KR20170031969A - 발광 패키지 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR20170031969A
KR20170031969A KR1020150129605A KR20150129605A KR20170031969A KR 20170031969 A KR20170031969 A KR 20170031969A KR 1020150129605 A KR1020150129605 A KR 1020150129605A KR 20150129605 A KR20150129605 A KR 20150129605A KR 20170031969 A KR20170031969 A KR 20170031969A
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Abstract

제1색 발광 칩, 제2색 발광 칩, 제3색 발광 칩을 포함하는 3색 발광 패키지로서, 상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩 별로 구비된 제1 극성의 전극패드와 하나씩 전기적으로 연결되는 복수의 제1 구동단자와, 상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩의 제2 극성의 전극패드들과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 구동단자를 포함하고, 상기 복수의 제2 구동단자는 상기 패키지 하면 양단에 서로 이격되어 배치되는, 3색 발광 패키지가 제공된다.

Description

발광 패키지 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 장치{LIGHT EMITTING PACKAGE AND TRANSPARENT DISPLAY DEVICE INCLUDING IT}
본 발명은 다이내믹 구동을 위한 발광 패키지 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 조명, 실내외 광고판, 전광판 등에 투명 디스플레이 장치가 많이 사용되고 있다. 이러한 투명 디스플레이 장치는 투명 기판 상에 투명 배선을 형성하고, 투명 배선에 복수 개의 발광 패키지가 전기적으로 연결된다. 이때, 발광 패키지로는 3색 LED(Light Emitting Diode) 패키지, 백색 LED 패키지 등이 활용된다.
투명 디스플레이 장치의 구동 방식으로는 정적 구동 방식(Static driving type)과 다이내믹 구동 방식(Dynamic driving type)이 존재한다. 다이내믹 구동 방식은 투명 디스플레이 장치에 매트릭스 형태로 배열된 복수 개의 발광 패키지 각각을 독립적으로 구동시킬 수 있어, 다양한 시각적 효과를 구현할 수 있는 바 그 활용도가 높다.
그러나 다이내믹 구동 방식을 채용함에 있어서 이를 위한 투명 배선 패턴을 단면(single layer surface)에 구성하기 어려운 측면이 있다. 매트릭스 배열된 각각의 발광 패키지의 애노드 전극(Anode electrode) 및 캐소드 전극(Cathode electrode)과 각각 연결되는 투명 배선 패턴 간에 교차 문제가 발생되지 않도록 브릿지 패턴(Bridge pattern)을 단일 평면 상에 형성하기가 쉽지 않기 때문이다. 또한 전술한 바와 같은 교차 문제가 발생되지 않도록 투명 배선 패턴을 형성시키려다 보니, 배선 구조가 복잡해지거나 또는 배선 수가 증가하여 배선 공간을 효율적으로 사용하지 못하는 문제가 발생한다.
한국특허등록 제10-1188747호 (2012. 10. 10)
본 발명은 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 발광 패키지를 포함하는 투명 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 발광 패키지의 다이내믹 구동을 위한 투명 배선의 수를 감소시키고 투명 배선의 패턴 구조를 간결하게 구현할 수 있는 발광 패키지 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1색 발광 칩, 제2색 발광 칩, 제3색 발광 칩을 포함하는 3색 발광 패키지로서, 상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩 별로 구비된 제1 극성의 전극패드와 하나씩 전기적으로 연결되는 복수의 제1 구동단자와, 상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩의 제2 극성의 전극패드들과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 구동단자를 포함하고, 상기 복수의 제2 구동단자는 상기 패키지 하면 양단에 서로 이격되어 배치되는, 3색 발광 패키지가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩은 상기 패키지 내부의 동일 평면 상에서 서로 이격되어 일렬 배치되며, 상기 제2 구동단자는 상기 패키지 하면에서 상기 일렬 배치된 길이 방향의 일단 및 상기 일단에 대향되는 타단에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 제1 구동단자는 상기 패키지 하면에서 상기 복수의 제2 구동단자 사이에 서로 분리되어 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 