KR20090079550A - Array type lighting device and manufacturing method thereof - Google Patents

Array type lighting device and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20090079550A
KR20090079550A KR1020080005620A KR20080005620A KR20090079550A KR 20090079550 A KR20090079550 A KR 20090079550A KR 1020080005620 A KR1020080005620 A KR 1020080005620A KR 20080005620 A KR20080005620 A KR 20080005620A KR 20090079550 A KR20090079550 A KR 20090079550A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
base substrate
array
cavity
block
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020080005620A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100963636B1 (en
Inventor
박종원
조윤민
Original Assignee
(주) 아모엘이디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 아모엘이디 filed Critical (주) 아모엘이디
Priority to KR1020080005620A priority Critical patent/KR100963636B1/en
Publication of KR20090079550A publication Critical patent/KR20090079550A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100963636B1 publication Critical patent/KR100963636B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20Light sources comprising attachment means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/62Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using mixing chambers, e.g. housings with reflective walls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/65Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction specially adapted for changing the characteristics or the distribution of the light, e.g. by adjustment of parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90Methods of manufacture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • F21S2/005Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction of modular construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2105/00Planar light sources
    • F21Y2105/10Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements
    • F21Y2105/12Planar light sources comprising a two-dimensional array of point-like light-generating elements characterised by the geometrical disposition of the light-generating elements, e.g. arranging light-generating elements in differing patterns or densities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

An array type lighting apparatus and a manufacturing method thereof are provided to simplify a manufacturing process by coupling sequentially a base substrate, a cavity block, a reflective plate block, and a diffusion layer. An array type lighting apparatus includes a plurality of light emitting elements, a base substrate(10), a cavity block(20), a reflective plate block(30), and a diffusion layer(40). A plurality of light emitting elements are arranged on the base substrate. The cavity block is formed on the base substrate and has a plurality of cavities(22) which are formed on a position corresponding to an arrayed position of the light emitting elements. The reflective plate block is formed on the cavity block and has a plurality of reflective plates(32) which are formed on a position corresponding to an arrayed position of the cavities. The diffusion layer is formed on an upper part of the reflective plate block.

Description

어레이형 조명기기 및 이의 제조방법{Array type lighting device and manufacturing method thereof}Array type lighting device and manufacturing method thereof

본 발명은 어레이형 조명기기 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 엘이디 칩을 이용한 어레이형 조명기기 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an array-type lighting device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an array-type lighting device using a plurality of LED chips and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 엘이디(LED)는 반도체의 p-n접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자)를 만들어내고 이들 소수 캐리어의 재결합에 의해 발광이 이루어지는 전자부품이다.In general, LEDs (LEDs) are electronic components that generate injected minority carriers (electrons) using a p-n junction structure of a semiconductor and emit light by recombination of these minority carriers.

이러한 엘이디는 고속 응답의 특징을 가지고 있어 자동차 계기류의 표시소자, 광통신용 광원 등 각종 전자기기의 표시용 램프나 숫자표시 장치 등에 많이 쓰이고 있다. These LEDs are characterized by high-speed response and are widely used in display lamps and numeric display devices of various electronic devices such as display devices for automobile instrumentation and light sources for optical communication.

특히, 엘이디는 기존의 광원에 비해 에너지 절감효과가 뛰어날 뿐만 아니라 거의 반영구적으로 사용할 수 있다. 그로 인해, 요즘에는 형광등을 대체할 수 있는 조명용 광원으로 사용되기도 한다. 그의 일 예로, 형광등에서와 같은 광량을 구현하기 위해 도 1의 조명기기에서와 같이 금속 재질의 베이스 기판(50)상에 다수의 엘이디 패키지(60)를 설치한다. 여기서, 다수의 엘이디 패키지(60)가 광원이 된다.In particular, the LED can be used almost semi-permanently as well as excellent energy saving effect compared to the conventional light source. Therefore, these days, it is also used as an illumination light source that can replace the fluorescent lamp. For example, in order to implement the amount of light as in a fluorescent lamp, a plurality of LED packages 60 are installed on the metal base substrate 50 as in the lighting apparatus of FIG. 1. Here, the plurality of LED packages 60 is a light source.

도 1의 조명기기에서는, 베이스 기판(50)은 몰리브덴/구리/몰리브덴의 구조로 되어 있다. 즉, 구리의 열전도율은 대략 350W/mK 정도로 매우 높지만 열팽창계수(CTE; 대략 16.5ppm 정도)가 크다. 몰리브덴의 열팽창계수(CTE; 대략 5ppm 정도)는 각각의 엘이디 패키지(60)의 몸체(예컨대, 유리와 세라믹의 결합)의 열팽창계수(CTE)(유리의 열팽창계수는 대략 8ppm 정도)와 비슷하다. 따라서, 어레이형 엘이디 패키지(60)의 하부에 몰리브덴을 배치시킨다.In the lighting apparatus of FIG. 1, the base substrate 50 has a structure of molybdenum / copper / molybdenum. That is, the thermal conductivity of copper is very high, about 350 W / mK, but the coefficient of thermal expansion (CTE; about 16.5 ppm) is large. The thermal expansion coefficient (CTE; about 5 ppm) of molybdenum is similar to the coefficient of thermal expansion (CTE) of the body of each LED package 60 (eg, the combination of glass and ceramic) (the thermal expansion coefficient of glass is about 8 ppm). Therefore, molybdenum is disposed under the array type LED package 60.

도 1의 조명기기의 경우, 베이스 기판(50)에서의 열전도율이 높기 때문에 어레이형 엘이디 패키지(60)에서 발생되는 열을 빨리 외부로 방출할 수 있게 되어 조명기기에서 발생되는 열을 최소화하게 된다. 또한, 몰리브덴의 열팽창계수(CTE; 대략 5ppm 정도)와 엘이디 패키지(60)의 몸체(예컨대, 유리와 세라믹의 결합)의 열팽창계수(CTE)(유리의 열팽창계수는 대략 8ppm 정도)가 비슷하여 서멀 미스매치(thermal mismatch)가 거의 없다.  In the case of the lighting apparatus of FIG. 1, since the thermal conductivity of the base substrate 50 is high, heat generated from the array type LED package 60 may be quickly discharged to the outside, thereby minimizing heat generated from the lighting apparatus. In addition, the thermal expansion coefficient (CTE) of molybdenum (about 5 ppm) and the thermal expansion coefficient (CTE) of the body of the LED package 60 (for example, a combination of glass and ceramic) (the thermal expansion coefficient of glass is about 8 ppm) are similar to each other. There is little thermal mismatch.

그러나, 도 1의 조명기기는 베이스 기판(50)의 재료인 몰리브덴의 가격이 매우 고가이어서 제조비용이 매우 높게 된다는 문제점이 있다. 특히, 조명으로의 사용시 광원이 직접 눈에 보인다. 광원이 직접 눈에 보임으로써 시각적으로 좋은 느낌을 받지 못한다. 즉, 형광등과 같은 면광원이 아니라 점광원이어서 고객의 불만족이 급증한다.However, the lighting apparatus of FIG. 1 has a problem in that the cost of molybdenum, which is a material of the base substrate 50, is very high, and the manufacturing cost is very high. In particular, the light source is directly visible when used as illumination. The light source is directly visible and does not feel good visually. In other words, it is not a surface light source such as a fluorescent lamp, but a point light source, so customer dissatisfaction increases rapidly.

