KR20080092863A - 전력 공급 구조를 구비하는 발광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 발광 장치는 복수의 발광 소자와, 발광 소자가 장착되고 발광 소자에 전력을 공급하는 리드 프레임과, 발광 소자가 노출되는 복수의 발광부를 형성할 뿐만 아니라 또한 리드 프레임을 피복하는 몰드부를 포함한다. 이에 더하여, 리드 프레임의 일부분은 하네스가 연결되는 전력 공급 단자로서 몰드부로부터 노출되며, 전력 공급 단자에 상응하는 리드 프레임의 일부분은 다른 부분보다도 두껍게 되어 있다.
발광 장치, 발광 소자, 리드 프레임, 발광부, 몰드부, 전력 공급 단자, 하네스

Description

전력 공급 구조를 구비하는 발광 장치{LIGHT-EMITTING DEVICE WITH POWER SUPPLY STRUCTURE}
본 출원은 2007년 3월 13일 출원된 일본특허출원 제2007-105789호에 기초한 것으로, 상기 일본특허출원에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 이 일본특허출원의 개시 내용은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함되어 있다.
본 발명은 발광 장치를 위한 전력 공급 구조에 관한 것이다.
현재의 리드 프레임 패키지를 사용하는 발광 장치는 인쇄 배선 기판에 발광 장치를 납땜함으로써 전력이 공급된다는 가정 아래 설계된다. 특히, 큰 광량이 필요한 조명 적용의 경우에는, 다음 방법에 의해 발광 장치에 전력이 공급되었다.
즉, 복수의 발광 장치가 인쇄 배선 기판상에 장착되고, 이 인쇄 배선 기판이 조명 장치에 기계적 및 전기적으로 연결되도록 부착된다. 그 후에 인쇄 배선 기판상의 전력 공급 배선 또는 인쇄 배선 기판상에 장착된 전력 커넥터를 사용하여 발광 장치에 전력을 공급하는 방법이 수행된다.
다르게는, 리드 프레임 상에 복수의 발광 소자를 장착하고 수지 밀봉을 행하여 구성되는 발광 장치가 인쇄 배선 기판상에 장착되고, 이 인쇄 배선 기판이 조명 장치에 기계적 및 전기적으로 연결되도록 부착된다. 그 후에 인쇄 배선 기판상의 전력 공급 배선 또는 인쇄 배선 기판상에 장착된 전력 커넥터를 가지고 발광 장치에 전력을 공급하는 방법이 수행된다.
이에 더하여, 일본공개특허공보 제2006-186197호에는 복수의 발광 소자를 리드 프레임 상에 장착하고, 수지로 밀봉시킴으로써 구성되는 발광 장치에 있어서, 전력 공급 단자로서 사용하기 위해 리드 프레임의 일부분을 몰드 수지 밖으로 노출시키는 전력 공급 구조가 제안되어 있다.
전술한 두 전력 공급 방법에 따르면, 발광 장치를 조명 장치에 부착하기 전에, 소정의 기판상에 그 발광 장치를 장착할 필요가 있다. 또한, 이 기판을 조명 장치에 장착한 후에, 이 기판상의 커넥터로부터 또는 배선으로부터 발광 장치에 전력을 공급할 필요가 있다.
다른 한편, 일본공개특허공보 제2006-186197호에 개시된 전력 공급 구조에서는, 종래의 방법과 비교하여 전력을 공급가능하게 하는데 필요한 부품 및 인시(man-hours)를 줄일 수 있다. 그럼에도, 대략 150㎛ 두께의 리드 프레임은 쉽게 변형된다. 그 결과로, 리드 프레임의 일부분으로 구성된 전력 공급 단자에 하네스를 삽입하는 경우에, 리드 프레임이 변형되어 하네스를 용이하게 삽입하기가 불가능하다는 문제가 발생한다.
이에 더하여, 하네스는 커넥터, 피복된 도전체 및 케이블을 포함하는 일군의 조립체를 말한다.
본 발명은 전술한 문제들을 해결할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 목적 중의 하나는, 전력 공급 구조를 간략화하는 것뿐만이 아니라, 전원 공급을 위한 하네스의 삽입도 용이하게 하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따른 발광 장치는 복수의 발광 소자와, 각각의 발광 소자가 장착되고 각각의 발광 소자에 전력을 공급하는 리드 프레임과, 발광 소자가 노출되는 복수의 발광부를 형성할 뿐만 아니라 또한 리드 프레임을 피복하는 몰드부를 포함한다. 이에 더하여, 리드 프레임의 일부분은 하네스를 연결하여 전력을 공급하기 위한 단자로서 몰드부로부터 노출되며, 전력을 공급하는 단자에 상응하는 리드 프레임의 일부분은 다른 부분보다도 두껍게 되어 있다.