제1 구동단자는 전기적으로 연결된 상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩의 각각의 배치 순서에 상응하도록 패키지 하면에 분리 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 백색 발광 패키지로서, 보색 관계의 제1색 발광 칩과 제2색 발광 칩을 포함하고, 상기 제1색 발광 칩 및 상기 제2색 발광 칩의 제1 극성의 전극패드들과 전기적으로 연결되는 2개의 제1 구동단자와, 상기 제1색 발광 칩 및 상기 제2색 발광 칩의 제2 극성의 전극패드들과 전기적으로 연결되는 2개의 제2 구동단자를 포함하며, 상기 2개의 제1 구동단자 상호간 및 상기 2개의 제2 구동단자 상호간은 각각 상기 패키지 하면에서 대각선 방향으로 마주보는 위치에 배치되는, 백색 발광 패키지가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 투명 디스플레이 장치로서, 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 매트릭스 형태로 평면 배열되는 전술할 복수 개의 3색 발광 패키지; 및 상기 투명 기판과 상기 복수 개의 발광 패키지 사이에 개재되고, 상기 복수 개의 발광 패키지에서 동일 신호원의 구동단자 간을 전기적으로 연결하며, 상기 복수 개의 발광 패키지가 각각 독립 구동될 수 있도록 상기 투명 기판 상에 회로 패턴을 형성하는 투명 배선을 포함하는 투명 디스플레이 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 투명 배선은, 상기 매트릭스 형태로 평면 배열된 복수 개의 발광 패키지 중, 제1 방향에서 인접한 2개의 발광 패키지의 상기 동일 신호원의 제1 구동단자 간을 전기적으로 연결하는 제1 회로 패턴과, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 인접한 2개의 발광 패키지의 제2 구동단자 간을 전기적으로 연결하는 제2 회로 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 회로 패턴은, 상기 제1 방향을 기준으로 할 때 레인(Lane) 별로 일렬 배치되는 발광 패키지들의 동일 신호원의 모든 제1 구동단자들이 전기적 일체를 이루도록 라인(line) 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 회로 패턴은, 상기 제1 회로 패턴과 동일 평면 상에 형성되고, 상기 제2 방향을 기준으로 할 때 레인(Lane) 별로 일렬 배치되는 발광 패키지들의 모든 제2 구동단자들이 전기적 일체를 이루도록 형성될 수 있다. 이때, 제2 회로 패턴은, 상기 제1 방향으로 라인 형성된 제1 회로 패턴과 교차되지 않도록, 상기 제2 방향으로 일렬 배치된 발광 패키지에서 각각 인접한 2개의 제2 구동단자 사이의 연결 부위에 맞춰 단절된 형태의 회로 패턴으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 매트릭스 형태로 평면 배열되는 복수 개의 백색 발광 패키지; 및 상기 투명 기판과 상기 복수 개의 발광 패키지 사이에 개재되고, 상기 복수 개의 백색 발광 패키지가 각각 독립 구동될 수 있도록 상기 투명 기판 상에 회로 패턴을 형성하는 투명 배선을 포함하는 투명 디스플레이 장치가 제공된다. 여기서, 상기 백색 발광 패키지는, 제1 극성에 상응하는 2개의 제1 구동단자와 제2 극성에 상응하는 2개의 제2 구동단자를 포함하고, 상기 2개의 제1 구동단자 상호간 및 상기 2개의 제2 구동단자 상호간이 각각 상기 패키지 하면에서 대각선 방향으로 마주보는 위치에 배치된다. 또한, 상기 투명 배선은 상기 복수 개의 백색 발광 패키지의 매트릭스 배열에서 레인(Lane) 별로 동일 신호원의 구동단자 간이 연결되도록 패턴 형성된다.
일 실시예에서, 상기 투명 배선은, 상기 매트릭스 형태로 평면 배열된 복수 개의 백색 발광 패키지 중, 제1 방향에서 레인(Lane) 별로 일렬 배치된 인접한 2개의 백색 발광 패키지의 제1 구동단자 간을 전기적으로 각각 연결하는 복수의 회로 패턴을 포함할 수 있다. 이때, 상기 회로 패턴은, 상기 인접한 2개의 백색 발광 패키지에서, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 기준으로 할 때 서로 대향하는 위치 관계에 놓인 2개의 제1 구동단자 간을 연결하는 연결 패턴으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 투명 배선은, 상기 매트릭스 형태로 평면 배열된 복수 개의 백색 발광 패키지 중, 상기 제2 방향을 기준으로 레인(Lane) 별로 일렬 배치된 인접한 2개의 백색 발광 패키지에서 최단 거리의 제2 구동단자 간을 전기적으로 각각 연결하는 복수의 회로 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 패키지 및 이를 포함하는 투명 디스플레이 장치에 의하면, 복수의 발광 패키지의 다이내믹 구동을 위한 투명 배선의 수를 감소시키고 투명 배선의 패턴 구조를 간결하게 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 패키지 및 투명 배선 패턴이 적용될 수 있는 투명 디스플레이 장치의 일반적 형태를 설명하기 위한 도면.