한편, 도 1과는 달리 도 2와 같은 발광 소자를 채용하기도 한다. 도 2에서는 단품의 발광 소자를 도시하였다. 도 2의 발광 소자를 다수개 어레이하면 어레이형 조명기기가 된다. 도 2의 발광 소자는, 하나의 면에 공동(캐비티)(110)을 포함하고 하나의 표면상에 산화 알루미늄 코팅막을 포함하는 고상 알루미늄 블록(100); 공동(110)의 산화 알루미늄 코팅막상에 존재하는 이격된 제 1 및 제 2도전성 트레이스들(130a', 130b'); 공동(110)에 장착되고 이격된 제 1 및 제 2도전성 트레이스들(130a', 130b')과 연결되는 반도체 발광 소자(150); 공동(110)을 가로질러 신장되는 렌즈(170); 및 반도체 발광 소자(150)와 렌즈(170) 사이에 위치하는 밀봉제(160)를 포함한다. 도 2에서, 미설명 부호 180은 렌즈(170)를 고정시키는 렌즈 리테이너(lens retainer)이다.Meanwhile, unlike FIG. 1, the light emitting device shown in FIG. 2 may be employed. 2 illustrates a single light emitting device. Array of a plurality of light emitting elements of Figure 2 is an array type lighting device. 2 includes a solid aluminum block 100 including a cavity 110 on one surface and an aluminum oxide coating film on one surface; Spaced first and second conductive traces 130a 'and 130b' present on the aluminum oxide coating of cavity 110; A semiconductor light emitting device 150 mounted in the cavity 110 and connected to the first and second conductive traces 130a 'and 130b' spaced apart from each other; A lens 170 extending across the cavity 110; And a sealant 160 positioned between the semiconductor light emitting device 150 and the lens 170. In FIG. 2, reference numeral 180 denotes a lens retainer for fixing the lens 170.

도 2의 경우에는 고상 알루미늄 블록(100)에 원하는 형상의 공동(110)을 형성시키는 작업이 번거럽다. 즉, 공동(110)의 경사진 면 및 바닥면이 반사면으로 활용되는데, 특히 바닥면의 경우 반사면으로 활용되기 위해서는 표면 평탄화가 이루어져야 된다. 도 2의 경우는 기계적으로 공동(110)을 가공하였다고 하더라도, 특히 공동(110)의 바닥 표면을 평탄화하기 위한 수작업이 보충되어야 하는 번거러움이 있다.In the case of Figure 2 it is cumbersome to form a cavity 110 of the desired shape in the solid aluminum block 100. That is, the inclined surface and the bottom surface of the cavity 110 is used as the reflective surface, in particular, in the case of the bottom surface, the surface planarization should be made. In the case of FIG. 2, even if the cavity 110 is mechanically processed, there is a need for supplementary manual work to flatten the bottom surface of the cavity 110.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 제조가 간편하고 광원을 보이지 않게 한 어레이형 조명기기 및 이의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an array-type lighting device and a method of manufacturing the same, which are easy to manufacture and do not show a light source.

본 발명의 다른 목적은 면광원을 제공할 수 있도록 한 어레이형 조명기기 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an array-type lighting device and a method of manufacturing the same to provide a surface light source.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 어레이형 조명기기는, 다수의 발광소자; 다수의 발광소자가 배열되는 베이스 기판; 베이스 기판상에 형성되되, 다수의 발광소자의 배열 위치에 대응되는 위치에 형성된 다수의 캐비티를 갖춘 캐비티 블록; 캐비티 블록상에 형성되되, 다수의 캐비티의 형성 위치에 대응되는 위치에 형성된 다수의 반사판을 갖춘 반사판 블록; 및 반사판 블록의 상부에 형성된 확산막을 포함한다.In order to achieve the above object, an array type lighting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of light emitting elements; A base substrate on which a plurality of light emitting elements are arranged; A cavity block formed on the base substrate, the cavity block having a plurality of cavities formed at a position corresponding to an arrangement position of the plurality of light emitting devices; A reflection plate block formed on the cavity block, the reflection plate block having a plurality of reflection plates formed at a position corresponding to the formation position of the plurality of cavities; And a diffusion film formed on the reflection plate block.

베이스 기판은 알루미늄(Al)의 금속 재질 또는 질화 알루미늄(AlN)의 세라믹 재질로 구성된다.The base substrate is made of a metal material of aluminum (Al) or a ceramic material of aluminum nitride (AlN).

캐비티 블록의 각각의 캐비티의 개구부에는 형광체 필터가 설치된다.The phosphor filter is provided in the opening of each cavity of the cavity block.

확산막에는 확산 조절 패턴이 형성된다.A diffusion control pattern is formed in the diffusion film.

확산 조절 패턴은 요철 형상 또는 엠보싱 형상으로 이루어진다.The diffusion control pattern is formed in an uneven shape or an embossed shape.

베이스 기판에 다수의 열경유 매체가 추가로 삽입되되, 다수의 열경유 매체 는 다수의 발광소자의 배열 위치에 대응되는 위치에 삽입된다.A plurality of heat transfer mediums are additionally inserted into the base substrate, and the plurality of heat transfer mediums are inserted at positions corresponding to the arrangement positions of the plurality of light emitting elements.

다수의 열경유 매체는 베이스 기판의 열전도율보다 높은 열전도율을 갖는다.Many thermal diesel media have a thermal conductivity higher than that of the base substrate.

캐비티 블록에 전극 패턴이 삽입되되, 전극 패턴의 단부가 캐비티측으로 노출된다.The electrode pattern is inserted into the cavity block, but the end of the electrode pattern is exposed to the cavity side.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 제조방법은, 베이스 기판을 준비하는 베이스 기판 준비 단계; 베이스 기판의 상면에 다수의 발광소자를 어레이시키는 발광소자 어레이 단계; 다수의 발광소자의 어레이 위치에 대응되는 위치에 다수의 캐비티를 형성시킨 캐비티 블록을, 다수의 발광소자가 어레이된 베이스 기판상에 적층시키는 캐비티 블록 적층 단계; 다수의 캐비티의 형성 위치에 대응되는 위치에 다수의 반사판을 형성시킨 반사판 블록을, 캐비티 블록상에 적층시키는 반사판 블록 적층 단계; 및 반사판 블록의 상부에 확산막을 설치하는 확산막 형성 단계를 포함한다.On the other hand, the manufacturing method of the array-type lighting device according to an embodiment of the present invention, the base substrate preparing step of preparing a base substrate; A light emitting device array step of arranging a plurality of light emitting devices on an upper surface of the base substrate; A cavity block stacking step of stacking a cavity block having a plurality of cavities formed at a position corresponding to an array position of the plurality of light emitting elements on a base substrate on which the plurality of light emitting elements are arrayed; A reflection plate block stacking step of stacking a reflection plate block having a plurality of reflection plates formed at a position corresponding to the formation position of the plurality of cavities on the cavity block; And a diffusion film forming step of installing a diffusion film on the reflection plate block.

베이스 기판은 알루미늄(Al)의 금속 재질 또는 질화 알루미늄(AlN)의 세라믹 재질로 구성된다.The base substrate is made of a metal material of aluminum (Al) or a ceramic material of aluminum nitride (AlN).

캐비티 블록 적층 단계는 캐비티 블록의 각각의 캐비티의 개구부에 형광체 필터를 추가로 설치시킨다.The cavity block stacking step further installs a phosphor filter in the opening of each cavity of the cavity block.

확산막에는 확산 조절 패턴을 형성한다.A diffusion control pattern is formed in the diffusion film.

확산 조절 패턴을 요철 형상 또는 엠보싱 형상으로 한다.The diffusion control pattern is a concave-convex shape or an embossed shape.

베이스 기판 준비 단계는 베이스 기판상에 절연층을 형성하는 단계; 및 절연 층상에 전극 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.The base substrate preparing step may include forming an insulating layer on the base substrate; And forming an electrode pattern on the insulating layer.

