KR20090032667A - 발광 장치 - Google Patents

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KR20090032667A
KR20090032667A KR20070098098A KR20070098098A KR20090032667A KR 20090032667 A KR20090032667 A KR 20090032667A KR 20070098098 A KR20070098098 A KR 20070098098A KR 20070098098 A KR20070098098 A KR 20070098098A KR 20090032667 A KR20090032667 A KR 20090032667A
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이정상
신옥희
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 발광 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시 형태는, 서로 길이 방향으로 평행하게 배치된 제1 및 제2 배선 구조와, 상기 제1 및 제2 배선 구조 사이에 형성된 하나 이상의 윈도우와, 상기 윈도우에 의해 개방되며 서로 대향 하는 제1 및 제2 주면을 구비하는 기판과, 제1 및 제2 전극을 구비하며, 상기 제1 및 제2 전극이 각각 상기 제1 및 제2 배선 구조와 연결되도록 상기 하나 이상의 윈도우에 각각 배치된 하나 이상의 발광 다이오드 칩 및 상기 발광 다이오드 칩이 상기 윈도우 내에 고정되도록 상기 윈도우에 충진된 수지부를 포함하는 발광 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 리드 프레임 타입 발광 장치에 비하여 손쉽게 제조가 가능하며, 넓은 지향각을 통해 균일한 휘도 분포를 갖는 소형화된 발광 장치를 얻을 수 있다.
패키지, 발광 다이오드, 백색, 선광원, 발광 장치

Description

발광 장치 {Bar type light emitting device}
본 발명은 발광 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 발광 다이오드 칩을 구비하여 사이드뷰(side view) 형 백라이트 유닛에 사용될 수 있는 발광 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발광다이오드 칩을 구비한 발광 장치는 리드 프레임에 백색 수지를 사출 성형한 케이스를 갖는 발광 장치 구조가 널리 사용되고 있다. 이러한 발광 장치는 케이스의 홈부에 리드프레임과 연결되도록 LED 칩을 실장한 후에, 그 홈부를 수지로 충전시킨다. 특히, 백색 발광 장치를 제조하기 위해서, 홈부에 충전된 수지에 형광체 분말을 함유시키는 방법이 사용될 수 있다.
하지만, 종래의 발광 장치 구조는 소형화와 수율측면에서 몇가지 단점을 갖고 있다.
예를 들어, 휴대전화의 디스플레이부의 백라이트용 광원으로서 주로 사용되는 표면실장이 가능한 측면 방출(side view)형 발광 장치의 경우에, 휴대전화의 박형화에 따라서 측면방출형 발광 장치의 박형화도 크게 요구되고 있다. 그러나, 종 래의 발광 장치구조에서는 LED 칩의 실장을 위해 홈부가 마련되어야 하므로, 이를 구비한 케이스를 충분히 소형화하여 제조하는데 어려움이 있다.
또한, 리드 프레임과 함께 케이스를 사출 성형한 후에, LED 칩을 실장하고 홈부에 수지포장부를 제공하는 복잡한 공정이 진행되므로, 수율이 저하되고 공정비용이 증가 되는 문제가 있다.
특히, 종래의 백색 발광 장치에서는, 홈부에 형광체 분말이 함유된 액상 수지를 디스페이싱하는 과정에서 디스펜서에 의한 형광체 충진량의 산포로 인해 색도 산포가 불균일해지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 리드 프레임 타입 발광 장치에 비하여 손쉽게 제조가 가능하며, 넓은 지향각을 통해 균일한 휘도 분포를 갖는 소형화된 발광 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시 형태는,
서로 길이 방향으로 평행하게 배치된 제1 및 제2 배선 구조와, 상기 제1 및 제2 배선 구조 사이에 형성된 하나 이상의 윈도우와, 상기 윈도우에 의해 개방되며 서로 대향 하는 제1 및 제2 주면을 구비하는 기판과, 제1 및 제2 전극을 구비하며, 상기 제1 및 제2 전극이 각각 상기 제1 및 제2 배선 구조와 연결되도록 상기 하나 이상의 윈도우에 각각 배치된 하나 이상의 발광 다이오드 칩 및 상기 발광 다이오드 칩이 상기 윈도우 내에 고정되도록 상기 윈도우에 충진된 수지부를 포함하는 발광 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 윈도우 및 발광 다이오드 칩은 복수 개일 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 윈도우는 상기 기판의 길이 방향으로 서로 소정 거리 이격 되어 형성된 것일 수 있다.
