KR20120047061A - Light emitting device array, and backlight unit and display having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device array, a backlight unit and a display device including the same.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)나 레이저 다이오드(Laser Diode; LD)와 같은 발광 소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하다. 또한, 발광 소자는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.Light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) using semiconductors of Group 3-5 or 2-6 compound semiconductor materials of semiconductors have been developed using thin film growth technology and device materials. Various colors such as green, blue, and ultraviolet light can be realized, and efficient white light rays can be realized by using fluorescent materials or combining colors. In addition, the light emitting device has advantages of low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, a white light emitting device that can replace a fluorescent light bulb or an incandescent bulb that replaces a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) constituting a backlight of a transmission module of an optical communication means and a liquid crystal display (LCD) display device. Applications are expanding to diode lighting devices, automotive headlights and traffic lights.
발광 소자가 패키지 몸체에 실장되어 전기적으로 연결된 형태로 된 발광소자 패키지는 표시 장치의 광원으로 많이 사용되고 있다. 특히, COB(Chip on Board)형 발광소자 패키지는 발광 소자, 예를 들어 LED칩을 직접 기판에 다이 본딩(die bonding)하고, 와이어 본딩에 의해 전기적 연결을 하는 방식으로, 발광 소자가 기판 상에 여러개 배열된 발광소자 어레이 형태로 많이 사용되고 있다. BACKGROUND ART A light emitting device package having a light emitting device mounted on a package body and electrically connected to the light emitting device is widely used as a light source of a display device. In particular, a chip on board (COB) type light emitting device package is a method in which a light emitting device, for example, an LED chip is directly bonded to a substrate by die bonding and electrically connected by wire bonding, so that the light emitting device is formed on the substrate. It is widely used in the form of a plurality of light emitting element array.
실시예는 공정을 간단히 하여 제작비용을 절감할 수 있는 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 표시장치를 제공하고자 함에 목적이 있다. Embodiments provide a light emitting device array capable of simplifying a process and reducing a manufacturing cost, and a backlight unit and a display device including the same.
실시예의 발광소자 어레이는, 기판; 상기 기판에 형성된 금속층; 캐비티를 형성하도록 상기 기판 상에 일정한 높이로 형성된 캐비티 형성 부재; 상기 캐비티 내에 실장되고 상기 금속층과 전기적으로 연결되는 복수의 발광 소자; 상기 캐비티 내에 상기 발광 소자 주위의 제1 반사층; 상기 발광 소자를 덮도록 상기 캐비티 내에 충전되는 몰드재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The light emitting device array of the embodiment includes a substrate; A metal layer formed on the substrate; A cavity forming member formed at a predetermined height on the substrate to form a cavity; A plurality of light emitting devices mounted in the cavity and electrically connected to the metal layer; A first reflective layer around the light emitting element in the cavity; A mold material filled in the cavity to cover the light emitting element; Characterized in that it comprises a.
또한, 상기 발광 소자는 COB(Chip On Board) 방식으로 상기 기판에 실장되는 것을 특징으로 한다. In addition, the light emitting device is characterized in that mounted on the substrate in a chip on board (COB) method.
또한, 상기 캐비티 형성 부재 상의 제2 반사층; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a second reflective layer on the cavity forming member; It characterized in that it further comprises.
또한, 상기 캐비티의 내벽 상의 제3 반사층; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a third reflective layer on the inner wall of the cavity; It characterized in that it further comprises.
또한, 상기 제1 반사층 또는 상기 제2 반사층은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR)로 형성되는 것을 특징으로 한다. The first reflecting layer or the second reflecting layer may be formed of a photo solder resist (PSR).
또한, 상기 기판은 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 복수의 발광 소자는 상기 기판의 길이방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 한다. In addition, the substrate is formed long in the longitudinal direction, characterized in that the plurality of light emitting elements are arranged along the longitudinal direction of the substrate.
또한, 상기 기판은 FR4로 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the substrate is characterized in that formed of FR4.
또한, 상기 기판의 상면에 형성된 제2 금속층; 상기 기판의 하면에 형성된 제3 금속층; 상기 금속층과 상기 제2 금속층을 열전도 가능하게 연결하는 열전도부재; 를 더 포함하고, 상기 발광 소자는 상기 금속층 위에 실장되고, 상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층은 열전도 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다. In addition, a second metal layer formed on the upper surface of the substrate; A third metal layer formed on the bottom surface of the substrate; A thermally conductive member for thermally connecting the metal layer and the second metal layer; Further, wherein the light emitting device is mounted on the metal layer, the second metal layer and the third metal layer is characterized in that the thermally conductive connection.
또한, 상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층은 상기 기판에 형성된 관통홀을 통해 열전도 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다. In addition, the second metal layer and the third metal layer is characterized in that the thermally conductive through the through hole formed in the substrate.
또한, 상기 열전도부재는 열전도성 페이스트인 것을 특징으로 한다. In addition, the thermally conductive member is characterized in that the thermally conductive paste.