베이스 기판 준비 단계는 전극 패턴이 형성된 상기 베이스 기판에 다수의 구멍을 형성시켜 다수의 구멍의 각각에 열경유 매체를 삽입시키되, 다수의 구멍을 다수의 발광소자의 어레이 위치에 대응되는 위치에 형성시키는 단계를 추가로 포함한다.In the preparing of the base substrate, a plurality of holes are formed in the base substrate on which the electrode pattern is formed to insert a heat-transfer medium into each of the plurality of holes, and the plurality of holes are formed at positions corresponding to the array positions of the plurality of light emitting devices. It further comprises a step.

캐비티 블록 적층 단계는 전극 패턴을 캐비티 블록에 삽입시키되 전극 패턴의 단부를 캐비티측으로 노출시키는 단계를 포함한다.The cavity block stacking step includes inserting an electrode pattern into the cavity block while exposing an end of the electrode pattern to the cavity side.

베이스 기판 준비 단계는 베이스 기판에 다수의 구멍을 형성시켜 다수의 구멍의 각각에 열경유 매체를 삽입시키되, 다수의 구멍을 다수의 발광소자의 어레이 위치에 대응되는 위치에 형성시키는 단계를 추가로 포함한다.The base substrate preparing step further includes forming a plurality of holes in the base substrate to insert a heat-transfer medium into each of the plurality of holes, but forming the plurality of holes at positions corresponding to the array positions of the plurality of light emitting devices. do.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, 어레이된 다수의 발광소자를 확산막으로 덮으므로써 광원이 보이지 않게 된다. According to the present invention having such a configuration, the light source is made invisible by covering the arrayed light emitting elements with the diffusion film.

베이스 기판과 캐비티 블록과 반사판 블록 및 확산막을 각기 제조하여 순차적으로 결합시키게 되면 원하는 어레이형 조명기기가 되므로, 제조공정이 매우 수월하다.When the base substrate, the cavity block, the reflector block, and the diffusion film are manufactured and combined in sequence, the desired array type illuminator is easily manufactured.

다수의 발광소자로부터의 광이 확산막에 의해 더욱 확산되어 면광원으로 인식되게 한다. 점광원을 면광원으로 전환시킬 수 있게 됨에 따라 고객들의 면광원 요구사항을 충족시키게 된다.Light from a plurality of light emitting elements is further diffused by the diffusion film to be recognized as a surface light source. The point light source can be converted into a surface light source to meet the customer's surface light source requirements.

특히, 확산막에 확산 조절 패턴을 형성시킴으로써 다수의 발광소자로부터의 광을 더욱 확산시켜 주게 되어 보다 효과적으로 면광원이 되게 한다. 물론, 제조과정에서 확산막 및/또는 확산 조절 패턴을 달리하면 조명기기 전체를 교체하지 않고서도 각기 다른 지향각을 갖는 어레이형 조명기기의 제조가 쉽게 된다.In particular, by forming a diffusion control pattern in the diffusion film, it is possible to further diffuse the light from a plurality of light emitting devices to become a surface light source more effectively. Of course, if the diffusion film and / or diffusion control pattern is changed in the manufacturing process, it is easy to manufacture the array-type lighting equipment having different directivity angle without replacing the entire lighting equipment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기 및 이의 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 명세서에서 어레이형 조명기기는 베이스 기판상에 다수개의 엘이디 칩이 행렬 형태로 배열된 조명기기인 것으로 가정하고 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an array-type lighting device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described. In the specification of the present invention, an array type lighting device is assumed and described as a lighting device in which a plurality of LED chips are arranged in a matrix form on a base substrate.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 개략적인 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 단면도이다. 3 is a schematic exploded perspective view of an array type lighting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the array type lighting device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예의 어레이형 조명기기는 다수의 엘이디 칩(12); 다수의 엘이디 칩(12)이 행렬 형태로 배열되는 베이스 기판(10); 베이스 기판(10)상에 형성되되, 다수의 엘이디 칩(12)의 배열 위치에 대응되는 위치에 형성된 다수의 캐비티(22)를 갖춘 캐비티 블록(20); 캐비티 블록(20)상에 형성되되, 다수의 캐비티(22)의 형성 위치에 대응되는 위치에 형성된 다수의 반사판(32)을 갖춘 반사판 블록(30); 및 반사판 블록(30)의 상부에 형성된 확산막(40)을 포함한다.The array illuminator of the embodiment of the present invention comprises a plurality of LED chips 12; A base substrate 10 on which a plurality of LED chips 12 are arranged in a matrix form; A cavity block 20 formed on the base substrate 10 and having a plurality of cavities 22 formed at positions corresponding to the arrangement positions of the plurality of LED chips 12; A reflector block 30 formed on the cavity block 20 and having a plurality of reflecting plates 32 formed at positions corresponding to the positions of formation of the plurality of cavities 22; And a diffusion film 40 formed on the reflection plate block 30.

베이스 기판(10)은 예를 들어 대략 1mm 정도의 두께인 평판의 금속(예컨대, 알루미늄)으로 구성된다. 알루미늄은 몰리브덴에 비해 저가이며 대략 170 ~ 200W/mK 정도의 열전도율을 갖는다. 즉, 알루미늄은 몰리브덴과 비교하여 열전도율에서 그리 차이가 없을 뿐만 아니라 보다 저가이어서 제조비용이 적게 들게 된다. 그와 함께 알루미늄의 열전도율이 높기 때문에 어레이형 조명기기의 열저항을 낮추게 된다. 그리고, 알루미늄을 사용하게 되면 베이스 기판(10)상에 전극 패턴을 형성시킬 때 베이스 기판(10)과 전극 패턴간에 절연층을 쉽게 형성시킬 수 있게 된다. The base substrate 10 is made of a metal (for example, aluminum) of a flat plate, for example, about 1 mm thick. Aluminum is inexpensive compared to molybdenum and has a thermal conductivity of approximately 170 to 200 W / mK. In other words, aluminum has no difference in thermal conductivity as compared to molybdenum, and is cheaper, thus lowering manufacturing costs. In addition, the high thermal conductivity of aluminum lowers the thermal resistance of the array type lighting device. In addition, when aluminum is used, an insulating layer may be easily formed between the base substrate 10 and the electrode pattern when the electrode pattern is formed on the base substrate 10.

베이스 기판(10)을 알루미늄으로 구성시킨 경우, 베이스 기판(10)의 상면에는 아노다이징(알루미늄 표면을 코팅하는 것)으로 절연층(도시 생략)이 형성된다. 즉, 알루미늄의 양극 산화에 의해 베이스 기판(10)의 상면에는 소정 두께의 산화 알루미늄(Al2O3) 피막이 형성된다. 산화 알루미늄 피막이 형성되면 열팽창계수가 작아서 엘이디 칩(12)과의 서멀 미스매치(thermal mismatch)가 줄어들게 된다. 형성된 산화 알루미늄 피막을 절연층이라 한다. 여기서, 절연층은 절연체로서의 역할을 할 정도의 두께를 가지면 되고, 절연층에서의 열저항을 최소화하기 위해 가급적 얇게 하는 것이 바람직하다. 절연층의 위에는 스퍼터링 방식으로 전극 패턴(14)이 형성된다. 전극 패턴(14)은 엘이디 칩(12)과 연결되기 위한 것이다. 전극 패턴(14)에서 좌측 끝단부(14a)를 양극이라고 할 수 있고, 우측 끝단부(14b)를 음극이라고 할 수 있다. When the base substrate 10 is made of aluminum, an insulating layer (not shown) is formed on the upper surface of the base substrate 10 by anodizing (coating an aluminum surface). That is, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film having a predetermined thickness is formed on the upper surface of the base substrate 10 by anodizing aluminum. When the aluminum oxide film is formed, the thermal expansion coefficient is small to reduce thermal mismatch with the LED chip 12. The formed aluminum oxide film is called an insulating layer. In this case, the insulating layer may have a thickness sufficient to serve as an insulator, and the thickness of the insulating layer is preferably as thin as possible in order to minimize thermal resistance in the insulating layer. The electrode pattern 14 is formed on the insulating layer by sputtering. The electrode pattern 14 is to be connected to the LED chip 12. In the electrode pattern 14, the left end portion 14a may be referred to as an anode, and the right end portion 14b may be referred to as a cathode.

