KR20080005762A - Light-emitting module - Google Patents
Light-emitting module Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080005762A KR20080005762A KR20060064517A KR20060064517A KR20080005762A KR 20080005762 A KR20080005762 A KR 20080005762A KR 20060064517 A KR20060064517 A KR 20060064517A KR 20060064517 A KR20060064517 A KR 20060064517A KR 20080005762 A KR20080005762 A KR 20080005762A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat dissipation
- light emitting
- substrate
- emitting device
- device module
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
도 1은 발광다이오드가 장착된 종래의 발광 모듈 구조를 도시한다.1 illustrates a conventional light emitting module structure in which a light emitting diode is mounted.
도 2는 본 발명의 일 예시적인 실시예에 따른 발광소자 모듈의 단면을 도시한다.2 is a cross-sectional view of a light emitting device module according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 발광소자 모듈의 단면을 도시한다.3 is a cross-sectional view of a light emitting device module according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 발광소자 모듈의 단면을 도시한다.4 is a cross-sectional view of a light emitting device module according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 발광소자 모듈의 단면을 도시한다.5 is a cross-sectional view of a light emitting device module according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 일정 시스템 내에서 일반 플라스틱, 열전도성 플라스틱 및 알루미늄의 총체적인 열전달계수를 비교하는 그래프이다.6 is a graph comparing the overall heat transfer coefficients of ordinary plastics, thermally conductive plastics and aluminum in a given system.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100,200:발광소자 모듈 110,210:방열 기판100,200: light emitting element module 110,210: heat dissipation board
120,220:배선 패턴 130:LED 램프120,220: Wiring pattern 130: LED lamp
230:LED 칩230: LED chip
본 발명은 발광소자 모듈에 대한 것으로서, 더욱 자세하게는 발광소자가 장착되는 기판의 방열 특성을 개선한 발광소자 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting device module, and more particularly, to a light emitting device module having improved heat radiation characteristics of a substrate on which a light emitting device is mounted.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비젼을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기, 컴퓨터 등의 모니터에 주로 이용되고 있다. 하지만, CRT가 비교적 무겁고 큰 부피를 차지하기 때문에, CRT가 장착되는 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없다. CRT (Cathode Ray Tube), which is one of the display devices that are generally used, is mainly used for monitors such as televisions, measuring instruments, information terminals, computers, and the like. However, since the CRT is relatively heavy and occupies a large volume, it cannot actively cope with the demand for miniaturization and light weight of the electronic product on which the CRT is mounted.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화 추세에 맞춰 평판 표시장치가 개발되고 있으며, 구체적으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정 표시장치(LCD : Liquid Crystal Display), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시장치(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있다. 액정 표시장치 및 기타 평판 표시장치는 종래의 CRT가 갖고 있는 무게나 크기에 대한 문제점을 해결하고 있으며, 그 중에서도 액정 표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Accordingly, flat panel displays have been developed to meet the trend of miniaturization and weight reduction of various electronic products. Specifically, liquid crystal displays (LCD) using electro-optic effects, and plasma displays (PDP: plasma display) using gas discharge. EL and EL display devices using an electroluminescent effect. Liquid crystal displays and other flat panel displays solve the problems of weight and size of conventional CRTs, and among them, research on liquid crystal displays has been actively conducted.
CRT를 이용한 표시장치에 비해, 액정 표시장치는 소형화, 경량화 및 낮은 소비전력 등의 장점을 갖고 있으며, 최근에는 일반적인 데스크탑 컴퓨터의 모니터로 사용되고 있고, 더 나아가 노트북 컴퓨터용 모니터, 대형 평판 텔레비전, 소형 멀티미디어 플레이어 등 여러 전기장치의 표시장치로 널리 사용되고 있다.Compared with the CRT display device, the liquid crystal display device has the advantages of miniaturization, light weight, and low power consumption, and is recently used as a monitor of a general desktop computer, and furthermore, a monitor for a notebook computer, a large flat-panel television, and a small multimedia. It is widely used as a display device of various electric devices such as a player.