도 3은 3색 발광 패키지의 기존 구동단자 배치와 본 발명의 실시예에 따른 구동단자 배치를 비교 설명하기 위한 도면.
도 4는 백색 발광 패키지의 기존 구동단자 배치와 본 발명의 실시예에 따른 구동단자 배치를 비교 설명하기 위한 도면.
도 5는 기존 구동단자 배치를 갖는 3색 발광 패키지를 적용하였을 때의 매트릭스 형태의 발광 패키지의 배열 방식에서의 투명 배선 패턴 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동단자 배치를 갖는 3색 발광 패키지를 적용하였을 때의 매트릭스 형태의 발광 패키지의 배열 방식에서의 투명 배선 패턴 구조를 도시한 도면.
도 7은 기존 구동단자 배치를 갖는 백색 발광 패키지를 적용하였을 때의 매트릭스 형태의 발광 패키지의 배열 방식에서의 투명 배선 패턴 구조를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구동단자 배치를 갖는 백색 발광 패키지를 적용하였을 때의 매트릭스 형태의 발광 패키지의 배열 방식에서의 투명 배선 패턴 구조를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 명세서 전체에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 패키지 및 투명 배선 패턴이 적용될 수 있는 투명 디스플레이 장치의 일반적 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 투명 디스플레이 장치는, 투명 기판(30), 투명 기판(30) 상에 매트릭스 형태로 평면 배열되는 복수 개의 발광 패키지(40), 복수 개의 발광 패키지(40)의 상부에 배치되는 투명 커버 패널(10)을 포함한다.
이때, 투명 기판(30)과 투명 커버 패널(10)의 테두리 영역에는 사각 형상의 프레임(22)이 배치됨으로써, 복수 개의 발광 패키지(40)가 마운트될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 이때, 사각 형상의 프레임(22) 또한 투명 소재로 구현될 수 있다.
투명 기판(30)과 투명 커버 패널(10) 사이의 이격된 공간에는 복수 개의 발광 패키지(40)의 고정 및 보호를 위한 투명 충진재(20)가 개재될 수 있다. 이때, 투명 충진재(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(22)의 일 측에 형성된 주입구(21)를 통해서 투명 기판(30)과 투명 커버 패널(10) 사이로 주입될 수 있다. 도 2에서는 주입구(21)가 1개인 경우가 도시되고 있지만, 주입구는 충진재의 충진 흐름의 개선을 위해 각 테두리마다 형성할 수도 있다.
또한, 도면을 통해 명확히 도시되지는 않았지만, 투명 기판(30)과 복수 개의 발광 패키지(40)의 사이에는 발광 패키지의 구동을 위한 투명 배선이 개재될 수 있다. 투명 디스플레이 장치가 다이내믹 구동 방식을 채용하여 제작되는 경우, 투명 배선은 복수 개의 발광 패키지(40)에서 동일 신호원의 구동단자 간을 전기적으로 연결하며, 복수 개의 발광 패키지(40)가 각각 독립 구동될 수 있도록 투명 기판(30) 상에 회로 패턴을 형성할 수 있다. 투명 기판(30) 상에 형성되는 투명 배선의 구체적 패턴 및 구조에 관해서는 이하 도 6 및 도 8을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
발광 패키지(40)의 구동 동작은 구동 제어부(1)로부터 투명 배선을 통해 전달되는 구동 제어 신호(전원 신호)에 의해 제어된다.
다만, 도 1 및 도 2에서, 투명 기판(30), 복수 개의 발광 패키지(40), 투명 커버 패널(10), 투명 배선, 구동 제어부(1)를 제외한 나머지 구성요소는 투명 디스플레이 장치에 반드시 포함되어야 하는 필수적 구성이라 할 수는 없으며, 다양한 변형 및 구조 변경이 가능함은 물론이다.
