KR20080074899A - 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 발광 구조체, 그제조 방법 및 사용방법 - Google Patents

하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 발광 구조체, 그제조 방법 및 사용방법 Download PDF

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KR20080074899A
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히노 메쎄르
필립 아르망
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 발광 다이오드에 기초한 발광 구조체(100)에 관한 것으로, 제1 전극(2a)과 결합되는 거의 평평한 주면(12a)을 구비한 제1 유전성 요소(1a); 상기 제1 전극쪽을 향하고 반대편 평면에 놓인 제2 전극(2b)과 결합되는 거의 평평한 주면(12b)을 구비한 제2 유전성 요소(1b); 반대편에 있는 제1 및 제2 면에 제1 및 제2 전기 접점(41, 42)을 갖는 반도체 칩(4)을 포함하는 하나 이상의 제1 발광 다이오드(일명 제1 LED)(4)를 포함하며, 상기 제1 전기 접점은 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 전기 접점은 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며, 적어도 상기 제1 유전성 요소는 자외선(UV) 또는 가시광선 내의 광선을 적어도 부분적으로 투과시키는 발광 구조체, 그 제조방법, 및 용도에 관한 것이다.
발광 구조체, 발광 다이오드, 직접 접속, 글레이징, 전도성 그리드

Description

하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 발광 구조체, 그 제조 방법 및 사용방법{LIGHTING STRUCTURE COMPRISING AT LEAST ONE LIGHT-EMITTING DIODE, METHOD FOR MAKING SAME AND USES THEREOF}
본 발명은 발광 구조체에 관한 것으로, 상세하게는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는 발광 구조체와, 이 발광 구조체의 제조 방법, 및 용도에 관한 것이다.
전형적인 발광 다이오드 또는 LED는 일반적으로,
- 반도체 칩;
- 많은 기능(산화, 습기, 확산성 요소로부터의 보호 등)을 가지며 상기 칩을 캡슐화하고 대개 에폭시로 만들어지는 엔벌로프(envelope); 및
- 접점(contact)에 결합되고 상기 엔벌로프로부터 빠져나온 두 개의 금속 핀에 접속되는 두 개의 미세한 금 와이어(gold wire)를 포함하는 전기 접속 요소;로 구성된다.
자동차용 조명이나 지시용으로 기능하도록, 이러한 발광 다이오드와 그 전기 접속 회로를 적층되는 유리판에 삽입한다는 것이 공지되어 있다.
국제공개공보 WO 2004/062908은, 시트 사이에 삽입되고 개별 엔벌로프 또는 공유 엔벌로프가 있는 전형적인 다이오드와, 두 개 이상의 유리 시트를 포함하는 적층된 자동차용 글레이징에 대해 기술한다.
전력 공급을 위해, 상기 유리 시트 중 하나의 내면에 전도층이 침적된다. 이 전도층은, 레이저 에칭(etching) 또는 마스크(mask) 시스템으로 스크린-프린트하여 형성되는 미세한 절연 라인에 의해 분리된 두 개 이상의 별개 전도성 영역으로 나누어지며, 이 두 개의 영역은 각각 별개의 단자에 접속된다. LED는 평행하게 배치되며, 그 단자 중 하나는 제1 전도성 영역에 접속되고 나머지 단자는 제2 전도성 영역에 접속된다.
본 발명의 목적은 산업적 요구조건(효율, 이에 따른 비용, 속도, 자동화 등의 면에서)을 충족시켜 성능 저하 없는 "저 비용" 제품을 생산하기 위해, 특히 전체 접속 회로(접점으로부터 전력 공급기까지)에 관해 더 확실하고 및/또는 단순한 구성을 갖는 대안적인 LED 기초 발광 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명은 목적은 새로운 기능성을 갖고 및/또는 새로운 용도로서 사용되는 제품과 함께, 제품의 이용가능한 범위도 확대하는 것이다.
이를 위해 본 발명은,
- 제1 전극과 결합되는 거의 평평한 주면을 구비한 제1 유전성 요소;
- 상기 제1 전극 쪽을 향하고 다른 쪽 평면에 놓인 제2 전극과 결합되는 거의 평평한 주면을 구비한 제2 유전성 요소;
- 반대편에 있는 제1 및 제2 면에 제1 및 제2 전기 접점을 갖는 반도체 칩을 포함하는 하나 이상의 제1 발광 다이오드(제1 LED)를 포함하며,
상기 제1 전기 접점은 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 전기 접점은 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며, 적어도 상기 제1 유전성 요소는 자외선과 가시광선 중 선택된 광선을 적어도 부분적으로 투과시키는 발광 다이오드에 기초한 발광 구조체를 제공한다.
이와 같이, 본 발명은 대안적인 LED 기초 발광 구조체를 제공한다. 본 발명에 따르면, 맞은편에 배치되므로 더 떨어지게 되는 접점을 갖는 하나 이상의 LED는 두 개의 유전성 요소 사이에 통합되도록 구성되며, 이로 인해 상기 접점을 별개의 면에 존재하는 각각의 전극에 결합시킬 수 있어 접속 시스템이 단순화된다. 또한, 이러한 구성으로써, 종래 기술의 라인처럼 극성을 분리시키기 위해 필요한 미세한 에칭 라인을 형성할 필요가 없다.
이 발광 구조체는 매우 큰 면적(예컨대 1㎡ 이상)을 가질 수 있다.
바람직한 일 실시 형태에서, 제1 전기 접점은 제1 전극에 전기적으로 직접 접속되고, 바람직하게는 제2 전기 접점도 제2 전극에 전기적으로 직접 접속된다.
이 전기 접속은, 와이어나 핀 타입의 "매개" 접속 요소 없이, 또는 바람직하게는 직접적인 접점/전극 사이의 납땜도 없이, 접점과 전극이 고정된다는 의미에서 직접 접속이라 칭한다; 그러나, 전도성 접착제로 단순히 접착하는 것은 가능하다.
직접 접속은 임의의 손실(dissipation)이나 단락(short-circuiting) 및 접점 파괴 위험성을 방지한다. 또한, 이 접속은 눈에 보이지 않는다.
또한, 제1 전기 접점은 하나 이상의 층 형태이고, 바람직하게는 제2 전기 접점도 하나 이상의 층 형태이다.
본 발명에서, "층"이라는 용어는 단일층 또는 다중층을 의미할 수 있다. 따라서, 접점은 다중층일 수 있다.
접점은 반드시 동일한 크기, 특히 동일한 너비일 필요는 없으며, 동일한 소재로 제조될 필요도 없다.
접속은 대략 접점의 중심 또는 에지에서 이루어지거나 거의 접점 면 전체로 분산되어 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 제1 LED는 칩을 캡슐화하는 엔벌로프, 특히 개별 엔벌로프를 갖고 있지 않으므로 직접 접속이 가능해지며, 바람직하게는 제1 LED는 상기 칩으로 이루어져 있으므로 조립이 단순해지고 구조체의 비용이 절감된다.
물론, 상기 LED는 바람직하게는 렌즈 및 확산성 요소(diffusing element)를 갖고 있지 않고, 또는 직접 접속을 위한 개별 소켓도 갖고 있지 않다.
LED의 높이를 바람직하게는 단일 칩의 높이까지 줄임으로써, 본 발명에 따른 구조체도 더 작아질 수 있다.
그러나, 제1 LED는 예컨대 처리 공정 중 칩을 보호하거나 칩 소재와 다른 소재 사이의 상용성(compatibility)을 개선하기 위해, 제1 및 제2 접점이 개방된 부분적인 보호 엔벌로프를 포함할 수 있다.
전력 공급을 위해, 본 발명에 따른 발광 구조체는 제1 및 제2 전극에 연결되고 특히 은 에나멜(silver enamel)로 스크린-프린트된 전도성 스트립 형태의 전류 도입선을 포함할 수 있으며, 상기 전류 도입선은 바람직하게는 제1 및/또는 제2 유전성 요소에 접하여, 특히 주면에 접하여 배치된다. 핀, 심(shim) 및 케이블이 사용될 수도 있다.
본 발명에 따른 발광 구조체는 확실성 및/또는 수명을 증가시키기 위해, 제1 및 제2 전극과 각각 제1 및 제2 전기 접점 사이의 하나 이상의 상기 직접 접속을 유지하는 수단을 포함할 수 있으며, 특히 상기 유지 수단은,
- 예컨대 상기 구조체에 결합되거나 또는 통합될 수 있는 압력 센서에 의해 제어되는 압력을 하나 이상의 주면에 기계적으로 가함으로써; 또는
- 전도성 접착제를 사용함으로써; 직접 접속을 유지한다.
또한, 본 발명에 따른 발광 구조체는 제1 전기 접점과 제1 전극 사이에 배치되는 하나 이상의 탄성 및/또는 가요성을 갖는 전도성 부분을 포함할 수 있으며, 이로 인해 제1 전기 접속, 바람직하게는 제2 전기 접속도 영구적으로 확실하게 유지될 수 있다.
이 탄성 및/또는 가요성을 갖는 전도성 부분은 바람직하게는 스프링 형태, 특히 나선형 스프링, (원뿔대형)원뿔형 스프링, 또는 판 스프링 형태이거나, 두 부분 이상으로 접혀지는 가요성 탭(flexible tab) 형태(예컨대 U, V 형태)이다.
상기 탄성 및/또는 가요성을 갖는 전도성 부분은 제1 전극의 평평도의 가능한 요동, 또는 경우에 따라 칩 지지 요소(예컨대, 적층 중간층)의 두께 변화를 경감하도록 돕는다.
바람직하게는, 각각의 제1 직접 접속(또는 각각의 제2 직접 접속)마다 이러한 부분이 구비된다.
탄성 및/또는 가요성을 갖는 전도성 부분은 바람직하게는 단일 조각으로 만들어지고 전극 및/또는 접점에 접합되거나 납땜된다.
전도성 부분은 접점 중앙에 배치된다. 또한 이 부분의 너비는 바람직하게는 접점과 동일하거나 접점보다 크다.