또한, 상기 몰드재는 형광체를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the mold material is characterized in that it comprises a phosphor.
또한, 상기 발광 소자 위에는 형광필름이 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, a fluorescent film is formed on the light emitting device.
또한, 상기 캐비티는 경사면을 갖는 것을 특징으로 한다. In addition, the cavity is characterized in that it has an inclined surface.
실시예의 발광소자 어레이는, 기판; 상기 기판에 형성된 금속층; 상기 기판 위의 반사층; 캐비티를 형성하도록 상기 반사층 위에 일정한 높이로 형성된 캐비티 형성 부재; 상기 캐비티 내에 실장되고 상기 금속층과 전기적으로 연결되는 복수의 발광 소자; 상기 발광 소자를 덮도록 상기 캐비티 내에 충전되는 몰드재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The light emitting device array of the embodiment includes a substrate; A metal layer formed on the substrate; A reflective layer on the substrate; A cavity forming member formed at a predetermined height on the reflective layer to form a cavity; A plurality of light emitting devices mounted in the cavity and electrically connected to the metal layer; A mold material filled in the cavity to cover the light emitting element; Characterized in that it comprises a.
또한, 상기 발광 소자는 COB(Chip On Board) 방식으로 기판에 실장되는 것을 특징으로 한다. In addition, the light emitting device is characterized in that mounted on the substrate in a chip on board (COB) method.
또한, 상기 캐비티 형성 부재 상의 제2 반사층; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a second reflective layer on the cavity forming member; It characterized in that it further comprises.
또한, 상기 캐비티의 내벽 상의 제3 반사층; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a third reflective layer on the inner wall of the cavity; It characterized in that it further comprises.
또한, 상기 기판은 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 복수의 발광 소자는 상기 기판의 길이방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 한다. In addition, the substrate is formed long in the longitudinal direction, characterized in that the plurality of light emitting elements are arranged along the longitudinal direction of the substrate.
또한, 상기 기판의 상면에 형성된 제2 금속층; 상기 기판의 하면에 형성된 제3 금속층; 상기 금속층과 상기 제2 금속층을 열전도 가능하게 연결하는 열전도부재; 를 더 포함하고, 상기 발광 소자는 상기 금속층 위에 실장되고, 상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층은 열전도 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다. In addition, a second metal layer formed on the upper surface of the substrate; A third metal layer formed on the bottom surface of the substrate; A thermally conductive member for thermally connecting the metal layer and the second metal layer; Further, wherein the light emitting device is mounted on the metal layer, the second metal layer and the third metal layer is characterized in that the thermally conductive connection.
실시예의 백라이트 유닛은, 상기 발광소자 어레이를 포함하는 광원부; 상기 광원부를 수납하는 수납 장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The backlight unit of the embodiment may include a light source unit including the light emitting device array; A storage device accommodating the light source unit; Characterized in that it comprises a.
실시예의 표시 장치는, 화상표시부재; 및 상기 화상표시부재로 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하며, 상기 백라이트 유닛은, 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 광원부; 상기 광원부를 수납하는 수납 장치; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The display device of the embodiment includes an image display member; And a backlight unit irradiating light to the image display member, wherein the backlight unit comprises: a light source unit including a light emitting element array according to any one of claims 1 to 20; A storage device accommodating the light source unit; Characterized in that it comprises a.
실시예는 공정을 간단히 하여 제작비용을 절감할 수 있는 발광소자 어레이 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 표시장치를 제공할 수 있다. The embodiment can provide a light emitting device array, a backlight unit, and a display device including the same, which can reduce manufacturing costs by simplifying a process.
도 1은 실시예에 따른 발광소자 어레이의 단면도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 발광소자 어레이의 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 라인을 따른 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 실시예에 따른 발광소자 어레이의 제조방법의 단계를 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 3의 실시예를 변형한 발광소자 어레이의 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 3의 실시예를 변형한 다른 발광소자 어레이의 단면도를 나타낸다.
도 7은 다른 실시예에 따른 발광소자 어레이의 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 7의 실시예를 변형한 발광소자 어레이의 단면도를 나타낸다.
도 9는 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device array according to an embodiment.
2 is a schematic plan view of a light emitting device array according to another exemplary embodiment.
3 is a cross-sectional view along the AA ′ line of FIG. 2.
4 is a flowchart illustrating steps of a method of manufacturing a light emitting device array according to the embodiment of FIG. 3.
5 is a cross-sectional view of a light emitting device array modified from the embodiment of FIG. 3.
6 is a cross-sectional view of another light emitting device array in which the embodiment of FIG. 3 is modified.
7 is a sectional view showing a light emitting device array according to another embodiment.
FIG. 8 is a sectional view of a light emitting device array modified from the embodiment of FIG.
9 is a perspective view illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
상기의 실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the above embodiments, each layer (region), region, pattern or structures may be "on" or "under" the substrate, each layer (layer), region, pad or pattern. When described as being formed, "on" and "under" include both being formed "directly" or "indirectly". In addition, the criteria for the top or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
도 1은 실시예에 따른 발광소자 어레이의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device array according to an embodiment.