도 3은 3색 발광 패키지의 기존 구동단자 배치와 본 발명의 실시예에 따른 구동단자 배치를 비교 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 3의 도면부호 100a는 3색 발광 패키지의 기존 구동단자 배치를 도시한 것이고, 도면부호 100b는 본 발명의 실시예에 따른 3색 발광 패키지의 구동단자 배치를 도시한 것이다.
본 명세서에서 3색 발광 패키지는 3색 LED(Light Emitting Diode) 패키지인 것으로 가정한다. 또한, 설명의 편의 및 집중을 위해, 3색 LED 패키지는 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩, 청색 LED 칩을 이용하여 제작된 것으로 가정한다. 또한, 본 명세서에서 구동단자는 발광 패키지의 하면에 노출 형성됨으로써 투명 배선과 접촉될 수 있는 모든 형태의 도전체를 포괄하는 것으로 정의된다.
기존 3색 LED 패키지의 경우, 도면부호 100a를 통해 도시된 바와 같이, 총 4개의 구동단자(100a-1, 100a-2, 100a-3, 100a-4)가 패키지 하면에 배치된다. 이때, 4개의 구동단자 중 어느 하나(도 3의 예시에서는 도면부호 100a-4)는 공통전극(도 3의 예시에서는 3색 LED 패키지의 Anode 전극)과 전기적으로 연결되고, 나머지 3개의 구동단자(도 3의 예시에서는 도면부호 100a-1, 100a-2, 100a-3)는 각 LED 칩(R/G/B)의 개별전극(도 3의 예시에서는 적색 LED칩의 Cathode 전극, 녹색 LED칩의 Cathode 전극, 청색 LED칩의 Cathode 전극)과 하나씩 전기적으로 연결된다.
LED 칩은 p-n 접합 소자의 한 형태인 바, LED 패키지의 내부 일 평면에는 해당 LED 칩의 제1 극성(이를 테면 p type)의 전극과 연결되는 전극패드와 제2 극성(이를 테면 n type)의 전극과 연결되는 전극패드가 구비된다. 따라서, 도 3의 도면부호 100a의 기존 구동단자 배치구조의 경우에는, R/G/B 3색의 각 LED 칩에서 Anode 전극들을 공통전극영역(도 3의 좌측 도면의 도면부호 A 참조)으로 묶고, Cathode 전극 각각을 개별전극영역(도 3의 좌측 도면의 도면부호 K1, K2, K3 참조)으로 사용하는 경우가 예시된 것이다. 이에 따라, 도면부호 100a의 기존의 구동단자 배치구조에 의하면, 공통전극영역(A)과 대응되는 위치의 패키지 하면에 100a-4의 구동단자를 배치하고, 각 개별전극영역(K1, K2, K3)과 대응되는 위치의 패키지 하면에 100a-1, 100a-2, 100a-3의 구동단자를 배치하고 있다. 본 명세서에서는 Cathode 전극을 개별전극으로 사용하고 Anode 전극을 공통전극으로 사용하는 경우를 가정하고 있으나, 이와 반대여도 무방함은 물론이다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의 및 집중을 위해 전술한 케이스를 기준으로 하기로 한다.
위와 같은 도면부호 100a의 구동단자 배치구조에 의할 때, 다이내믹 구동을 위한 투명 배선의 수가 증가하며, 투명 배선 패턴의 구조 또한 복잡해진다. 이는 후술할 도 5 및 도 6 간의 비교 설명을 통해 명확히 이해될 수 있을 것이다. 반면 도 3의 도면부호 100b의 구동단자 배치구조에 의하면, 다이내믹 구동을 위한 투명 배선의 수를 감소시킬 수 있으며, 또한 투명 배선 패턴의 구조를 간결하게 할 수 있다.
도면부호 100b를 참조할 때, 본 발명의 실시예에 따른 3색 LED 패키지는 패키지 하면에 총 5개의 구동단자(100b-1, 100b-2, 100b-3, 100b-4, 100b-5)가 일렬 배치된다. 일렬 배치된 5개의 구동단자 중 양단 2개의 구동단자(100b-4, 100b-5)를 제외한 3개의 구동단자(100b-1, 100b-2, 100b-3)는 R/G/B 3색의 각 LED 칩에서 Cathode 전극 각각에 상응하는 개별전극영역(도 3의 우측 도면의 도면부호 K1, K2, K3 참조)과 하나씩 전기적으로 연결된다. 그리고 양단 2개의 구동단자(100b-4, 100b-5)는 R/G/B 3색의 각 LED 칩의 Anode 전극들과 연결된 양단의 공통전극영역(도 3의 우측 도면의 도면부호 A1, A2 참조)과 하나씩 전기적으로 연결된다.