이러한 구성에 따르면, 발광 장치의 전력 공급 구조가 간략화되고, 전력 공급 하네스의 삽입이 용이하게 된다.
본 발명의 일 실시예를 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하는 이하의 설명으로부터 본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징 그리고 이점들이 명확하게 된다.
본 실시형태에 따른 발광 장치는, 도1 내지 도7에 도시된 바와 같이, 리드 프레임(9) 및 수지 몰드부(2)를 구비한다. LED와 같은 복수의 발광 소자가 리드 프레임(9)에 접합 및 장착된다. 전력이 리드 프레임(9)을 통해 각각의 발광 소자에 공급된다. 수지 몰드부(2)는 발광 소자가 노출되는 복수의 발광부(1)를 형성함과 더불어 리드 프레임(9)을 피복한다.
리드 프레임(9)의 일부분은 수지 몰드부(2)의 상부의 일측면으로부터 노출되어 있다. 이 부분은 하네스가 삽입되는 전력 공급 단자(3)가 된다.
이들 단자(3)는, 그 단자(3)의 강도를 증대시키도록 리드 프레임(9)의 일부분을 구부리고나서 그 부분을 수지 몰드부(2) 밖으로 노출시킴으로써 형성된다.
특히, 단자(3)로서 사용되는 개소에 있어서는, 리드부를 구부린 후에, 도8에 도시된 바와 같이 각각의 단부(9a)가 리드부에 대해 직교하여 기립하게끔 만들어진다. 이와 같은 방법으로, 단자의 강도를 증대시키도록 단자(3)로서 사용되는 리드부를 구부림으로써, 하네스를 삽입하는 때에 응력에 의한 변형을 방지할 수 있다. 다른 한편, 직교하여 기립하도록 만들어진 단부(9a)를 수지 몰드부(2)에 매설함으로써, 하네스를 삽입하거나 빼낼 때 응력이 발광 장치의 내부로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
기립한 단부(9a)로부터 수지 몰드부(2)의 표면까지의 동축상의 거리(매설 깊이)를 0.3㎜ 내지 3㎜가 되도록 할 필요가 있다. 그 이유는, 이 거리가 0.3㎜ 보다 작으면, 단부(9a)가 매설되어 들어가 있는 수지의 강도가 충분하지 못하고, 3㎜ 보다 크면, 소형화에 장애가 되기 때문이다. 가능하다면, 이 거리를 0.5 내지 2㎜로 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법으로 제조된 전력 공급 단자(3)는 도7에 도시된 리드 프레 임(9)을 통해서 각 발광부(1)의 발광 소자에 전기적으로 연결된다. 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이, 이들 단자(3)에 하네스(4)를 삽입함으로써 발광 장치 외부로부터 각각의 발광 소자에 전력을 공급할 수 있다.
전력 공급 단자(3)는 로드(rod) 형상이다. 따라서, 전력 공급 단자(3)가 적용되는 하네스(4)의 부분은 원통형으로 되어, 하네스(4)를 삽입시킬 수 있도록 만든다.
이에 더하여, 본 발광 장치의 수지 몰드부(2)에는, 전력 공급 단자(3)가 노출된 부분 근방에, 하네스(4) 측의 후크(5)와 결합되는 후크(6)가 제공된다. 그러므로, 하네스(4)를 본 발광 장치의 전력 공급 단자(3)에 삽입할 때에, 발광 장치 측의 후크(6)와 하네스(4) 측의 후크(5)가 결합되어 하네스의 탈락을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 도1 내지 도6에 도시된 바와 같이, 수지 몰드부(2)의 양단부의 바닥면 측부가 돌출하며(도3 참조), 장치 고정 구멍(7 및 8)이 이들 양단부에서 개방되어 있다. 이 장치 고정 구멍(7 및 8)은 나사를 사용하여 발광 장치를 조명 장치에 고정가능하게 한다.
하네스 삽입측 부분에 개방되어 있는 장치 고정 구멍(8)은, 장치를 부착하는데 냄비머리 나사(pan screw)가 사용되는 경우에, 그 구멍에 나사 머리가 수용될 수 있는 깊이를 갖는다. 이렇게 하면 나사 머리가 발광 장치의 하네스 삽입측 단부로부터 돌출하는 것을 방지하여, 하네스(4)를 용이하게 삽입할 수 있도록 한다.
이에 더하여, 도1 내지 도6에서는 3 개소에 발광부(1)가 제공되어 있지만, 발광부(1)의 개수는 이러한 숫자로 한정되지 않으며 3 개소보다 많거나 아니면 적은 숫자의 개소에 제공될 수도 있다.
(다른 실시형태)
그러나, 전술한 실시형태에서는, 그 구성에 따라, 단자의 강도를 증대시키기 위해 전력 공급 단자(3)로서 사용되는 리드 프레임(9)의 리드 부분이 돌려접혀져 있지만, 이하의 형태가 충분할 수 있다.
즉, 리드 프레임(9)의 두께에 있어서, LED 이식부 및 배선 접합 영역은 얇게 만들어지고, 하네스(4)가 삽입되는 위치[전력 공급 단자(3)에 상응하는 부분]는 두껍게 만들어진다.
리드 프레임의 두께가 일반적으로 균일하며 150㎛ 정도일지라도, 리드 프레임이 150㎛의 두께를 갖는다면 그 리드 프레임은 쉽게 변형된다.
그러므로, 하네스(4)를 삽입할 때 리드 프레임이 변형된다면, 삽입이 용이하지 못하다. 그래서, 하네스가 삽입되는 개소의 두께는 다른 개소보다도 두껍게 되도록 그 두께가 300㎛ 이상이 되게 증가된다. 따라서, 하네스 삽입 개소 부분의 단변과 장변의 비는 1:1로부터 1:2로 변경되고, 이 부분은 사각형으로 된다.
또한 이러한 구성에서는, 전력 공급 단자(3)의 강성이 증가하므로 변형으로 인한 삽입 이상을 회피할 수 있다. 이에 더하여, 리드 프레임의 두께 사이의 차가 리드 프레임 가공에서 압연 또는 에칭에 의해 설정될 수 있다.
전술한 각 실시형태의 발광 장치를 조명 기구(조명 장치)에 내장시킴으로써 소망하는 광원이 얻어질 수 있다.
예를 들어, 도1 내지 도6을 참조하면, 복수의 발광부(1), 전력 공급 단자(3), 및 장치 고정 구멍(7 및 8)이 동일 축을 따라서 배열된다. 그러므로, 이들 둘 이상의 발광 장치가 선형으로 배열된 복수의 발광부(1)에 직교하는 방향으로 배열되어 조명 장치에 장착되는 경우에, 표면 상태로 발광하는 광원이 얻어진다.
이에 더하여, 도1 내지 도6에 도시된 장치 형태 대신에, 도9에 도시된 바와 같이, 전력 공급 단자(3) 및 장치 고정 구멍(7 및 8)이 선형으로 배열된 4 개의 발광부(1)에 직교하는 방향으로 배열되는 장치 형태를 설계하는 것도 가능하다.
이러한 둘 이상의 발광 장치(10)를 조명 장치에 선형으로 배열하는 경우에는, 발광부(1)만이 직선상에서 소정 피치로 배열된 광원이 얻어질 수 있다(도9).
이에 더하여, 이 장치 형태의 경우에, 발광 장치(10)의 개수를 변경함으로써 조명 기구의 크기를 조절할 수 있다.
또한, 도10에 도시된 바와 같이, 발광부(1)가 직선상에서 16 개소에 배열되어 형성되고, 전력 공급 단자(3) 및 장치 고정 구멍(7 및 8)이 장치 단부에 배열된 발광 장치가 또한 제조될 수 있다.
이러한 발광 장치는 발광부(1)가 일렬로 배치되는 방향으로 전체 길이를 조절함으로써 스캐너의 원본 판독 광원으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 전체 길이가 대략 300㎜로 만들어지면, A3-크기의 원본을 읽는 것이 가능해진다. 이에 더하여, 상기 발광 장치를 동일 구조의 백 라이트 유닛의 광원으로 사용할 수도 있다.
위에서 예를 든 바와 같이, 본 발명의 발광 장치는 복수의 발광 소자와, 각 각의 발광 소자가 장착되고 각각의 발광 소자에 전력을 공급하는 리드 프레임과, 발광 소자가 노출되는 복수의 발광부를 형성할 뿐만 아니라 또한 리드 프레임을 피복하는 몰드부를 포함한다. 이에 더하여, 리드 프레임의 일부분은 하네스가 연결되는 전력 공급 단자로서 몰드부로부터 노출되며, 전력 공급 단자에 상응하는 리드 프레임 상의 일부분은 다른 부분보다도 두껍게 되어 있다.
이러한 구성의 전력 공급은 종래 기술에서의 전력 공급보다도 간단하며, 발광 장치를 조명 장치에 부착하기 위해 필요한 부품 및 인시가 줄어들 수 있다. 이에 더하여, 전력 공급 단자의 강성이 증가하기 때문에, 전력 공급 하네스의 삽입을 용이하게 할 수 있다.
이에 더하여, 돌려접혀져서 두껍게 된 후 몰드부 밖으로 노출된 리드 프레임의 일부분으로 전술한 전력 공급 단자를 생각할 수 있다. 이 태양에서는, 리드 프레임의 돌려접혀진 부분의 단부를 기립하여 세우고, 몰드부의 내부에 매설하는 것이 바람직하다. 그 이유는 하네스가 삽입되고 빼내어 질 때에 응력이 발광 장치의 내부로 전달되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
전술한 발광 장치는 복수의 발광부가 선형으로 배치되고, 전력 공급 단자는 상기 선형으로 배열된 복수의 발광부에 직교하는 방향으로 노출되는 것으로도 생각할 수 있다.
이에 더하여, 전술한 발광 장치는, 복수의 발광부가 선형으로 배치되고, 전력 공급 단자는 상기 선형으로 배열된 복수의 발광부와 같은 방향으로 노출되는 것으로도 생각할 수 있다. 이 구성에서, 장치 고정 구멍이 선형으로 배열된 발광부 의 방향으로 단부에서 개방된 경우에는, 이들 장치의 고정 구멍이 상기 장치를 부착하는데 냄비머리 나사가 사용될 때 그 구멍에 나사 머리가 수용되는 깊이를 갖는 것이 바람직하다. 그 이유는 하네스를 삽입할 때 하네스와 장치 고정 나사가 간섭하지 않아 하네스의 삽입이 용이하게 되기 때문이다.
이에 더하여, 전력 공급 단자가 노출되는 몰드부 근방에 전력 공급 단자에 삽입되는 하네스와 결합될 수 있는 결합부를 갖는 것이 바람직하다. 그 이유는 하네스 삽입 후 하네스의 예기치 못한 탈락을 방지할 수 있기 때문이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 발광 장치의 전력 공급 구조가 간략화되고, 전력 공급을 위한 하네스의 삽입이 용이하게 된다.
특정의 용어를 사용하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였지만, 이러한 설명은 단지 예시를 위한 것이며, 이하의 특허청구범위의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 변경 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
도1은 본 발명의 발광 장치의 일 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도2는 본 발명의 발광 장치의 상기 실시형태를 도시하는 평면도이다.
도3은 본 발명의 발광 장치의 상기 실시형태를 도시하는 측면도이다.
도4는 도1에 도시된 발광 장치에 전력을 공급하기 위한 단자에 하네스가 장착된 상태를 보여주는 사시도이다.
도5는 도1에 도시된 발광 장치에 전력을 공급하기 위한 단자에 하네스가 장착된 상태를 보여주는 평면도이다.
도6은 도1에 도시된 발광 장치에 전력을 공급하기 위한 단자에 하네스가 장착된 상태를 보여주는 측면도이다.
도7은 도1에 도시된 발광 장치에 사용되는 리드 프레임을 도시하는 평면도이다.
도8은 도7의 전력 공급 단자의 측면도이다.
도9는 본 발명의 발광 장치의 적용예를 보여주는 평면도이다.
도10은 본 발명의 발광 장치의 적용예를 보여주는 평면도이다.

Claims (7)

  1. 복수의 발광 소자와,
    상기 발광 소자가 장착되고 상기 발광 소자에 전력을 공급하는 리드 프레임과,
    상기 발광 소자가 노출되는 복수의 발광부를 형성할 뿐만 아니라, 또한 상기 리드 프레임을 피복하는 몰드부를 포함하는 발광 장치이며,
    상기 리드 프레임의 일부분은 하네스를 연결하는 전력 공급 단자로서 상기 몰드부로부터 노출되며,
    상기 전력 공급 단자에 상응하는 상기 리드 프레임의 일부분은 다른 부분보다도 두껍게 된 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 단자는 돌려접혀져 두껍게 되고 상기 몰드부 밖으로 노출된 상기 리드 프레임의 일부분인 발광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리드 프레임의 돌려접혀진 부분의 단부가 직립하도록 만들어지고, 상기 몰드부의 내부에 매설된 발광 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광부는 선형으로 배치되며,
    상기 전력 공급 단자는 선형으로 배열된 발광부인 상기 발광부의 방향으로 노출된 발광 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    장치 고정 구멍이 선형으로 배열된 발광부인 상기 발광부의 방향으로 단부에 개방되어 있으며,
    상기 장치 고정 구멍은, 상기 발광 장치를 부착하는데 냄비머리 나사(pan screw)가 사용될 때, 나사 머리가 상기 구멍에 수용되는 깊이를 갖는 발광 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광부는 선형으로 배치되며,
    상기 전력 공급 단자는 상기 선형으로 배열된 복수의 발광부에 직교하는 방향으로 노출된 발광 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전력 공급 단자에 삽입되는 하네스와 결합될 수 있는 결합부를 상기 전력 공급 단자가 노출된 상기 몰드부의 근방에 더 포함하는 발광 장치.
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