한편, 베이스 기판(30)의 재질을 세라믹 재료로 하여도 된다. 베이스 기판(30)을 세라믹 재료로 한다면, 열전도율이 높고 열팽창계수가 적은 질화 알루미늄(AlN)이 바람직하다. In addition, you may use the material of the base substrate 30 as a ceramic material. If the base substrate 30 is made of a ceramic material, aluminum nitride (AlN) having a high thermal conductivity and a low thermal expansion coefficient is preferable.

실시예의 경우, 엘이디 칩(12)은 일반적인 칩(예컨대, 칩의 위에 2개의 전극 이 있는 형태) 또는 직하형 칩(예컨대, 칩의 바닥에 1개의 전극이 있고 칩의 위에 1개의 전극이 있는 형태)을 사용할 수 있다.In the case of the embodiment, the LED chip 12 is a general chip (e.g., with two electrodes on top of the chip) or a direct chip (e.g., with one electrode on the bottom of the chip and one electrode on the chip). ) Can be used.

캐비티 블록(20)의 다수의 캐비티(22)는 기계가공, 식각, 및 다른 통상적인 기술에 의해 형성될 수 있다. 캐비티 블록(20)의 다수의 캐비티(22)는 천공(天空)된다. 즉, 종래(도 2 참조)의 고상 알루미늄 블록(100)의 공동(110)은 천공된 것이 아니라 바닥면을 가지게 형성되므로 공동(110)의 바닥 표면을 평탄화하기 위한 수작업이 추가적으로 행해져야 되지만, 본 발명의 실시예의 캐비티 블록(20)의 캐비티(22)는 천공된 것이므로 바닥 표면을 평탄화하기 위한 수작업이 필요없게 된다.Multiple cavities 22 of cavity block 20 may be formed by machining, etching, and other conventional techniques. The plurality of cavities 22 of the cavity block 20 are perforated. That is, since the cavity 110 of the solid aluminum block 100 of the prior art (see FIG. 2) is not perforated but formed to have a bottom surface, manual work for flattening the bottom surface of the cavity 110 should be additionally performed. Since the cavity 22 of the cavity block 20 of the embodiment of the invention is perforated, no manual work is required to planarize the floor surface.

캐비티 블록(20)은 금속 재질 또는 세라믹 재질 등으로 구성될 수 있다. 바람직하게는 캐비티 블록(20)을 세라믹 재질로 구성시킨다.The cavity block 20 may be made of a metal material or a ceramic material. Preferably, the cavity block 20 is made of a ceramic material.

반사판 블록(30)은 세라믹, 금속, 플라스틱 등의 재질로 이루어진다. 기존의 고상 알루미늄 블록에 동공(반사면 대용)을 형성하는 경우 별도의 표면 평탄화 공정이 필요하였으나, 본 발명의 실시예의 반사판 블록(30)의 반사판(32)은 사출 성형, 기계 가공 등의 방식에 의해 매끄러운 표면을 갖는다. 즉, 본 발명의 반사판 블록(30)의 반사판(32)은 소정의 경사각을 가지면서 천공되었고, 기존의 고상 알루미늄 블록(도 2 참조)의 동공(반사면이 됨)의 하부는 천공되지 않았다. 즉, 기계 가공시 반사판(32)과 기존의 고상 알루미늄 블록의 동공의 측면은 매끄럽게 처리될 수 있으나, 기존의 고상 알루미늄 블록의 동공의 저면은 매끄럽게 처리되기가 어렵다. 따라서, 기존의 고상 알루미늄 블록의 경우에는 동공 형성시 표면 평탄화 공정을 추가로 수행해야 되었다. Reflector block 30 is made of a material such as ceramic, metal, plastic. In the case of forming a pupil (replacement of the reflecting surface) in the existing solid aluminum block, a separate surface planarization process is required, but the reflector plate 32 of the reflector block block 30 according to the embodiment of the present invention may be used for injection molding, machining, and the like. By having a smooth surface. That is, the reflecting plate 32 of the reflecting plate block 30 of the present invention was perforated with a predetermined inclination angle, and the lower part of the pupil (which becomes the reflecting surface) of the existing solid aluminum block (see FIG. 2) was not perforated. That is, the side surface of the pupil of the reflecting plate 32 and the existing solid aluminum block during machining may be smoothly processed, but the bottom of the pupil of the existing solid aluminum block is difficult to be smoothly processed. Therefore, in the case of the existing solid aluminum block, the surface planarization process has to be additionally performed at the time of pupil formation.

확산막(40)은 반사판 블록(30)의 상부에서 반사판 블록(30)과 이격되게 수평으로 설치된다. 확산막(40)은 백색으로 이루어짐이 바람직하다. 엘이디 칩(12)에서 방출된 광이 형광체를 통해 백색광으로 되고, 백색광이 확산막(40)을 투과하여 백색으로 비춰지는 것이 좋기 때문이다. 확산막(40)은 예컨대 Al2O3 의 디퓨저(diffuser)를 이용하여 제조한다. 디퓨저의 배합비율에 따라 광특성 변화가 있을 수 있으므로, 디퓨저의 배합비율에 대한 범위는 광특성을 고려하여 정하면 된다. The diffusion film 40 is horizontally disposed to be spaced apart from the reflective plate block 30 on the reflective plate block 30. The diffusion film 40 is preferably made of white. This is because the light emitted from the LED chip 12 becomes white light through the phosphor, and the white light passes through the diffusion film 40 to be reflected in white. The diffusion film 40 is manufactured using, for example, a diffuser of Al 2 O 3 . Since there may be a change in optical characteristics according to the blending ratio of the diffuser, the range for the blending ratio of the diffuser may be determined in consideration of the optical characteristics.

확산막(40)의 일면(즉, 반사판 블록(30)에 대향하는 면)에는 요철 형상 또는 엠보싱 형상 등의 확산 조절 패턴(44)을 형성시켜도 된다. 확산 조절 패턴(44)은 해당 확산막(40)의 길이 방향에 직교하는 방향으로 소정 간격으로 형성된다. 얻고자 하는 지향각을 고려하여 요철 또는 엠보싱의 간격 및 깊이 등이 결정된다. 도면에서는 확산 조절 패턴(44)을 요철 형상으로 도시하였으나, 엠보싱 형상으로 대체할 수 있음은 당연하다. 확산막(40)에 확산 조절 패턴(44)을 형성하는 공정은 당업자라면 기계 가공 등에 의해 충분히 가능함을 알 수 있다. 확산막(40)에 확산 조절 패턴(44)을 형성시킴으로써 다수의 엘이디 칩(12)으로부터의 광을 더욱 확산시켜 주게 되어 보다 효과적으로 면광원이 되게 한다. 물론, 제조과정에서 확산막(40) 및/또는 확산 조절 패턴(44)을 달리하면 조명기기 전체를 교체하지 않고서도 각기 다른 지향각을 갖는 어레이형 조명기기의 제조가 쉽게 된다.On one surface of the diffusion film 40 (that is, the surface facing the reflecting plate block 30), a diffusion control pattern 44 such as an uneven shape or an embossed shape may be formed. The diffusion control pattern 44 is formed at predetermined intervals in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the diffusion film 40. The gap and depth of the unevenness or the embossing are determined in consideration of the aiming angle to be obtained. In the figure, although the diffusion control pattern 44 is shown in an uneven shape, it can be replaced by an embossed shape. It will be appreciated by those skilled in the art that the process of forming the diffusion control pattern 44 in the diffusion film 40 can be sufficiently performed by machining or the like. By forming the diffusion control pattern 44 in the diffusion film 40, the light from the plurality of LED chips 12 is further diffused to become a surface light source more effectively. Of course, if the diffusion film 40 and / or diffusion control pattern 44 in the manufacturing process is different, it is easy to manufacture the array-type lighting device having a different orientation angle without replacing the entire lighting device.