이와 같이, 공통전극과 연결될 구동단자를 2개를 두고, 그 2개의 구동단자(100b-4, 100b-5)를 발광 패키지 하면 양단에 분리 배치하게 되면, 동일 형태의 발광 패키지를 매트릭스 형태로 배열하였을 때, 패키지 길이방향(도 3의 우측 도면을 기준으로 할 때에는 수평방향)에서 인접한 다른 발광 패키지의 공통전극 관련 구동단자와의 연결을 위한 투명 배선 패턴의 제작이 간결해지는 이점이 있다.
또한, 양단의 구동단자를 제외한 3개의 구동단자(100b-1, 100b-2, 100b-3)의 경우에도 해당 개별전극영역(K1, K2, K3)의 배치 순서에 상응하도록 분리 배치하게 되면, 동일 형태의 발광 패키지를 매트릭스 형태로 배열하였을 때, 패키지 두께방향(도 3의 우측 도면을 기준으로 할 때에는 수직방향)에서 인접한 다른 발광 패키지의 개별전극 관련 구동단자와의 연결을 위한 투명 배선 패턴의 제작이 간결해질 수 있다. 이는 후술할 도 6의 설명을 통해 보다 명확히 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 도면부호 100b와 같은 구동단자 배치구조를 용이하게 구현하기 위해, 3색 LED 패키지 내부 일 평면에 배치될 R/G/B LED 칩 또한 도 3의 우측 도면에 도시된 개별전극영역(K1, K2, K3)의 배치 순서에 상응하도록 일렬 배치할 수 있다.
도 4는 백색 발광 패키지의 기존 구동단자 배치와 본 발명의 실시예에 따른 구동단자 배치를 비교 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 4는 4극 백색 LED 패키지를 기준으로 그때의 구동단자 배치구조를 도시한 것이다. 4극 백색 LED 패키지의 경우, 보색 관계의 2개의 LED 칩을 이용하여 제작되며, 이에 따라 2개의 Anode 전극과 2개의 Cathode 전극에 상응하는 총 4개의 구동단자가 구비될 수 있다.
도 4에서 도면부호 100c의 기존 구동단자 배치구조를 참조하면, 패키지 하면의 일측 방향에 2개의 Cathode 전극에 상응하는 2개의 구동단자(100c-1, 100c-2)가 배치되고, 그 일측 방향에 대향되는 타측 방향에 2개의 Anode 전극에 상응하는 다른 2개의 구동단자(100c-3, 100c-4)가 배치되고 있다. 이와 같이 기존의 4극 백색 LED 패키지에서는 동일 극성의 2개의 구동단자가 각각 쌍을 이뤄 패키지 하면의 일측과 타측에 배치되는 구조를 가지므로, 다이내믹 구동을 위한 투명 배선의 수가 증가하며, 투명 배선 패턴의 구조 또한 복잡해진다. 이는 후술할 도 7 및 도 8 간의 비교 설명을 통해 명확히 이해될 수 있을 것이다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 4극 백색 LED 패키지의 구동단자 배치구조를 도면부호 100d 또는 100e와 같이 변경함으로써, 다이내믹 구동을 위한 투명 배선의 수를 감소시키고, 투명 배선 패턴의 구조가 간결해질 수 있도록 한다.
도면부호 100d 또는 100e를 참조할 때, 본 발명의 실시예에 따른 4극 백색 LED 패키지에서는, 제1 극성의 2개의 구동단자(도 4에서, 도면부호 100d-1과 100d-2, 또는 도면부호 100e-1과 100e-2) 상호간을 패키지 하면에서 대각선 방향으로 마주보는 위치에 배치하고, 마찬가지로 제2 극성의 2개의 구동단자(도 4에서, 도면부호 100d-3과 100d-4, 또는 도면부호 100e-3과 100e-4) 상호간을 패키지 하면에서 대각선 방향으로 마주보는 위치에 배치한다. 이와 같은 구동단자 배치구조의 변경을 통한 효과와 관련하여서는 후술할 8을 통해 상세히 설명한다.
도 5는 기존 구동단자 배치를 갖는 3색 발광 패키지를 적용하였을 때의 매트릭스 형태의 발광 패키지의 배열 방식에서의 투명 배선 패턴 구조를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동단자 배치를 갖는 3색 발광 패키지를 적용하였을 때의 매트릭스 형태의 발광 패키지의 배열 방식에서의 투명 배선 패턴 구조를 도시한 도면이다.
먼저, 도 5를 참조하면, 3색 LED 패키지를 N Х N 매트릭스 형태로 평면 배열시킬 때, 전술한 도 3의 도면부호 100a의 구동단자 배치구조에 맞춰 형성되는 투명 배선 패턴이 예시되고 있다. 도 5는 N Х N 매트릭스 형태로 평면 배열된 복수 개의 LED 패키지를 각각 독립적으로 구동시키는 다이내믹 구동 방식을 채용하려 할 때의 투명 배선 패턴을 보여주고 있는 것이다(이는 도 6 ~ 도 8도 마찬가지임). 여기서, 도면부호 A의 배선은 공통전극인 Anode 전극에 전기적 신호를 전달하기 위한 배선 패턴을 나타내고, 도면부호 R, G, B의 배선은 각각 R/G/B LED 칩의 Cathode 전극에 전기적 신호를 전달하기 위한 배선 패턴을 나타낸 것이다. 그리고 투명 배선 상에 사각 점선으로 표시된 영역은 도면부호 100a의 구동단자 배치구조를 갖는 3색 LED 패키지가 실장될 영역을 나타낸 것이다.
예를 들어, 8 Х 8 배열을 가정하면, 도 5의 배선 방식에 의할 때, Anode 전극과 관련된 배선은 8개(도 1 및 도 2에 도시된 구동 제어부(1)와의 독립적 연결을 위해 필요한 배선 단자 수를 기준으로 함, 또한 단일 배선을 기준으로 함, 이하 이와 동일함), Cathode 전극과 관련된 배선은 총 192개(총 8열, 열 당 24개 배선 단자 필요)가 필요하다.
반면, 도 6의 투명 배선 패턴에 의하면, 동일 조건(8 Х 8 배열)에서, Anode 전극과 관련된 배선은 8개(총 8행, 행 당 1개 배선 단자 필요), Cathode 전극과 관련된 배선은 총 24개(총 8열, 열 당 3개 배선 단자 필요)만이 요구된다. 도 6은 전술한 도 4의 도면부호 100b 의 구동단자 배치구조를 적용하였을 때의 투명 배선 패턴 구조를 나타낸 것이다. 이와 같은 투명 배선 패턴 구조에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 6을 참조할 때, 각 개별전극영역(R/G/B)에 대응되는 구동단자 간을 전기적으로 연결하는 열 방향(수직 방향)의 회로 패턴(도 6의 1열의 R1, G1, B1, 혹은 2열의 R2, G2, B2 참조)에 의해, 매트릭스 배열에서 열 방향으로 인접한 LED 패키지의 각 개별전극영역(R/G/B) 간이 레인(Lane) 별로 전기적으로 일체화되어 연결된다. 이때, 열 방향의 레인 별 회로 패턴은 단선없는 라인(line)(예를 들어, 도 6의 1열의 R1-R1' 라인 참조) 형태로 형성될 수 있다.
또한, 도 6을 참조할 때, 패키지 길이방향(즉, 도 6에서는 행 방향(수평방향))의 하면 양단에 배치되는 공통전극영역(A)에 대응되는 구동단자 간을 전기적으로 연결하는 행 방향의 회로 패턴(도 6의 1행의 A1, 2행의 A2 등 참조)에 의해, 매트릭스 배열에서 행 방향으로 인접한 LED 패키지의 공통전극영역(A) 간이 레인(Lane) 별로 전기적으로 일체화되어 연결된다. 이때, 행 방향의 레인 별 회로 패턴은, 전술할 열 방향의 회로 패턴과 동일 평면 상에서 교차 형성되지 않도록, 행 방향의 인접 LED 패키지 간의 인접 공통전극영역 관련 구동단자 사이의 연결 부위에 맞춰 단절된 형태의 회로 패턴으로 형성될 수 있다(예를 들어, 도 6의 A1-A1' 레인 상의 부분 연결 패턴인 A11, A12, A13 참조).