COB(Chip on Board)형 발광소자 패키지는 발광 소자, 예를 들어 LED칩을 직접 기판에 다이 본딩(die bonding)하고, 와이어 본딩에 의해 전기적 연결을 하는 방식을 말한다. 발광소자 어레이는 발광 소자가 기판 상에 복수개 배열된 형태를 말한다. A chip on board (COB) type light emitting device package refers to a method of die bonding a light emitting device, for example, an LED chip, directly to a substrate, and electrically connecting the same by wire bonding. The light emitting device array refers to a form in which a plurality of light emitting devices are arranged on a substrate.
발광소자 어레이(10)는 기판(20)의 상부면에 패턴인쇄되는 금속층(21, 22) 중 어느 하나의 금속층(21)에 발광 소자(1)를 다이 본딩하여 부착하고, 상기 발광 소자(1)를 다른 금속층(22)에 와이어(5)에 의해 와이어 본딩하여 전기적으로 연결한다. The light
또한, 기판(20)의 상부면에는 발광 소자(1)를 에워싸도록 솔더페이스트 또는 금속재를 소재로 하여 스크린 인쇄방식으로 일정높이의 측벽(30)을 환고리형으로 형성한다. 다음에, 사전에 설정된 주입량으로 몰드재(35)를 측벽(30)의 내측으로 도포하여, 몰드재(35)가 일정높이를 갖는 돔형상으로 유지하게 된다.In addition, the upper surface of the
그러나, 이러한 몰드재(35)는 기판(20) 위에 실장되는 각각의 발광 소자(1)마다 도포되어야 하므로, 공정이 복잡해지고 지연되는 문제점이 있다. However, since the
도 2는 다른 실시예에 따른 발광소자 어레이의 개략적인 평면도이다. 도 3은 도 2의 A-A' 라인을 따른 단면도를 나타낸다. 2 is a schematic plan view of a light emitting device array according to another exemplary embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 기판(110)은 길이방향으로 길게 형성된다. 발광소자 어레이(100)에는 복수의 발광 소자(140)가 기판(110)의 길이방향으로 배열된다. Referring to FIG. 2, the
본 실시예에서 기판(110) 상에는 캐비티를 형성하기 위해 일정한 높이를 갖는 캐비티 형성 부재(150)가 적층된다. 캐비티 내에는 발광 소자(140)가 COB(Chip on Board) 방식으로 실장되고, 몰드재(170)는 발광 소자(140)를 덮도록 캐비티 내에 충전된다. 이 경우, 캐비티 내를 몰드재(170)로 한번에 충전시킴으로써 복수의 발광 소자(140)는 한꺼번에 몰딩될 수 있어, 공정이 간단해진다. In this embodiment, the
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 실시예의 발광소자 어레이(100)의 구조를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the structure of the light
발광소자 어레이(100)는 기판(110), 금속층(120), 캐비티 형성 부재(150), 발광 소자(140), 몰드재(170)를 포함한다. The light
기판(110)으로는 PCB(Printed Circuit Board)를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 방열성능이 우수한 MCPCB(Metal Core PCB)가 사용될 수 있다. 기판(110)의 재질로는 FR4가 사용될 수 있다. A printed circuit board (PCB) may be used as the
기판(110) 위에는 금속층(120)이 형성된다. 금속층(121, 122; 120)은 상호 전기적으로 분리된 두 부분으로 형성될 수 있다. 금속층(120)은 발광 소자(140)와 전기적으로 연결되어, 발광 소자(140)에 전원을 공급하는 역할을 한다. 금속층(120)은 알루미늄, 구리, 금, 은, 니켈, 티타늄 등과 같은 재료를 이용하여 형성될 수 있다. The
캐비티 형성 부재(150)는 캐비티(C)를 형성하도록 기판(110) 위에 일정한 높이로 적층된다. 캐비티 형성 부재(150)의 재질로는 예를 들어, FR4를 사용할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 캐비티 형성 부재(150)는 기판 상에 길이방향으로 양측으로 적층될 수 있다. 따라서, 이러한 캐비티 형성 부재(150)에 의해 기판(110)의 가운데에는 길이방향으로 긴 캐비티(C)가 형성된다. 캐비티 형성 부재(150)는 기판(110)에 대해 대체로 수직인 내벽(151)을 형성한다. The
캐비티(C) 내에는 발광 소자(140)가 실장되어, 금속층(120)과 전기적으로 연결된다. 발광 소자(140)는 도전성 접착제(135)를 통해 금속층(120)에 부착될 수 있다. 와이어(145)는 발광 소자(140)를 금속층(120)과 전기적으로 연결시킨다. 도면에는 수직 구조의 발광 소자(140)가 도시되지만, 수평 구조의 발광 소자가 캐비티(C) 내에 실장될 수도 있다. 발광 소자(140)로부터 출사되는 광은 캐비티(C)의 내벽(151)에 부딪혀 반사되어 발광 소자(140)의 상방향인 출사면으로 집중될 수 있어서 발광 효율이 향상된다. In the cavity C, the