본 발명의 실시예의 어레이형 조명기기는 도 4에서와 같이, 베이스 기판(10)상에 다수의 엘이디 칩(12)이 어레이되고, 캐비티 블록(20) 및 반사판 블록(30)이 순차적으로 적층된 후에 확산막(40)이 지지구(42)에 의해 반사판 블록(30)의 상부와 이격되어 수평으로 지지된다. 확산막(40)은 지지구(22)에 의해 충분히 수평을 유지할 수 있는 정도의 강도를 갖는다. 캐비티 블록(20)의 각각의 캐비티(22)에는 형광체가 충전된다. 물론, 각각의 엘이디 칩(12)이 백색광 출력이 가능하다면 각각의 캐비티(22)에는 형광체 대신에 실리콘 또는 에폭시 등이 충전된다.In the array type lighting device according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, a plurality of LED chips 12 are arrayed on the base substrate 10, and the cavity block 20 and the reflector block 30 are sequentially stacked. The diffusion film 40 is laterally spaced apart from the upper portion of the reflector block 30 by the supporter 42. The diffusion film 40 has a strength that can be sufficiently leveled by the support 22. Each cavity 22 of the cavity block 20 is filled with a phosphor. Of course, if each LED chip 12 is capable of outputting white light, each cavity 22 is filled with silicon or epoxy instead of phosphor.

도 4에서는 지지구(42)를 사용하여 확산막(40)을 반사판 블록(30)과 이격되게 하였으나, 지지구(42)를 사용하지 않고 확산막(40)을 반사판 블록(30)의 상면에 적층하는 식으로 하여도 된다.In FIG. 4, the diffusion film 40 is spaced apart from the reflector block 30 using the support 42, but the diffusion film 40 is not disposed on the upper surface of the reflector block 30 without using the support 42. You may make it lamination | stack.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 제조방법을 설명하는 플로우차트이다. 도 5에서는 베이스 기판(10)을 알루미늄 재질로 구성시킨 것으로 가정하고 설명한다. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an array type lighting device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5, it is assumed that the base substrate 10 is made of aluminum.

일단, 알루미늄의 베이스 기판(10)의 상면에 아노다이징으로 절연층(도시 생략)을 형성한다(S10). First, an insulating layer (not shown) is formed on the upper surface of the base substrate 10 of aluminum by anodizing (S10).

절연층위에 스퍼터링 등의 방식으로 전극 패턴(14)을 형성한다(S12). The electrode pattern 14 is formed on the insulating layer by sputtering or the like (S12).

다수의 엘이디 칩(12)을 각각의 실장 위치에 실장시킨다(S14). 이때, 각각의 엘이디 칩(12)은 해당 위치의 전극 패턴(14)과 와이어를 통해 연결된다.A plurality of LED chips 12 are mounted at each mounting position (S14). At this time, each LED chip 12 is connected to the electrode pattern 14 of the corresponding position via a wire.

이후, 소정 두께의 캐비티 블록(20)에 다수의 캐비티(22)를 기계 가공 또는식각 등의 방식으로 형성한다. 다수의 캐비티(22)가 형성된 캐비티 블록(20)을 베이스 기판(10)의 상면에 접착시킨다(S16). 다수의 캐비티(22)의 형성 위치는 베이 스 기판(10)에 실장되는 엘이디 칩(12)의 실장 위치에 대응된다. 각각의 캐비티(22)에는 형광체를 충전시킨다. 형광체 충전시 실리콘 또는 에폭시가 부재료로 함께 사용된다.Thereafter, a plurality of cavities 22 are formed in the cavity block 20 having a predetermined thickness by machining or etching. The cavity block 20 in which the plurality of cavities 22 are formed is bonded to the upper surface of the base substrate 10 (S16). The formation position of the plurality of cavities 22 corresponds to the mounting position of the LED chip 12 mounted on the base substrate 10. Each cavity 22 is filled with a phosphor. In filling the phosphor, silicone or epoxy is used together as a submaterial.

소정 두께의 반사판 블록(30)에 다수의 반사판(32)을 형성한다. 다수의 반사판(32)을 갖는 반사판 블록(30)을 캐비티 블록(20)상에 접착시킨다(S18). 이때, 다수의 반사판(32)의 형성 위치는 캐비티 블록(20)의 캐비티(22)의 형성 위치에 대응된다. 반사판(32)은 원하는 지향각을 얻기 위해 그에 상응하는 경사각을 갖는 반사면을 갖는다. 여기서, 지향각은 고객의 주문에 의해 달라질 수 있으므로 특정된 각도로 한정되지 않는다.A plurality of reflecting plates 32 are formed in the reflecting plate block 30 having a predetermined thickness. The reflective plate block 30 having the plurality of reflective plates 32 is bonded onto the cavity block 20 (S18). At this time, the position where the plurality of reflecting plates 32 are formed corresponds to the position where the cavity 22 of the cavity block 20 is formed. The reflecting plate 32 has a reflecting surface having a corresponding inclination angle to obtain a desired directing angle. Here, the orientation angle is not limited to the specified angle because it can be changed by the customer's order.

이어, 확산막(40)을 지지구(42) 등을 이용하여 반사판 블록(30)과 이격되게 반사판 블록(30)의 상부에 형성시킨다(S20). 즉, 확산막(40)이 다수의 엘이디 칩(12)을 덮는 형태가 된다.Subsequently, the diffusion film 40 is formed on the reflective plate block 30 so as to be spaced apart from the reflective plate block 30 using the supporter 42 or the like (S20). In other words, the diffusion film 40 covers the plurality of LED chips 12.

이와 같이 하게 되면 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기가 완성된다. 전원을 인가하게 되면 다수의 엘이디 칩(12)에서 방출되는 광은 직진 또는 각각의 반사판(32)에 반사되어 확산막(40)측으로 향하게 된다. 확산막(40)을 통해 확산된 광은 피사체를 비추게 되고, 외부에서 보았을 때 광원(엘이디 칩)이 보이지 않을 뿐만 아니라 면광원인 것처럼 인식하게 된다. In this way, the array-type lighting apparatus according to the embodiment of the present invention is completed. When the power is applied, the light emitted from the plurality of LED chips 12 is straight or reflected to each reflecting plate 32 to be directed toward the diffusion film 40. The light diffused through the diffusion film 40 illuminates the subject, and when viewed from the outside, not only the light source (LED chip) is visible but also recognized as a surface light source.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다. 도 6에서는 다수의 엘이디 칩을 모두 도시하지 않고 어느 한 엘이 디 칩 및 그의 주변 구성 요소만을 도시하였다. 도 6의 엘이디 패키지를 도 4의 각 영역에 배치하게 되면 어레이형 조명기기가 됨을 당업자라면 충분히 알 수 있다.6 is a cross-sectional view for explaining a modification of the array-type lighting apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 6, not all of the plurality of LED chips are shown, but one LED only shows the LED chip and its peripheral components. It will be apparent to those skilled in the art that the LED package of FIG. 6 is disposed in each region of FIG. 4 to form an array lighting device.