전형적으로, 전도성 부분은 금속, 특히 구리 또는 알루미늄으로 제조될 수 있고, 또한 얇을 수 있다.
또한, 제1 및 제2 전극 중 하나 이상은 다음의 추가적인 기능, 즉,
- 가시광선 또는 UV 광선의 반사;
- 태양광 보호를 위한 열광선의 반사, 또는 저 방사율 또는 로우-이(low-E) 기능을 위한 적외선의 반사;
- 또는, 예컨대 색깔, 투명도, 광 투과율 또는 광 반사 특성을 변화시키기 위해, 발광 구조체와 결합되는 광전자 요소의 전극(특히 다중층 시스템 형태의 전기변색 요소, 스위쳐블 거울)의 형성; 기능들 중 하나 이상의 기능을 갖는다.
또한, 상기 구조체는 전극이 지지되는 동일 면, 바람직하게는 결합된 유전성 요소의 내면에, 또는 반대 면에, 또는 추가된 다른 요소의 면에, 글레이징 분야에서 알려진 모든 기능들을 통합할 수 있다. 기능 중에서, 소수성/소유성층, 친수성/친유성층, 광촉매성 오염방지층, 열 광선(태양광 보호) 또는 적외선(로우-이)을 반사하는 다중층 또는 반사방지를 언급할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 전극 중 하나 이상은, 특히 전류 도입선(예컨대 가장자리에 배치된 것)과의 접속을 용이하게 하고 단순화하기 위해, 상기 결합된 주면을 거의 덮을 수 있다.
또한, 제1 및 제2 전극 중 하나 이상은, 특히 조명 분야에서의 응용을 위해, 투명 또는 투광성을 갖는 것으로 선택될 수 있다.
제1 및/또는 제2 전극 중 하나 이상은 전체적으로, 특히 연속적인 전도성 와이어(평행한 와이어, 꼬은 끈 형태 등) 또는 접합된 금속 시트 또는 금속 테입(구리 등)으로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 전극 중 하나 이상은, 바람직하게는 결합된 주면에 분포되거나 또는 주면을 거의 덮는 전도층을 포함한다.
이 전도층은 스크린-프린트된 에나멜 등으로 만들어진 불투명, 반투명층일 수 있고, 또는 전도성 금속 산화물로 만들어지거나 전자 공동을 갖는, 특히 인듐 주석 산화물(ITO)과 혼합된 플루오르 도핑 주석 산화물(SnO2:F) 및 인듐 도핑 또는 알루미늄 도핑 아연 산화물로 만들어진 투명층일 수 있다.
또한, 이 전도층은 전도성 폴리머로 만들어지거나 접착제일 수 있다.
이 전도층은 액체 침적, 진공 침적(마그네트론 스퍼터링, 증착), 열분해 침적(파우더 또는 증기), 스크린-프린트 또는 잉크젯 프린트에 의한 침적과 같은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 임의의 수단에 의해 침적될 수 있다.
바람직한 일 실시 형태에서, 발광 구조체는 하나 이상의 얇은 유전층으로 덮여있고 선택적으로 유전층 사이에 삽입되는 전도성, 특히 금속성의 저 방사율 및/또는 태양광 보호성 얇은 전도층을 포함하며, 상기 얇은 전도층은 적어도 부분적으로 제1 및 제2 전극 중 하나를 형성한다.
따라서, 두께가 예컨대 몇 나노미터 또는 약 10 나노미터인 이 얇은 전도층은, 선택적으로 다른 금속을 소량 포함한 금, 팔라듐 또는 바람직하게는 은에 기초한 (단일)층일 수 있다.
다중층은 선택적으로 다른 기능성을 갖는 복수의 얇은 전도층(한 층의 경우에 태양광 보호, 더 안쪽에 위치한 다른 층의 경우에는 저 방사율)을 포함할 수 있다.
마지막 전도층 위에 위치한 예컨대 두께가 몇 나노미터 또는 약 10 나노미터인 얇은 유전층 또는 유전층들은 예컨대,
- 질화(nitride), 탄화질화(carbonitride), 산화질화(oxynitride), 또는 산화탄화질화 규소(silicon oxycarbonitride);
- 선택적으로 도핑 금속 산화물(예컨대 아연 산화물 및 주석 산화물); 소재를 기초로 한다.
이들 유전층은 예컨대 충분히 얇고 및/또는 전기 접속 영역에 충분히 압축되므로, 얇은 전도층과 칩의 접점 사이의 전기 전도를 유지할 수 있다.
바람직하게는, 다중층은 투명하고, 반드시 대칭적일 필요가 없으며, 바람직하게는 전기 전도에 유리하도록 기계적인 보호층을 포함하지 않는다.
두 개의 전극은 이러한 다중층을 포함할 수 있다. 이 다중층은 유리에, 또는 PET와 같은 폴리머에 있을 수 있다.
얇고 기능적인 층을 구비한 다중층의 예로서, 참고적으로 문헌 EP 718250, WO 00/293477 및 EP 877006에서 기술된 다중층을 언급할 수 있다.
수개의 얇고 기능적인 층을 구비한 다중층의 예로서, 참고적으로 문헌 EP 847965, WO 03/010105, EP 1060876 및 WO 01/20375에서 기술된 다중층을 언급할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 제1 및 제2 전극 중 하나 이상은 바람직하게는 결합된 주면의 거의 대부분을 차지하는 전도성 그리드를 포함한다.
이 전도성 그리드는, 예컨대 전도성 스트립으로 구성되는 불연속적인 전도층 형태(불투명, 반투명 또는 투명하든)일 수 있다. 이 층 영역은 넓은 절연 영역에 의해 서로 격리될 수 있다. 이 층 타입의 전도성 그리드는, 미리 정해진 영역에 침적함으로써 또는 전도체로 채워진 층으로부터 이를 제거함으로써 직접 형성될 수 있다.
이 전도성 그리드는 표면상의 요소(넓은 스트립 등)가 아닌, 예컨대 각각의 요소가 하나 이상의 전도성 라인을 형성하거나 전도성 와이어로 이루어지는 선형 전도성 요소로 구성될 수 있다. 또한, 이 선형 요소는 더 복잡한 모양(예컨대 파형, 지그재그형 등)일 수 있다. 이 선형 요소의 모양, 배열 및 크기는 LED의 (예정된) 배열에 따라 선택될 수 있다.
전극은 동일한 방향 또는 서로 다른 방향을 향하는 복수의 와이어 또는 라인을 포함할 수 있다. 그리드 배열은 LED를 원하는 위치로 배치할 수 있게 한다.
필요하다면,
- 전극 소재가 광선에 대해 상대적으로 불투명한 경우, 육안으로 보았을 때 가능한 한 와이어가 잘 보이지 않도록; 및/또는
- 광선 방출량이 감소되는 것을 피하도록 하기 위해; 와이어(또는 라인)의 너비가 제한된다.
예컨대 와이어(또는 라인)의 너비(
Figure 112008036076677-PCT00001
1)는 50㎛ 이하, 바람직하게는 20㎛ 또는 10㎛이다.
더 일반적으로, 이 그리드는 선형 유닛의 너비(
Figure 112008036076677-PCT00002
1)(너비가 여럿인 경우에 최대 너비) 및 선형 요소 사이의 일정한 피치(p1)(피치가 여럿인 경우에 최소 피치)에 의해 정의될 수 있다.
따라서, 전도성 선형 요소의 그리드를 사용하여, 필요한 투명도에 따라 너비(
Figure 112008036076677-PCT00003
1) 및/또는 피치(p1)을 적합하게 함으로써 전체적인 투명성(UV 또는 가시광선)을 얻을 수 있다.
또한, 피치(p1)에 대한 너비(
Figure 112008036076677-PCT00004
1)의 비는 50% 이하, 바람직하게는 10% 이하, 더 바람직하게는 1% 이하일 수 있다.
예를 들면, 피치(p1)는 5㎛ 내지 2㎝, 바람직하게는 50㎛ 내지 1.5㎝, 더 바람직하게는 100㎛ 내지 1㎝일 수 있고, 너비(
Figure 112008036076677-PCT00005
1)는 1㎛ 내지 1㎜, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
예로서, 100㎛의 피치(p1)와 10㎛의 너비(
Figure 112008036076677-PCT00006
1)를 갖는 구리 라인 등의 전도성 라인의 그리드가, 유리 시트 또는 PET 등과 같은 플라스틱 시트에 사용될 수 있다.
전도성 라인의 그리드는 잉크젯 프린터로 얻을 수 있다.
1㎜ 내지 10㎜, 특히 3㎜의 피치(p1)와, 10㎛ 내지 50㎛, 특히 20㎛ 내지 30㎛의 너비(
Figure 112008036076677-PCT00007
1)를 선택한 전도성 와이어의 그리드를 사용하는 것도 가능하다. 이 그리드는 적층 중간층, 특히 PVB 또는 PU 중간층의 표면상에 부분적으로 통합되는 일련의 와이어 형태(평행하든 파형이든, 서로 다른 방향이든 아니든)일 수 있다.
전극은 혼성 전극, 즉 와이어가 함께 있는 층 형태일 수 있다.
선형 요소의 열은 교차될 수 있다. 그리드는 특히 메쉬, 직조형 또는 직물처럼 조직될 수 있다. 이 선형 요소는 텅스텐, 구리 또는 니켈 등과 같은 금속으로 제조될 수 있다.
칩의 접점과 전극 사이의 영역에는 동일한 단자에 접속되는 하나 또는 복수의 선형 요소가 포함될 수 있다.
두 개의 전극이 전도성 선형 요소의 그리드를 포함하는 경우, 이 두 그리드는 반드시 동일하거나 일치할 필요가 없다. 투시도 상으로, 이 그리드는 메쉬, 특히 LED를 어드레스하기 위한 메쉬를 형성할 수 있다.
그리드의 모든 선형 요소들이 동일한 단자에 결합되는 경우, 그리드는 전기적 연속성을 제공할 수 있다.
대안적으로, 그리드의 모든 선형 요소들이 동일한 단자에 결합되지 않고, 및/또는 전원이 동시에 공급되지 않을 수 있다.
이 구조체는 바람직하게는 제1 LED에 대해 반대 위치에 제2 LED를 포함할 수 있다.
이는, LED의 부분적인, 이산된, 또는 동적인 조명 내지 디스플레이를 위해, LED 또는 LED 영역에 의한 LED의 어드레스를 수행할 수 있게 한다.
예를 들면, 전도성 와이어 또는 라인의 두 개의 열은 서로 거의 평행하도록 선택되고, 은 에나멜로 제조된 가장자리의 스크린-프린트된 스트립을 통해 별개의 단자에 접속된다.
더 일반적으로, 이 구조체는 복수의 LED와 이 LED의 구동 수단을 포함할 수 있으며, 이로 인해 정해진 색깔 또는 여러 가지 색깔의 광선을 영구적 또는 간헐적으로 방출할 수 있고, 또는 LED를 어드레스할 수 있다.
각각의 제1 및 제2 전극은 정해진 방향을 따라 바람직하게는 장형(elongate) 또는 선형인 전도성 요소의 그리드를 포함할 수 있으며, 이 그리드는 투시도 상으로 메쉬를 형성한다.
또한, 일련의 LED에 의한 조립체를 제공할 수도 있다.
제1 예에서, LED는 하나 이상의 동일평면상의 전도성 지지체에 (미리)개방 조립(open (pre)assembled)될 수 있고, 상기 전도성 지지체는 바람직하게는 얇은, 특히 1mm를 초과하지 않는 또는 0.1mm의 두께를 가지며, 제1 및 제2 전극의 일부를 구성하거나 그 중 하나를 형성한다.
제2 예에서, 이 구조체는 제1 전극을 지지하고 복수의 제1 LED를 구비하는 복수의 제1 동일평면상의 유전성 요소를 포함하고, 상기 제1 유전성 요소는 바람직하게는 광물성 유리 기판인 유리 기판과 결합되며, 바람직하게는 얇은, 특히 1mm를 초과하지 않는 또는 0.1mm의 두께를 가지며, 가능하게는 결합된 주면을 넘어 뻗어나간다.
이 제1 유전성 요소는, 전극으로서 전도층 또는 전도성 그리드가 충분히 구비된 폴리에스테르 시트일 수 있다. 이 제1 유전성 요소는 예컨대 스트립 형태일 수 있다.
또한, 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 바람직하게는 평평한 유리 요소(이 유리는 광물성 또는 유기성 유리임)를 포함하고, 이 유리 요소는 투명, 투광, 반투명, 또는 불투명 및/또는 확산성이다.
하나의 발광 "면"(예컨대 제1 유전성 요소의 면)만을 갖는 구조체의 일 구성에서, 다른 유전성 요소(이 예에서, 제2 유전성 요소)는 가능하게는 불투명한, 유리 세라믹식 또는 비 유리식 유전체 등의 임의의 타입일 수 있다. 이 부분적인 투광성은 구조체를 배치하는데, 및/또는 구조체의 작동을 검사 또는 점검하는데 사용될 수 있다.
바람직하게는, 모든 유전성 요소 및 전극(발광 면과 결합된 것)의 가시광선(칩에 의해 직접 발생되거나 형광물질에 의해 발생된 것)의 피크에 관한 투과율(가능하게는 전체적인 투과율)은 50% 이상, 더 바람직하게는 70% 이상이고 80% 이상도 가능하다.
제1 및 제2 유전성 요소는 임의의 형상(직사각형, 정사각형, 원형, 타원형 등) 또는 동일한 곡률반경을 갖는 약간 굽은형일 수 있고, 바람직하게는 평행하다.
제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 충분히 단단하여 물리적인 보호기 및/또는 화학적인 보호기(부식, 습기 등에 저항)로 기능할 수 있고, 및/또는 전기적 절연을 제공할 수 있다.
제1 예에서, 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은, 특히 두께 4mm 이하의 유리 시트를 포함한다.
이 유리는 투명한, 매우 투명한 또는 착색된 소다-라임-실리카 유리일 수 있다. 선택적으로, 이 유리는 경화, 가열냉각(annealing), 강화(toughening) 또는 굽힘(bending) 타입의 사전 열처리가 이루어질 수 있다. 이 유리는 또한 동결(frost), 모래분사(sandblast), 스크린-프린트 등이 이루어질 수 있다.
이 구조체는 예컨대 제1 LED가 고출력 LED인 경우라면, 특히 높은 플럭스 저항을 위해 본질적으로 광물성일 수 있다.
제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 진공 또는 아르곤의 작용하에 또는 단순한 공기 공동이 있는 절연 글레이징 유닛 부분을 형성할 수 있다.
특히, 전극은 유리로 구성되도록 선택된 제1 또는 제2 유전성 요소와 다양한 방식으로, 즉,
- 유전성 요소의 면에 직접적으로; 또는
- 유리 요소와 조립된 유전성 지지 요소에, 전극을 조립 면으로부터 반대 면에 위치하게 하는 방식으로; 결합될 수 있다.
제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 모놀리식(monolithic) 또는 적층식(laminate)으로 될 수 있다. 이 유전성 요소는, 예컨대 (단단한 모놀리식의 또는 적층된)광물성 유리 요소 및/또는 (단단한 모놀리식의 또는 적층된)플라스틱 시트 또는 (본딩(bonding)에 의해 유리 제품과 조립될 수 있는)다른 수지를 결합한 다양한 조합으로 형성될 수 있다.
두께 0.1 내지 10mm의 단단한 플라스틱 시트로서, 폴리우레탄(PU), 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타아크릴레이트(PMMA)와 같은 아크릴레이트, 및 폴리에스테르, 특히 테레프탈 폴리에스테르(terephthalic polyester)(PET)를 언급할 수 있다.
제2 예에서, 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은, 특히 두께 10 내지 100㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 제조되는 고분자 필름을 포함한다.
제3 예에서, 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은, 예컨대 열 경화형 또는 자외선 경화형 접착제, 또는 바람직하게는 광물성 유리와 함께 적층 중간층을 형성하는 폴리머로 구성되는 접착제를 포함한다.
통상적인 적층 중간층으로서, 연질 형태로 사용되는 폴리우레탄(PU), 에틸렌/비닐 아세테이트(EVA) 코폴리머와 같은 경질 열가소성 플라스틱(unplasticized thermoplastic), 폴리비닐 부티랄(PVB) 또는 에틸렌/아크릴레이트 코폴리머(예컨대, 듀퐁사의 상표명 부타사이트(Butacite) 또는 솔루시아사의 상표명 사플렉스(Saflex)로 판매되고 있는 것)를 언급할 수 있다. 이 플라스틱 시트의 두께는 예컨대 0.2mm 내지 1.1mm, 특히 0.38mm 내지 0.76mm이다. 이 플라스틱 시트는 부분적으로 전극을 시트의 두께 부분에 통합할 수 있고, 또는 전극이 시트의 면에 지지될 수 있다.
다른 플라스틱으로서, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)과 같은 폴리올레핀, PEN 또는 PVC 또는 이오노머 수지도 사용할 수 있다.
사용된 다양한 플라스틱 사이의 상용성을 확보하기 위해, 특히 플라스틱의 양호한 접착 및/또는 온도 저항을 확보하기 위해, 적절한 주의가 요구된다.
상술한 모든 유전성 요소는, 그것이 빛을 투과시키기 위한 측면에 침적된 경우라면, 상기 광선(가시광선 또는 자외선)을 충분히 향상시킬 수 있는 것으로 선택된다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 제1 유전성 요소 및 제2 유전성 요소에 의해 한정된 부분은 본질적으로 적층된 부분을 형성한다.
본 발명의 또 다른 실시 형태에서, 제1 및 제2 유전성 요소는 가장자리의 밀봉 수단(실런트, 접착제 등) 또는 스페이서에 의해 거의 일정한 거리만큼 떨어져 유지되며, 유전체로 채워져 있고 상기 LED를 통합하는 내부 공간을 한정한다.
이 내부 공간은 직접 접속을 유지하기 위해 저 진공 상태일 수 있으며, 또는 이 유전체는 바람직하게는 투명하거나 심미적인 수지일 수 있다.
LED는, 제1 및 제2 유전성 요소 사이에 삽입되는 고형의(solid) 제3 유전성 요소의 관통구멍에 배치될 수 있다.
제3 유전성 요소는 바람직하게는 얇고(예컨대 LED 높이의 95%를 초과하지 않는 높이) 투명하며, 거의 평평하고 유리로 제조되며, 적층 중간층을 포함할 수 있다.
이 발광 구조체는 제1 LED와 유사하고 상기 구멍에 배치되는 하나 이상의 제2 LED를 포함하며, 조립시 표면이 용해되는 어떤 요소 또는 중간층이 있는 경우 상기 구멍의 높이는 반도체 칩의 높이보다 약간 클 수 있다.
제1 및 제2 전극 중 하나 이상은 결합된 유전성 요소 또는 이 제3 유전성 요소에 존재할 수 있다.
바람직하게는, LED의 두께는 5mm 또는 1mm를 초과하지 않고, 더 바람직하게는 0.5mm를 초과하지 않으며, 이는 너비 및 길이에도 적용된다.
이 구조체는 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나에 결합되는 하나 이상의 형광물질 코팅을 포함할 수 있으며, 상기 광선은 형광물질을 여기시킨다.
이 형광물질 코팅은 전극이 결합되는 주면, 또는 상기 유전성 요소의 반대편 주면에 존재할 수 있다.
바람직하게는, 형광 소재는 다양한 색깔 범위 내에서 조명 색깔을 결정하도록 적당히 맞춰지거나 선택될 수 있다. 형광물질 또는 형광물질의 혼합으로, 특히 가시광선 또는 근자외선 단색형 LED로부터 백색광을 얻어낼 수 있다.
제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상의 모든 또는 일부 면은 가시광선을 방출하는 형광 소재로 코팅되어, 조명 영역 및 병렬배치된 "어두운(dark)" 영역을 구성할 수 있다. 또한, 형광물질 자체는 투명할 수 있다.
LED는 또한 여기 자외선(exciting UV radiation), 예컨대 (200 내지 280nm의)UVC를 방출할 수 있다.
예컨대, 형광물질은 전극이 결합되는 면의 반대편 주면에 코팅될 수 있고, 유전성 요소는 바람직하게는 석영, 실리카, 불화 마그네슘(MgF2) 또는 불화 칼슘(CaF2), 붕규산 유리 또는 Fe2O3를 0.05% 이하로 포함한 유리로부터 선택된 자외선 투과 소재일 수 있다.
예로서, 두께 3mm의 경우,
- 불화 마그네슘 및 불화 칼슘은 자외선 전체 영역에서 80% 또는 90% 이상을 투과시키고;
- 석영 및 일정한 고순도 실리카는 자외선 전체 영역에서 80% 또는 90% 이상을 투과시킨다.
LED는 여기 근자외선(즉, 360 내지 400nm) 또는 자외선을 방출할 수도 있다.
예컨대, 형광물질은 전극이 결합되는 면의 반대편 주면에 코팅될 수 있고, 유전성 요소는 바람직하게는 UVA 영역에서 70% 이상 투과시키는(두께 3mm의 경우) 쇼트사의 "보로플롯(Borofloat)"과 같은 붕규산 유리, FeⅠⅠⅠ 또는 Fe2O3가 0.05% 이하인(두께 3mm의 경우) 소다-라임-실리카 유리, 특히 UVA 전체 영역에서 70% 또는 80% 이상 투과시키는(두께 3mm의 경우) 쇼트사의 "B270" 유리, 쌩-고뱅사의 "다이아맨트(Diamant)" 유리, 필킹턴사의 "옵티화이트(Optiwhite)" 유리로부터 선택된 이러한 자외선을 투과시키는 소재일 수 있다.
또한, 쌩-고뱅사가 상표명 "플래니럭스(Planilux)"로 판매하고 있는 유리와 같은 소다-라임-실리카 유리는 360nm 이상에서 80% 이상의 투과율을 가지며, 이는 어떤 구조 및 용도를 위해 충분한 것일 수 있다.
제1 및 제2 전극 중 하나 이상은 상기 자외선을 투과시키는 소재를 기초로 할 수 있고, 또는 상기 소재가 자외선 흡수성 또는 자외선 반사성이라면 상기 자외선이 전체적으로 투과될 수 있도록 배열될 수 있다.
상기 자외선을 투과하는 전극 소재는 예컨대 약 10nm 두께의 매우 얇은 금 층, 또는 예컨대 0.1 내지 1㎛ 두께의 매우 얇은 알칼리 금속(칼륨, 루비듐, 세슘, 리튬 또는 칼륨과 같은) 층, 또는 예컨대 25% 나트륨/75% 칼륨 합금 등의 합금 층일 수 있다.
또한, 플루오르 도핑 주석 산화물 층도 적합하다.
바람직하게는, 칩이 두 반대 면을 통해 상기 광선을 방출할 수 있다.
또한, 이 구조체는 상기 광선이 제1 및 제2 주면을 통해 외부로 통과할 수 있도록 두 개의 "발광 면"을 가질 수 있고, 또는 하나의 "발광 면"만이 있고 다른 면은 흡수성 또는 반사성일 수 있다.
이 구조체는 LED를 원격 제어하기 위해 제어 신호, 특히 적외선을 수신하는 다이오드를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 구조체는 장식용, 건축용, 가정용 또는 공업용 조명으로 사용되거나, 특히 매다는 조명용 벽과 같은, 또는 특히 매우 작은 두께의 조명용 타일 또는 램프와 같은 평평한 조명기구를 형성하도록 사용될 수 있다. 이 구조체는 또한 야간 조명 기능, 또는 어떤 종류의 디자인, 로고, 문자숫자식의 정보 디스플레이 기능, 또는 예컨대 가르쳐주는 타입의 패널을 형성하기 위한 또 다른 신호용 타입의 정보 디스플레이 기능을 가질 수 있다.
LED들은 본 발명에 따른 구조체의 전체 면에 규칙적으로 또는 비규칙적으로 분산되거나 가장자리에 배열될 수 있으며, 가능하게는 장식적인 형태를 구성하거나 로고 또는 상표와 같은 디스플레이를 구성할 수 있다.
이 발광 구조체, 특히 글레이징은,
- 건물에;
- 버스 정류소, 지시용 또는 광고용 패널과 같은 도시 시설물에, 수족관, 진열장, 쇼 윈도우, 선반 요소 또는 온실에;
- 실내 장비 또는 거울에;
- 컴퓨터, 텔레비전 또는 전화기 타입의 디스플레이 시스템의 스크린에; 사용될 수 있으며,
- 또는 액정 글레이징과 같이 전기적으로 제어될 수 있고, 특히 액정 디스플레이를 위한 백라이트 장치일 수 있으며; 또는
- 특히 전력을 공급하기 위한, 선택적으로 전기 저장 시스템(배터리)이 있는 광발전 글레이징일 수 있다.
본 발명에 따른 구조체는 예컨대, 냉장고 선반 또는 주방 선반과 같은 가전제품 등에 통합될 수 있다.
이 구조체는 문, 사무실 또는 매장 파티션, 난간, 분리된 지점에 고정된 건물 외장(창이 있는) 또는 구조용 글레이징(쌩-고뱅사의 "스파이더(Spider)" 제품 타입 등), 또는 가구용 유리, 보석류의 디스플레이 케이스, 박물관 유리 등으로 사용될 수 있다.
이 구조체는, 예컨대 조명 윈도우를 형성하기 위해 바람직하게는 적어도 LED 영역 외부는 투명할 수 있다.
또한, LED는 "꺼진" 상태에서 육안으로는 거의 보이지 않을 수 있다.
이 발광 구조체는, 예컨대 전면 유리, 후면 윈도우, 측면 윈도우, 개방형 또는 비개방형의 선루프, 백미러, 또는 보호용 유리와 같이 운송 차량을 위한, 또는 임의의 육상, 해상 또는 공중 운송 수단을 위한 조명 글레이징을 형성할 수 있다.
이러한 글레이징에 LED를 삽입함으로써, 특히 다음의 지시 기능이 제공될 수 있다:
- 차량의 운전자 또는 승객을 위한 발광 지시기의 디스플레이(예컨대, 전면 유리의 엔진 온도 알람 지시기, 창문 제빙 전기 시스템이 작동중임을 보여주는 지시기);
- 차량 밖의 사람을 위한 발광 지시기의 디스플레이(예컨대, 차량의 알람이 작동중임을 지시하는 측면 윈도우의 디스플레이);
- 차량 글레이징의 발광 디스플레이(예컨대, 차량이 위험한 상황에 있음을 지시하는 저 에너지 소비로 작동하는 안전 디스플레이, 긴급 차량의 점멸 발광 디스플레이).
자동차 글레이징에 LED를 삽입함으로써, 특히 다음의 조명 기능이 제공될 수 있다:
- 특히 은은한 형태의 차량 내부 무드 조명등(ambient lighting)(예컨대, 무드 조명등을 차량의 유리 루프에 통합함으로써);
- 글레이징 표면의 브레이크 등 및 헤드 램프(예컨대, 차량의 제3 브레이크 등을 후면 윈도우에 통합).
LED는 적어도 1000mA 당 80루멘 이상 발생하는 "고출력" LED일 수 있다.
눈부심을 피하기 위해, 특히 추가적인 산광층 형태의 산광기와 같은 요소가 구조체에 더해질 수 있다. 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 이러한 산광 기능도 수행할 수 있다.
LED는 사람의 눈에 유해하지 않은 저출력, 즉 100mA 당 20루멘 이하의 출력을 나타낼 수 있다.
또한, 조도 10 내지 500루멘, 바람직하게는 20 내지 250루멘, 경제적으로는 30 내지 100루멘을 발생시키는 것도 가능하다.
또한, 본 발명은, 플라스틱 시트로서, 특히 PVB, EVA 또는 PU 타입의 열가소성 플라스틱, 또는 폴리에틸렌/아크릴레이트 코폴리머 또는 폴리올레핀로 구성되고, 그 두께를 관통하는 하나 이상의 구멍을 가지며, 상기 구멍은 하나 이상의 제1 발광 다이오드를 포함하고, 상기 제1 발광 다이오드는 제1 및 제2 반대편 면에 제1 및 제2 전기 접점을 갖는 반도체 칩이 있는 플라스틱 시트에 관한 것이다.
이 시트는 바람직하게는 투명할 수 있고, 및/또는 적층 중간층으로서 기능한다.
마지막으로, 본 발명은 상술한 발광 구조체의 제조 방법으로서,
- 제1 LED의 제1 전기 접점을 제1 전극에 직접 또는 전도성 접착제 및/또는 탄성 및/또는 가요성을 갖는 전도성 부분을 통해 배치하는 단계; 및
- 제2 전극을 제2 전기 접점에 직접 또는 전도성 접착제를 통해 배치하는 단계;를 포함하는 발광 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.
실행이 단순한 이 방법은 제1 및 제2 전기 접점이 각각 제1 및 제2 전극과 직접적인 전기 접속을 이룰 수 있도록 한다.
이 방법은 상기 내부 공간을 포함하는 구조체에 예컨대 압력이 약 200mbar인 저 진공을 발생시키는 후속 단계를 포함할 수 있으며, 이로써 전기 접속을 강화할 수 있다.
이 방법은 칩의 보호 및/또는 더 뛰어난 고정 및/또는 절연을 위해, 제1 및 제2 전극 사이 및 칩의 양 측면에 유전성 액체 수지를 주입하는 후속 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 이러한 주입은 저 진공 상태에서 수행된다.
상기 제3 유전성 요소는 적층 중간층이 되고, 상기 삽입 단계는 뜨거운 상태에서, 바람직하게는 상기 구멍을 만들기 위한 열 형성 단계 중에 수행된다.
본 발명의 다른 세부사항 및 유익한 특징은 다음의 도면에 도시된 LED에 기초한 발광 구조체의 실시예를 검토함으로써 명백해질 것이다.
Figure 112008036076677-PCT00008
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00009
도 2a는 도 1의 상세도;
Figure 112008036076677-PCT00010
도 2b 및 도 2c는 본 발명의 제1 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00011
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예 및 이것의 일 대안 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 평면도;
Figure 112008036076677-PCT00012
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4b는 상기 제2 실시예에서 전극으로 사용된 하나의 전도성 그리드를 도시한 상세도;
Figure 112008036076677-PCT00013
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00014
도 5b는 도 5a의 상세도;
Figure 112008036076677-PCT00015
도 5c는 본 발명의 제3 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00016
도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00017
도 6b는 도 6a의 상세도;
Figure 112008036076677-PCT00018
도 6c는 본 발명의 제4 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00019
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00020
도 8은 본 발명의 제5 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00021
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00022
도 10은 본 발명의 제6 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00023
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00024
도 12는 본 발명의 제7 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00025
도 13은 본 발명의 제8 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00026
도 14 및 도 15는 본 발명의 제7 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도;
Figure 112008036076677-PCT00027
도 16은 LED를 어드레스할 수 있는 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분도; 및
Figure 112008036076677-PCT00028
도 17은 본 발명의 제9 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
도시된 발광 구조체의 다양한 요소들은 명확성을 위해 모두 동일한 비율로 도시하지는 않았다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예인 LED에 기초한 발광 구조체(100)를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2a는 도 1의 부분 확대도이며, 도 3a는 상기 구조체(100)의 저면도이다.
이 구조체는 제1 및 제2 유리 시트(1a, 1b)의 외면(11a, 11b)을 통해 빛을 방출하며(이 방출은 두 개의 화살표에 의해 상징적으로 도시되었다), 상기 유리 시트는 바람직하게는 매우 투명한 소다-라임 유리(extra-clear soda-lime glass)로 제조되고, 예컨대 4mm의 두께를 갖는다.
제1 및 제2 유리 시트는 그 내면(12a, 12b)에 플루오르 도핑 주석 산화물(fluorine-doped tin oxide)을 기초로 하는 투명한 전도층(2a, 2b)을 포함하며, 상기 전도층은 별개의 단자에 접속된다.
충분한 수의 LED(4)를 이 전도층들(2a, 2b) 사이에 배치하여 필요한 발광 효과를 얻을 수 있다. 이 LED들은 바람직하게는 얇고 투명한 유전체(dielectric)(3)에 의해 서로 격리(isolate)되며, 상기 유전체의 높이는 예컨대 LED 높이의 95%를 초과하지 않는다. 바람직하게는, 이 유전체(3)는 PVB 중간층과 같은 적층 중간층(lamination interlayer)이다.
더 상세하게는 도 2에 도시된 것과 같이, 각각의 LED(4)는 중간층(3) 내의 개별 관통구멍(31) 안에 배치된다.
바람직하게는, 각각의 LED는 AlInGaP 기법에 기초한 활성 다중양자우물층(active multi-quantum-well layer) 또는 다른 반도체를 갖는 반도체 칩(4)을 포 함한다.
이 LED는 예컨대 단색형 LED일 수 있다. 모든 색깔이 적용될 수 있다. 또한, 전력은 공급기를 통해 조절할 수 있다.
이 칩은 칩의 양 반대 면에, 예컨대 일 면은 Au/Zn 및 Al 다중층이고 다른 면은 Au/Ge 합금 형태인 제1 접점층(contact layer)(41) 및 제2 접점층(42)을 포함한다.
적합한 칩으로는, 예컨대 루미엘이디사가 상표명 LED AlInGaP HWFR-B310, 410 및 510으로 판매하고 있는 것이 있다.
비용을 최대한 줄이고 접속을 단순화하기 위해, 이 칩(4)은 캡슐화(encapsulate)되지 않은 것으로 선택되고, 제1 접점층(41) 및 제2 접점층(42)은 각각 제1 전도층(2a) 및 제2 전도층(2b)에 직접 배치된다.
이 접속 회로는 두 개의 매우 투명한 유리 시트를 사용할 때조차도 완전히 보이지 않게 된다.
대안적인 형태에서는, 단순한 전도성 접착제(예컨대, 은 접착제(silver adhesive))가 제1 및 제2 접점층과 제1 및 제2 전도층 사이에 삽입된다. 이 접착제는 적층된 글레이징(laminated glazing)을 제조하는데 필요한 고온 및 고압에 저항할 수 있는 것으로 선택되어야 한다.
접착제가 흐르는 위험성은, 이 적층판(laminate)이 적층될 때 접착제가 절연 스트립으로 퍼지지 않도록 정확한 양이 지켜져야만 하는 종래 기술보다 줄어든다.
LED의 크기가 최소한의 크기로 줄어들었기 때문에, 이 장치가 꺼진 경우 LED 는 실제적으로 보이지 않게 된다. 따라서, 명확성을 위해 제1 유전성 요소(1a) 및 전도층(2a)을 생략하여 LED(4)가 있는 적층 중간층(3)을 평면도에 도시한 도 3a처럼, LED로 인한 가시성의 저하없이, LED를 특히 글레이징의 주변부, 글레이즈된 영역의 중앙 부분 또는 상당 부분에 배치할 수도 있다.
예컨대, 스크린-프린트된 전도성 스트립(50)(이들 중 몇몇은 도 3a에 점으로 도시됨) 형태의 전류 도입선(current lead)은 유리 시트 내측 주면의 길이방향 에지를 따라 배치되어 전극(electrode)에 연결될 수 있다.
이 제1 실시예에서, LED들은 일렬로(in series) 배치된다. 전극 사이에 적용되는 전압은 대략 1볼트 또는 약 10볼트, 바람직하게는 24볼트 이하이다.
LED들은 로고 또는 상표 등과 같은 발광 무늬를 형성할 수 있다.
많은 수의 LED를 삽입함으로써, 더 낮은 소모전력만으로도 백열 조명에 상당하는 광도를 얻을 수 있다.
이 구조체는, 예컨대 발광 패널 또는 파티션처럼 장식용 조명 또는 신호용으로 기능할 수 있다.
변형예로서, 바깥쪽에 있는 유리 시트는 착색된 유리 시트일 수 있다. 이러한 타입의 적층 유리는 특히 자동차 천장을 만드는데 적합하다. 이것의 광 투과율(TL)은 14%까지, 에너지 전달률(TE)은 11%까지 감소할 수 있다.
LED들 중 하나는, 구조체를 원격 제어하고 적외선 신호를 수신하는 LED로 대체될 수 있다.
투명한 전도층 하나 또는 두 개 모두는 다중층 스택(multilayer stack)일 수 있고, 은층 일 수 있다.
본 발명에 따른 구조체는 반드시 대칭적일 필요는 없다. 다른 소재로 제조되거나 다른 기술을 사용하는 별개의 유전성 요소, 전극을 사용할 수 있다.
제1 예에서, 투명한 전도층 중 하나는, 예컨대 LED가 구조체의 일면으로부터 보이지 않도록 하기 위해, 스크린-프린트(screen-print)된 반투명 층, 은층 등의 거울층, 또는 착색된 불투명 층(에나멜 등으로 제조)으로 대체될 수 있다.
제2 예에서, 투명한 전도층 중 하나는 전도성 필라멘트(특히 와이어 또는 라인)의 그리드로 대체할 수 있다.
제3 예에서, 층 영역은 에칭(etch)될 수 있다.
유리 시트의 주면(main face) 중 하나 이상은 태양광 보호층, 저방사율층(low-E layer), 자기정화층 등을 포함할 수 있다.
다양한 타입의 LED가 제공될 수도 있다. LED들 중 하나 이상은, 일 주면에 부가된 형광물질을 여기(excite)시키는 광선(예컨대 UVA 또는 UVC)을 방출할 수 있다.
이 구조체의 제조과정은 일 예로,
- 투명한 전도층으로 코팅된 유리 시트의 준비 단계 (또는 빈 유리 시트 위에 전도층을 침적(deposition)하는 단계);
- 선택적으로, 상기 두 유리 시트 중 일 시트의 미리 정해진 영역에 접착제 반점을 배치함으로써 접착제를 프리코팅(precoating)하는 단계;
- 국부 가열(localized heating)로 개별 구멍을 형성하고, 이 구멍에 LED를 핫 삽입(hot insertion)하는 단계; 및
- 이 구조체를 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있는 주기로 오토클레이브(autoclave)하는 단계;를 포함한다.
도 2b에 도시된 제1 대안 형태에서, 이 구조체(100'')는 다음의 방식에서 상기 구조체(100)와 다르다:
- LED들은 연속하여 일렬로 배열되고 바람직하게는 동일평면상의 얇은 유전성 지지체(51')(예컨대 PET 시트)에 미리 조립되며, 각각의 지지체는 전도층(2b)(또는 또 다른 타입의 전극)으로 코팅됨; 및
- LED들의 각 열은 공유 관통구멍(예컨대 직사각형 슬롯)(31')에 삽입되고, 이 슬롯은 하나 이상의 에지에 위치될 수 있으며, 지지체들(51') 사이의 공간처럼 LED가 배치된 후 투명하거나 심미적인 수지(resin)(52)로 채워짐.
지지체(51')의 너비는 LED와 동일하거나 클 수 있다. 전도성 지지체(51')는 예컨대 얇은 접착제 층(도시되지 않음)을 통해 유리 시트(1a, 1b)에 조립된다.
슬롯은 지지체를 통합하기에 충분한 높이를 가질 수 있으며, 이 경우 슬롯은 바람직하게는 전극이 접속되는 에지 또는 에지들에 위치된다.
외면(11b)은 빛이 투과하거나 투과하지 못할 수 있다.
개별 구멍과 공유 구멍이 함께 있는 혼성 배열이 제공될 수도 있다.
도 3b는, 명확히 표시하기 위해, LED(4)가 있는 적층 중간층(3)을 평면도로 나타내도록 제1 유전성 요소(1a)와 전도층(2a)을 생략한, 상기 구조체(100)의 제2 대안 형태를 도시한다.
이 구조체(100')는 다음의 방식에서 다르다:
- LED들은 연속하여 일렬로 배열되고 얇은 전도성 시트 타입인 동일평면상의 전도성 지지체(51)에 미리 조립되며, 상기 전도성 지지체는 제1 전도층(2b)을 대체하며(또는 이에 부가되며), 바람직하게는 전력 공급을 용이하게 하도록 적어도 주면의 길이방향 에지를 넘어 뻗어나가거나, 균일하게 배전하도록 심지어 양 에지를 넘어 뻗어나감; 및
- LED들의 각 열은 중간층(3)의 공유 관통구멍(31'), 가능하면 둥근 에지가 있는 직사각형 슬롯 등의 슬롯에 삽입되고, 이 슬롯은 LED가 배치된 후 투명하거나 심미적인 수지(52)로 채워짐.
전도성 지지체(51)는 예컨대 동일한 단자에 접속된다. 전도성 지지체(51)는 얇은 접착제층(도시되지 않음) 등을 통해 유리 시트(1a, 1b)에 조립된다.
전도성 지지체(51)의 너비는 LED와 동일하거나 클 수 있다.
슬롯은 전도성 지지체를 통합하기에 충분한 높이일 수 있으며, 이 경우 슬롯은 바람직하게는 전도성 지지체가 공급되는 에지 또는 에지들에 위치된다.
개별 구멍과 공유 구멍이 함께 있는 혼성 배열이 제공될 수도 있다.
외면(11b)은 빛이 투과하거나 투과하지 못할 수 있다.
하나의 또는 일련의 LED가 뒤집혀 배치되고(이에 따라 칩이 뒤집힘) 반대 극성이 공급될 수도 있다. 이로 인해, 특히 불이 켜진 영역과 불이 꺼진 영역이 적절한 구동 수단에 의해 교대로 바뀔 수 있다.
도 2c에 도시된 제3 대안 형태에서, 이 구조체(100''')는 예컨대 조립 중 칩을 보호하도록 기능하는, 접점(contact)(41, 42)이 개방되어 있는 부분적인 엔벌로프(envelope)가 칩에 포함되어 있다는 점에서 다르다.
도 4a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(200)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이 구조체(200)는 다음의 방식에서 상기 구조체(100)와 다르다:
- 상기 투명한 전도층이 전체적으로 투명한 전도성 요소의 그리드(20a, 20b)로 대체되는 점; 및
- 이 그리드는 바람직하게는 얇은 PET 시트에 의해 지지되고, 예컨대 얇은 접착제층(110a, 110b) 또는 변형예로서 적층 중간층에 의해 조립되는 점.
이 그리드(20a, 20b)는, 예컨대 연속적인 전기적 배열을 형성하는 구리 전도성 라인 형태이고, 도 4b에 도시된 메쉬(mesh) 형태 등으로 구성된다. 이 구성에서, 각 그리드(20a, 20b)는 각각의 주면(12a, 12b) 가장자리에 4개의 스크린-프린트된 스트립(2개의 가로 스트립과 2개의 세로 스트립)을 통해 단일 단자에 접속된다.
충분한 수의 LED(4)를 그리드(20a, 20b) 사이에 배치하여 필요한 발광 효과를 얻을 수 있다.
대안적인 형태에서, 각각의 그리드는 주면의 LED 배열에 따라 평행하거나 평행하지 않을 수 있는 일련의 라인으로 이루어진다. 그리드의 라인은, 예컨대 내측 주면(12a, 12b)의 두 반대편 에지의 가장자리에서 두 개의 스크린-프린트된 스트립 을 통해 단일 단자 등에 접속된다.
전도성 라인들은 전체적인 투명성을 위해, 예컨대 충분히 얇고 또는/및 서로 떨어져 있다.
또한, 그리드의 라인은 별개의 단자에 접속되어 어드레싱(addressing) 작용 등을 수행할 수 있다.
상기 제1 실시예에서 기술된 것과 유사한 대안적인 형태가 제공될 수도 있다(구조체의 비대칭, 공유 구멍, 동일평면상의 지지체, 부분적인 캡슐화, 불투명한 층, 거울, 태양광 보호 유형 등의 추가적인 기능들). 특히, 개별 구멍과 공유 구멍이 함께 있고, 다양한 종류의 LED가 있는 혼성 배열이 제공될 수도 있다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(300)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이 구조체(300)는 다음의 방식에서 상기 구조체(100)와 다르다:
- 상기 투명한 전도층은 전도성 와이어(32a)의 그리드(30a, 30b)로 대체되고, 이 와이어는 추가적인 적층 중간층(3a, 3b) 또는 그 밖의 적절한 유전성 소재에 부분적으로 삽입되는 점.
각 그리드(30a, 30b)의 와이어는, 예컨대 결합된 내측 주면의 두 반대편 에지의 가장자리에 두 개의 스크린-프린트된 스트립을 통해 단일 단자 등에 접속된다.
이 그리드는 추가적인 적층 중간층(3a, 3b)에 미리 조립되거나, 구조체 조립 중에 삽입된다.
충분한 수의 LED(4)를 그리드들(30a, 30b) 사이에 배치하여 필요한 발광 효과를 얻을 수 있다.
상기 제1 실시예에서 기술된 것과 유사한 대안적인 형태가 제공될 수도 있다(구조체의 비대칭, 공유 구멍, 동일평면상의 지지체, 부분적인 캡슐화, 불투명한 층, 거울, 태양광 보호 유형 등의 추가적인 기능들). 특히, 개별 구멍과 공유 구멍이 함께 있고, 다양한 종류의 LED가 있는 혼성 배열이 제공될 수도 있다.
도 5c에 도시된 대안적인 형태에서, 이 구조체(300')는 다음의 방식에서 상기 구조체(300)와 다르다.
전도성 와이어(32'a)의 각 그리드는 PVB 시트(3')에 미리 조립되거나, 조립 중에 PVB 시트(3')와 제2 적층 중간층(3'a) 사이에 삽입되어, 결합된 접점(41)과의 직접 접속이 전도성 접착제층(33)을 통해 이루어진다.
도 6a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(400)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이 구조체(400)는 다음의 방식에서 상기 구조체(100)와 다르다:
- 상기 유리 시트는 PMMA 시트(1'a, 1'b)로 대체되는 점;
- 상기 투명한 전도층들은 각각 전도성 폴리머층(2'a) 및 거울층(2'b)으로 대체되고, 상기 시트(1'b)는 불투명 또는 반투명할 수도 있는 점; 및
- 상기 적층 중간층(3)은 바람직하게는 얇고 투명한, 비접착성의 고형 유전체(3')(예컨대, 얇은 유리 시트 또는 PET 시트)로 대체되는 점.
도 6b에 도시된 것과 같이, 각각의 LED는 PET 시트(3')의 구멍(31')에 삽입 되고, 유전성 접착제(6)에 의해 측면이 고정된다.
접점(41, 42)은 또한 전도성 접착제 반점(spot)(6a, 6b)에 의해 상기 각 층(2'a, 2'b)에 접속될 수 있다.
충분한 수의 LED(4)를 이 전도면(2'a, 2'b) 사이에 배치하여 필요한 발광 효과를 얻을 수 있다.
이 구조체(400)는 조명 타일, 조명 천장, 벽면 조명 등으로 사용하거나 가전제품에 통합하여 사용하기 위해, 한 쪽 외면(11a)으로만 가시광선을 방출한다(하나의 화살표로 상징적으로 도시됨).
도 6c에 도시된 대안적인 형태에서, 상기 전도층들은 충분히 전도적이고 투명할 정도로 얇은 접착제층(2''a, 2''b)으로 대체되며, 접점은 이 접착제층(2''a, 2''b)에 파묻힌다.
또한, 상기 고형 유전체(3')의 두께는 LED보다 얇을 수 있다.
상기 제1 실시예에서 기술된 것과 유사한 대안적인 형태가 제공될 수도 있다(구조체의 비대칭, 공유 구멍, 동일평면상의 지지체, 부분적인 캡슐화, 불투명한 층, 거울, 태양광 보호 유형 등의 추가적인 기능들). 특히, 개별 구멍과 공유 구멍이 함께 있고, 다양한 종류의 LED가 있는 혼성 배열이 제공될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(500)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이 발광 구조체(500)는 각각 외면(11a, 11b)과 내면(12a, 12b)을 갖는 제1 유리 시트(1a)및 제2 유리 시트(1b)를 포함한다.
이 구조체(500)는 양쪽 외면 모두로 가시광선을 방출한다. 제1 전극(2a) 및 제2 전극(2b)은 전도성이고 바람직하게는 투명한 코팅(예컨대, 플루오르 도핑 주석 산화물로 제조됨)으로서 유리 시트의 내면(12a, 12b)에 배치된다.
시트들(1a, 1b)은 서로 마주보는 시트의 내면(12a, 12b)에 의해 결합되고, 밀봉 프릿(sealing frit)(7)(예컨대, 열팽창계수가 상기 유리 시트(1a, 1b)와 유사한, 납유리 프릿과 같은 유리 프릿)에 의해 조립된다.
대안적인 형태에서, 상기 시트는 접착제(예컨대, 실리콘 접착제) 또는 가열밀봉(heat-seal)되는 유리 프레임에 의해 조립된다. 이러한 밀봉 방법은 팽창계수가 다른 시트(1a, 1b)가 선택된 경우에 바람직하다. 이는 상기 시트(1b)가 투광성이든지 불투명(이 측면으로부터의 조명을 배제한 경우)한 것이든지, 이러한 타입의 구조체에 적합한 유리 소재, 또는 더 일반적으로는 유전성 소재로 제조될 수 있기 때문이다.