캐비티(C) 내의 발광 소자(140) 주위에는 제1 반사층(160)이 적층될 수 있다. 제1 반사층(160)은 발광 소자(140)로부터 대체로 아래 방향으로 발산되는 광을 출사면으로 반사시키는 역할을 한다. 제1 반사층(160)은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR), 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. The first
캐비티(C) 내에는 발광 소자(140)를 덮도록 몰드재(170)가 충전된다. 이때, 몰드재(170)는 기판(110)에 길이방향으로 배열되는 복수의 발광 소자(140)를 전체적으로 덮도록 캐비티(C) 내에 충전될 수 있다. 이렇게 함으로써, 캐비티(C) 내에 실장된 복수의 발광 소자(140)를 한꺼번에 몰딩할 수 있어, 공정이 간단해지고 제작비용도 절감된다. The
몰드재(170)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지물일 수 있다. 몰드재(170)의 상면은 오목한 형상, 볼록한 형상, 평판 형상 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 몰드재(170)의 형태에 따라 발광 소자(140)에서 방출된 광의 지향각이 변화될 수 있다.The
발광 소자(140) 위에는 형광체가 포함된 형광필름(142)이 부착될 수 있다. 이와 달리, 발광 소자(140) 위에 형광필름(142)이 부착되지 않고, 몰드재(170)에 형광체가 포함될 수도 있다. 또는, 형광체를 포함하는 형광체층이 발광 소자(140)를 덮도록 발광 소자(140)와 몰드재(170) 사이에 형성될 수도 있다. 이러한 형광체는 발광 소자(140)에서 방출된 광의 색을 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(140)가 청색광을 출력하는 경우, 백색광을 구현하기 위해 형광체는 황색 형광물질을 포함하게 된다. 발광 소자(140)가 출력하는 광의 색상이 청색이 아니라면, 백색광을 구현하기 위해 형광체의 색상 역시 바뀌어야 한다. The
캐비티 형성 부재(150) 위에는 제2 반사층(161)이 적층될 수 있다. 제2 반사층(161)도 제1 반사층(160)과 마찬가지로 발광 소자(140)로부터 나와서 흩어지는 광을 출사면 쪽으로 반사시키는 역할을 한다. 제2 반사층(161)은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR), 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. The second
제1 반사층(160) 및 제2 반사층(161)은 적층되는 두께가 두꺼워질수록 반사효율도 향상되므로, 1회 이상 도포하여 적절한 두께를 갖도록 할 수 있다. 또한, 제1 반사층(160) 및 제2 반사층(161)은 발광소자 어레이의 구성요소 사이의 계면을 통해 습기가 침투하는 것을 효과적으로 방지하여, 발광소자 어레이의 장기 신뢰성 측면에서 도움을 준다. As the thickness of the first
한편, 발광 소자(140)는 전기를 공급받아 빛을 내는 과정에서 많은 열을 발산하게 된다. 발광 소자(140)에서 발산되는 열은 형광체로 전달되어, 형광체를 손상시키게 된다. 형광체가 손상되면 발광 소자(140)로부터 발광되는 광의 색좌표 또는 색온도가 바뀌게 되어, 발광 소자(140)로부터 원하는 색상의 광이 발광되지 않게 된다. 따라서, 발광 소자(140)로부터 발산되는 열을 외부로 잘 방출할 수 있도록 방열 특성을 개선하는 것이 중요한 문제가 되고 있다. On the other hand, the
이를 위해, 본 실시예에서는 발광 소자(140)로부터 발생되는 열을 외부로 잘 방출하기 위해 제2 금속층(123), 제3 금속층(124), 열전도부재(131)를 포함한다. To this end, the present embodiment includes a
제2 금속층(123)은 금속층(120)에 인접하여 기판(110)의 상면에 형성된다. 제3 금속층(124)은 기판(110)의 하면에 형성되어 제2 금속층(123)과 열전도 가능하게 연결된다. 제3 금속층(124)은 기판(110)에 형성된 관통홀(111)을 통해 제2 금속층(123)과 열전도 가능하게 연결될 수 있다. The
열전도부재(131)는 금속층(120)과 제2 금속층(123)을 열전도 가능하게 연결한다. 열전도부재(131)는 예를 들어, 열전도성 페이스트(paste)일 수 있다. 이러한 열전도성 페이스트는 금속층(120)과 제2 금속층(123) 사이를 열전도 가능하게 연결하지만 전기적으로는 분리시킨다. 열전도성 페이스트로는 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀수지 및 알키드 수지 등이 있다. 따라서, 발광 소자(140)에서 발산되는 열은 금속층(120), 열전도부재(131), 제2 금속층(123), 제3 금속층(124)을 거쳐 외부로 발산될 수 있어, 방열 특성이 개선된다. The heat
도 4는 도 3의 실시예에 따른 발광소자 어레이의 제조방법의 단계를 나타내는 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating steps of a method of manufacturing a light emitting device array according to the embodiment of FIG. 3.