도 6을 도 4와 비교하여 보면, 도 6에서는 캐비티 블록(30)의 각각의 캐비티(32)의 개구부에 형광체 필터(16)가 추가로 형성되고, 베이스 기판(10)에 다수의 열경유 매체(5)가 추가로 삽입됨이 차이난다.6, the phosphor filter 16 is further formed in an opening of each cavity 32 of the cavity block 30, and a plurality of heat-transfer mediums are formed on the base substrate 10. The difference is that (5) is additionally inserted.

도 4에서는 캐비티 블록(20)의 각각의 캐비티(22)에 형광체를 충전하는 것으로 하였다. 형광체의 충전량에 오차가 있게 되면 충전된 형광체층의 상면이 오목하게 되거나 볼록하게 되는 경우가 발생한다. 이 경우 광특성에 문제가 발생되어 불량품으로 처리된다. 도 6에서는 이를 방지하기 위해 평탄한 시트 형상의 형광체 필터(16)를 제작하여 캐비티 블록(20)의 각각의 캐비티(22)의 개구부에 수평으로 설치시킨다. 여기서, 시트 형상의 형광체 필터(16)는 노란색의 형광체를 주성분으로 하여 제조된다. 이는 엘이디 칩(12)이 청색광을 출력하는 것으로 가정한 경우로서, 백색광을 만들기 위한 것이다. 만약, 엘이디 칩(12)에서 출력되는 광의 색깔이 청색이 아닌 다른 색깔이라면 백색광을 만들기 위해 형광체 필터(16)의 색상 역시 바뀌어야 한다(특허등록번호 0772648 참조). 시트 형상의 형광체 필터(16)를 투명 유리판과 형광체를 이용하여 제조할 수도 있다.In FIG. 4, it is assumed that phosphors are filled in the cavities 22 of the cavity block 20. If there is an error in the filling amount of the phosphor, the upper surface of the filled phosphor layer may be concave or convex. In this case, a problem arises in the optical properties and is treated as a defective product. In FIG. 6, in order to prevent this, a flat sheet-shaped phosphor filter 16 is manufactured and installed horizontally in the opening of each cavity 22 of the cavity block 20. Here, the sheet-shaped phosphor filter 16 is manufactured with yellow phosphor as a main component. This is a case where the LED chip 12 outputs blue light, and is for producing white light. If the color of the light output from the LED chip 12 is a color other than blue, the color of the phosphor filter 16 should also be changed to produce white light (see Patent Registration No. 0772648). The sheet-shaped phosphor filter 16 may be manufactured using a transparent glass plate and a phosphor.

도 6처럼 형광체 필터(16)를 사용하는 경우에는 캐비티 블록(20)내의 캐비티에는 실리콘(또는 에폭시) 또는 공기가 충전될 수 있다.In the case of using the phosphor filter 16 as shown in FIG. 6, the cavity in the cavity block 20 may be filled with silicon (or epoxy) or air.

베이스 기판(10)에 다수의 열경유 매체(5)를 삽입시킨 것은 엘이디 칩(12)에서 발생되는 열을 신속하게 방출할 수 있도록 돕기 위해서이다. 다수의 열경유 매 체(5)는 다수의 엘이디 칩(12)의 배열 위치에 대응되는 위치에 삽입된다. 즉, 엘이디 칩(12)의 바로 아래 부분이 열을 가장 먼저 및 가장 많이 받는 위치이기 때문에 우선적으로 신속하게 많은 양의 열을 열경유 매체(5)를 통해 방열하도록 하기 위함이다. 열경유 매체(5)는 원기둥, 사각 기둥, 오각 기둥 등과 같은 형상으로 구성된다. 열경유 매체(5)의 직경은 해당하는 엘이디 칩(12)의 하부 면적보다 큰 것이 보다 바람직하다.The insertion of the plurality of heat-transfer mediums 5 into the base substrate 10 is intended to help quickly release heat generated from the LED chip 12. The plurality of thermal oil mediums 5 are inserted at positions corresponding to the arrangement positions of the plurality of LED chips 12. That is, since the portion immediately below the LED chip 12 is the position where the heat is first and the most, the heat is preferentially rapidly dissipated through the thermal medium 5. The thermal diesel medium 5 is configured in a shape such as a cylinder, a square pillar, a pentagonal pillar, or the like. More preferably, the diameter of the heat oil medium 5 is larger than the lower area of the corresponding LED chip 12.

열경유 매체(5)는 베이스 기판(10)의 열전도율보다 높은 열전도율을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 열경유 매체(5)는 구리 슬러그, 다이아몬드 슬러그 등과 같이 높은 열전도율을 갖는 재료를 이용한다. 구리의 열전도율은 대략 350W/mK 정도이다. 순수한 다이아몬드는 대략 2000W/mK의 열전도율을 갖는다. 다이아몬드 슬러그는 산업용 다이아몬드라고 할 수 있다. 다이아몬드 슬러그는 제조과정에서 불순물이 첨가되어 대략 1000W/mK의 열전도율을 갖는 CVD 다이아몬드로 이루어진다. CVD 다이아몬드는 수소 및 메탄 등의 기체를 이용하여 고온에서 플라즈마와 같은 열원을 통해 합성해 낸 다결정 다이아몬드(polycrystalline diamond)를 의미한다. 이와 같이 다이아몬드 슬러그를 채용하면 열전도율이 매우 높기 때문에 다른 실시예들에 비해 열방출이 신속하게 이루어진다.The thermal oil medium 5 preferably has a higher thermal conductivity than that of the base substrate 10. For example, the heat oil medium 5 uses a material having high thermal conductivity such as copper slug, diamond slug or the like. The thermal conductivity of copper is about 350 W / mK. Pure diamond has a thermal conductivity of approximately 2000 W / mK. Diamond slugs are industrial diamonds. Diamond slugs consist of CVD diamond having a thermal conductivity of approximately 1000 W / mK by the addition of impurities in the manufacturing process. CVD diamond refers to polycrystalline diamond synthesized by using a gas such as hydrogen and methane through a heat source such as plasma at high temperature. When the diamond slug is employed as described above, heat dissipation is quicker than in other embodiments because the thermal conductivity is very high.

한편, 다이아몬드 슬러그는 대략 3×10-6/℃의 열팽창계수를 갖는다. 구리의 열팽창계수는 16×10-6/℃이다. 엘이디 칩(12)의 열팽창계수는 대략 6×10-6/℃이다. 만약, 도 6에서 열경유 매체(5)를 구리 슬러그로 하였을 경우에는 온도 변화(차이) 에 따라 엘이디 칩(12)과 구리 슬러그간의 접합 계면에서의 열팽창 및 수축의 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 열경유 매체(5)를 다이아몬드 슬러그로 하였을 경우에는 구리 슬러그에 비해 열전도율이 훨씬 높을 뿐만 아니라 열팽창계수에서도 엘이디 칩(12)과 비슷하기 때문에 온도 변화(차이)에 따른 엘이디 칩(12)의 박리 현상을 막을 수 있게 된다. Diamond slugs, on the other hand, have a coefficient of thermal expansion of approximately 3 × 10 −6 / ° C. The coefficient of thermal expansion of copper is 16 × 10 −6 / ° C. The thermal expansion coefficient of the LED chip 12 is approximately 6 × 10 −6 / ° C. If the heat-transfer medium 5 is made of copper slug in FIG. 6, problems of thermal expansion and contraction at the bonding interface between the LED chip 12 and the copper slug may occur depending on the temperature change (difference). However, when the thermal diesel medium 5 is made of diamond slug, the thermal conductivity is much higher than that of copper slug, and the thermal expansion coefficient is similar to that of the LED chip 12 in terms of thermal expansion coefficient. The peeling phenomenon can be prevented.