또한, 상기 복수의 발광 다이오드 칩은 일 직선상에 배치된 것이 바람직하 다.
또한, 상기 복수의 발광 다이오드 칩은 서로 병렬로 연결된 것이 전력 효율 측면에서 바람직하다.
상기 기판은 가요성 기판인 것이 바람직하며, 구체적으로, 상기 기판은 액정 폴리머(LCP) 기판일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 배선 구조는 상기 제1 및 제2 주면 중 어느 한 면에 형성된 전극 패턴인 것일 수 있다.
상기 제1 및 제2 전극은 상기 발광 다이오드 칩의 일 면에 형성되며, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 전극형성 면이 상기 기판의 두께 방향을 향하도록 상기 윈도우에 배치되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 제1 및 제2 배선 구조는 상기 제1 주면에 형성된 전극 패턴이며, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 전극형성 면이 상기 제1 주면과 같은 방향을 향하도록 상기 윈도우에 배치되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 전극형성 면과 대향 하는 면이 상기 제2 주면과 동일한 평면 상에 놓이도록 상기 윈도우에 배치된 것이 휘도 균일도 확보 측면에서 바람직하다.
또한, 상기 제1 및 제2 전극과 상기 제1 및 제2 배선구조는 각각 와이어 본딩에 의해 연결될 수 있다. 이 경우,상기 수지부는 상기 와이어를 덮도록 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 수지부는 상기 발광 다이오드 칩의 상기 전극형성 면 및 상기 기판의 상기 제1 주면을 덮도록 형성된 것일 수 있다.
또한, 상기 수지부는 상기 발광 다이오드 칩에서 상기 전극형성 면에 대향 하는 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성될 수도 있다.
추가적으로, 상기 발광 다이오드 칩의 전극형성 면과 대향 하는 면 상에 형성된 투명수지층을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 투명수지층은 형광체 입자를 포함하는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 투명수지층의 두께는 0.3㎜ 이하인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 상기 발광 다이오드 칩은 상기 전극형성 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성된 형광체막을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 발광 다이오드 칩은 청색광을 발광하며, 상기 형광체 입자 또는 상기 형광체막은 황색 형광 물질을 포함하는 것일 수 있다.
상기 수지부는 백색 수지로 이루어진 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 상기 수지부는 TiO2를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 제1 및 제2 배선 구조는 각각 상기 제1 및 제2 전극과 연결되는 접속부를 구비하여 결합 구조를 효율적으로 구성할 수 있다.
마지막으로, 상기 제1 및 제2 배선구조에 연결된 하나 이상의 제너 다이오드를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 리드 프레임 타입 발광 장치에 비하여 손쉽게 제조가 가능하며, 넓은 지향각을 통해 균일한 휘도 분포를 갖는 소형화된 발광 장치를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 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, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치를 나타내며, 도 1a는 윗 방향에서 바라본 형상을, 도 1b는 측 방향에서 바라본 형상에 해당한다.
도 1a 및 도 1b를 함께 참조하면, 본 실시 형태에 따른 발광 장치(10)는 액정 폴리머(Liquid Crystal Polymer, 이하, LCP) 기판, 복수의 발광 다이오드 칩(L), 수지부, 형광체 입자가 포함된 투명수지층 및 제너 다이오드(Z)를 갖추어 구성된다.
이 경우, 상기 LCP 기판은 길이(l) 방향으로 평행하게 배치된 제1 및 제2 배선 구조를 구비하며, 상기 제1 및 제2 배선 구조 사이에는 복수의 윈도우(W)가 형성된다. 여기서, 상기 윈도우(W)는 발광 다이오드 칩의 배치를 위한 공간으로 제공되며, 상기 발광 다이오드 칩(L)은 광 추출 면과 이에 대향 하는 전극 형성 면이 상기 LCP 기판의 두께 방향을 향하도록 상기 윈도우(W)에 배치된다. 이에 대한 보다 상세한 사항은 후술하기로 한다.
본 실시 형태의 경우, 상기 발광 장치(10)에 사용되는 기판을 가요성(flexible) 기판, 특히, LCP 기판으로 사용한 것은 일 방향으로 길이가 긴 발광 장치에서 안정성과 유연성을 제고하기 위함이다. 즉, 발광 다이오드 칩의 실장을 위해 일반적으로 사용되는 세라믹 기판 등은 가늘고 긴 형상으로 제조하는데 한계가 있으므로, 본 실시 형태와 같이, 발광 장치에 사용 시에는 LCP 기판 등과 같이 가요성 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 가요성을 갖는 LCP 기판을 사용함으로써 발광 장치의 도 1의 형상 외에도, 사각형, 원형 등과 같이 그 형상을 다양하게 변형할 수 있는 장점이 있다.
또한, LCP는 전기적 특성이 우수하고 흡습성과 치수변화율이 낮다는 점 등에서 PCB 소재로 적합하다. 특히, LCP는 280℃ 정도의 내열성을 가져 약 300℃의 내열성을 갖는 폴리이미드(PI)에 비해 내열성은 다소 떨어지나 강직한 분자고리의 배향에 따라 자기 강화 효과가 발생해 높은 기계적 강도를 보이고 선팽창률이 낮다.
이러한 장점 외에도 LCP는 전기 절연성이 우수하며 산과 알카리 등의 용제에 비교적 안정하고 용융점도가 낮아 성형이 용이하며 얇은 두께의 성형이 가능하다.
다만, 실시 형태에 따라, LCP 외에도 가요성을 갖는 다른 물질, 예를 들면, FR-4, BT 레진 등을 기판으로 사용할 수 있을 것이다. 또한, 상술한 바와 같이 가요성 기판을 사용하는 것이 바람직하나, 다른 실시 형태에서는 가요성 기판이 아닌 일반적인 PCB 기판을 사용할 수도 있을 것이다.
한편, 상술한 바와 같이, 상기 발광 장치(10)는 하나의 기판 상에 복수의 발광 다이오드 칩이 길이 방향으로 배열된 구조로서, 사이드 뷰 형태의 백라이트에 용이하게 사용될 수 있다. 즉, 후술할 바와 같이, 종래의 사이드 뷰 형태의 백라이트에서 각각의 발광 패키지를 실장 하는 경우에 비해 간단하게 제조될 수 있고, 나아가, 발광 다이오드 칩의 광 방출 면 높이를 균일하게 할 수 있어 휘도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 제너 다이오드(Z)는 정전기 방전을 방지하기 위하여 제공될 수 있으며, 후술할 바와 같이, 다른 발광 다이오드 칩들과 병렬 연결된다. 다만, 실시 형태에 따라서는 상기 제너 다이오드(Z)는 상기 발광 장치(10)에 포함되지 않을 수도 있다.
본 실시 형태의 경우, 상기 발광 장치(10)는 5개의 발광 다이오드 칩(L)과 1개의 제너 다이오드(Z)를 구비하며, 그 크기는 30㎜×0.4㎜×1.0㎜이다. 여기서, 상기 수치는 각각, 길이(l), 높이(h), 두께(d)에 해당한다.
이와 같이, 상기 발광 장치(10)는 사이드 뷰 형태의 백라이트에 사용되는 경우, 높이가 0.4㎜ 정도로서 종래의 리드 프레임 타입의 발광 장치에 비하여 백라이트의 박형화에 기여할 수 있다.
또한, 상기 발광 장치(10)는 상기 LCP 기판의 윈도우(W)를 형성하고 상기 윈도우(W) 내부에 발광 다이오드 칩을 배치한 후, 백색 수지를 충전하는 방식으로 제조할 수 있어 복수의 발광 다이오드 칩의 광 추출 면의 높이가 서로 균일해질 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 장치(10)를 채용한 백라이트 유닛의 경우, 휘도 분포의 균일성의 향상을 기대할 수 있다.
본 실시 형태의 경우, 5개의 발광 다이오드 칩으로 이루어진 발광 장치(10)를 예로 설명하였으나, 필요에 따라 발광 다이오드 칩의 개수는 적절히 조절될 수 있으며, 따로 도시하지는 않았으나, 발광 다이오드 칩이 하나만 포함된 발광 장치도 구현될 수 있다.
나아가, 상술한 바와 같이, 발광 장치의 형상도 도 1a 및 도 1b에 도시된 형태와 같이 바 타입(Bar Type)이 아닌 사각형이나 원형 등으로 필요에 따라 변형될 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 발광 장치를 구성하는 요소들을 상세히 설명한다.
도 2는 도 1a에서 발광 다이오드 칩 주위 영역(A1)을 확대하여 나타낸 것이며, 우측에 도시된 것은 측면에서 바라본 형상을 나타낸다. 또한, 도 3은 도 1b에서 발광 다이오드 칩(L) 주위 영역(A2)을 확대하여 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 발광 장치에서, 상기 발광 다이오드 칩(11)은 제1 및 제2 전극(11a, 11b)를 구비하며, 상기 제1 및 제2 전극(11a, 11b)이 형성된 면이 수지부(14)를 향하도록 LCP 기판(12)의 윈도우(W)에 배치된다.
이 경우, 상기 발광 다이오드 칩(11)은 상기 전극형성 면과 대향 하는 면이 주된 광 추출 면에 해당한다. 본 명세서에서, '광 추출 면'이라 함은 상기 발광 다이오드 칩(12)에서 주요하게 광이 방출되는 방향으로서 상기 제1 및 제2 전극(11a, 11b)이 형성된 면에 대향 하는 면으로 이해될 수 있다. 즉, 본 실시 형태에서 채용된 상기 발광 다이오드 칩(11)은 제1 및 제2 전극(11a, 11b)이 동일한 면 상에 형성되고, 그 맞은편 면으로 활성층에서 방출된 빛이 주요하게 방출된다.
본 실시 형태에서, 상기 광 추출 면 상에는 투명수지층(15)이 형성되며, 특히, 백색발광을 위해 상기 투명수지층(15)에는 형광체 입자가 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 다이오드 칩(11)이 청색광을 발광하고 상기 형광체 입자가 황색 형광 물질을 포함한다면, 상기 발광 장치는 백색광을 발광할 수 있을 것이다. 이 경우, 실시 형태에 따라, 상기 발광 다이오드 칩(11)의 발광 파장과 상기 형광 물질을 적절히 조절하여 백색 발광이 가능함은 당업자에게 자명한 사항으로 이해될 수 있다.
한편, 형광체 입자가 포함된 상기 투명수지층(15)의 두께(t)도 백색 발광 기능과 발광 효율 향상을 위해 적절히 조절될 수 있으며, 본 실시 형태의 경우, 상기 두께(t)가 0.3㎜보다 커지는 경우에는 상기 투명수지층(15)에 의한 광 흡수로 발광 효율의 저하 정도가 심해질 수 있다.
따라서, 이러한 점을 고려하였을 때, 상기 투명수지층(15)의 두께(t)는 0.3㎜ 이하인 것이 바람직하며, 그 하한은 상기 범위 내에서 적당하게 채용될 수 있다.
상기 수지부(14)는 상기 윈도우(W) 내부를 충진 하여 상기 발광 다이오드 칩(11)을 상기 윈도우(W)에 고정하며, 나아가, 상기 발광 다이오드 칩(11)을 보호하는 기능을 수행한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 경우, 상기 수지부(14)는 상기 발광 다이오드 칩(11)의 상기 전극형성 면과 대향 하는 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성되어 있으며, 상술한 바와 같이, 상기 전극형성 면에 대향 하는 면 상에는 투명수지층(15)이 형성된다.
일반적으로 채용될 수 있는 투명 수지로 상기 윈도우를 충진할 수도 있으나, 상기 수지부(14)는 백색 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는, 발광 효율의 향상을 위해서는 상기 발광 다이오드 칩(11)의 전극형성 면 방향으로 방출되는 빛의 양을 줄이는 것이 중요하기 때문이다.
따라서, 상기 수지부(14)가 백색 수지로 이루어진다면, 상기 발광 다이오드 칩(11)에서 방출되어 상기 수지부(14)로 향하는 대부분의 빛이 반사되어 상기 광 추출 면 방향으로 유도될 수 있으므로 발광 효율의 향상을 기대할 수 있다.
이 경우, 상기 수지부(14)의 두께는 반사 기능과 백라이트에 배치되는 공간 등을 감안하여 적절히 조절될 수 있으며, 본 실시 형태의 경우에는 상술한 바와 같이 상기 수지부(14)와 LCP 기판(12)을 합한 전체 두께가 1.0㎜가 되도록 하였다.
한편, 본 발명이 이에 제한되지는 않으나, 본 실시 형태에서는 상기 수지부(14)를 이루는 백색 수지로서 TiO2를 포함하는 실리콘 수지를 채용하였으며, 높은 광 반사율을 갖는 다른 물질도 채용이 가능하다.
상기 LCP 기판(12)에 배치되는 제1 및 제2 배선 구조(13a, 13b)는 상기 발광 다이오드 칩(11)의 전극들(11a, 11b)과 각각 전기적으로 연결되어 상기 발광 다이오드 칩(11)에 전력을 공급한다.
상기 제1 및 제2 배선 구조(13a, 13b)는 상기 LCP 기판(12)의 길이 방향을 따라 양측에서 서로 평행하게 형성된 전극 패턴에 해당하며, 상기 LCP 기판(12)의 일부 영역을 Au 등으로 도금하여 얻어질 수 있다.
이 경우, 상기 제1 및 제2 전극(11a, 11b)과의 효율적인 연결 구조를 얻기 위해, 상기 제1 및 제2 배선 구조(13a, 13b)는 상기 제1 및 제2 전극(11a, 11b) 같은 방향에 형성되는 것이 바람직하다. 나아가, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 배선 구조(13a, 13b)는 각각 접속부(C)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 접속부(C)와 상기 제1 및 제2 전극(11a, 11b)는 Au 등으로 이루어진 와이어에 의해 전기적으로 연결될 수 있으며, 이 경우, 상기 수지부(14)는 이러한 와이어 본딩 구조 및 상기 LCP 기판(12)의 상기 제1 및 제2 배선 구조(13a, 13b)가 형성된 면(제1 주면)까지 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 4는 상술한 실시 형태에 따른 발광 장치에서 발광 다이오드 칩과 제너 다이오드의 연결 상태를 나타내는 등가 회로도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발광 장치에서는 각각의 발광 다이오드 칩(L)이 서로 병렬로 연결된 것을 볼 수 있으며, 제너 다이오드(Z) 역시 상기 발광 다이오드 칩들과 병렬로 연결되어 있다. 이와 같이, 상기 다이오드들(L, Z)을 병렬로 연결하는 것이 직렬로 연결하는 경우에 비하여 전력을 효율적으로 공급할 수 있 다.
도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광 장치에서 발광 다이오드 칩 주위 영역을 측 방향에서 바라본 것이며, 이전 실시 형태에서 도 3에 대응하는 것으로 이해될 수 있다.
우선, 도 5의 실시 형태에 따른 발광 장치의 경우, 이전 실시 형태와 마찬가지로 발광 다이오드 칩(11), LCP 기판(12), 수지부(14) 등을 포함하며, 동일한 번호로 표시한 요소는 이전 실시 형태의 경우와 같은 것으로 이해될 수 있다.
본 실시 형태의 경우, 이전 실시 형태와 다른 점은 상기 수지부(14)가 형성된 영역이 불연속적이라는 것이다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 발광 다이오드 칩(11)을 보호하는 상기 수지부(14)는 그 기능, 즉, 반사와 몰딩 기능을 수행하는데 필요한 영역만큼만 형성되어 있어 공정 효율성을 제고할 수 있다.
다음으로, 도 6의 실시 형태에 따른 발광 장치의 경우, 이전 실시 형태와 마찬가지로 발광 다이오드 칩(21), LCP 기판(22), 수지부(24) 등을 포함한다.
도 3의 실시 형태와 다른 점으로서 상기 발광 다이오드 칩(21)은 형광체막(25)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 형광체막(25)은 상기 발광 다이오드 칩(21)의 제1 및 제2 전극(21a, 21b)이 형성된 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성된다. 상기 형광체막(25)은 이전 실시 형태의 형광체층과 같이 상기 발광 다이오드 칩(21)에서 방출된 청색광을 변환하여 백색광을 방출하기 위해 제공된 다.
도 6의 실시 형태의 경우, 발광 다이오드 칩의 광 추출 면 상에 형광체층을 각각 형성하는 경우에 비하여, 일괄적으로 동일한 형태의 형광체막이 형성된 발광 다이오드 칩(21)을 사용함으로써 광 추출 면 높이의 균일성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 6의 실시 형태에서 다소 변형된 실시 형태이다. 도 7에 도시된 발광 장치의 경우, 도 6와 마찬가지로 형광체막(35)을 갖는 발광 다이오드 칩(31), LCP 기판(32), 수지부(34)를 포함하며, 상기 발광 다이오드 칩(31)은 상기 형광체막(35)이 형성되지 않은 면 상에 형성된 제1 및 제2 전극(31a, 31b)을 갖는다.
다만, 도 7의 실시 형태의 경우, 상기 형광체막(35)의 측면과 상기 수지부(34) 상에 형성된 투명수지층(36)을 더 포함하며, 이러한 구조에 의해, 상기 발광 다이오드 칩(31)으로부터 방출되는 빛의 지향각을 높일 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 발광 장치는 기존의 리드 프레임 패키지 등의 발광 장치에 비하여 그 크기 및 제조 비용을 줄일 수 있으며, 발광 다이오드 칩을 균일한 높이로 실장할 수 있어 휘도 분포의 균일도를 향상시키면서 발광 다이오드 칩들 사이 공간에 의한 암부의 발생을 최소화할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 발광 장치에서 채용될 수 있는 전극 구조를 도시한 것이다. 도 8 및 도 9에 도시된 전극 구조는 도 1a 및 도 1b에서 좌측의 전 극 구조(11a)를 대체할 수 있다. 다만, 이하에서 설명할 전극 구조 외에도 필요에 따라 다양한 형태로 전극 구조는 변형될 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
우선, 도 8a 및 도 8b을 참조하면, 상기 전극 구조는 세라믹 기판의 일면 상에 형성된 전극 패턴(81a)은 도전성 스루홀에 의해 반대 면에 형성된 전극 패턴과 전기적으로 접속될 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 스루홀은 4분원(quadrant)에 가까운 형상을 갖는다. 이는 다수의 발광 장치를 한번에 제조하는 경우, 인접한 4개의 발광 장치는 서로 공유하고 있는 하나의 원형 도전성 스루홀을 4등분하여 사용함으로써 공정의 편의성을 도모하기 위한 것이다. 다만, 공정의 정밀성에 따라, 상기 도전성 스루홀의 형상은 정확히 4분원이 아닌 경우도 있을 수 있으며, 예를 들어, 타원형의 도전성 스루홀이 4등분 된 형상도 가능하다. 또한, 도전성 스루홀 대신 내부가 Ag 등의 물질로 채워진 도전성 비아를 사용할 수도 있다.
다음으로, 도 9a 및 도 9b에 도시된 전극 구조는 도 8에서 다소 변형된 전극 구조로서 제1 및 제2 전극 패턴(91a, 91b)이 세라믹 기판의 길이 방향으로 같은 측에 형성된다. 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극 패턴(91a)은 (+) 단자이며, 상기 제2 전극 패턴(91b)는 (-) 단자일 수 있다.
도 8의 실시 형태와 마찬가지로 상기 제1 및 제2 전극 패턴(91a, 91b)은 도전성 스루홀에 의해 발광 다이오드 칩과 연결된 전극 패턴과 전기적으로 접속될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 발광 장치가 채용된 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
상기 백라이트 유닛에 채용된 발광 장치는 전술한 실시 형태 중, 도 1에서 설명한 발광 장치에 해당한다. 이 경우, 상기 백라이트 유닛은 LCD 패널 등의 백라이트로 사용될 수 있으며, 나아가, 백색 조명 장치 등으로도 사용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 발광 장치는 사이드 뷰(side view) 타입이 되도록 상기 백라이트 유닛에 장착된다.
또한, 상기 백라이트 유닛은 상기 발광 장치에서 방출된 빛의 경로 상에 배치된 도광판(101)과 상기 발광 장치의 배선구조와 전기적으로 연결된 제1 및 제2 배선구조(102a, 102b)를 포함한다.
본 발명은 상술한 실시 형태 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.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 장치를 나타내며, 도 1a는 윗 방향에서 바라본 형상을, 도 1b는 측 방향에서 바라본 형상에 해당한다.
도 2는 도 1a에서 발광 다이오드 칩 주위 영역(A1)을 확대하여 나타낸 것이며, 우측에 도시된 것은 측면에서 바라본 형상을 나타낸다.
도 3은 도 1b에서 발광 다이오드 칩 주위 영역(A2)을 확대하여 나타낸 것이다.
도 4는 도 1a의 실시 형태에 따른 발광 장치에서 발광 다이오드 칩과 제너 다이오드의 연결 상태를 나타내는 등가 회로도이다.
도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 발광 장치에서 발광 다이오드 칩 주위 영역을 측 방향에서 바라본 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 발광 장치에서 채용될 수 있는 전극 패턴을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 발광 장치가 채용된 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11: 발광 다이오드 칩 11a, 11b: 제1 및 제2 전극
12: LCP 기판 13a, 13b: 제1 및 제2 배선 구조
14: 수지부 15: 투명수지층
W: 윈도우 Z: 제너 다이오드

Claims (24)

  1. 서로 길이 방향으로 평행하게 배치된 제1 및 제2 배선 구조와, 상기 제1 및 제2 배선 구조 사이에 형성된 하나 이상의 윈도우와, 상기 윈도우에 의해 개방되며 서로 대향 하는 제1 및 제2 주면을 구비하는 기판;
    제1 및 제2 전극을 구비하며, 상기 제1 및 제2 전극이 각각 상기 제1 및 제2 배선 구조와 연결되도록 상기 하나 이상의 윈도우에 각각 배치된 하나 이상의 발광 다이오드 칩; 및
    상기 발광 다이오드 칩이 상기 윈도우 내에 고정되도록 상기 윈도우에 충진된 수지부;
    를 포함하는 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우 및 상기 발광 다이오드 칩은 복수 개인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 윈도우는 상기 기판의 길이 방향으로 서로 소정 거리 이격 되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드 칩은 일 직선상에 배치된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드 칩은 서로 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 가요성 기판인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판은 액정 폴리머(LCP) 기판인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 배선 구조는 상기 제1 및 제2 주면 중 어느 한 면에 형성된 전극 패턴인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극은 상기 발광 다이오드 칩의 일 면에 형성되며,
    상기 발광 다이오드 칩은 상기 전극형성 면이 상기 기판의 두께 방향을 향하도록 상기 윈도우에 배치된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 배선 구조는 상기 제1 주면에 형성된 전극 패턴이며,
    상기 발광 다이오드 칩은 상기 전극형성 면이 상기 제1 주면과 같은 방향을 향하도록 상기 윈도우에 배치된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩은 상기 전극형성 면에 대향 하는 면이 상기 제2 주면과 동일한 평면 상에 놓이도록 상기 윈도우에 배치된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극과 상기 제1 및 제2 배선구조는 각각 와이어 본딩에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수지부는 상기 와이어를 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 수지부는 상기 발광 다이오드 칩의 상기 전극형성 면 및 상기 기판의 상기 제1 주면을 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 수지부는 상기 발광 다이오드 칩에서 상기 전극형성 면에 대향 하는 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩의 전극형성 면과 대향 하는 면 상에 형성된 투명수지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 투명수지층은 형광체 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 투명수지층의 두께는 0.3㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩은 상기 전극형성 면을 제외한 나머지 면을 덮도록 형 성된 형광체막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  20. 제17항 또는 제19항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 칩은 청색광을 발광하며, 상기 형광체 입자 또는 상기 형광체막은 황색 형광 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 수지부는 백색 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 수지부는 TiO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 배선 구조는 각각 상기 제1 및 제2 전극과 연결되는 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 배선구조에 연결된 하나 이상의 제너 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
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