각 유리 시트(1a, 1b)의 면적은 예컨대 약 1㎡ 이상이고, 두께는 3㎜이다. 바람직하게는, 매우 투명한 소다-라임-실리카 유리가 선택된다. 이 시트는 예컨대 직사각형일 수 있다.
유리 시트 사이의 간격은 시트 사이의 내부 공간(8)에 배치된 LED에 의해 고정된다. LED 사이의 내부 공간에는 예컨대 200mbar 정도의 저 진공(low vacuum)이 발생하며, 이로써 직접 접속이 견고하게 유지될 수 있다.
제1 유리 시트(1a)에는 가장자리 부근에 그 두께를 관통하여 천공된 직경이 수 밀리미터인 구멍(81)이 있으며, 이 구멍은 특히 외면(11a) 위에 납땜되는 구리 로 만들어진 밀봉 디스크(82)로 폐쇄된다.
이 구조체는 본질적으로 광물성(mineral)이므로, 특히 고출력 LED(power LED)에 적합하다.
변형예로서, 이 구조체(500)는 조명 타일, 조명 천장, 벽면 조명, 또는 액정 매트릭스의 백라이트 등으로 사용하기 위해, 한 쪽 외면(11a)만을 통해 가시광선을 방출할 수 있다.
상기 실시예들에서 기술된 것과 유사한 대안적인 형태가 제공될 수도 있다(구조체의 비대칭, 전도성 와이어의 그리드, 바람직하게는 광물성 성질을 갖는 동일평면상의 지지체, 불투명한 층, 거울, 하나 이상의 형광 소재 코팅들의 부가, 자외선을 방출하는 LED 사용, 태양광 보호 유형 등의 추가적인 기능들). 특히, 개별 구멍과 공유 구멍이 함께 있고, 다양한 종류의 LED가 있는 혼성 배열이 제공될 수도 있다.
전류 도입선은 상술한 것처럼, 내면(12a, 12b)의 가장자리에 배치되는 버스바(busbar) 타입일 수도 있다.
도 8은 상기 구조체(500)의 대안적인 형태를 도시한다. 이 구조체(500')는 진공 구멍(81)과 디스크(82)가 없다는 점에서 다르다. 실제로 진공은 금속 등으로 제조된 중공 바늘(hollow needle)(F) 시스템에 의해 발생한다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(600)를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다. 이 구조체(600)는 상기 투명한 전도층이, 도 4a와 관련하여 기술한 것과 유사한 전도성 라인의 그리드(20a, 20b)로 대체된다는 점에 서 상기 구조체(500)와 다르다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(600')를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
이 구조체(600')는 내면(12b) 전체를 덮은 상기 투명한 전도층(2b)이, 투명한 전도층(2b)으로 코팅된 동일평면상의 유전성 지지체(51'')(바람직하게는 고출력 레벨을 위해 광물을 기초로 하고, 예컨대 두께가 0.1 내지 0.3㎜인 얇은 유리 시트)로 대체된다는 점에서 상기 구조체(500)와 다르다. 변형예로서, 전도성 지지체가 선택될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(700)를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
이 구조체(700)는 투명한 유전성 수지(81)가 바람직하게는 저 진공의 작용으로, 중공 바늘(F1, F2) 시스템을 이용하여 내부 공간(8)으로 주입된다는 점에서 상기 구조체(500')와 다르다.
도 12는 본 발명의 제7 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(700')를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
이 구조체(700')는 다음의 방식에서 상기 구조체(700)와 다르다:
- LED(4')가 UVA 등과 같은 자외선을 방출하는 점;
- 층들(2'a, 2'b)이 UVA를 충분히 투과시키도록 선택된다는 점;
- 이 층들이, 예컨대 상술한 특정 유리 시트와 같은 UVA-투과성의 얇은 유전성 요소(91a, 91b)의 내면에 배치되는 점; 및
- 가시광선을 방출하는 형광물질 코팅(92a, 92b)이 유전성 요소(91a, 91b)의 외면에 침적되는 점.
이 구조체는 비대칭일 수 있다(단일 형광물질 등). 또한, LED는 가시광선을 방출할 수도 있고, 상기 코팅은 백색광이 발생하도록 작용할 수도 있다.
도 13은 본 발명의 제8 실시예에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(800)를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
이 구조체(800)는 수직 방향을 따라 아래의 순서대로 이루어진다:
- 제1 유리 PET 시트(10a), 또는 예컨대 그 밖의 탄력적인 유전성 기판,
이 시트에는:
- 상술한 전도성 라인의 제1 그리드(20a), 및
- 유전성 수지(82)에 의해 서로 분리되는 LED, 및 상기 그리드(20a)와 직접 접속되는 제1 접점(41);이 연결되며,
- 바람직하게는 제1 그리드와 유사하고 제2 접점(42)과 직접 접속되는 전도성 라인의 제2 그리드(20b); 및
- 제2 유리 PET 시트(10b), 또는 그 밖의 유전성 기판.
이 구조체는 이 자체로 판매될 수 있고, 절단될 수 있으며, 및/또는 더 큰 강도를 위해, PVB 시트(3a, 3b)가 있는 두 유리 시트(1a, 1b) 사이에 적층될 수 있다(도 14에 도시됨).
도 15는 제7 실시예의 대안적인 형태에 따른 LED에 기초한 발광 구조체(900)를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
이 구조체(900)는 상기 제1 및 제2 PET 시트(10a, 10b)가 유리 시트(1a, 1b)로 대체되고, 및/또는 상기 그리드가 투명층(2a, 2b)으로 대체된다는 점에서 상기 구조체(800)와 다르다.
도 16은 LED를 어드레스할 수 있는(LED-addressable), LED에 기초한 발광 구조체(650)를 개략적으로 도시한 평면도이다.
이 구조체(650)는 도 9에 도시된 구조체(600)의 대안적인 형태이다.
제1 유리 시트(1a)는 그 내측 주면에, 가로 에지와 평행한 전도성 라인(L1 내지 L4)(또는 변형예로 와이어)의 "제1" 그리드(20'a)를 포함하며, 상기 전도성 라인은 예컨대, 특히 은 성분 잉크 또는 구리 성분 잉크로 잉크젯 프린트하여 얻어질 수 있다.
제2 유리 시트(1b)는 그 내측 주면에, 세로 에지와 평행한 전도성 라인(C1 내지 C4)(또는 와이어)의 "제2" 그리드(20'b)를 포함하며, 이 전도성 라인은 예컨대 잉크젯 프린트하여 얻어질 수 있다.
LED는 밀봉된 유리 시트 사이에 배치되고, 이 LED에는 반대편에 위치한 접점이 있으며, 이 접점은 각 그리드(20'a, 20'b)의 라인(또는 와이어)에 배치된다.
더 상세하게는, 각각의 라인 또는 라인 그룹에 독립 구동 수단이 제공되어, 임의의 LED(41, 42, 43, 44)가 선택적으로 작동할 수 있다. 도시된 예에서는, 특정 라인(L1, L3, C1, C3)(굵은 선으로 도시됨)에 전원이 공급되어, 이 라인들의 교차점에 위치한 LED(41, 42, 43, 44)(음영으로 도시됨)가 작동한다.
또한, 이 라인들은 전체적으로 투명하도록 배치되고 및/또는 충분히 얇다.
또한, 각각의 라인이 두 개의 라인으로 대체되어 LED가 이 라인에 위치할 수도 있다. LED는 라인 교차점에 대해 그 중심을 벗어날(off-centre) 수도 있다.
대안적인 형태에서, 전극은 바람직하게는 절연 스트립에 의해 분리된 투명한 전도성 스트립으로 이루어지고, 상기 전도성 스트립은 제1 그리드의 경우 세로 에지와 평행하게, 제2 그리드의 경우 가로 에지와 평행하게 구성된다.
도 17은 도 7에 도시된 본 발명의 제5 실시예에 따른 구조체의 또 다른 대안 형태인 LED에 기초한 발광 구조체(550)를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
이 구조체(550)는 상기 투명층(2a, 2b)이, 얇은 유전층(2c, 2d) 사이에 배치되고 특히 금속, 바람직하게는 은으로 제조되는 얇고 기능적인 전도층이라는 점에서 상기 구조체(500)와 다르며,
상기 유전층은:
- 선택적으로, 은 층에 접해 있는, 금속, 금속 합금, 또는 금속이나 금속 합금의 아화학량적 산화물(substoichiometric oxide)에 기초한 차단층; 및
- 선택적으로 알루미늄이 도핑된 아연 산화물 등의 금속 산화물에 기초한 층, 및/또는 질화 규소(silicon nitride) 층; 이다.
이 예에서, 상기 얇은 유전층(2d)은 칩(4) 위의 접점(41)에 압축된다.
이러한 타입의 다중층은 다른 실시예들의 대안적인 형태로 사용될 수도 있다.
상기 모든 실시예에서, 결합된 전극과 접점 사이에는 전도성 접착제가 제공 될 수 있다.

Claims (42)

  1. 발광 다이오드에 기초한 발광 구조체(100, 100', 100'', 100''', 200, 300, 300', 400, 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900)로서,
    - 제1 전극(2a, 2'a, 20a, 2''a, 20'a, 30a)과 결합되는 거의 평평한 주면(12a)을 구비한 제1 유전성(dielectric) 요소(1a, 1'a, 10a);
    - 상기 제1 전극쪽으로 향하고 반대편 평면에 놓인 제2 전극(2b, 2'b, 2''b, 20b, 20'b, 30b)과 결합되는 거의 평평한 주면(12b)을 구비한 제2 유전성 요소(1b, 1'b, 10b);
    - 반대편에 있는 제1 및 제2 면에 제1 전기 접점(41) 및 제2 전기 접점(42)을 갖는 반도체 칩(4)을 포함하는 하나 이상의 제1 발광 다이오드인 제1 LED(4, 41 내지 44);를 포함하며,
    상기 제1 전기 접점은 상기 제1 전극과 전기적으로 접속되고, 상기 제2 전기 접점은 상기 제2 전극과 전기적으로 접속되며, 적어도 상기 제1 유전성 요소는 자외선(UV) 또는 가시광선 내의 광선을 적어도 부분적으로 투과시키는 발광 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전기 접점(41)은 상기 제1 전극(2a, 2'a, 20a, 2''a, 20'a, 30a)에 전기적으로 직접 접속되고, 바람직하게는 상기 제2 전기 접점(42)도 상기 제2 전극(2b, 2'b, 2''b, 20b, 20'b, 30b)에 전기적으로 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 200, 300, 300', 400, 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 전기 접점(41)은 하나 이상의 층 형태이고, 바람직하게는 상기 제2 전기 접점(42)도 하나 이상의 층 형태인 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 200, 300, 300', 400, 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 LED(4, 41 내지 44)는 상기 칩을 캡슐화하는 엔벌로프가 없고, 바람직하게는 상기 제1 LED(4, 41 내지 44)는 상기 칩으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 200, 300, 300', 400, 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 LED(4)는 상기 제1 접점(41) 및 제2 접점(42)이 개방되어 있는 부 분적인 보호 엔벌로프(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100''').
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는, 상기 제1 전극(2a) 및 제2 전극(2b)에 연결되고 스크린-프린트된 전도성 스트립 형태로 되어 있는 전류 도입선(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는, 상기 제1 및 제2 전극과 제1 및 제2 전기 접점 사이에서 각각 하나 이상의 직접적인 접속을 유지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400, 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접속을 유지하는 수단은 하나 이상의 상기 주면(1a, 1b)에 제어된 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 900).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 제1 전기 접속이 영구적으로 확실히 유지될 수 있도록, 상기 발 광 구조체는 상기 제1 전기 접점과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 하나 이상의 탄성 및/또는 가요성을 갖는 전도성 부분을 포함하고, 상기 부분은 바람직하게는 스프링 형태 또는 두 부분 이상으로 접혀지는 가요성 탭 형태인 것을 특징으로 하는 발광 구조체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 중 하나 이상은, 바람직하게는 상기 결합된 주면에 분포되거나 상기 결합된 주면을 거의 덮는 전도층(2a, 2'a, 2b, 2'b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 400, 400', 500, 550, 500', 650, 700, 700').
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는, 하나 이상의 얇은 유전층(2d)으로 덮여있고 선택적으로 유전층(2c, 2d) 사이에 삽입되는 전도성, 특히 금속성의 저 방사율 및/또는 태양광을 보호하는 얇은 전도층(2a)을 포함하며, 상기 얇은 전도층(2a)은 적어도 부분적으로 상기 제1 및 제2 전극 중 하나를 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(550).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 중 하나 이상은, 바람직하게는 선형 요소로 구성되고 바람직하게는 상기 결합된 주면의 거의 대부분을 차지하는 전도성 그리드(20a, 20'a, 30a, 20b, 20'b, 30b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(200, 300, 300', 500, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극 중 하나 이상은 상기 결합된 주면에 부분적으로 통합되는 전도성 와이어의 전도성 그리드(30a, 30b, 32a, 32b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(300, 300').
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는 상기 제1 LED와 유사한 하나 이상의 제2 LED를 포함하고, 상기 제2 LED는 상기 제1 LED에 대해 반대 쪽에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 구조체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는 정해진 색깔 또는 다른 색깔의 광선을 영구적으로 또는 주기적으로 방출하거나 LED에 어드레스할 수 있도록 복수의 LED 및 상기 LED를 구동하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 제1 및 제2 전극은 정해진 방향을 따라 전도성 요소의 그리드(20'a, 20'b)를 포함하고, 이 그리드는 투영시 메쉬를 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(650).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는 복수의 LED를 포함하고, 상기 LED는 하나 이상의 동일평면상의 전도성 지지체(51)에 조립되며, 상기 전도성 지지체는 상기 제1 또는 제2 전극의 일부를 구성하거나 그 중 하나를 형성하고 바람직하게는 얇으며, 및/또는 상기 결합된 주면을 넘어 뻗어나가는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100').
  18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는, 제1 전극(2b)을 지지하고 복수의 제1 LED를 구비하는 복수의 제1 동일평면상의 유전성 요소(51', 51'')를 포함하며, 상기 제1 유전성 요소는 유리 기판(1b)과 결합되는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100'').
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 유리 요소(1a, 1b), 바람직하게는 평평한 유리 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 850, 900).
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 한 장의 유리, 바람직하게는 투명하거나 매우 투명한 소다-라임-실리카 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 900).
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는 본질적으로 광물성 구조체인 것을 특징으로 하는 발광 구조체(550, 500', 600, 650, 600').
  22. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 폴리머 필름(3a, 3b, 10a, 20b), 바람직하게는 PET 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(200, 300, 300', 800, 850).
  23. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유전성 요소 중 하나 이상은 접착제층(3a, 3b, 110a, 110b) 또는 바람직하게는 적층 중간층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(200, 300, 300', 400, 800, 850).
  24. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유전성 요소 및 상기 제2 유전성 요소에 의해 한정된 부분은 본질적으로 적층된 부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400, 400', 800, 850, 900).
  25. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유전성 요소는 거의 일정한 거리만큼 떨어져 유지되며, 유전체(81)로 채워져 있고 상기 제1 LED(4)를 통합하는 내부 공간(8)을 한정하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700').
  26. 제25항에 있어서,
    상기 내부 공간(8)은 저 진공 상태인 것을 특징으로 하는 발광 구조체(550, 500', 600, 600').
  27. 제25항에 있어서,
    상기 유전체는 수지(81)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(600, 600').
  28. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 LED는, 상기 제1 및 제2 유전성 요소 사이에 삽입되는 고형의 제3 유전성 요소(3)의 관통구멍(31, 31')에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 100''', 200, 300, 300').
  29. 제28항에 있어서,
    상기 발광 구조체는 상기 제1 LED와 유사하고 상기 구멍(31')에 배치되는 하나 이상의 제2 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100', 100'').
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서,
    상기 제3 유전성 요소(3)는 적층 중간층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300').
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는 상기 제1 및 제2 유전성 요소(1a, 1b) 중 하나에 결합되는 하나 이상의 형광물질 코팅(92a, 92b)을 포함하고, 상기 광선은 상기 형광물질을 여기시키는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(500, 700').
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 칩은 두 반대편 면을 통해 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는 상기 LED 영역 바깥쪽이 거의 투명한 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400, 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는, 상기 제1 LED를 원격 제어하기 위해 제어 신호, 특히 적외선을 수신하는 수신기 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100').
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 구조체는 조명용, 장식용, 건축용, 전시용 또는 지시용 글레이징을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400, 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 따른 발광 구조체로서,
    조명 윈도우 또는 건물 외장 또는 구조용 글레이징과 같이 건물용 글레이징 구조체에, 광발전 글레이징에, 자동차의 후면 윈도우, 측면 윈도우 또는 선루프와 같이 운송 차량에, 임의의 육상, 해상 또는 공중 운송 수단에, 버스 정류소, 표시 또는 광고 패널용 디스플레이, 진열장, 쇼 윈도우 또는 선반 요소와 같은 도시 시설물에, 수족관 또는 온실에, 파티션 벽과 같은 실내 장비에, 거울에, 컴퓨터, 텔레비전 또는 전화기 타입의 디스플레이 시스템용 스크린에, 전기 제어 시스템에, 액정 스크린을 위한 백라이트 장치에, 또는 냉장고와 같은 가전제품이나 주방 선반에 통합된 구조체에, 사용하기 위한 발광 구조체(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400, 400', 500, 550, 500', 600, 650, 600', 700, 700', 800, 850, 900).
  37. 플라스틱 시트로서,
    상기 플라스틱 시트는, 특히 PVB, EVA 또는 PU 타입의 열가소성 플라스틱, 또는 폴리에틸렌/아크릴레이트 코폴리머 또는 폴리올레핀로 구성되고, 그 두께를 관통하는 하나 이상의 구멍을 가지며, 상기 구멍은 하나 이상의 제1 발광 다이오드(4, 41 내지 44)를 포함하고, 상기 제1 발광 다이오드는 반대편에 있는 제1 및 제2 면에 제1 및 제2 전기 접점(41, 42)을 갖는 반도체 칩(4)을 갖는 것을 특징으로 하는 플라스틱 시트(100, 100', 100'', 200, 300, 300', 400, 400').
  38. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 따른 발광 구조체의 제조 방법으로서,
    상기 제1 및 제2 전기 접점이 상기 제1 및 제2 전극과 각각 직접적인 전기 접속을 이루도록,
    - 상기 제1 LED의 제1 전기 접점을 상기 제1 전극에 직접 또는 전도성 접착제를 통해 및/또는 탄성 및/또는 가요성을 갖는 전도성인 부분을 통해 배치하는 단계; 및
    - 상기 제2 전극을 상기 제2 전기 접점에 직접 또는 전도성 접착제를 통해 배치하는 단계;를 포함하는 발광 구조체의 제조 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 제조 방법은 상기 내부 공간을 포함하는 구조체에 저 진공을 발생시키는 최종 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체의 제조 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서,
    상기 제조 방법은, 상기 칩의 양 측면에서 상기 제1 및 제2 전극 사이에 유전성 액체 수지를 진공 상태에서 주입하는 최종 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체의 제조 방법.
  41. 제38항에 있어서,
    상기 제조 방법은 상기 제1 LED를 상기 제3 유전성 요소의 관통구멍에 삽입하는 사전 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 구조체의 제조 방법.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 제3 유전성 요소는 적층 중간층이 되고, 상기 삽입 단계는 뜨거운 상태에서, 바람직하게는 상기 구멍을 만들기 위한 열 성형 단계 중에 수행되는 것을 특징으로 하는 발광 구조체의 제조방법.
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