열경유 매체(5)를 베이스 기판(10)에 삽입시키기 위해서는, 우선적으로 베이스 기판(10)에 구멍을 형성한 후에 해당 구멍에 열경유 매체(5)를 삽입시킨다. 여기서, 구멍은 엘이디 칩(12)이 어레이된 위치에 대응되는 위치에 형성된다.In order to insert the heat-transfer medium 5 into the base substrate 10, a hole is first formed in the base substrate 10, and then the heat-transfer medium 5 is inserted into the hole. Here, the hole is formed at a position corresponding to the position where the LED chip 12 is arrayed.

이와 같이 베이스 기판(10)에 열경유 매체(5)를 추가적으로 삽입시키게 되면 도 4의 구조에 비해 열방출이 보다 신속하게 되어 어레이형 조명기기의 열저항을 보다 더 낮출 수 있게 된다.As such, when the heat-transfer medium 5 is additionally inserted into the base substrate 10, heat dissipation is faster than in the structure of FIG. 4, thereby lowering the thermal resistance of the array type lighting device.

그리고, 도 6에서는 전극 패턴(14)을 캐비티 블록(20)에 삽입되게 하였다. 즉, 전극 패턴(14)이 캐비티 블록(20)에 삽입되되, 전극 패턴(14)의 일측이 엘이디 칩(12)과 연결될 수 있도록 캐비티(22)측으로 노출되게 하였다. In FIG. 6, the electrode pattern 14 is inserted into the cavity block 20. That is, the electrode pattern 14 is inserted into the cavity block 20 so that one side of the electrode pattern 14 is exposed to the cavity 22 side to be connected to the LED chip 12.

도 6의 변형예에서는 열경유 매체(5)가 있어서 실시예에 비해 베이스 기판(10)의 열저항이 더욱 낮아지게 된다. 특히, 도 6의 변형예에서는 전극 패턴(14)을 캐비티 블록(20)에 삽입시킴으로써 베이스 기판(10)에 스퍼터링으로 전극을 형성하는 단계를 제거할 수 있게 된다. 이로 인해 스퍼터링에 소요되는 고가의 비용을 절감하게 되는 효과가 있게 된다.In the modification of FIG. 6, the heat-transfer medium 5 has a lower heat resistance of the base substrate 10 than in the embodiment. In particular, in the modification of FIG. 6, the electrode pattern 14 may be inserted into the cavity block 20, thereby eliminating the step of forming an electrode by sputtering on the base substrate 10. This has the effect of reducing the expensive cost of sputtering.

도 6의 구조가 채용된 어레이형 조명기기를 제조하는 것은 상술한 실시예의 제조과정 설명과 거의 유사하다. 베이스 기판(10)을 준비하는 단계에서 베이스 기판(10)에 형성시킨 구멍에 열경유 매체(5)를 삽입시키면 된다.The manufacturing of the array type lighting device employing the structure of FIG. 6 is almost similar to the manufacturing process description of the above-described embodiment. What is necessary is just to insert the heat-transmission medium 5 into the hole formed in the base substrate 10 in the preparation of the base substrate 10.

그리고, 전극 패턴(14)을 베이스 기판(10)에 형성시키지 않고 캐비티 블록(20)에 삽입시키면 된다. 전극 패턴(14)을 캐비티 블록(20)에 삽입시키기 위해서는 캐비티 블록(20)을 다층의 세라믹 기판을 적층시키는 방식을 취하면 된다.The electrode pattern 14 may be inserted into the cavity block 20 without being formed on the base substrate 10. In order to insert the electrode pattern 14 into the cavity block 20, the cavity block 20 may be formed by stacking a multilayer ceramic substrate.

도 6의 형광체 필터(16) 및 열경유 매체(5)를 도 4의 구조에 채용가능하다.The phosphor filter 16 and the heat oil medium 5 of FIG. 6 can be employed in the structure of FIG.

도 6에서는 전극 패턴(14)을 캐비티 블록(20)의 중간에 위치시키므로, 엘이디 칩(12)은 일반적인 칩(예컨대, 칩의 위에 2개의 전극이 있는 형태)을 사용한다.In FIG. 6, since the electrode pattern 14 is positioned in the middle of the cavity block 20, the LED chip 12 uses a general chip (for example, two electrodes on the chip).

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, the technical idea to which such modifications and variations are also applied to the claims Must see

도 1 및 도 2는 종래의 어레이형 조명기기의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.1 and 2 are views for explaining the problem of the conventional array-type lighting equipment.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 개략적인 분해 사시도이다.3 is a schematic exploded perspective view of an array type lighting device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an array-type lighting device according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 제조방법을 설명하는 플로우차트이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an array type lighting device according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 어레이형 조명기기의 변형예를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view for explaining a modification of the array-type lighting apparatus according to the embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10 : 베이스 기판 12 : 엘이디 칩10: base substrate 12: LED chip

20 : 캐비티 블록 22 : 캐비티20: cavity block 22: cavity

30 : 반사판 블록 32 : 반사판30: reflector block 32: reflector

40 : 확산막 44 : 확산 조절 패턴40 diffusion film 44 diffusion control pattern

Claims (16)

