KR102304644B1 - 발광모듈 - Google Patents

Abstract

실시 예는, 입력된 교류전압을 정류한 맥류전압을 출력하는 정류부, 상기 맥류전압의 레벨에 따라 순차적으로 광을 방출하는 복수의 발광그룹을 포함하는 발광소자 패키지 및 상기 맥류전압의 레벨을 검출하여, 상기 복수의 발광그룹이 순차적으로 발광되게 전류패스를 형성하는 구동부를 포함하는 발광모듈을 제공한다.

Description

발광모듈{Light emitting module}

실시 예는 발광모듈에 관한 것이다.

발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.

Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적 및 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD:Laser Diode) 등 발광소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다.

이러한 발광 다이오드는 백열등과 형광등 등의 기존 조명기구에 사용되는 수은(Hg)과 같은 환경 유해물질이 포함되어 있지 않아 우수한 친환경성을 가지며, 긴 수명과 저전력 소비특성 등과 같은 장점이 있기 때문에 기존의 광원들을 대체하고 있다.

일반적으로 발광 모듈은 발광 소자 패키지를 포함하며, 발광 소자 패키지는 LED와 같은 발광 소자를 포함하며, 발광 소자는 구동부, 즉 구동 집적회로(IC:Integrated Circuit)에 의해 구동된다.

최근들어, 발광소자 패키지에 구동전압의 레벨이 다른 복수의 발광소자를 배치하여, 교류전압 또는 맥류전압의 레벨에 따라 복수의 발광소자가 광을 방출하게 하기 위한 연구가 진행 중에 있다.

실시 예의 목적은, 입력된 전압의 레벨에 따라 복수의 발광소자가 순차적으로 광을 방출하기 용이한 발광모듈을 제공함에 있다.

실시 예에 따른 발광모듈은, 입력된 교류전압을 정류한 맥류전압을 출력하는 정류부, 상기 맥류전압의 레벨에 따라 순차적으로 광을 방출하는 복수의 발광그룹을 포함하는 발광소자 패키지 및 상기 맥류전압의 레벨을 검출하여, 상기 복수의 발광그룹이 순차적으로 발광되게 전류패스를 형성하는 구동부를 포함할 수 있다.

실시 예에 따른 발광모듈은, 기준 레벨이 다른 복수의 발광그룹 각각으로 입력된 맥류전압의 레벨에 따라 복수의 발광그룹 중 적어도 하나에서 광이 방출되게 전류패스를 형성하도록 함으로써, 광 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 실시 예에 따른 발광모듈은, 맥류전압의 레벨에 따라 광을 방출하는 복수의 발광그룹을 포함하는 발광소자 패키지를 사용할 수 있음으로써, 발광소자 패키지의 사용범위를 확대할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 상면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 발광소자 패키지에 포함된 제1 내지 제4 전극패턴을 나타낸 도이다.
도 3은 실시 예에 따른 발광모듈의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 발광모듈의 회로구성을 나타낸 회로도이다.
도 5는 실시 예에 따른 맥류전압을 나타낸 파형도이다.
도 6은 실시 예에 따른 발광모듈의 동작에 대한 전류패스를 나타낸 도이다.
도 7은 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 9는 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 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 동작 시 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 발광모듈의 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.

도 1은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 나타낸 상면도 및 도 2는 도 1에 나타낸 발광소자 패키지에 포함된 제1 내지 제4 전극패턴을 나타낸 도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 발광소자 패키지(100)는 몸체(10) 및 복수의 발광소자(30)를 포함할 수 있다.

몸체(10)는 금속 재질로 이루어진 베이스층(미도시), 상기 베이스층 상에 제1 절연층(미도시), 상기 제1 절연층 상에 회로가 패터닝되며, 제1 내지 제5 전극패턴이 형성된 동박층(미도시) 및 상기 동박층 상에 상기 제1 내지 제5 전극패턴의 일부분을 노출하는 제2 절연층(미도시)을 포함할 수 있다.

여기서, 복수의 발광소자(30)는 직렬 연결 형태로 연결되며, 입력되는 전압의 레벨에 따라 광이 방출되게 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)을 형성할 수 있다.

우선, 상기 제1 전극패턴은 상기 제2 절연층에 의해 노출된 제1 영역(21a) 및 제1 영역(21a)과 전기적으로 연결되며 제1 발광그룹(g1)의 첫 번째 발광소자(30)와 와이어 본딩되는 제1 라인영역(21b)를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 제1 영역(21a) 및 제1 라인영역(21b)은 서로 일체형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

그리고, 상기 제2 전극패턴은 상기 제2 절연층에 의해 노출된 제2 영역(22a) 및 제2 영역(22a)과 전기적으로 연결되며 제1 발광그룹(g1)의 마지막 번째 발광소자(30)와 제2 발광그룹(g2)의 첫 번째 발광소자(30)와 와이어 본딩되는 제2 라인 영역(22b)를 포함할 수 있다.

즉, 제1, 2 발광그룹(g1, g2)은 제2 라인 영역(22b)을 기준으로 서로 직렬 연결된 상태로 볼 수 있다.

상기 제3 전극패턴은 상기 제2 절연층에 의해 노출된 제3 영역(23a) 및 제3 영역(23a)과 전기적으로 연결되며 제2 발광그룹(g2)의 마지막 번째 발광소자(30)와 제3 발광그룹(g3)의 첫 번째 발광소자(30)와 와이어 본딩되는 제3 라인 영역(23b)를 포함할 수 있다.

즉, 제2, 3 발광그룹(g2, g3)은 제3 라인 영역(23b)을 기준으로 서로 직렬 연결된 상태로 볼 수 있다.

상기 제4 전극패턴은 상기 제2 절연층에 의해 노출된 제4 영역(24a) 및 제4 영역(24a)과 전기적으로 연결되며 제3 발광그룹(g3)의 마지막 번째 발광소자(30)와 제4 발광그룹(g4)의 첫 번째 발광소자(30)와 와이어 본딩되는 제4 라인 영역(24b)를 포함할 수 있다.

즉, 제3, 4 발광그룹(g3, g4)은 제4 라인 영역(23b)을 기준으로 서로 직렬 연결된 상태로 볼 수 있다.

상기 제5 전극패턴은 상기 제2 절연층에 의해 노출된 제5 영역(25a) 및 제5 영역(25a)과 전기적으로 연결되며 제4 발광그룹(g4)의 마지막 번째 발광소자(30)와 와이어 본딩되는 제5 라인 영역(25b)를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 제1 발광그룹(g1)의 첫 번째 발광소자(30)는 제1 라인 영역(21b)에 와이어 본딩되며, 제1 발광그룹(g1)의 마지막 번째 발광소자(30)는 제2 라인 영역(22b)에 와이어 본딩된다.

제2 발광그룹(g2)의 첫 번째 발광소자(30)는 제2 라인 영역(22b)에 와이어 본딩되어, 제1 발광그룹(g1)의 마지막 번째 발광소자(30)와 전기적으로 연결되며, 제2 발광그룹(g2)의 마지막 번째 발광소자(30)는 제3 라인영역(23b)에 와이어 본딩된다.

또한, 제3 발광그룹(g3)의 첫 번째 발광소자(30)는 제3 라인 영역(23b)에 와이어 본딩되어, 제2 발광그룹(g1)의 마지막 번째 발광소자(30)와 전기적으로 연결되며, 제3 발광그룹(g3)의 마지막 번째 발광소자(30)는 제4 라인 영역(24b)에 와이어 본딩된다.

마지막으로, 제4 발광그룹(g4)의 첫 번째 발광소자(30)는 제4 라인 영역(24b)에 와이어 본딩되어, 제3 발광그룹(g3)의 마지막 번째 발광소자(30)와 전기적으로 연결되며, 제4 발광그룹(g4)의 마지막 번째 발광소자(30)는 제5 라인 영역(25b)에 와이어 본딩될 수 있다.

실시 예에서, 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 각각은 복수의 발광소자(30)가 직렬 연결된 상태이며, 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 각각의 첫 번째 및 마지막 번째 발광소자(30)는 제1 내지 제5 라인 영역(21b ~ 25b)을 기준으로 설명한다.

또한, 몸체(10)는 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)의 둘레를 감싸는 댐(12)이 형성될 수 있으며, 댐(12)의 내부에는 수지물(미도시)이 충진될 수 있다.

그리고, 댐(12) 상에는 렌즈(미도시)가 배치될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

도 3은 실시 예에 따른 발광모듈의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.

도 3을 참조하면, 발광모듈은 정류부(110), 발광소자 패키지(120) 및 구동부(130)를 포함할 수 있다.

도 3에 나타낸 발광소자 패키지(120)는 도 1 및 도 2에 나타낸 발광소자 패키지(100)이며, 발광소자 패키지(120)의 구성에 대하여 도 1 및 도 2에 나타낸 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

먼저, 정류부(110)는 4개의 다이오드를 기반으로 입력된 교류전압(vac)을 맥류전압(vdc)로 전파정류할 수 있다.

이때, 정류부(110)는 4개의 다이오드가 브리지 형태로 연결될 수 있으며, 일반적인 내용이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

교류전압(vac)는 교류 형태의 외부 구동 전압으로써, 실효치가 100V 또는 200V이고, 50㎐ 내지 60㎐의 주파수를 가질 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

발광소자 패키지(120)는 정류부(110)에서 정류된 맥류전압(vdc)의 레벨에 다라 순차적으로 광을 방출하는 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 및 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)과 전기적으로 연결된 제1 내지 제5 전극패턴(미도시)을 포함할 수 있다.

상기 제1 내지 제5 전극패턴은 도 1 및 도 2에서 상술한 바와 같이 제1 내지 제5 영역(21a ~ 25a) 및 제1 내지 제5 라인 영역(21b ~ 25b)를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 발광소자 패키지(120)는 4 개의 발광그룹(g1 ~ g4)를 포함하는 것으로 나타내고 설명하지만, 발광그룹의 수에 대하여 한정을 두지 않는다.

제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)은 서로 직렬 연결된 상태이며, 구동부(130)의 연결 상태에 따라 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 중 적어도 하나가 구동될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

이때, 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 각각은 복수의 발광소자를 포함할 수 있으며, 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)에 포함된 발광소자는 광을 방출하는 구동전압의 기준레벨이 서로 다를 수 있다.

예를 들면, 제1 발광그룹(g1)은 구동전압의 기준레벨(vf)이 33V 이고, 제2 발광그룹(g2)은 구동전압의 기준레벨(vf)이 66V 이고, 제3 발광그룹(g3)은 구동전압의 기준레벨(vf)이 99V 이고, 제4 발광그룹(g4)은 구동전압의 기준레벨(vf)이 110V로 설정된 것으로 가정하고, 맥류전압(vdc)의 최대 레벨이 110V인 것으로 가정한다.

이때, 제1 발광그룹(g1)은 맥류전압(vdc)의 레벨이 0V에서 110V 내에서 광을 방출하며, 제2 발광그룹(g2)은 맥류전압(vdc)의 레벨이 33V에서 110V 내에서 광을 방출하며, 제3 발광그룹(g3)은 맥류전압(vdc)의 레벨이 66V에서 110V 내에서 광을 방출하며, 제4 발광그룹(g4)은 99V에서 110V 내에서 광을 방출할 수 있다.

여기서, 구동부(130)는 정류부(110)에서 정류된 맥류전압(vdc)을 전달받아, 맥류전압(vdc)의 레벨을 검출할 수 있다.

이때, 구동부(130)는 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 각각에 대한 설정된 기준레벨(vf)를 기반으로 맥류전압(vdc)의 레벨에 따라 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 중 적어도 하나에서 광이 방출되게 전류패스를 형성할 수 있다.

즉, 구동부(130)는 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)에 연결된 상기 제1 내지 제5 전극패턴 각각과 단자로 연결될 수 있다.

여기서, 구동부(130)의 내부에는 상기 제1 내지 제5 전극패턴 각각과 연결된 단자를 그라운드와 연결하는 스위치를 포함할 수 있으며, 맥류전압(vdc)의 레벨에 따라 상기 제1 내지 제5 전극패턴 각각과 연결된 단자가 그라운드와 연결되게 상기 스위치를 제어할 수 있다.

예를 들면, 구동부(130)는 맥류전압(vdc)의 레벨이 20V 인 것으로 가정하면, 상기 제1 전극패턴에 포함된 제1 라인 영역(21b)으로 공급된 맥류전압(vdc)이 제1 발광그룹(g1)을 통하여 제2 라인 영역(21b)에 연결된 상기 제2 전극패턴으로 공급되게, 상기 제2 전극패턴에 연결된 단자가 그라운드와 연결되게 스위치를 온 동작시켜, 제1 발광그룹(g1) 만 광이 방출되게하는 전류패스를 형성할 수 있다.

상술한 바와 같은 방법으로 구동부(130)은 맥류전압(vdc)의 레벨에 따라 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 중 적어도 하나로 광이 방출되게 전류패스를 형성할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

도 4는 도 3에 나타낸 발광모듈의 회로구성을 나타낸 회로도이다.

도 4는 도 3에 대한 간략화된 회로도이며, 도 3에서 언급된 구성은 설명을 생략하거나, 또는 간략하게 설명한다.

도 4를 참조하면, 발광모듈은 교류전압(vac)를 공급하는 전압원(1), 교류전압(vac)를 맥류전압(vdc)로 정류하는 정류부(110), 맥류전압(vdc) 공급시 광을 방출하는 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)을 포함하는 발광소자 패키지(120) 및 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 중 적어도 하나에서 광이 방출되게 제어하는 구동부(130)를 포함할 수 있다.

제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)은 구동부(130)와 제1 내지 3 접점(n1, n2, n3)을 기준으로 서로 직렬 연결될 수 있다.

이때, 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 중 적어도 하나는 제1 내지 제3 접점(n1, n2, n3)에 연결된 단자들과 연결된 구동부(130) 내부의 스위치들 각각의 동작에 따라 맥류전압(vdc)을 공급받아 광을 방출할 수 있다.

즉, 구동부(130)는 맥류전압(vdc)의 레벨에 따라 제1 내지 제 발광그룹(g1 ~ g4) 중 적어도 하나로 맥류전압(vdc)이 공급되게 제1 내지 제3 접점(n1, n2, n3)에 연결된 스위치들 중 적어도 하나를 온 시켜, 전류패스를 형성할 수 있다.

실시 예에서, 제1 내지 제3 접점(n1, n2, n3) 각각은 도 1 내지 도 3에 나타낸 제2 내지 제4 라인 영역(22b, 23b, 24b) 각각에 대응되며, 회로 설명을 위한 접점을 나타낸다.

도 5는 실시 예에 따른 맥류전압을 나타낸 파형도, 도 6은 실시 예에 따른 발광모듈의 동작에 대한 전류패스를 나타낸 도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 발광모듈은 맥류전압(vdc)의 레벨이 33V, 66V, 99V 및 110V 에 따라 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4) 중 적어도 하나에서 광을 방출할 수 있다.

즉, 구동부(130)는 맥류전압(vdc)의 레벨이 33V 이하, 즉 0V 이상으로 검출되는 시점부터 33V 가 검출되는 제1 시간(t1) 동안 정류부(110)에서 정류된 맥류전압(vdc)이 제1 발광그룹(g1)으로만 공급되게 제1 전류패스(ps1)을 형성할 수 있다.

제1 전류패스(ps1)는 제1 발광그룹(g1)으로 입력되는 맥류전압(vdc)이 제1 접점(n1)을 통하여 구동부(130)와 연결된 그라운드로 공급되는 패스를 형성할 수 있다.

즉, 제1 전류패스(ps1)는 제1 접점(n1)이 상기 그라운드와 연결되게, 구동부(130) 내부에서 온 동작하는 스위치를 포함할 수 있다.

또한, 구동부(130)는 맥류전압(vdc)의 레벨이 33V 이상 66V 이하, 즉 33V 이상으로 검출되는 시점부터 66V 가 검출되는 제2 시간(t2) 동안 정류부(110)에서 정류된 맥류전압(vdc)이 제1, 2 발광그룹(g1, g2)으로만 공급되게 제2 전류패스(ps2)을 형성할 수 있다.

즉, 제2 전류패스(ps2)는 제1 전류패스(ps1)가 형성된 후 맥류전압(vdc)의 레벨이 증가함에 따라 맥류전압(vdc)을 제1 접점(n1)을 통하여 제2 발광그룹(g2)으로 공급되게, 제2 접점(n2)를 통하여 구동부(130)와 연결된 그라운드로 공급되는 패스를 형성할 수 있다.

다시 말하면, 제2 전류패스(ps2)는 맥류전압(vdc)이 제1 전류패스(ps1)가 제1 접점(n1)을 통하여 구동부(130)로 공급되지 않고, 제2 접점(n2)을 통하여 구동부(130)로 공급되도록 하는 패스이다.

이때, 제1, 2 발광그룹(g1, g2)는 광을 방출할 수 있다.

구동부(130)는 맥류전압(vdc)의 레벨이 66V 이상 99V 이하, 즉 66V 이상으로 검출되는 시점부터 99V 가 검출되는 제3 시간(t3) 동안 정류부(110)에서 정류된 맥류전압(vdc)이 제1, 2, 3 발광그룹(g1, g2, g3)으로만 공급되게 제3 전류패스(ps3)을 형성할 수 있다.

즉, 제3 전류패스(ps3)는 제2 전류패스(ps2)가 형성된 후 맥류전압(vdc)의 레벨이 증가함에 따라 맥류전압(vdc)을 제2 접점(n1)을 통하여 제3 발광그룹(g3)으로 공급되게, 제3 접점(n3)를 통하여 구동부(130)와 연결된 그라운드로 공급되는 패스를 형성할 수 있다.

다시 말하면, 제3 전류패스(ps3)는 맥류전압(vdc)이 제2 전류패스(ps2)가 제2 접점(n2)을 통하여 구동부(130)로 공급되지 않고, 제3 접점(n3)을 통하여 구동부(130)로 공급되도록 하는 패스이다.

마지막으로, 구동부(130)는 맥류전압(vdc)의 레벨이 99V 이상 110V 이하, 즉 99V 이상으로 검출되는 시점부터 110V 가 검출되는 제4 시간(t4) 동안 정류부(110)에서 정류된 맥류전압(vdc)이 제1 내지 제4 발광그룹(g1 ~ g4)으로만 공급되게 제4 전류패스(ps4)을 형성할 수 있다.

즉, 제4 전류패스(ps4)는 제3 전류패스(ps3)가 형성된 후 맥류전압(vdc)의 레벨이 증가함에 따라 맥류전압(vdc)을 제3 접점(n3)을 통하여 제4 발광그룹(g4)으로 공급되어 그라운드와 연결되는 패스를 형성할 수 있다.

도 7은 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 7을 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 도광판(1041), 도광판(1041)에 빛을 제공하는 광원 모듈(1031), 도광판(1041) 아래에 반사 부재(1022), 도광판(1041) 위에 광학 시트(1051), 광학 시트(1051) 위에 표시 패널(1061) 및 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022)를 수납하는 바텀 커버(1011)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

바텀 커버(1011), 반사시트(1022), 도광판(1041), 광학 시트(1051)는 라이트유닛(1050)으로 정의될 수 있다.

도광판(1041)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 도광판(1041)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethylmethacrylate)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.

광원 모듈(1031)은 도광판(1041)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 표시 장치의 광원으로써 작용하게 된다.

광원 모듈(1031)은 적어도 하나를 포함하며, 도광판(1041)의 일 측면에서 직접 또는 간접적으로 광을 제공할 수 있다. 광원 모듈(1031)은 기판(1033)과 상기에 개시된 실시 예에 따른 발광소자 패키지(1035)를 포함하며, 발광소자 패키지(1035)는 기판(1033) 상에 소정 간격으로 어레이될 수 있다.

기판(1033)은 회로패턴(미도시)을 포함하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 다만, 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. 발광소자 패키지(1035)는 바텀 커버(1011)의 측면 또는 방열 플레이트 상에 탑재될 경우, 기판(1033)은 제거될 수 있다. 여기서, 상기 방열 플레이트의 일부는 바텀 커버(1011)의 상면에 접촉될 수 있다.

그리고, 복수의 발광소자 패키지(1035)는 기판(1033) 상에 빛이 방출되는 출사면이 도광판(1041)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 발광소자 패키지(1035)는 도광판(1041)의 일측 면인 입광부에 광을 직접 또는 간접적으로 제공할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

도광판(1041) 아래에는 반사 부재(1022)가 배치될 수 있다. 반사 부재(1022)는 도광판(1041)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 라이트유닛(1050)의 휘도를 향상시킬 수 있다. 반사 부재(1022)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 반사 부재(1022)는 상기 바텀 커버(1011)의 상면일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

바텀 커버(1011)는 도광판(1041), 광원 모듈(1031) 및 반사 부재(1022) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 바텀 커버(1011)는 상면이 개구된 박스(box) 형상을 갖는 수납부(1012)가 구비될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 바텀 커버(1011)는 탑 커버와 결합될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

바텀 커버(1011)는 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 바텀 커버(1011)는 열 전도성이 좋은 금속 또는 비 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

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. 표시 패널(1061)의 적어도 일면에는 편광판이 부착될 수 있으며, 이러한 편광판의 부착 구조로 한정하지는 않는다. 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.

광학 시트(1051)는 표시 패널(1061)과 도광판(1041) 사이에 배치되며, 적어도 한 장의 투광성 시트를 포함한다. 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 표시 패널(1061) 위에는 보호 시트가 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

여기서, 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 8은 다른 실시 예에 따른 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

도 8을 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.

기판(1120)과 발광소자 패키지(1124)는 광원 모듈(1160)로 정의될 수 있다. 바텀 커버(1152), 적어도 하나의 광원 모듈(1160), 광학 부재(1154)는 라이트유닛(1150)으로 정의될 수 있다. 바텀 커버(1152)에는 수납부(1153)를 구비할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 광원 모듈(1160)은 기판(1120) 및 상기 기판(1120) 위에 배열된 복수의 발광 소자(1124)를 포함한다.

여기서, 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(polymethyl 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.

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 9는 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 9를 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. 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.

예컨대, 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 커버(2100)는 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 커버(2100)는 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 커버(2100)는 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 커버(2100)는 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.

커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.

커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 커버(2100)는 외부에서 광원 모듈(2200)이 보이도록 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.

광원 모듈(2200)은 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 광원 모듈(2200)은 발광소자(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.

부재(2300)는 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 발광소자 패키지(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 가이드홈(2310)은 발광소자 패키지(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.

부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 부재(2300)는 커버(2100)의 내면에 반사되어 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.

부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 방열체(2400)와 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 연결 플레이트(2230)와 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 방열체(2400)는 광원 모듈(2200)로부터의 열과 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.

홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)을 막는다. 따라서, 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)에 수납되는 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 가이드 돌출부(2510)는 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 구비할 수 있다.

전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈(2200)로 제공한다. 전원 제공부(2600)는 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 홀더(2500)에 의해 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.

전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 돌출부(2670)를 포함할 수 있다.

가이드부(2630)는 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 가이드부(2630)는 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.

돌출부(2670)는 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 돌출부(2670)는 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 돌출부(2670)는 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 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.

내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 전원 제공부(2600)가 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.

실시예에 따른 발광소자 패키지는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (6)

1. 입력된 교류전압을 정류한 맥류전압을 출력하는 정류부;
   상기 맥류전압의 레벨에 따라 순차적으로 광을 방출하는 복수의 발광그룹을 포함하는 발광소자 패키지; 및
   상기 맥류전압의 레벨을 검출하여, 상기 복수의 발광그룹이 순차적으로 발광되게 전류패스를 형성하는 구동부;를 포함하며,
   상기 발광소자 패키지는,
   상부에 상기 복수의 발광그룹이 배치된 몸체;
   상기 몸체에 배치되고 상기 복수의 발광그룹의 적어도 일단에 연결된 복수의 전극패턴; 및
   상기 복수의 전극 패턴 각각의 일부를 노출시키는 절연층을 포함하며,
   상기 복수의 발광그룹 각각은 서로 직렬로 연결된 복수의 발광소자를 포함하며,
   상기 복수의 전극패턴은 상기 복수의 발광그룹의 입력 단에 전기적으로 연결된 제1 전극패턴, 상기 복수의 발광그룹 사이의 연결 경로에 각각 전기적으로 연결된 제2 내지 제4 전극패턴, 및 상기 복수의 발광그룹의 출력 단에 전기적으로 연결된 제5 전극패턴을 포함하며,
   상기 제1 전극 패턴은 제1 발광 그룹의 일측에 배치된 제1 라인 영역과 상기 제1 라인 영역에 연결된 제1 패턴 영역을 포함하며,
   상기 제2 내지 제4 전극 패턴 각각은 인접한 두 발광그룹과 전기적으로 연결된 제2 내지 제4라인 영역과 상기 라인 연결에 연결되고 상기 몸체의 상부에 노출된 제2 내지 제4패턴 영역을 포함하며,
   상기 제2 전극 패턴의 제2라인 영역은 제1 발광 그룹과 제2 발광 그룹 사이로 연장되며, 상기 제2 전극 패턴의 라인 영역의 단부가 제1 발광 그룹과 제2 발광 그룹의 타측에 배치되며,
   상기 제3 전극 패턴의 제3라인 영역은 제2 발광 그룹과 제3 발광 그룹의 일측에 배치되며,
   상기 제4 전극 패턴의 제4라인 영역은 제3 발광 그룹과 제4 발광 그룹 사이로 연장되며,
   상기 제5전극 패턴은 제5 발광 그룹의 타측에 배치된 제5패턴 영역과, 제5 발광 그룹의 일측에서 외측을 따라 타측으로 연장되고 상기 제5 패턴 영역에 연결된 제5라인 영역을 포함하며,
   상기 제1 내지 제4 패턴 영역 각각은 제1 내지 제4발광 그룹 각각의 일측에 배치되는 발광모듈.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 발광 그룹의 둘레를 감싸는 댐; 및 상기 댐 내부에 충진된 수지물을 포함하며,
   상기 제2 라인 영역, 상기 제4라인 영역 및 제5 라인 영역은 상기 댐 내부에 배치되는 발광모듈.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 정류부는 브리지 정류회로이며,
   상기 복수의 발광그룹 각각은 상기 구동부를 기준으로 서로 직렬 연결되며,
   상기 복수의 발광그룹 각각은 동일한 개수의 발광소자를 가지며,
   상기 복수의 발광그룹은,
   상기 광을 방출하기 위한 상기 맥류전압의 기준레벨이 서로 다른 발광모듈.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수의 발광그룹은,
   상기 구동부에 의해 생성된 상기 전류패스에 따라 상기 제2 내지 제5 전극 패턴 중 어느 하나와 연결되어 광을 방출하는 발광모듈.
5. 제 1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 맥류전압의 레벨과 기 설정된 상기 복수의 발광그룹 각각의 기준레벨을 비교하여, 상기 복수의 발광그룹 중 상기 맥류전압의 레벨과 상기 기준레벨 이하의 적어도 하나의 발광그룹에서 광이 방출되게 상기 전류패스를 형성하는 발광모듈.
6. 삭제

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