이러한 액정 표시장치는 자체적으로 발광할 수 없기 때문에 발광을 위하여 외부 광원이 필요하며, 일반적으로 액정 패널 배면에 백라이트 유닛(Back Light Unit)을 장착하여 빛을 제공한다. 백라이트 유닛에 사용되는 광원으로는 EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluoresecnt Lamp), FFL(Flat Fluoresecnt Lamp), LED(Light Emitting Diode) 등이 있다. 초기에는 CCFL을 광원으로 많이 사용하였다. 하지만, LED가 CCFL에 비해 고색재현성, 수은이 없는 친환경성, 저전력 소모, 고수명, 저전력소모, 친환경적, 박형화 등 많은 장점을 갖기 때문에, 최근에는 LED 램프를 광원으로 사용하는 경우가 증가하고 있다. 2008년 광원 시장을 LED, 즉 발광다이오드가 주도할 것으로 전망되고 있다.Since the liquid crystal display cannot emit light by itself, an external light source is required for light emission. In general, a backlight unit is provided on the back of the liquid crystal panel to provide light. Light sources used in the backlight unit include EL (Electro Luminescence), CCFL (Cold Cathode Fluoresecnt Lamp), FFL (Flat Fluoresecnt Lamp), and LED (Light Emitting Diode). Initially, CCFL was used a lot as a light source. However, since LEDs have many advantages, such as high color reproducibility, no mercury-free, low power consumption, high life, low power consumption, eco-friendliness, and thinning, compared to CCFL, the use of LED lamps as a light source has recently increased. LEDs, or light emitting diodes, are expected to lead the light source market in 2008.
발광다이오드는 상기의 장점들을 갖고 있는 반면, 광 효율이 낮은 단점을 가지고 있다. 발광다이오드의 광 효율은 대략 20 ~ 30%이며, 나머지 70 ~ 80%는 열로 소모된다. 발광다이오드에서 발생되는 열을 외부로 방열시키지 못하면, 광 효율이 급격히 떨어지며 발광다이오드 수명이 단축될 수 있다. 또한 발광다이오드가 장착된 표시장치의 내부 온도를 상승시켜, 주변 구동회로 및 LCD 패널의 동작 신뢰성을 저하시킬 수가 있다.The light emitting diode has the above advantages, but has a low light efficiency. The light-emitting efficiency of the light emitting diode is about 20 to 30%, and the remaining 70 to 80% is consumed by heat. If the heat generated from the light emitting diodes is not radiated to the outside, the light efficiency is drastically reduced and the life of the light emitting diodes may be shortened. In addition, by increasing the internal temperature of the display device equipped with the light emitting diode, it is possible to reduce the operation reliability of the peripheral drive circuit and the LCD panel.
도 1은 발광다이오드가 장착된 종래의 발광 모듈 구조를 도시한다.1 illustrates a conventional light emitting module structure in which a light emitting diode is mounted.
도 1을 참조하면, 종래의 발광 모듈(10)은 기판(12), 기판(12) 상에 형성된 절연층(14), 절연층(14) 상에 형성되는 배선패턴(16) 및 발광다이오드(20)를 포함한다. 발광다이오드(20)에 의해서 발생하는 열을 배출하기 위해서 일반적으로 기판(12)은 알루미늄을 이용하여 형성된다. 알루미늄은 전기 전도성을 갖기 때문에 절연층(14)이 알루미늄 기판(12) 위에 형성되어 소자들 간의 쇼트를 막을 수 있다. 발광다이오드(20)는 배선패턴(16)과 전기적으로 연결되며, 배선패턴(16)는 절연층(14) 상에 전기회로를 형성하여, 발광다이오드(20)에 전원을 공급할 수 있다.Referring to FIG. 1, the conventional
종래의 발광 모듈은 다음과 같은 문제점을 갖는다.Conventional light emitting modules have the following problems.
첫째는, 방열을 위한 알루미늄 기판(12)은LED를 이용한 백라이트 유닛의 가격에서 약 30%의 비율을 차지하며, LED를 이용한 백라이트 유닛이 광원 시장에 진입할 때 큰 걸림돌 역할을 하고 있다. 특히, LCD TV와 같이 백라이트 유닛이 대형화되는 추세에서, 알루미늄 기판에 의한 비용 증가 문제는 더욱 더 심각하게 대두될 것이다.First, the
둘째는, 효율적인 방열을 위해 기판의 구조를 변경할 필요가 있는데, 알루미늄 기판은 금속 재질로 이루어졌기 때문에 성형 및 기계가공이 용이하지 않으며, 가공 비용의 상승을 초래할 수가 있다.Second, it is necessary to change the structure of the substrate for efficient heat dissipation. Since the aluminum substrate is made of a metal material, it is not easy to form and machine, and may cause an increase in processing cost.
셋째는, 알루미늄 기판(12)을 전기적으로 절연시키기 위한 절연층(14)을 형성하는데, 계면에서의 높은 열 저항으로 인해 방열 특성이 저하될 수 있으며, 발광다이오드의 용접 부분 및 절연층(14)의 변형을 야기시킬 수가 있다.Third, to form an
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 절연 특성 및 방열 특성이 우수한 발광소자 모듈을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a light emitting device module excellent in insulating properties and heat dissipation characteristics.
본 발명의 다른 목적은 저렴한 제조비용, 자유로운 디자인, 낮은 열 변형성, 높은 절연성 및 우수한 방열 특성을 갖는 발광소자 모듈을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device module having a low manufacturing cost, a free design, low thermal deformation, high insulation and excellent heat dissipation characteristics.
본 발명의 일 예시적인 실시예에 따르면, 발광소자 모듈은 플라스틱 재질의 기판, 기판 상에 형성되는 배선패턴 및 발광소자를 포함할 수 있다. 기판은 전기 절연성을 갖되 열 전도성을 갖는 플라스틱을 사용하여 제공될 수 있으며, 기판이 전기 절연성 및 열 전도성을 갖기 때문에 배선 및 소자는 별도의 절연층이나 절연막을 형성하지 않고 바로 기판 상에 형성될 수가 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the light emitting device module may include a substrate made of a plastic material, a wiring pattern formed on the substrate, and a light emitting device. The substrate may be provided using a plastic having electrical insulation and thermal conductivity, and since the substrate has electrical insulation and thermal conductivity, wiring and elements may be formed directly on the substrate without forming a separate insulating layer or insulating film. have.
기판으로는 약 2W/mK 이상의 열 전도도를 갖는 열전도성 플라스틱이 사용되며, 열전도성을 갖는 아크릴로 부타디엔 스티렌(ABS)계 수지, 액정 폴리머(LCP)계 수지, 폴리아미드 4,6 (PA 4,6)계 수지, 폴리페닐린 설파이드(PPS)계 수지, 열가소성 일레스토머(TPE)계 수지, 열가소성 실리콘 불카네이트(TPSiV)계 수지 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.As the substrate, a thermally conductive plastic having a thermal conductivity of about 2 W / mK or more is used.Acrylobutadiene styrene (ABS) resin, liquid crystal polymer (LCP) resin, polyamide 4,6 (PA 4, 6) -based resin, polyphenylene sulfide (PPS) -based resin, thermoplastic elastomer (TPE) -based resin, thermoplastic silicone carbonate (TPSiV) -based resin or a combination thereof.
기판은 플라스틱 사출 성형 또는 압축 성형에 의해서 제조될 수 있기 때문에, 별다른 가공 없이 특정 형상으로 한번에 성형하는 것이 가능하며, 방열핀(heat fin)과 같이 복잡한 형상도 함께 성형하는 것이 가능하다. 방열핀은 판형 또는 로드(rod)형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.Since the substrate can be manufactured by plastic injection molding or compression molding, it is possible to mold at a time to a specific shape without any processing, and also complex shapes such as heat fins can be molded together. The heat dissipation fin may be formed in various shapes such as a plate shape or a rod shape.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 발광소자로서 LED 램프를 사용하여 LED 램프를 기판 상에 직접 장착할 수 있으며, 발광소자로서 LED 칩을 사용하여 LED 칩을 기판에 수용홈을 형성한 후 수용홈에 장착할 수도 있다.According to another exemplary embodiment of the present invention, an LED lamp may be directly mounted on a substrate using an LED lamp as a light emitting device, and after the LED chip is formed in the substrate using an LED chip as a light emitting device, It can also be mounted in the receiving groove.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 상세하게 설명한다. 단, 본 발명이 하기의 설명에 의해서 제한되거나 한정되는 것은 아니며, 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 참조할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the following description, and the same or similar elements may refer to the same or similar reference numerals.
도 2는 본 발명의 일 예시적인 실시예에 따른 발광소자 모듈의 단면을 도시한다.2 is a cross-sectional view of a light emitting device module according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 발광소자 모듈(100)은 플라스틱 재질의 방열 기판(110), 방열 기판(110) 상에 형성된 배선 패턴(120) 및 방열 기판(110) 상에 장착되어 배선 패턴(120)과 전기적으로 연결되는 LED 램프(130)를 포함한다. 방열 기판(110)은 열전도성 플라스틱을 이용하여 형성되며, 방열 기판(110) 상에는 별도의 절연 처리 없이 배선 패턴(120)이 형성된다. 본 발명의 다른 예시적인 실시예에서는, 방열 기판과 배선 패턴 사이에 절연층이 형성될 수도 있지만, 종래와 같이 절연층이 반드시 필요한 것은 아니다.Referring to FIG. 2, the light
방열 기판(110)은 아크릴로 부타디엔 스티렌(ABS)계 수지, 액정 폴리머(LCP)계 수지, 폴리아미드 4,6 (PA 4,6)계 수지, 폴리페닐린 설파이드(PPS)계 수지, 열가소성 일레스토머(TPE)계 수지, 열가소성 실리콘 불카네이트(TPSiV)계 수지 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있으며, 통상의 플라스틱과 유사하게 사출 성형이나 압축 성형에 의해서 성형될 수가 있다. The
종래의 플라스틱 성형 방법을 사용하기 때문에 방열 기판(110)을 대량으로 생산할 수 있으며, 금형을 달리함으로써 다양한 크기 및 형상의 방열 기판(110)을 저렴하게 생산할 수 있다는 이점이 있다. 특히 백라이트 유닛에 장착하기 위해서는 플랜지나 스크류 홀 등이 방열 기판에 형성되어야 하는데, 이들이 플라스틱 성형에 의해서 거의 함께 제공되기 때문에 LCD 표시장치를 조립하는 공정이 매우 간단해질 수 있다.Since the conventional plastic molding method is used, the
방열 기판(110)을 성형한 후, 방열 기판(110) 상에 배선 패턴(120)을 형성할 수 있다. 배선 패턴(120)을 형성하기 위해서는 여러 가지 배선 형성 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 방열 기판(110) 상에 금속막을 형성한 후, 필요 없는 금속막을 제거하여 원하는 배선 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 스크린 인쇄와 같이 방열 기판(110) 상에 바로 도전성 잉크를 인쇄하여 원하는 배선 패턴(120)을 형성할 수도 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 방열 기판(110)이 전기 절연성을 갖기 때문에 배선 패턴(120)을 형성하기 전에 절연 처리를 하지 않아도 된다. 배선 패턴(120)으로는 구리, 은 등이 사용될 수 있으며, LED 램프(130)와 전기적으로 연결되는 패드 부분과 회로 구성을 위한 배선 부분을 포함할 수 있다. After molding the
배선 패턴(120)을 형성한 후, 그 위에 LED 램프(130)가 장착된다. LED 램프(130)는 용접 또는 솔더링 등의 방법에 의해서 방열 기판(110) 상에 장착되며, 이때 LED 램프(130)와 배선 패턴(120)을 전기적으로 연결하기 위해 와이어 연결방법 또는 플립칩 연결방법 등이 사용될 수 있다. After the
LED 램프(130)를 장착한 후, 배선 패턴(120)을 보호하기 위해 코팅층이 형성될 수가 있다. 코팅층은 배선 패턴(120)을 외부의 스크래치로부터 보호할 수 있으며, 배선 패턴(120)이 산화되는 것을 방지할 수도 있다.After mounting the
도시된 바와 같이, 하나의 방열 기판(110)에 다수개의 LED 램프(130)를 장착할 수 있으며, 다수개의 LED 램프(130)를 포함하는 발광소자 모듈(100)은 LCD 텔레비전이나 LCD 모니터의 백라이트 유닛에 사용될 수가 있다. 다르게는 소형 LCD 백라이트 유닛을 위해 방열 기판(110)을 필요한 크기로 다이싱한 후 원하는 크기의 발광소자 모듈을 제조할 수 있으며, 방열 기판(110)을 각 LED 램프 별로 다이싱 하여 각각 독립된 발광소자 모듈을 제조할 수도 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 방열 기판(110)을 다이싱하여 하나의 LED 램프(130)를 포함하는 발광소자 모듈을 제공할 수가 있다. As shown, a plurality of