다수의 발광소자;A plurality of light emitting elements; 상기 다수의 발광소자가 배열되는 베이스 기판;A base substrate on which the plurality of light emitting elements are arranged; 상기 베이스 기판상에 형성되되, 상기 다수의 발광소자의 배열 위치에 대응되는 위치에 형성된 다수의 캐비티를 갖춘 캐비티 블록;A cavity block formed on the base substrate and having a plurality of cavities formed at a position corresponding to an arrangement position of the plurality of light emitting devices; 상기 캐비티 블록상에 형성되되, 상기 다수의 캐비티의 형성 위치에 대응되는 위치에 형성된 다수의 반사판을 갖춘 반사판 블록; 및A reflection plate block formed on the cavity block, the reflection plate block having a plurality of reflection plates formed at positions corresponding to positions of formation of the plurality of cavities; And 상기 반사판 블록의 상부에 형성된 확산막을 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기.Array type illuminating device comprising a diffusion film formed on top of the reflecting plate block. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 베이스 기판은 알루미늄(Al)의 금속 재질 또는 질화 알루미늄(AlN)의 세라믹 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기.The base substrate is an array type lighting device, characterized in that composed of a metal material of aluminum (Al) or a ceramic material of aluminum nitride (AlN). 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 캐비티 블록의 각각의 캐비티의 개구부에는 형광체 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기. Array openings, characterized in that the phosphor filter is installed in the opening of each cavity of the cavity block. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 확산막에는 확산 조절 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기.Array type illumination device, characterized in that the diffusion film is formed on the diffusion film. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 확산 조절 패턴은 요철 형상 또는 엠보싱 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기.The diffusion control pattern is an array type lighting device, characterized in that the irregular shape or embossed shape. 청구항 1 내지 청구항 5중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 베이스 기판에 다수의 열경유 매체가 추가로 삽입되되, 상기 다수의 열경유 매체는 상기 다수의 발광소자의 배열 위치에 대응되는 위치에 삽입된 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기.And a plurality of heat transmitting mediums are inserted into the base substrate, wherein the plurality of heat transmitting mediums are inserted at positions corresponding to the arrangement positions of the plurality of light emitting elements. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 캐비티 블록에 전극 패턴이 삽입되되, 상기 전극 패턴의 단부가 캐비티측으로 노출된 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기.The electrode pattern is inserted into the cavity block, the array type illumination device, characterized in that the end of the electrode pattern is exposed to the cavity side. 베이스 기판을 준비하는 베이스 기판 준비 단계;A base substrate preparing step of preparing a base substrate; 상기 베이스 기판의 상면에 다수의 발광소자를 어레이시키는 발광소자 어레이 단계;A light emitting device array step of arranging a plurality of light emitting devices on an upper surface of the base substrate; 상기 다수의 발광소자의 어레이 위치에 대응되는 위치에 다수의 캐비티를 형 성시킨 캐비티 블록을, 상기 다수의 발광소자가 어레이된 상기 베이스 기판상에 적층시키는 캐비티 블록 적층 단계;A cavity block stacking step of stacking a cavity block in which a plurality of cavities are formed at a position corresponding to an array position of the plurality of light emitting elements on the base substrate on which the plurality of light emitting elements are arrayed; 상기 다수의 캐비티의 형성 위치에 대응되는 위치에 다수의 반사판을 형성시킨 반사판 블록을, 상기 캐비티 블록상에 적층시키는 반사판 블록 적층 단계; 및A reflection plate block stacking step of stacking a reflection plate block having a plurality of reflection plates formed at a position corresponding to the formation position of the plurality of cavities on the cavity block; And 상기 반사판 블록의 상부에 확산막을 설치하는 확산막 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.And a diffusion film forming step of installing a diffusion film on the reflection plate block. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 베이스 기판은 알루미늄(Al)의 금속 재질 또는 질화 알루미늄(AlN)의 세라믹 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.The base substrate is a manufacturing method of an array type lighting device, characterized in that consisting of a metal material of aluminum (Al) or a ceramic material of aluminum nitride (AlN). 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 캐비티 블록 적층 단계는 상기 캐비티 블록의 각각의 캐비티의 개구부에 형광체 필터를 추가로 설치시키는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.In the cavity block stacking step, a phosphor filter is further installed in an opening of each cavity of the cavity block. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 확산막에는 확산 조절 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.The diffusion film manufacturing method of the array type lighting device, characterized in that to form a diffusion control pattern. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11, 상기 확산 조절 패턴을 요철 형상 또는 엠보싱 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.The diffusion control pattern is a concave-convex shape or embossed shape manufacturing method of an array-type lighting device characterized in that. 청구항 8 내지 청구항 12중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 12, 상기 베이스 기판 준비 단계는 상기 베이스 기판상에 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 절연층상에 전극 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.The preparing of the base substrate may include forming an insulating layer on the base substrate; And forming an electrode pattern on the insulating layer. 청구항 13에 있어서,The method according to claim 13, 상기 베이스 기판 준비 단계는 상기 전극 패턴이 형성된 상기 베이스 기판에 다수의 구멍을 형성시켜 상기 다수의 구멍의 각각에 열경유 매체를 삽입시키되, 상기 다수의 구멍을 상기 다수의 발광소자의 어레이 위치에 대응되는 위치에 형성시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.In the preparing of the base substrate, a plurality of holes are formed in the base substrate on which the electrode pattern is formed to insert a heat-transfer medium into each of the plurality of holes, and the plurality of holes correspond to the array positions of the plurality of light emitting devices. Method for manufacturing an array-type lighting device, characterized in that it further comprises the step of forming in a position. 청구항 8 내지 청구항 12중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 12, 상기 캐비티 블록 적층 단계는 전극 패턴을 상기 캐비티 블록에 삽입시키되 상기 전극 패턴의 단부를 캐비티측으로 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.The cavity block stacking step may include inserting an electrode pattern into the cavity block, but exposing an end portion of the electrode pattern to the cavity side. 청구항 15에 있어서,The method according to claim 15, 상기 베이스 기판 준비 단계는 상기 베이스 기판에 다수의 구멍을 형성시켜 상기 다수의 구멍의 각각에 열경유 매체를 삽입시키되, 상기 다수의 구멍을 상기 다수의 발광소자의 어레이 위치에 대응되는 위치에 형성시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이형 조명기기의 제조방법.The preparing of the base substrate may include forming a plurality of holes in the base substrate to insert a heat-transfer medium into each of the plurality of holes, and forming the plurality of holes at positions corresponding to the array positions of the plurality of light emitting devices. Method for producing an array-type lighting device, characterized in that it further comprises the step.
KR1020080005620A 2008-01-18 2008-01-18 Method of manufacturing an array type lighting device KR100963636B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080005620A KR100963636B1 (en) 2008-01-18 2008-01-18 Method of manufacturing an array type lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080005620A KR100963636B1 (en) 2008-01-18 2008-01-18 Method of manufacturing an array type lighting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090079550A true KR20090079550A (en) 2009-07-22
KR100963636B1 KR100963636B1 (en) 2010-06-15

Family

ID=41290725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080005620A KR100963636B1 (en) 2008-01-18 2008-01-18 Method of manufacturing an array type lighting device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100963636B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101220834B1 (en) * 2011-02-16 2013-01-21 (주)라이트스탠다드 A high illuminating power led structure for improving radiation property and preventing voltage drop
WO2014142396A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 (주)라이트스탠다드 Led light source structure of high illuminating power equipped with metal circuit for preventing leakage current and improving heat radiation capability
KR101456921B1 (en) * 2012-06-01 2014-11-03 주식회사티티엘 LED Package and LED Light Source Module using Ceramic PCB, and Manufacturing method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100610249B1 (en) * 2003-12-23 2006-08-09 럭스피아 주식회사 Yellow emitting phosphor and white semiconductor light emitting device incorporating the same
KR100772648B1 (en) * 2006-07-21 2007-11-02 (주) 아모센스 Semiconductor package

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101220834B1 (en) * 2011-02-16 2013-01-21 (주)라이트스탠다드 A high illuminating power led structure for improving radiation property and preventing voltage drop
KR101456921B1 (en) * 2012-06-01 2014-11-03 주식회사티티엘 LED Package and LED Light Source Module using Ceramic PCB, and Manufacturing method
WO2014142396A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 (주)라이트스탠다드 Led light source structure of high illuminating power equipped with metal circuit for preventing leakage current and improving heat radiation capability

Also Published As

Publication number Publication date
KR100963636B1 (en) 2010-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7906731B2 (en) Light emitting module, lighting device and display device
US7566912B2 (en) Light emitting diode package
EP1496551B1 (en) Light emitting diode, method of manufacturing the same and lighting equipment incorporating the same
US7868345B2 (en) Light emitting device mounting substrate, light emitting device housing package, light emitting apparatus, and illuminating apparatus
US9653663B2 (en) Ceramic LED package
US7670872B2 (en) Method of manufacturing ceramic LED packages
US8378375B2 (en) Light emitting apparatus having a partition
US8545082B2 (en) Light emitting apparatus and lighting system
US20160363267A1 (en) Led filament, led filament assembly and led bulb
CN203481265U (en) Light-emitting module and lighting equipment
JP5391847B2 (en) Backlight device and image display device
EP2196724A2 (en) Light-emitting module and illumination apparatus
TWI398186B (en) Illumination system
US9929326B2 (en) LED package having mushroom-shaped lens with volume diffuser
JP2010130008A (en) Side view type led package structure, and manufacturing method and application thereof
KR20140018979A (en) Light emitting diode (led) packages, systems, devices and related methods
US20110222278A1 (en) Light emitting device package
JP2007096285A (en) Light emitting device mounting substrate, light emitting device accommodating package, light emitting device and lighting device
KR100963636B1 (en) Method of manufacturing an array type lighting device
JP2012119436A (en) Lead linear light source and backlight
JP4659515B2 (en) Light-emitting element mounting substrate, light-emitting element storage package, light-emitting device, and lighting device
US20230299243A1 (en) Light emitting module
KR20090078912A (en) Multi-chip led package and method of manufacturing the same
KR100730772B1 (en) Package for high power light emission device
US20110121340A1 (en) Light emitting device package

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130603

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140602

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150601

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee