KR102476138B1 - 커넥터, 광원모듈 및 이를 이용한 광원모듈 어레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 커넥터는, 삽입된 와이어와 결합되며, 서로 반대 방향을 향하여 배치되는 제1 및 제2 접속부, 상기 제1 및 제2 접속부를 덮는 하우징 및 상기 제1 및 제2 접속부 상에 배치되며, 외부에서 가해지는 힘에 의해 상기 제1 및 제2 접속부와 상기 와이어의 결합을 해제하는 누름 버튼을 포함한다.

Description

커넥터, 광원모듈 및 이를 이용한 광원모듈 어레이{CONNECTOR, LIGHT SOURCE MODULE AND LIGHT SOURCE MODULE ARRAY USING THE SAME}
본 발명은 커넥터, 광원모듈 및 이를 이용한 광원모듈 어레이에 관한 것이다.
반도체 발광소자의 일종인 발광 다이오드(LED)는 전류가 가해지면 p, n형 반도체의 접합 부분에서 전자와 정공의 재결합에 기하여, 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있는 반도체 장치이다. 이러한 발광 다이오드는 필라멘트에 기초한 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성, 높은 진동 저항 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 최근에는, 청색 계열의 단파장 영역의 빛을 발광할 수 있는 3족 질화물 반도체가 각광을 받고 있다.
LCD 백라이트에 사용되는 발광모듈의 경우, 종래에는 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)이 사용되었으나, CCFL은 수은 가스를 사용하므로 환경 오염을 유발할 수 있고, 응답속도가 느리며, 색 재현성이 낮을 뿐만 아니라 LCD 패널의 경박단소화에 적절하지 못한 단점을 가졌다. 이에 비해 발광다이오드는 친환경적이며, 응답속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 비디오 신호 스트림에 효과적이고, 임펄시브(Impulsive) 구동이 가능하며, 색 재현성이 100% 이상이고 적색, 녹색, 청색 발광다이오드의 광량을 조정하여 휘도, 색 온도 등을 임의로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, LCD 패널의 경박단소화에 적합한 장점들을 가지므로, 최근 백라이트용 발광모듈로서 적극적으로 채용되고 있는 실정이다.
이와 같이, 발광 다이오드를 백라이트용 발광모듈로서 채용되는 범위가 넓어짐에 따라, 제조비용을 낮추고, 제조시간을 단축시키기 위한 연구가 계속되어 왔다. 특히, 광원모듈 및 광원모듈 어레이를 제조하는 비용 및 조립하는 데에 소요되는 시간을 단축시키기 위한 기술이 제안되었다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 광원모듈 및 광원모듈 어레이의 제조비용을 감소시키고, 제조시간을 단축시키는 데에 사용되는 커넥터, 광원모듈 및 이를 이용한 광원모듈 어레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터는, 삽입된 와이어와 결합되며, 서로 반대 방향을 향하여 배치되는 제1 및 제2 접속부, 상기 제1 및 제2 접속부를 덮는 하우징 및 상기 제1 및 제2 접속부 상에 배치되며, 외부에서 가해지는 힘에 의해 상기 제1 및 제2 접속부와 상기 와이어의 결합을 해제하는 누름 버튼을 포함한다.
일 예로, 상기 하우징의 상면에 마련되어 상기 누름 버튼을 상기 하우징의 상부 방향으로 노출시키며, 상기 외부에서 가해지는 힘에 의해 상기 누름 버튼이 상기 하우징의 하부 방향으로 이동하는 경로를 제공하는 누름 버튼 노출홀 을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 접속부는 각각, 회로기판에 솔더링되는 판 형태의 솔더링부, 상기 솔더링부의 상면과 교차하는 방향을 따라 연장되며, 상부에서 적어도 일부 영역이 절곡되어 상기 삽입된 와이어를 감싸는 커버링부, 상기 커버링부로부터 연장되어 상기 커버링부의 일단에 가까워질수록 좁아지는 폭을 가지며, 상기 커버링부의 일단에 인접한 영역에서 상기 삽입된 와이어와 결합하는 체결부 및 상기 체결부의 상부에 배치되어 상기 누름 버튼의 일부 영역이 삽입되는 틈을 가지며, 상기 누름 버튼의 일부 영역이 상기 틈에 삽입될 때 상기 삽입된 와이어와 상기 체결부의 결합을 해제하는 체결 해제부를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 누름 버튼은 탄성부재에 의해 지지되며, 상기 탄성부재에 의해 상기 체결 해제부와 분리 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 접속부 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 접속부를 서로 전기적으로 분리하는 절연 격벽을 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 누름 버튼은 상기 외부에서 가해지는 힘에 의해 상기 제1 및 제2 접속부와 상기 삽입된 와이어 사이의 결합을 모두 해제할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 접속부는 상기 누름 버튼을 기준으로 서로 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 하우징은 상기 제1 및 제2 접속부를 몰딩한 것일 수 있다.
일 예로, 상기 솔더링부의 적어도 일부 영역은 상기 하우징의 하부로 노출되어 상기 삽입된 와이어가 연장되는 방향을 따라 절곡될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원모듈은, 복수의 발광소자가 제1 방향을 따라 배치된 회로기판 및 상기 회로기판의 일면에 배치되어 상기 복수의 발광소자와 전기적으로 연결되는 커넥터를 포함하며, 상기 커넥터는, 삽입된 와이어와 결합되며, 서로 반대 방향을 향하여 배치되는 제1 및 제2 접속부, 상기 제1 및 제2 접속부를 덮는 하우징 및 상기 제1 및 제2 접속부 상에 배치되며, 외부에서 가해지는 힘에 의해 상기 제1 및 제2 접속부와 상기 와이어의 결합을 해제하는 누름 버튼을 포함한다.
일 예로, 상기 회로기판은 바(bar)형일 수 있다.
일 예로, 상기 커넥터는, 상기 복수의 발광소자를 기준으로 일측에만 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 커넥터는 제1 및 제2 커넥터를 포함하며, 상기 제1 및 제2 커넥터는 상기 복수의 발광소자와 소정 간격만큼 분리되어 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 접속부는 각각 상기 회로기판의 양단을 향하도록 배치될 수 있다.
일 예로, 상기 회로기판은 상기 하우징이 삽입되는 결합홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원모듈 어레이는, 복수의 발광소자가 제1 방향을 따라 배치되는 회로기판 및 상기 복수의 회로기판의 일면에 각각 배치되어 상기 복수의 발광소자와 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 커넥터를 갖는 복수의 광원모듈을 포함하며, 상기 제1 및 제2 커넥터 각각은, 삽입된 와이어와 기계적으로 결합되며 서로 반대 방향을 향하여 배치되는 제1 및 제2 접속부를 포함하고, 상기 삽입된 와이어는 상기 복수의 광원모듈 중 어느 하나의 상기 제2 커넥터를 인접한 다른 상기 광원모듈의 상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결한다.
일 예로, 상기 복수의 광원모듈은 서로 직렬 연결될 수 있다.
일 예로, 상기 삽입된 와이어는 상기 복수의 광원모듈 중 어느 하나의 상기 제2 커넥터의 제2 접속부를, 인접한 다른 상기 광원모듈의 상기 제1 커넥터의 제1 접속부와 전기적으로 연결할 수 있다.
일 예로, 상기 복수의 광원모듈은 서로 병렬 연결될 수 있다.
일 예로, 상기 삽입된 와이어는 상기 복수의 광원모듈 중 어느 하나의 상기 제2 커넥터의 제1 접속부를 인접한 다른 상기 광원모듈의 상기 제1 커넥터의 제1 접속부와 전기적으로 연결하며, 상기 어느 하나의 광원모듈의 상기 제2 커넥터의 제2 접속부를 상기 인접한 다른 광원모듈의 상기 제1 커넥터의 제2 접속부를 전기적으로 연결할 수 있다.
광원모듈의 폭을 감소시킬 수 있으며, 광원모듈 어레이를 제조하기 위해 와이어를 접속시키는 시간을 단축시킴으로써, 제조시간 및 제조비용이 감소된 광원모듈 및 광원모듈 어레이가 제공될 수 있다.
또한, 이러한 광원모듈 및 광원모듈 어레이를 제조하는 데에 사용될 수 있는 커넥터가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원모듈의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 커넥터의 사시도이다.
도 3은 도 2의 커넥터의 분해사시도이다.
도 4는 도 2의 커넥터에 와이어가 삽입된 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5(a) 내지 도 6(b)는 누름 버튼을 눌러 와이어의 접속이 해제되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 커넥터의 변형예이다.
도 8은 복수의 광원모듈을 직렬연결한 일 예이다.
도 9는 복수의 광원모듈을 병렬연결한 일 예이다.
도 10은 광원모듈 어레이의 일 예이다.
도 11(a)는 광원모듈 어레이의 다른 예이다.
도 11(b)는 도 11(a)의 커넥터가 실장된 모습을 보여주는 단면도이다.
도 12 및 도 13은 도 1의 광원모듈에 채용된 발광소자의 예를 나타낸다.
도 14는 도 1의 광원모듈을 채용한 조명장치의 예를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 다음과 같이 설명한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형되거나 여러 가지 실시예가 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 지적하는 것이 아니라면, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함하다", "구비하다", 또는 "가지다" 등과 같은 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 특정하려는 것이며, 하나 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 해석되어야 한다. 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다.　이들 용어는 하나의 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다.　따라서, 이하 상술할 제1 접속부 또는 제1 커넥터는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 접속부 또는 제1 커넥터를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광원모듈을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원모듈의 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 광원모듈(10)은 복수의 발광소자(300)가 배치된 회로기판(400) 및 상기 회로기판(400)의 일면에 배치된 커넥터(100, 200)를 포함할 수 있다.
상기 회로기판(400)은 복수의 발광소자(300)와 전기적으로 연결되는 회로 배선을 구비하며, 일 방향으로 길게 연장된 판상의 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 상기 회로기판(400)은 이러한 형상에 의하여 LCD 패널의 섀시 구조물에 종 또는 횡으로 정렬하여 백라이트 유닛으로 구성하기에 적합할 수 있다. 다만, 상기 회로기판(400)의 형상을 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형할 수 있다.
또한, 회로기판(400)은 인쇄회로기판(PCB)의 일종으로 에폭시, 트리아진, 실리콘, 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성될 수 있다. 또한, 회로기판(400)은 AlN, Al2O3 등의 세라믹 소재, 또는 금속 및 금속화합물을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 예를 들어 메탈 PCB의 일종인 MCPCB가 포함될 수 있다.
상기 발광소자(300)는 전기 신호 인가 시 빛을 방출하는 소자라면 어느 것이나 사용될 수 있다. 일 실시예에서는 상기 발광소자(300)로 발광 다이오드(LED)가 이용될 수 있다. 이러한 발광 다이오드로는 성장기판 상에 반도체층을 에피택셜 성장시킨 반도체 발광소자를 이용할 수 있다.
성장기판은 사파이어가 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 스피넬, SiC, GaN, GaAs 등과 같은 성장용 기판을 이용할 수 있다. 구체적으로, 상기 발광소자(300)는 BN, SiC, ZnSe, GaN, InGaN, InAlGaN, AlGaN, BAlGaN, BInAlGaN 등으로 이루어질 수 있으며, Si 또는 Zn 등으로 도핑될 수 있다.
또한, 상기 발광소자(300)의 활성층은 AlxInyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 이루어진 질화물 반도체로 구성될 수 있으며, 단일 또는 다중 양자 우물 구조로 이루어져 광출력을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 발광소자(300)는 형광체 또는 양자점과 같은 파장변환물질에 의해 방출광이 백색광으로 변환될 수 있도록, 300 ~ 460nm의 단파장을 방출하는 질화물 반도체일 수 있다.
상기 발광소자(300)는 상기 회로기판(400)상에 복수 개 구비될 수 있으며, 복수 개의 발광소자(300)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 발광소자(300)는 서로 직렬로 연결되거나, 병렬로 연결되도록 구성될 수 있다. 또한, 직병렬로 연결되도록 구성될 수도 있다.
상기 회로기판(400)이 바(bar) 형상일 경우, 복수의 발광소자(300)는 회로기판(400)의 길이 방향(d1)을 따라 등간격으로 배열될 수 있다. 또한, 상기 발광소자(300)는 회로기판(400)의 폭(d2)을 반분하는 위치에 배치될 수 있다. 발광소자(300)는 칩 상태로 회로기판(400) 상에 실장될 수 있으며(소위, COB 구조), 패키지화되어 실장될 수도 있다.
구체적으로, 일 실시예의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 총 24개의 발광소자(300)가 바 형상의 회로기판(400)의 길이 방향(d1)으로 배열될 수 있다. 이때, 24개의 발광소자(300)는 8개의 단위로 발광소자 스트링(S1 ~ S3)을 이룰 수 있다. 각 발광소자 스트링(S1 ~ S3)은 서로 병렬을 이루도록 배치될 수 있으며, 각 발광소자 스트링(S1 ~ S3)을 이루는 8개의 발광소자(300)는 서로 직렬을 이루도록 배치될 수 있다. 다만, 발광소자(300)의 개수와 배치는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.
상기 커넥터(100, 200)는 상기 복수의 발광소자(300)에 전원을 인가하기 위한 구성으로, 상기 회로기판(400)의 일면에 적어도 한 쌍이 구비될 수 있다. 일 실시예의 경우, 발광소자(300)가 실장된 면의 일 영역에 복수의 발광소자(300)를 기준으로, 회로기판(400)의 일측에만 배치될 수 있다.
상기 커넥터(100, 200)의 양단에는, 전원을 인가하기 위한 와이어가 각각 삽입되어 고정되는 제1 접속부(120, 220)와 제2 접속부(130, 230)가 각각 배치될 수 있다. 상기 제1 접속부(120, 220)와 제2 접속부(130, 230)는 상기 커넥터(100, 200)의 양단에 각각 서로 반대 방향을 향하여 배치되므로, 상기 제1 접속부(120, 220)와 제2 접속부(130, 230)에 삽입되는 각각의 와이어는 서로 마주보는 방향으로 삽입될 수 있다.
일 실시예의 커넥터(100, 200)가 채용된 광원모듈(10)은 기존의 커넥터가 채용된 광원모듈에 비하여, 제조비용이 절감되고, 제조시간이 단축되는 효과가 있다. 이에 대하여 설명한다.
일 실시예의 광원모듈은 다양한 분야에 적용될 수 있으나, LCD 패널의 백라이트(back light)에 적용된 경우를 예를 들어 설명한다. 백라이트는 LCD 패널에 균일한 빛을 비출 수 있어야 한다. 따라서, 좀더 균일하게 빛을 비추기 위해, LCD 패널의 섀시 구조물에 더 많은 개수의 광원모듈을 배치할 필요성이 있었다.
기존에는 와이어를 연결하는 제1 및 제2 접속부가 커넥터의 일단에 같은 방향을 향하도록 배치된, 소위, 2핀 커넥터를 사용하여 광원모듈을 구성하였다. 이러한 2핀 커넥터는, 제1 및 제2 접속부가 같은 방향을 향하여 서로 평행하게 배치되므로, 커넥터의 폭이 2개의 와이어를 삽입할 수 있을 정도가 되어야만 하였다.
따라서, 2핀 커넥터를 실장하기 위해서는 폭이 넓은 회로기판을 사용해야만 하는 문제점이 있었다. 이와 같은 폭이 넓은 회로기판은 제조비용을 증가시키는 문제점이 있었으며, LCD 패널의 섀시 구조물에 더 많은 개수의 광원모듈을 배치하는 데에 장애가 되었다.
이러한 문제점을 해소하고자, 상대적으로 폭이 좁은 1핀 커넥터를 사용하기도 하였다. 그러나, 1핀 커넥터는 접속부가 1개만 배치된 커넥터이므로, 2핀 커넥터를 사용하는 경우에 비해, 2배의 커넥터를 실장해야 하였다. 따라서, 제조시간이 증가하는 문제점이 발생하였다. 아울러, 커넥터의 개수가 증가하여 제조비용이 증가하는 문제점이 발생하였다.
이러한 문제점들을 해소하기 위해, 본 실시예는 와이어를 삽입하는 제1 접속부(120, 220)와 제2 접속부(130, 230)가 동일선상에서 서로 반대 방향을 향하여 배치된 구조를 가진 커넥터(100, 200)를 채용하였다.
따라서, 상기 커넥터(100)는 제1 및 제2 접속부가 커넥터의 일단에 같은 방향을 향하도록 구비된, 기존의 2핀 커넥터를 사용하는 경우에 비해, 커넥터의 폭을 절반 이하로 좁게 형성할 수 있다. 그러므로, 커넥터를 실장하기 위한 면적도 절반 이하로 감소되는 장점이 있다. 따라서, 기존에 비해 더 좁은 폭(d2)의 회로기판을 사용할 수 있으므로, 제조비용이 감소되는 효과가 있다.
또한, 제1 접속부(120, 220)와 제2 접속부(130, 230)가 커넥터(100, 200)의 양단에 서로 반대방향으로 배치되므로, 와이어를 연결하는 제1 및 제2 접속부가 커넥터의 일단에 같은 방향을 향하도록 배치된 기존의 2핀 커넥터에 비하여, 제1 및 제2 접속부에 삽입되는 와이어 사이의 단락이 근본적으로 방지되는 장점이 있다.
아울러, 1핀 커넥터를 사용하는 경우에 비해, 필요한 커넥터의 수가 절반으로 감소하므로 제조비용이 감소되며, 커넥터를 실장하는 데에 소요되는 시간이 감소되는 효과가 있다.
도 2 내지 도 6(b)를 참조하여, 상기 커넥터(100)에 대해 자세하게 설명한다. 도 2은 도 1의 커넥터의 사시도이고, 도 3은 도 2의 커넥터의 분해사시도이다. 도 4는 도 2의 커넥터에 와이어가 삽입된 모습을 나타낸 단면도이며, 도 5(a) 내지 도 6(b)는 누름 버튼을 눌러 와이어의 접속이 해제되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 커넥터(100)는 와이어가 접속되는 제1 및 제2 접속부(120, 130), 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)를 덮는 하우징(110) 및 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)의 접속을 해제하는 누름 버튼(140)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)는 솔더링부(121, 131), 커버링부(122, 132), 체결부(123, 133) 및 체결 해제부(124, 134)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)는 서로 반대 방향, 즉, 커넥터(100)를 회로기판(400)에 실장하면 제1 및 제2 접속부(120, 130)가 회로기판(400)의 양단을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)는 전기적 단락이 발생하지 않도록 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)는 후술할 누름 버튼(140)을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수도 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)의 사이를 전기적으로 분리하기 위한 절연체가 더 배치될 수도 있다. 일 실시예는 절연체로서 하우징(110)의 일 영역에 절연격벽(114)을 형성할 수 있다(도 4 참조).
상기 제1 접속부(120)와 제2 접속부(130)는 동일한 구성이므로, 세부구조와 관련하여, 반복되는 설명을 방지하기 위해 제1 접속부(120)에 대해서만 설명한다.
솔더링부(121)는 상기 회로기판(400)에 상기 커넥터(100)를 실장할 때에 솔더링되어 부착되는 부분으로, 솔더링이 용이하도록 전체적으로 평평한 판 형태로 형성될 수 있다.
상기 커버링부(122)는 상기 솔더링부(121)의 상면과 교차하는 방향을 따라 연장될 수 있다. 상기 커버링부(122)는 상부의 일부 영역이 각각 절곡되어 상기 솔더링부(121)의 일단방향에서 삽입되는 와이어를 감싸도록 한 쌍으로 구성될 수 있다. 따라서, 각각의 커버링부(122)는 솔더링부(121)로부터 수직 상방으로 연장되되, 커버링부(122)의 수직 연장부분의 외측에는 하우징(110)의 측면과 결합이 견고히 이루어지도록 하우징(110)의 측면 내측이 걸리는 걸림턱(122a)이 각각 외측으로 돌출 형성된다.
상기 체결부(123)는 각 커버링부(122)로부터 연장되어 한쌍으로 구비되되, 상기 커버링부(122)의 일단에 가까워질수록 서로 좁아지는 폭을 가지도록 구성될 수 있다. 상기 체결부(123)는 상기 커버링부(122)의 일단에 인접한 영역에서 삽입된 와이어와 결합하면서 체결될 수 있다.
체결부(123)는, 커버링부(122)로부터 솔더링부(121)의 타단 방향으로 각각 연장되되 서로 마주보는 방향의 반대방향으로 절곡된 제1 연장부분(123a)과, 제1 연장부분(123a)으로부터 솔더링부(121)의 타단 방향으로 각각 연장되되 서로 평행하게 연장되는 제2 연장부분(123b), 및 제2 연장부분(123b)으로부터 솔더링부(121)의 타단 방향으로 각각 연장되되 서로 마주보는 방향으로 경사지게 연장되며 단부 사이에 와이어가 끼워져 체결되는 제3 연장부분(123c)을 포함한다. 이러한 벤딩구조에 의해 상기 체결부(123)는 자체에 탄성력을 갖는다.
체결 해제부(124)는 각 체결부(123)의 상부에 각각 배치되며, 상기 누름 버튼(140)의 일부 영역이 삽입되는 틈을 가지도록 서로 대향되게 배치된다. 특히, 제2 연장부분(123b)의 상부로부터 연장될 수 있다.
상기 체결 해제부(124)는 와이어의 체결 해제 시에, 누름 버튼(140)의 제1 및 제2 끼움부(142, 143)가 틈에 삽입되어, 상기 체결부(123)를 벌어지도록 함으로써 와이어의 체결이 해제되도록 구성될 수 있다.
상기 하우징(110)은 절연성 수지를 몰딩하여 형성할 수 있다. 상기 하우징(110)은 측면과 상면으로 이루어지며, 상면에는 누름 버튼(140)을 상방으로 노출시키는 누름 버튼 노출홀(113)이 형성되고, 양단부에는 와이어가 삽입되는 와이어 삽입홀(111, 112)이 각각 형성될 수 있다.
상기 하우징(110)은 제1 및 제2 접속부(120, 130)을 인서트하고 인서트 사출 몰딩(Insert Injection Molding)함으로써 형성될 수 있다. 또한, 상기 하우징(110)은 이중 사출 몰딩(double Injection Molding)하여 형성할 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 별도로 제조하여 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)에 결합하는 것도 가능하다. 상기 하우징(110)의 내부에는 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)가 서로 전기적으로 분리되도록 절연 격벽(114)을 배치할 수도 있다.
상기 누름 버튼(140)은 상기 하우징(110)의 내부 공간에 수납되되, 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130) 상에 배치되어, 누르는 동작과 같이 외부에게 가해지는 힘에 의해 상기 제1 및 제2 접속부(120, 130)의 접속을 해제할 수 있다. 상기 누름 버튼(140)은 걸림부(141) 및 제1 및 제2 끼움부(142, 143)를 포함할 수 있다.
상기 누름 버튼(140)의 상부는 누름 버튼 노출홀(113)을 통해 노출되도록 누름 버튼 노출홀(113)보다 작은 크기로 배치되어, 상기 누름 버튼(140)의 상부가 상기 누름 버튼 노출홀(133)을 통과하여 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 걸림부(141)는, 상기 누름 버튼(140)이 상기 누름 버튼 노출홀(113)을 통해 분리되지 않도록, 전체적으로 상기 누름 버튼 노출홀(113)보다 큰 크기로 형성될 수 있다.
상기 걸림부(141)의 하부에는 제1 및 제2 끼움부(142, 143)가 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 끼움부(142, 143)는 상기 체결 해제부(124, 134) 상에 각각 위치하도록 배치되어, 상기 누름 버튼(140)에 외부의 힘이 가해지면, 각 체결 해제부(124, 134)의 사이에 끼워지면서 상기 체결부(123, 133)가 벌어져 와이어가 제거될 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 누름 버튼(140)을 누름으로써, 체결부(123, 133)에 끼워진 각각의 와이어를 한번에 제거할 수 있다.
본 실시예는 1개의 누름 버튼(140)의 하부에 제1 및 제2 끼움부(142, 143)가 배치된 경우를 예를 들어 설명하였으나, 제1 및 제2 끼움부(142, 143) 각각에 누름 버튼이 배치되게 변형하는 것도 가능하다.
또한, 상기 걸림부(141)의 하부에는 스프링(150)과 같은 탄성부재가 배치되어, 누름 버튼(140)을 누르던 외부의 힘을 제거하면 누름 버튼(140)이 원상태로 상승하도록 구성될 수 있다.
도 4 내지 도 6(b)를 참조하여, 커넥터(100)에 삽입되어 있던 와이어(500)의 체결을 해제시키는 과정을 설명한다.
도 4는, 제1 및 제2 접속부(120, 130)에 각각 와이어(500)가 삽입되어, 커버링부(122)에 와이어(500)의 피복부(520)가 끼워지고, 체결부(123)에는 전선부(510)가 체결된 상태를 보여준다. 도 5(a)는 도 4의 B-B'의 단면을 도시한 것이며, 도 5(b)는 도 4의 C-C'의 단면을 도시한 것이다.
도 5(a)을 참조하면, 누름 버튼(140)을 누르기 전에는, 제1 끼움부(142)는 체결 해제부(124)의 상부와 이격되어 있다. 또한, 도 5(b)와 같이, 체결부(123)의 제3 연장 부분(123c)이 전선부(510)와 접속되어 있다.
도 6(a)와 같이 누름 버튼(140)을 가압하면, 제1 끼움부(142)가 체결 해제부(124)의 사이에 끼워지게 된다. 따라서, 도 6(b)와 같이, 체결부(123)의 제3 연장 부분(123c)이 전선부(510)와 이격되어 체결이 해제된다.
와이어(500)의 체결이 해제되어 와이어(500)를 빼고 누름 버튼(140)을 누르고 있던 힘을 해제하면, 누름 버튼(140)을 지지하는 스프링(150)이 가지는 탄성력에 의해 누름 버튼(140)은 원상태로 복귀된다.
상기 커넥터(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 변형될 수 있다.
도 7은 변형예의 커넥터(100a)의 측면도이다. 변형예(100a)는, 솔더링부(121, 131)가 각각 하우징(110)의 하부로 노출된 연장부분(121a, 131a)과, 연장부분(121a, 131a)에서 와이어가 삽입되는 방향으로 절곡된 평탄부(121b, 131b)로 구성될 수 있다.
변형예의 커넥터(100a)는 솔더링부(121, 131)의 평탄부(121b, 131b)가 하우징(110)으로부터 이격되도록 배치된 특징이 있다. 이와 같이 구성하면, 후술하는 바와 같이, 광원모듈을 섀시 구조물에 실장할 때에, 와이어를 발광소자가 실장된 면의 타면에서 삽입할 수 있는 장점이 있다.
상기 광원모듈(10)은 복수개를 직렬 또는 병렬연결할 수 있다. 도 8 및 도 9을 참조하여, 이에 대해 설명한다.
도 8는 복수의 광원모듈을 직렬연결한 일 예이며, 도 9는 복수의 광원모듈을 병렬연결한 일 예이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 광원모듈(11)과 인접한 광원모듈(12)을 하나의 와이어(500a)로 연결함으로써, 두 광원모듈(11, 12)을 서로 직렬연결할 수 있다. 구체적으로, 어느 하나의 광원모듈(11)의 제2 접속부(230)와 인접한 광원모듈(12)의 제1 접속부(120)를 와이어(500a)로 연결함으로써, 두 광원모듈(11, 12)을 서로 직렬연결할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 광원모듈(11)과 인접한 광원모듈(12)을 한 쌍의 와이어(500b, 500c)로 연결함으로써, 두 광원모듈(11, 12)을 서로 병렬연결할 수 있다. 구체적으로, 어느 하나의 광원모듈(11)의 제1 접속부(220)와 인접한 광원모듈(12)의 제1 접속부(120)를 와이어(500b)로 연결하고, 어느 하나의 광원모듈(11)의 제2 접속부(230)와 인접한 광원모듈(12)의 제2 접속부(130)를 와이어(500c)로 연결함으로써, 두 광원모듈(11, 12)을 서로 병렬연결할 수 있다.
따라서, 필요에 따라, 실시예의 복수의 광원모듈(11, 12) 사이의 와이어 연결만 변경하면, 복수의 광원모듈(11, 12)의 회로 연결을 손쉽게 변경할 수 있다.
도 10은 복수의 광원모듈(11 ~ 14)로 광원모듈 어레이(1000)를 구성한 예이다.
일 실시예의 광원모듈 어레이(1000)는 4개의 광원모듈(11 ~ 14)이 LCD 패널의 섀시 구조물(600)에 2행 2열로 배치된 것을 도시하고 있다. 각각의 광원모듈(11 ~14)은 서로 직렬 연결되는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 광원모듈(11 ~ 14)의 회로 연결은 와이어(500)의 배선을 변경함으로써, 손쉽게 바꿀 수 있다.
상기 광원모듈 어레이(1000)는 섀시 구조물(600)에 광원모듈 어레이(11 ~ 14)를 배치한 후, 커넥터(100, 200)에 와이어(500)를 접속함으로 구성할 수 있다.
도 11(a) 및 도 11(b)는 광원모듈 어레이의 다른 실시예이다. 본 실시예는 일 실시예와 비교하여, 커넥터(100a, 200a)의 구성이 상이하다. 본 실시예에 채용되는 커넥터(100a, 200a)는 도 7에 도시된 커넥터이다. 앞서 설명한 일 실시예와 다른 커넥터를 채용함으로써, 광원모듈 어레이(2000)의 와이어(500) 배선 방법이 달라지므로, 이를 중점으로 설명한다.
도 11(b)에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 광원모듈 어레이(2000)에는 회로기판(400) 및 섀시 구조물(600a)을 각각 관통하는 결합홀(410a, 610a)이 구비된다. 이 결합홀(410a, 610a)은, 커넥터(100a)의 하우징(110)이 삽입될 수 있을 정도의 크기로 형성되되, 평탄부(121b, 131b)까지는 삽입되지 않을 정도의 크기로 형성될 수 있다. 따라서, 커넥터(100a)의 평탄부(121b, 131b)가 회로기판(400)의 소정 영역과 맞닿도록 배치될 수 있다.
따라서, 회로기판(400)과 평탄부(121b, 131b)를 솔더링(700)하여 접속시킬 수 있다. 상기 하우징(110)은 결합홀(410a, 610a)을 관통하여 돌출되므로, 와이어(500)를 섀시 구조물(600a)의 하부에서 결합시킬 수 있는 장점이 있다.
도 12 및 도 13은 도 1의 광원모듈에 채용된 발광소자(300)의 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 광원모듈(3100)은, 회로 기판(3110) 및 회로 기판(3110) 상에 실장된 복수의 백색광 발광장치들(3100a)의 배열을 포함할 수 있다. 회로 기판(3110) 상면에는 백색광 발광장치(3100a)와 접속되는 도전 패턴이 형성될 수 있다.
각각의 백색광 발광장치(3100a)는, 청색광을 방출하는 발광소자(3130)가 회로 기판(3110)에 COB(Chip On Board) 방식으로 직접 실장되는 구조를 가질 수 있다. 각각의 백색광 발광장치(3100a)는 별도의 반사벽을 갖지 않으며, 파장변환부(3150a)가 렌즈 기능을 갖는 반구형상으로 구비되어 넓은 지향각을 나타낼 수 있다. 이러한 넓은 지향각은, LCD 디스플레이의 두께 또는 폭을 감소시키는데 기여할 수 있다.
도 13을 참조하면, 광원모듈(3200)은, 회로 기판(3110) 및 회로 기판(3110) 상에 실장된 복수의 백색광 발광장치들(3100b)의 배열을 포함할 수 있다. 각각의 백색광 발광장치(3100b)는 패키지 본체(3125)의 반사컵 내에 실장된 청색광을 방출하는 발광소자(3130) 및 이를 봉지하는 파장변환부(3150b)를 구비할 수 있다.
상기 파장변환부(3150a, 3150b)는 수지(3152)에 형광체 및/또는 양자점과 같은 파장변환물질(3154, 3156)이 함유된 형태로 형성될 수 있다.
도 15를 참조하면, 평판 조명 장치(4100)는 광원모듈(4110), 전원공급장치(4120) 및 하우징(4030)을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 광원모듈(4110)은, 앞서 설명한 도 1의 광원모듈(10)을 광원으로 포함할 수 있고, 전원공급장치(4120)는 광원모듈(4110)의 구동부를 포함할 수 있다.
광원모듈(4110)은 복수의 발광소자를 포함할 수 있고, 전체적으로 평면 현상을 이루도록 형성될 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 발광소자 어레이는 발광소자 및 발광소자의 구동정보를 저장하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
전원공급장치(4120)는 광원모듈(4110)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 하우징(4130)은 광원모듈(4110) 및 전원공급장치(4120)가 내부에 수용되도록 수용 공간이 형성될 수 있고, 일측면에 개방된 육면체 형상으로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니다. 광원모듈(4110)은 하우징(4130)의 개방된 일측면으로 빛을 발광하도록 배치될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 광원모듈
100, 200: 커넥터
110: 하우징
111, 112: 와이어 삽입홀
113: 누름 버튼 노출홀
114: 절연 격벽
120: 제1 접속부
121, 131: 솔더링부
122, 132: 커버링부
123, 133: 체결부
124, 134: 체결 해제부
130: 제2 접속부
140: 누름 버튼
141: 걸림부
142: 제1 끼움부
143: 제2 끼움부
150: 스프링
300: 발광소자
400: 회로기판
500: 와이어
510: 전선부
520: 피복부

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 복수의 발광소자가 제1 방향을 따라 배치되는 회로기판; 및
    상기 회로기판의 일면에 실장되며, 상기 복수의 발광소자의 일측에 상기 제1 방향으로 각각 배치되고 상기 복수의 발광소자와 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 커넥터;를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 커넥터 각각은,
    삽입된 와이어와 결합되며, 서로 반대 방향을 향하여 배치되는 제1 및 제2 접속부;
    상기 제1 및 제2 접속부를 덮는 하우징; 및
    상기 제1 및 제2 접속부 상에 배치되며, 외부에서 가해지는 힘에 의해 상기 제1 및 제2 접속부와 상기 삽입된 와이어의 결합을 해제하는 누름 버튼;을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 접속부는 각각,
    상기 회로기판에 솔더링되는 판 형태의 솔더링부;
    상기 솔더링부의 상면과 교차하는 방향을 따라 연장되며, 상부에서 적어도 일부 영역이 절곡되어 상기 삽입된 와이어를 감싸는 커버링부;
    상기 커버링부로부터 연장되어 상기 커버링부의 일단에 가까워질수록 좁아지는 폭을 가지며, 상기 커버링부의 일단에 인접한 영역에서 상기 삽입된 와이어와 결합하는 체결부; 및
    상기 체결부의 상부에 배치되어 상기 누름 버튼의 일부 영역이 삽입되는 틈을 가지며, 상기 누름 버튼의 일부 영역이 상기 틈에 삽입될 때 상기 삽입된 와이어와 상기 체결부의 결합을 해제하는 체결 해제부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회로기판은 바(bar)형인 것을 특징으로 하는 광원모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 접속부는 각각 상기 회로기판의 양단을 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 광원모듈.
  6. 복수의 발광소자가 제1 방향을 따라 배치되는 회로기판; 및
    상기 회로기판의 일면에 실장되며, 상기 복수의 발광소자의 일측에 상기 제1 방향으로 각각 배치되고 상기 복수의 발광소자와 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 커넥터;를 갖는 복수의 광원모듈을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 커넥터 각각은,
    삽입된 와이어와 기계적으로 결합되며, 상기 회로기판의 양단을 향하여 각각 배치되는 제1 및 제2 접속부와, 상기 제1 및 제2 접속부 상에 배치되며, 외부에서 가해지는 힘에 의해 상기 제1 및 제2 접속부와 상기 삽입된 와이어의 결합을 해제하는 누름 버튼을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 접속부는 각각,
    상기 회로기판에 솔더링되는 판 형태의 솔더링부;
    상기 솔더링부의 상면과 교차하는 방향을 따라 연장되며, 상부에서 적어도 일부 영역이 절곡되어 상기 삽입된 와이어를 감싸는 커버링부;
    상기 커버링부로부터 연장되어 상기 커버링부의 일단에 가까워질수록 좁아지는 폭을 가지며, 상기 커버링부의 일단에 인접한 영역에서 상기 삽입된 와이어와 결합하는 체결부; 및
    상기 체결부의 상부에 배치되어 상기 누름 버튼의 일부 영역이 삽입되는 틈을 가지며, 상기 누름 버튼의 일부 영역이 상기 틈에 삽입될 때 상기 삽입된 와이어와 상기 체결부의 결합을 해제하는 체결 해제부;를 포함하고
    상기 삽입된 와이어는 상기 복수의 광원모듈 중 어느 하나의 상기 제2 커넥터를 인접한 다른 상기 광원모듈의 상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 광원모듈 어레이.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 광원모듈은 서로 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 광원모듈 어레이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 삽입된 와이어는 상기 복수의 광원모듈 중 어느 하나의 상기 제2 커넥터의 제2 접속부를, 인접한 다른 상기 광원모듈의 상기 제1 커넥터의 제1 접속부와 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 광원모듈 어레이.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 광원모듈은 서로 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 광원모듈 어레이.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 삽입된 와이어는 상기 복수의 광원모듈 중 어느 하나의 상기 제2 커넥터의 제1 접속부를 인접한 다른 상기 광원모듈의 상기 제1 커넥터의 제1 접속부와 전기적으로 연결하며,
    상기 어느 하나의 광원모듈의 상기 제2 커넥터의 제2 접속부를 상기 인접한 다른 광원모듈의 상기 제1 커넥터의 제2 접속부를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 광원모듈 어레이.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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  18. 삭제
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