먼저, 기판(110) 위에 캐비티 형성 부재(150)를 일정 높이로 적층한다(S10). 여기서, 기판(110)은 인쇄회로기판(PCB)이 될 수 있다. 이러한 캐비티 형성 부재(150)에 의해 기판(110) 위에는 길이방향으로 긴 캐비티(C)가 형성된다. First, the
다음으로, 캐비티(C) 내에 복수의 발광 소자(140)를 실장한다(S20). 복수의 발광 소자(140)는 COB(Chip on Board) 방식으로 기판에 실장되어, 길이방향으로 긴 캐비티(C)를 따라 종방향으로 배열될 수 있다. Next, the plurality of
다음으로, 캐비티(C) 내를 몰드재(170)로 충전한다(S30). 이렇게 함으로써, 캐비티(C) 내에 실장된 복수의 발광 소자(140)를 한꺼번에 몰딩할 수 있어, 공정이 간단해지고 제작비용도 절감된다. Next, the inside of the cavity C is filled with the mold material 170 (S30). By doing so, the plurality of
다음으로, 캐비티 형성 부재(150) 상에 제2 반사층(또는 반사층)을 적층할 수 있다(S40).Next, a second reflective layer (or reflective layer) may be stacked on the cavity forming member 150 (S40).
도 5는 도 3의 실시예를 변형한 발광소자 어레이의 단면도를 나타낸다. 5 is a cross-sectional view of a light emitting device array modified from the embodiment of FIG. 3.
본 실시예에서 도 3과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 표시하였다. 여기서, 캐비티 형성 부재(150)는 기판(110)에 대해 경사진 경사면(151')을 형성하도록 기판(110) 위에 일정한 높이로 적층된다. 경사면(151')의 경사각도는 적절히 선택할 수 있다. 캐비티(C)가 경사면을 가짐으로써, 발광 소자(140)로부터 출사되는 광은 경사면(151')을 통해 출사면 쪽으로 더욱 잘 반사될 수 있고, 캐비티(C) 내에 갇히게 되는 광이 줄어들게 되어 발광 효율을 향상시킬 수 있다. In the present embodiment, the same components as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. Here, the
도 6은 도 3의 실시예를 변형한 다른 발광소자 어레이의 단면도를 나타낸다. 6 is a cross-sectional view of another light emitting device array in which the embodiment of FIG. 3 is modified.
본 실시예에서 도 3과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 표시하였다. 본 실시예에서 캐비티(C)의 내벽(151) 상에는 제3 반사층(162)이 적층된다. 제3 반사층(162)은 발광 소자(140)로부터 측면을 향해 나오는 광을 출사면 쪽으로 반사시키는 역할을 한다. 제3 반사층(162)은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR), 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 제3 반사층(162)은 발광소자 어레이의 구성요소 사이의 계면을 통해 습기가 침투하는 것을 방지하는 역할도 한다. In the present embodiment, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In the present exemplary embodiment, the third
본 실시예에서는 캐비티(C)의 내벽(151)에 제3 반사층(162)을 추가로 구비함으로써, 출사면 쪽으로 반사되는 광량을 증가시켜 발광 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다. In the present embodiment, the third
도 7은 다른 실시예에 따른 발광소자 어레이의 단면도를 나타낸다. 7 is a sectional view showing a light emitting device array according to another embodiment.
발광소자 어레이(200)는 기판(210), 금속층(220), 반사층(230), 캐비티 형성 부재(250), 발광 소자(240), 몰드재(270)를 포함한다. The light emitting
기판(210)으로는 PCB(Printed Circuit Board)를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 방열성능이 우수한 MCPCB(Metal Core PCB)가 사용될 수 있다. 기판(210)의 재질로는 FR4가 사용될 수 있다. A printed circuit board (PCB) may be used as the
기판(210) 위에는 금속층(220)이 형성된다. 금속층(221, 222; 220)은 상호 전기적으로 분리된 두 부분으로 형성될 수 있다. 금속층(220)은 발광 소자(240)와 전기적으로 연결되어, 발광 소자(240)에 전원을 공급하는 역할을 한다. The
기판(210) 위에는 반사층(230)이 적층된다. 반사층(230)은 금속층(220)을 덮도록 적층될 수 있다. 반사층(230)은 캐비티(C) 내에 발광 소자(240)가 실장되었을 때, 발광 소자(240)의 하단부 주위로 위치하게 된다. 따라서, 반사층(230)은 발광 소자(240)로부터 대체로 아래 방향으로 나오는 광을 출사면 쪽으로 반사시키는 역할을 한다. 반사층(230)은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR), 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. The
캐비티 형성 부재(250)는 기판(210) 상에 캐비티(C)를 형성하도록 기판(210) 위에 일정한 높이로 적층된다. 캐비티 형성 부재(250)의 재질로는 예를 들어, FR4를 사용할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 캐비티 형성 부재(250)에 의해 기판(210)의 가운데에는 길이방향으로 긴 캐비티(C)가 형성된다. 캐비티 형성 부재(250)는 기판(210)에 대해 수직인 내벽(251)을 형성하도록 도시되지만, 이러한 내벽(251)은 경사지게 형성될 수도 있다. The
캐비티(C) 내에는 발광 소자(240)가 실장되어, 금속층(220)과 전기적으로 연결된다. 발광 소자(240)는 도전성 접착제(235)를 통해 금속층(220)에 부착될 수 있다. 와이어(245)는 발광 소자(240)를 금속층(220)과 전기적으로 연결시킨다. The
캐비티(C) 내에는 발광 소자(240)를 덮도록 몰드재(270)가 충전된다. 이때, 몰드재(270)는 복수의 발광 소자(240)를 전체적으로 덮도록 캐비티(C) 내에 충전될 수 있다. 이렇게 함으로써, 캐비티(C) 내에 실장된 복수의 발광 소자(240)를 한꺼번에 몰딩할 수 있어, 공정이 간단해지고 제작비용도 절감된다. 몰드재(270)는 에폭시 또는 실리콘과 같은 수지물일 수 있다. The
발광 소자(240) 위에는 형광체가 포함된 형광필름(242)이 부착될 수 있다. 이와 달리, 발광 소자(240) 위에 형광필름(242)이 부착되지 않고, 몰드재(270)에 형광체가 포함될 수도 있고, 형광체를 포함하는 형광체층이 발광 소자(240)를 덮도록 발광 소자(240)와 몰드재(270) 사이에 형성될 수도 있다. 이러한 형광체는 발광 소자(240)에서 방출된 광의 색을 변환시킬 수 있다. The
캐비티 형성 부재(250) 위에는 제2 반사층(231)이 적층될 수 있다. 제2 반사층(231)은 발광 소자(240)로부터 나와서 흩어지는 광을 출사면 쪽으로 반사시키는 역할을 한다. 제2 반사층(261)은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR), 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. The second
한편, 본 실시예에서도 도 3에 도시된 실시예와 마찬가지로 발광 소자(240)로부터 발생되는 열을 외부로 잘 방출하기 위해 서로 열전도 가능하게 연결되는 제2 금속층(223), 열전도부재(231), 제3 금속층(224)을 포함한다.Meanwhile, also in the present embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 3, the
열전도부재(227)는 금속층(220)과 제2 금속층(223)을 열전도 가능하게 연결한다. 열전도부재(227)는 예를 들어, 열전도성 페이스트(paste)일 수 있다. 이러한 열전도성 페이스트는 금속층(220)과 제2 금속층(223) 사이를 전기적으로는 분리시킨다. 열전도성 페이스트로는 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 페놀수지 및 알키드 수지 등이 있다. 따라서, 발광 소자(240)에서 발산되는 열은 금속층(220), 열전도부재(227), 제2 금속층(223), 제3 금속층(224)을 거쳐 외부로 발산될 수 있어, 방열 특성이 향상된다. The heat
도 8은 도 7의 실시예를 변형한 발광소자 어레이의 단면도를 나타낸다. FIG. 8 is a sectional view of a light emitting device array modified from the embodiment of FIG.
본 실시예에서 도 7과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 표시하였다. 본 실시예에서 캐비티(C)의 내벽(251) 상에는 제3 반사층(232)이 적층된다. 제3 반사층(232)은 발광 소자(240)로부터 측면을 향해 나오는 광을 출사면 쪽으로 반사시켜 발광 효율을 더욱 향상시킨다. 제3 반사층(132)은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR), 특히 화이트 포토 솔더 레지스트(white PSR)로 형성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 제3 반사층(232)은 발광소자 어레이의 구성요소 사이의 계면을 통해 습기가 침투하는 것을 방지하는 역할도 한다. In the present embodiment, the same components as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals. In the present exemplary embodiment, the third
도 9는 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 사시도이다. 9 is a perspective view illustrating a display device according to an exemplary embodiment.
표시 장치(display; 500)는 화상표시부재(590) 및 백라이트 유닛을 포함한다. 여기서, 화상표시부재(590)는 예를 들어, 액정 패널과 같이 광을 받아 화상을 표시할 수 있도록 구성된 부재를 말한다. 이하에서는, 화상표시부재(590)의 실시예로 액정 패널을 예로 들어 설명하기로 한다. The
액정 패널(590)은 TFT 기판 및 칼라 필터 기판 사이에 액정층이 주입되어 형성된다. 액정 패널(590)은 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 전극이 형성되어 있는 면이 마주하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현한다. The
백라이트 유닛은 광원부(511), 도광판(520), 광학시트(530) 및 반사시트(540)를 갖는 백라이트 어셈블리(510)와, 프레임(550) 및 하부커버(570)를 갖는 수납 장치를 포함할 수 있다.The backlight unit may include a
광원부(511)는 LED(light emitting diodes; 발광 다이오드) 또는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp; 냉음극 형광 램프) 등의 발광소자가 기판에 실장되어 형성되고, 메인 기판(미도시)과 전기적으로 연결된다. 광원부(511)는 상기 실시예들에 도시된 발광소자 어레이를 포함할 수 있다. 광원부(511)는 도광판(520)의 한쪽 또는 양쪽 에지에 배열될 수 있다. 이와 달리, 광원부(511)는 도광판(520)의 하부에 배열되는 직하형의 면광원으로 구성될 수도 있다. The
도광판(520)은 광원부(511)로부터 출사되는 광을 전달받아 백라이트의 발광영역 전체에 골고루 분산시킨다. 도광판(520)의 후면에는 광원부(511)로부터 출사된 광을 확산시키기 위한 다수의 반사도트들이 형성될 수 있다. The
광학시트(530)는 도광판(520) 상에 부착되며, 도광판(520)에서 방출되는 광이 확산, 굴절현상을 거치도록 하여 휘도 및 광 효율을 향상시킨다. 광학시트(530)는 하나 또는 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광학시트(530)는 확산 시트(diffusion sheet)와, 프리즘 시트(prism sheet)를 포함할 수도 있고, 확산 시트의 기능과 프리즘 시트의 기능을 구비하는 하나의 광학시트로 구성될 수 있다. 광학시트(530)의 종류와 수는 요구되는 휘도 특성에 따라 다양하게 선택될 수 있다. The
반사시트(540)는 도광판(520)의 하부에 위치되며, 도광판(520)에서 후방으로 누설되는 광을 발광영역 방향으로 반사시켜 준다.The
이러한 액정 패널(590) 및 백라이트 어셈블리(510)는 수납 및 고정되어야 하며, 이를 위해 프레임(550), 상부커버(560) 및 하부커버(570)가 사용된다.The
프레임(550)과 하부커버(570)는 백라이트 어셈블리(510)를 수납하는 역할을 한다. 백라이트 어셈블리(510)에는 광원부(511)만 포함될 수도 있고, 광원부(511)외에 도광판(520), 광학시트(530) 및 반사시트(540) 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 이와 같이, 백라이트 어셈블리(510)에 포함되는 구성요소의 범위는 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있고, 본 발명을 제한하지 않는다. The
프레임(550) 위에는 액정 패널(590)이 안착될 수 있다. 액정 패널(590)은 상부커버(560)와 프레임(550) 사이에 지지되어 수납된다. 상기 프레임(550), 상부커버(560) 및 하부커버(570)는 금속 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. The
실시예에 따른 발광소자 어레이는 상기 표시 장치 외에도 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.The light emitting device array according to the embodiment may be implemented as an indicator device or a lighting system in addition to the display device. For example, the lighting system may include a lamp and a street lamp.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the above description has been made with reference to the embodiment, which is merely an example, and is not intended to limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be illustrated as above without departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
100 : 발광소자 어레이 110 : 기판
111 : 관통홀 120 : 금속층
123 : 제2 금속층 124 : 제3 금속층
131 : 열전달부재 135 : 도전성 접착제
140 : 발광 소자 142 : 형광필름
145 : 와이어 150 : 캐비티 형성 부재
151 : 내벽 160 : 제1 반사층
161 : 제2 반사층 162 : 제3 반사층
170 : 몰드재 500 : 표시 장치
510 : 백라이트 어셈블리 511 : 광원부
520 : 도광판 530 : 광학시트
540 : 반사시트 550 : 프레임
560 : 상부커버 570 : 하부커버
590 : 액정패널 C : 캐비티100: light emitting element array 110: substrate
111 through
123: second metal layer 124: third metal layer
131: heat transfer member 135: conductive adhesive
140: light emitting element 142: fluorescent film
145
151: inner wall 160: first reflective layer
161: second reflective layer 162: third reflective layer
170: mold material 500: display device
510: backlight assembly 511: light source unit
520: light guide plate 530: optical sheet
540: reflective sheet 550: frame
560: upper cover 570: lower cover
590 liquid crystal panel C: cavity
Claims (21)
상기 기판에 형성된 금속층;
캐비티를 형성하도록 상기 기판 상에 일정한 높이로 형성된 캐비티 형성 부재;
상기 캐비티 내에 실장되고 상기 금속층과 전기적으로 연결되는 복수의 발광 소자;
상기 캐비티 내에 상기 발광 소자 주위의 제 1 반사층;
상기 발광 소자를 덮도록 상기 캐비티 내에 충전되는 몰드재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.Board;
A metal layer formed on the substrate;
A cavity forming member formed at a predetermined height on the substrate to form a cavity;
A plurality of light emitting devices mounted in the cavity and electrically connected to the metal layer;
A first reflective layer around the light emitting element in the cavity;
A mold material filled in the cavity to cover the light emitting element;
Light emitting device array comprising a.
상기 발광 소자는 COB(Chip On Board) 방식으로 상기 기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
The light emitting device is a light emitting device array, characterized in that mounted on the substrate in a chip on board (COB) method.
상기 캐비티 형성 부재 상의 제2 반사층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
A second reflective layer on the cavity forming member;
Light emitting device array further comprises.
상기 캐비티의 내벽 상의 제3 반사층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
A third reflective layer on an inner wall of the cavity;
Light emitting device array further comprises.
상기 제1 반사층 또는 상기 제2 반사층은 포토 솔더 레지스트(Photo Solder Resist; PSR)로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 3,
The first reflective layer or the second reflective layer is a light emitting element array, characterized in that formed of Photo Solder Resist (PSR).
상기 기판은 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 복수의 발광 소자는 상기 기판의 길이방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
The substrate is formed long in the longitudinal direction, the plurality of light emitting device array, characterized in that arranged along the longitudinal direction of the substrate.
상기 기판은 FR4를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
The substrate comprises a light emitting element array, characterized in that FR4.
상기 기판의 상면에 형성된 제2 금속층;
상기 기판의 하면에 형성된 제3 금속층;
상기 금속층과 상기 제2 금속층을 열전도 가능하게 연결하는 열전도부재;
를 더 포함하고,
상기 발광 소자는 상기 금속층 위에 실장되고,
상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층은 열전도 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
A second metal layer formed on an upper surface of the substrate;
A third metal layer formed on the bottom surface of the substrate;
A thermally conductive member for thermally connecting the metal layer and the second metal layer;
Further comprising:
The light emitting device is mounted on the metal layer,
And the second metal layer and the third metal layer are connected to each other in a thermally conductive manner.
상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층은 상기 기판에 형성된 관통홀을 통해 열전도 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 8,
And the second metal layer and the third metal layer are thermally connected to each other through a through hole formed in the substrate.
상기 열전도부재는 열전도성 페이스트인 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 8,
And the thermally conductive member is a thermally conductive paste.
상기 몰드재는 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
And the mold material comprises a phosphor.
상기 발광 소자 위에는 형광필름이 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
The light emitting device array, characterized in that the fluorescent film is formed on the light emitting device.
상기 캐비티는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 1,
And the cavity has an inclined surface.
상기 기판에 형성된 금속층;
상기 기판 위의 반사층;
캐비티를 형성하도록 상기 반사층 위에 일정한 높이로 형성된 캐비티 형성 부재;
상기 캐비티 내에 실장되고 상기 금속층과 전기적으로 연결되는 복수의 발광 소자;
상기 발광 소자를 덮도록 상기 캐비티 내에 충전되는 몰드재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.Board;
A metal layer formed on the substrate;
A reflective layer on the substrate;
A cavity forming member formed at a predetermined height on the reflective layer to form a cavity;
A plurality of light emitting devices mounted in the cavity and electrically connected to the metal layer;
A mold material filled in the cavity to cover the light emitting element;
Light emitting device array comprising a.
상기 발광 소자는 COB(Chip On Board) 방식으로 상기 기판에 실장되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 14,
The light emitting device is a light emitting device array, characterized in that mounted on the substrate in a chip on board (COB) method.
상기 캐비티 형성 부재 상의 제2 반사층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 14,
A second reflective layer on the cavity forming member;
Light emitting device array further comprises.
상기 캐비티의 내벽 상의 제3 반사층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 14,
A third reflective layer on an inner wall of the cavity;
Light emitting device array further comprises.
상기 기판은 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 복수의 발광 소자는 상기 기판의 길이방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 14,
The substrate is formed long in the longitudinal direction, the plurality of light emitting device array, characterized in that arranged along the longitudinal direction of the substrate.
상기 기판의 상면에 형성된 제2 금속층;
상기 기판의 하면에 형성된 제3 금속층;
상기 금속층과 상기 제2 금속층을 열전도 가능하게 연결하는 열전도부재;
를 더 포함하고,
상기 발광 소자는 상기 금속층 위에 실장되고,
상기 제2 금속층과 상기 제3 금속층은 열전도 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 발광소자 어레이.The method of claim 14,
A second metal layer formed on an upper surface of the substrate;
A third metal layer formed on the bottom surface of the substrate;
A thermally conductive member for thermally connecting the metal layer and the second metal layer;
Further comprising:
The light emitting device is mounted on the metal layer,
And the second metal layer and the third metal layer are connected to each other in a thermally conductive manner.
상기 광원부를 수납하는 수납 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.20. A light source comprising a light emitting device array according to any one of claims 1 to 19;
A storage device accommodating the light source unit;
Backlight unit comprising a.
상기 화상표시부재로 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함하며,
상기 백라이트 유닛은,
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 발광소자 어레이를 포함하는 광원부;
상기 광원부를 수납하는 수납 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치. An image display member; And
It includes a backlight unit for irradiating light to the image display member,
The backlight unit,
20. A light source comprising a light emitting device array according to any one of claims 1 to 19;
A storage device accommodating the light source unit;
Display device comprising a.
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