도 3는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 발광소자 모듈의 단면을 도시한다.3 is a cross-sectional view of a light emitting device module according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 발광소자로 LED 램프가 아닌 LED 칩(230)을 사용하며, LED 칩(230)을 설치하기 위해 방열 기판(210)에 수용홈(215)을 형성한다. 본 실시예에 따른 발광소자 모듈(200)도 플라스틱 재질의 방열 기판(210), 방열 기판(210) 상에 형성된 배선 패턴(220) 및 방열 기판(210) 상에 장착되어 배선 패턴(220)과 전기적으로 연결되는 LED 칩(230)를 포함한다. 방열 기판(210)은 열전도성 플라스틱을 이용하여 형성되며, 방열 기판(210) 상에는 별도의 절연 처리 없이 배선 패턴(220)이 바로 형성될 수가 있다.Referring to FIG. 3, an
방열 기판(210)은 아크릴로 부타디엔 스티렌(ABS)계 수지, 액정 폴리머(LCP)계 수지, 폴리아미드 4,6 (PA 4,6)계 수지, 폴리페닐린 설파이드(PPS)계 수지, 열가소성 일레스토머(TPE)계 수지, 열가소성 실리콘 불카네이트(TPSiV)계 수지 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있으며, 통상의 플라스틱과 유사하게 사출 성형이나 압축 성형에 의해서 성형될 수가 있다. 사출 또는 압축 성형을 이용하여 방열 기판(210)을 저렴하고 신속하게 생산할 수 있으며, 다양한 크기 및 형상의 방열 기판(210)을 간단하게 생산할 수 있다. The
방열 기판(210)에는 수용홈(215)이 형성된다. 수용홈(215)은 LED 칩(230)을 설치하기 위한 공간으로서, 수용홈(215)은 LED 칩(230)으로부터 발생한 빛을 한 방향으로 집중하기 위해 오목하게 형성될 수 있으며, 구체적으로 원뿔기둥 또는 반구형 등으로 형성될 수 있다.Receiving
방열 기판(210)을 성형한 후, 방열 기판(210) 상에 배선 패턴(220)을 형성할 수 있다. 배선 패턴(220)을 형성하기 위해서는 패터닝이나 스크린 인쇄와 같은 여러 가지 배선 형성 방법이 사용될 수 있다. 방열 기판(210)이 전기 절연성을 갖기 때문에 배선 패턴(220)을 형성하기 전에 절연 처리를 하지 않아도 된다. 배선 패턴(220)으로는 구리, 은 등이 사용될 수 있으며, LED 칩(230)과 전기적으로 연결되는 패드 부분과 회로 구성을 위한 배선 부분을 포함할 수 있다. LED 칩(230)과 전기적으로 연결되는 패드 부분은 수용홈(215) 내에 위치할 수 있으며, 수용홈(215) 밖에 위치할 수도 있다. After molding the
배선 패턴(220)을 형성한 후, 수용홈(215) 내에 LED 칩(230)이 장착된다. LED 칩(230)은 용접 또는 솔더링 등의 방법에 의해서 방열 기판(210) 상에 장착되며, 이때 LED 칩(230)와 배선 패턴(220)을 전기적으로 연결하기 위해 와이어 연결방법 또는 플립칩 연결방법 등이 사용될 수 있다. After the
일반적으로 LED 칩은 수평 방식(horizontal type) 및 수직 방식(vertical type)이 있다. 도 3의 우측에 도시된 바와 같이, 수직 방식에 대한 LED 칩(230)의 저면 단자는 수용홈(215)의 배선 패턴(220)과 연결되고, 상면 단자는 와이어를 이용하여 수용홈(215) 밖의 배선 패턴(220)과 연결될 수 있다. 또한, 도 3의 좌측에 도시된 바와 같이, 수평 방식에 대한 LED 칩(231)의 저면에서 상호 분리된 단자들은 각각 수용홈(215) 내에 형성된 다른 배선 패턴(221)들과 연결될 수가 있다.In general, the LED chip has a horizontal type (vertical type) and vertical type (vertical type). As shown in the right side of Figure 3, the bottom terminal of the
LED 칩(230)를 장착한 후, 배선 패턴(220)을 보호하기 위해 코팅층이 형성될 수가 있다. 코팅층은 배선 패턴(220)을 외부의 스크래치로부터 보호할 수 있으며, 배선 패턴(220)이 산화되는 것을 방지할 수도 있다. LED 칩(230)을 장착하기 전 또는 후에, 수용홈(215)의 표면에 반사특성이 좋은 코팅층을 형성할 수도 있다. 일반적으로 반사특성이 좋은 은 코팅 등이 가능하다.After mounting the
앞서 언급한 바와 같이, 하나의 방열 기판(210)에 다수개의 LED 칩(230)를 장착할 수 있으며, 방열 기판(210)을 필요한 크기로 다이싱한 후 원하는 크기의 발광소자 모듈을 제조할 수 있다.As mentioned above, a plurality of
도 4는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 발광소자 모듈의 단면을 도시한다.4 is a cross-sectional view of a light emitting device module according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 발광소자 모듈(300)은 플라스틱 재질의 방열 기판(310), 방열 기판(310) 상에 형성된 배선 패턴(320) 및 방열 기판(310) 상에 장착되어 배선 패턴(320)과 전기적으로 연결되는 LED 램프(330)를 포함한다. 방열 기판(310)은 상술한 열전도성 플라스틱을 이용하여 형성되며, 방열 기판(310) 상에는 별도의 절연 처리 없이 배선 패턴(320)이 형성된다. Referring to FIG. 4, the light emitting
방열 기판(310)의 저면에는 방열핀부(340)가 형성된다. 방열핀부(340)는 다수개의 방열핀(342)으로 구성되며, 다수개의 방열핀(342)이 판(plate)형 또는 로드(rod)형으로 형성되어 있다. 방열핀(342)는 방열 기판(310)과 동일한 열전도성 플라스틱으로 형성될 수 있으며, 다르게는 알루미늄과 같은 다른 소재를 방열 기판(310)의 저면에 부착하여 제공될 수도 있다. 본 실시예에서는 방열핀(342)은 플라스틱 성형공정을 통해 방열 기판(310)과 함께 성형된다.The heat
플라스틱 성형공정을 사용하기 때문에 방열 기판(310)의 저면에 방열핀(342)을 성형하는 것이 매우 간단해진다. 종래의 알루미늄 기판에서 방열핀을 만들기 위해서 알루미늄 모재를 깎아내고 다듬어야 하는 복잡한 공정을 거쳐야 하지만, 본 실시예에서는 성형으로 한번에 방열핀(342)을 만들 수가 있다. 또한, 방열핀(342)의 형상으로 물론, 그 사이 공간을 사각형 또는 아치형의 단면을 갖도록 할 수가 있으며, 본 실시예서는 사각형의 단면을 갖는 공간(344)이 형성되어 있다. Since the plastic molding process is used, it is very easy to mold the
방열 기판(310)을 성형한 후, 방열 기판(310) 상에 배선 패턴(320)을 형성할 수 있다. 배선 패턴(320)을 형성하기 위해서는 패터닝이나 스크린 인쇄와 같은 여러 가지 배선 형성 방법을이 사용될 수 있다. 배선 패턴(320)으로는 구리, 은 등이 사용될 수 있으며, LED 램프(330)와 전기적으로 연결되는 패드 부분과 회로 구성을 위한 배선 부분을 포함할 수 있다. After molding the
배선 패턴(320)을 형성한 후, 그 위에 LED 램프(330)가 장착된다. LED 램프(330)는 용접 또는 솔더링 등의 방법에 의해서 방열 기판(310) 상에 장착되며, 이때 LED 램프(330)와 배선 패턴(320)을 전기적으로 연결하기 위해 와이어 연결방법 또는 플립칩 연결방법 등이 사용될 수 있다. After the
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 발광소자 모듈의 단면을 도시한다.5 is a cross-sectional view of a light emitting device module according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 발광소자 모듈(400)은 플라스틱 재질의 방열 기판(410), 방열 기판(410) 상에 형성된 배선 패턴(420) 및 방열 기판(410) 상에 장착되어 배선 패턴(420)과 전기적으로 연결되는 LED 칩(430)을 포함한다. 방열 기판(410)은 상술한 열전도성 플라스틱을 이용하여 형성되며, 방열 기판(410) 상에는 별도의 절연 처리 없이 배선 패턴(420)이 형성된다. Referring to FIG. 5, the light emitting
방열 기판(410)의 저면에는 방열핀부(440)가 형성된다. 방열핀부(440)는 다수개의 방열핀(442)으로 구성되며, 다수개의 방열핀(442)이 판(plate)형 또는 로드(rod)형으로 형성되어 있다. 방열핀(442)는 방열 기판(410)과 동일한 열전도성 플라스틱으로 형성될 수 있으며, 다르게는 알루미늄과 같은 다른 소재를 방열 기판(410)의 저면에 부착하여 제공될 수도 있다. 본 실시예에서는 방열핀(442)은 플라스틱 성형공정을 통해 방열 기판(410)과 함께 성형되며, 방열핀(442) 간의 공간(444)은 아치형의 단면을 갖는다.The heat
방열 기판(410)에는 수용홈(415)이 형성된다. 수용홈(415)은 LED 칩(430)을 설치하기 위한 공간으로서, 수용홈(415)은 LED 칩(430)으로부터 발생한 빛을 한 방향으로 집중하기 위해 오목하게 형성될 수 있으며, 구체적으로 원뿔기둥 또는 반구형 등으로 형성될 수 있다. LED 칩(430)와 배선 패턴(420)을 전기적으로 연결하기 위해 와이어 연결방법이 사용될 수 있으며, 와이어로 연결한 다음 에폭시와 같은 수지를 이용하여 수용홈(415)에 투명 보호부(435)를 형성할 수가 있다. 볼록하게 형성된 투명 보호부(435)는 와이어 및 LED 칩(430)을 보호하는 것은 물론, 자체적으로 볼록 렌즈로 기능하여 빛을 집중시키는 역할을 할 수도 있다.Receiving
이하, 상술한 예시적인 실시예들을 참조하여, 본 발명에서 열전도성 플라스틱 재질을 채택한 이유에 대한 상세 설명은 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the exemplary embodiments described above, a detailed description of the reason for adopting the thermally conductive plastic material in the present invention is as follows.
상기 [표 1]은 종래 인쇄회로기판(PCB)의 재질인 FR4(glass fiber reinforced epoxy)와 열전도성 플라스틱의 재질 특성을 정리한 것으로서 재질의 물성, 절연 특성 유무, 광학소자 모듈 제작비용 중 비용 비율 등을 비교하고 있다. [표 1]에 나타낸 바와 같이, 열전도성 플라스틱은 일반 플라스틱(FR4)의 100 배 정도되는 우수한 열전도성, 낮은 열팽창계수 가지고 있으며, 우수한 절연특성 때문에 PCB 구조에서 절연층을 별도로 형성할 필요가 없다. 또한 비용적인 측면에서 보면 금속보다 훨씬 저비용으로 인쇄회로기판을 제조할 수 있다.[Table 1] summarizes the material properties of FR4 (glass fiber reinforced epoxy) and thermally conductive plastics, which are the materials of a conventional printed circuit board (PCB). And the like. As shown in Table 1, the thermally conductive plastic has excellent thermal conductivity and low thermal expansion coefficient of about 100 times that of the general plastic (FR4), and does not need to separately form an insulating layer in the PCB structure because of excellent insulating properties. In terms of cost, printed circuit boards can be manufactured at much lower cost than metals.
물론 알루미늄과 구리에 비해 상대적으로 열전도도가 낮지만, 열관리 시스템에서는 열전도도 뿐만 아니라, 대류, 방열 형태의 열 전달이 주요하게 작용한다. 즉, 열전도도, 대류, 방열의 세 가지 형태에 따라서 열관리 시스템이 결정된다. Of course, the thermal conductivity is relatively lower than that of aluminum and copper, but in the heat management system, not only the thermal conductivity but also heat transfer in the form of convection and heat dissipation is mainly applied. That is, the thermal management system is determined according to three types of thermal conductivity, convection, and heat radiation.
도 6은 일정 시스템 내에서 일반 플라스틱, 열전도성 플라스틱 및 알루미늄의 총체적인 열전달계수를 비교하는 그래프로서, 동일한 조건의 평판 재료를 기준으로 전도 및 대류에 의한 열전달계수를 비교할 수 있다. 여기서 ?T_total은 평판의 뜨거운 면의 온도와 외부 대기와의 온도 차이다.FIG. 6 is a graph comparing the overall heat transfer coefficients of general plastics, thermally conductive plastics and aluminum in a system, and compares heat transfer coefficients by conduction and convection based on plate materials in the same condition. Where T_total is the temperature difference between the hot side of the plate and the outside atmosphere.
도 6을 참조하면, 약 0.2W/mK의 열전도도를 갖는 일반 플라스틱과 약 20W/mK의 열전도도를 갖는 열전도성 플라스틱을 사용하는 경우, 양 재료 간의 열전달계수 차이가 크게 나는 것을 알 수 있다. Referring to Figure 6, when using a general plastic having a thermal conductivity of about 0.2W / mK and a thermally conductive plastic having a thermal conductivity of about 20W / mK, it can be seen that the difference in heat transfer coefficient between the two materials is large.
하지만, 약 2W/mK의 열전도도를 갖는 열전도성 플라스틱과 약 160W/mK의 열전도도를 갖는 알루미늄을 사용하는 경우, 양 재료 간의 열전달계수 차이가 거의 없음을 알 수 있다. 즉, 열전도도가 약 100배 정도 차이가 있다 하더라도, 열전도성 플라스틱과 알루미늄 간에서 열 전달에서 전도도의 증가는 크게 효과가 없음을 알 수 있다. 왜냐하면, 열전도성 플라스틱이 갖는 열 전도도의 수치 이상에서, 대류에 의한 열 전달의 영향이 전도에 의한 영향보다 중요하게 작용하기 때문이다. 따라서 열전도성 플라스틱은 기존의 알루미늄과 거의 동일한 열전달 성능을 발휘할 수가 있다. 일반적으로 평판 시스템에서 재질이 약 10 W/mK 이상의 열 전도도를 갖는다면, 총체적인 열전달은 대류에 의해 제한 받으며, 이 수치 이상에서 열 전도도를 가지는 재질을 사용한다고 해도 열 전달을 향상시키지 않는다고 할 수 있다. However, when using a thermally conductive plastic having a thermal conductivity of about 2 W / mK and aluminum having a thermal conductivity of about 160 W / mK, it can be seen that there is almost no difference in heat transfer coefficient between the two materials. That is, even if the thermal conductivity is about 100 times the difference, it can be seen that the increase in the conductivity in the heat transfer between the thermally conductive plastic and aluminum is not very effective. This is because above the numerical value of the thermal conductivity of the thermally conductive plastic, the influence of heat transfer by convection is more important than the effect by conduction. Therefore, thermally conductive plastics can exhibit almost the same heat transfer performance as conventional aluminum. In general, if the material has a thermal conductivity of about 10 W / mK or more in a flat plate system, the overall heat transfer is limited by convection, and even if a material with thermal conductivity above this value is used, it does not improve heat transfer. .
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that modifications and variations can be made.
본 발명의 발광소자 모듈은 알루미늄 대신 열전도성 플라스틱 재질의 방열 기판을 사용하기 때문에 가공 비용 및 원자재 비용을 크게 절감할 수가 있다.Since the light emitting device module of the present invention uses a heat-dissipating substrate made of a thermally conductive plastic instead of aluminum, it is possible to greatly reduce processing costs and raw material costs.
또한, 종래의 플라스틱 성형공정을 이용할 수 있기 때문에, 효율적인 방열을 위해 방열판의 구조를 자유롭게 변경할 수 있으며, 변경 공정 및 가공이 매우 용이하다.In addition, since the conventional plastic molding process can be used, the structure of the heat sink can be freely changed for efficient heat dissipation, and the changing process and processing are very easy.
또한, 기존 제품과 대비하여 상대적으로 낮은 열 팽창계수와 높은 절연 특성을 갖기 때문에 외부 변형을 방지할 수 있으며, 고신뢰성을 확보할 수 있다.In addition, since it has a relatively low coefficient of thermal expansion and high insulation compared to existing products, it is possible to prevent external deformation and to ensure high reliability.
또한, 열전도성 플라스틱이 기존의 알루미늄과 거의 동일한 열전달 특성을 갖기 때문에 알루미늄을 대체할 수 있으며, 종래에 문제가 되는 절연층을 형성할 필요가 없어 오히려 알루미늄을 사용하는 경우보다 더 우수한 열전달 특성을 발휘할 수도 있다.In addition, since the thermally conductive plastic has almost the same heat transfer properties as conventional aluminum, aluminum can be replaced, and there is no need to form an insulating layer, which is a problem in the related art, and thus can exhibit better heat transfer characteristics than using aluminum. It may be.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20060064517A KR20080005762A (en) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Light-emitting module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20060064517A KR20080005762A (en) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Light-emitting module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080005762A true KR20080005762A (en) | 2008-01-15 |
Family
ID=39215815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20060064517A KR20080005762A (en) | 2006-07-10 | 2006-07-10 | Light-emitting module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20080005762A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101039995B1 (en) * | 2010-09-01 | 2011-06-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting apparatus |
US8272764B2 (en) | 2008-09-29 | 2012-09-25 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting apparatus |
CN103200762A (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-10 | 欧司朗股份有限公司 | Circuit board, manufacturing method thereof and lighting device with the circuit board |
-
2006
- 2006-07-10 KR KR20060064517A patent/KR20080005762A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8272764B2 (en) | 2008-09-29 | 2012-09-25 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting apparatus |
US8894246B2 (en) | 2008-09-29 | 2014-11-25 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting apparatus and light emitting unit |
US9261243B2 (en) | 2008-09-29 | 2016-02-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting apparatus and light emitting unit |
KR101039995B1 (en) * | 2010-09-01 | 2011-06-09 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting apparatus |
CN103200762A (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-10 | 欧司朗股份有限公司 | Circuit board, manufacturing method thereof and lighting device with the circuit board |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7505109B2 (en) | Heat dissipation structure of backlight module | |
US8668352B2 (en) | Light emitting module | |
US7677899B2 (en) | LED light source module and LED backlight module using the same | |
US7553055B2 (en) | Systems for displaying images | |
CN101500373B (en) | Printed circuit board, backlight unit and liquid crystal display device | |
US6966674B2 (en) | Backlight module and heat dissipation structure thereof | |
CN101826593B (en) | Wiring board contributable to reduction in thickness of light emitting apparatus and having high versatility | |
EP2170024B1 (en) | Backlight unit equipped with light emitting diodes | |
US7538356B2 (en) | Combination assembly of LED and liquid-vapor thermally dissipating device | |
EP2492983B1 (en) | Light emitting device | |
US20060098441A1 (en) | Backlight module | |
JP2003324214A (en) | Light emitting module | |
US20120170261A1 (en) | Light source module | |
CN100388092C (en) | Heat radiation structure of backlight module | |
KR20070098204A (en) | Backlight unit and liquid crystal display device using the same | |
KR101119172B1 (en) | Light emitting diode module and display device using the same | |
US7427148B1 (en) | Light modules | |
KR101545941B1 (en) | Light source light emitting module and backlight assembly having the same | |
KR101002915B1 (en) | LED Backlight Unit | |
KR101107770B1 (en) | LED package and back light unit | |
KR20080005762A (en) | Light-emitting module | |
US20080304270A1 (en) | Light emitting diode heat dissipation module | |
KR20070014692A (en) | Stucture for light emitting device array | |
US20120250288A1 (en) | Light source heat-dissipation structure of backlight module | |
KR101182301B1 (en) | Printed circuit board mounted led |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E601 | Decision to refuse application |