또한 도 6의 투명 배선 패턴 구조는 격자(Grid) 형태로 간결하게 형성할 수 있는 바, 도 5의 기존 패턴에 비해, 배선 공간을 매우 효율적으로 활용할 수 있는 이점도 있다.
도 7은 기존 구동단자 배치를 갖는 백색 발광 패키지를 적용하였을 때의 매트릭스 형태의 발광 패키지의 배열 방식에서의 투명 배선 패턴 구조를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구동단자 배치를 갖는 백색 발광 패키지를 적용하였을 때의 매트릭스 형태의 발광 패키지의 배열 방식에서의 투명 배선 패턴 구조를 도시한 도면이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 백색 LED 패키지를 N Х N 매트릭스 형태로 평면 배열시킬 때, 전술한 도 4의 도면부호 100c의 구동단자 배치구조에 맞춰 형성되는 투명 배선 패턴이 예시되고 있다. 여기서, 도면부호 A의 배선은 Anode 전극에 전기적 신호를 전달하기 위한 배선 패턴을 나타내고, 도면부호 K의 배선은 Cathode 전극에 전기적 신호를 전달하기 위한 배선 패턴을 나타낸 것이다. 그리고 투명 배선 상에 사각 점선으로 표시된 영역은 도면부호 100c의 구동단자 배치구조를 갖는 백색 LED 패키지가 실장될 영역을 나타낸 것이다.
전술한 예시에서와 동일하게, 8 Х 8 배열을 가정하면, 도 7의 배선 방식에 의할 때, Anode 전극과 관련된 배선은 8개(총 8열, 열 당 1개 배선 단자 필요함 / 역시, 단일 배선일 때의 배선 단자 수를 기준으로 함), Cathode 전극과 관련된 배선은 총 64개(총 8열, 열 당 8개 배선 단자 필요)가 필요하다.
반면, 동일 조건에서, 도 8의 투명 배선 패턴에 의하면, Anode 전극과 관련된 배선은 8개(총 8행, 행 당 1개 배선 단자 필요), Cathode 전극과 관련된 배선은 총 8개(총 8열, 열 당 1개 배선 단자 필요)만이 요구된다. 도 8은 전술한 도 4의 도면부호 100d 또는 100e의 구동단자 배치구조를 적용하였을 때의 투명 배선 패턴 구조를 나타낸 것이다. 이와 같은 투명 배선 패턴 구조에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도면부호 100d 또는 100e의 구동단자 배치구조에 의할 때, 각각 동일 극성의 2개의 구동단자 간이 대각선 방향으로 서로 마주보는 위치에 배치되므로, 열 방향과 행 방향 모두에서 동일 극성의 구동 단자 간을 연결하는 배선 패턴을 간결히 형성시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, Anode 전극에 대응되는 구동단자 간을 전기적으로 연결하는 행 방향(수평 방향)의 부분 연결 패턴(예를 들어, 도 8의 A1-A1' 레인 상의 A11, A12, A13 참조)에 의해, 매트릭스 배열에서 행 방향으로 인접한 LED 패키지의 각 Anode 전극영역 간이 레인 별로 전기적으로 일체화되어 연결될 수 있다. 이때, 행 방향으로 인접한 어느 2개의 LED 패키지 간에 형성되는 부분 연결 패턴은, 그 2개의 LED 패키지에서 행 방향으로 최단 거리에 있는 2개의 구동단자 간을 연결하는 회로 패턴일 수 있다(도 8의 A12 참조).
또한, Cathode 전극에 대응되는 구동단자 간을 전기적으로 연결하는 열 방향(수직 방향)의 부분 연결 패턴(예를 들어, 도 8의 K1-K1' 레인 상의 K11, K12, K13 참조)에 의해, 매트릭스 배열에서 열 방향으로 인접한 LED 패키지의 각 Cathode 전극영역 간이 레인 별로 전기적으로 일체화되어 연결될 수 있다. 이때, 열 방향으로 인접한 어느 2개의 LED 패키지 간에 형성되는 부분 연결 패턴은, 그 2개의 LED 패키지에서 서로 대향되는 위치 관계에 놓인 동일 극성의 2개의 구동단자 간을 연결하는 회로 패턴일 수 있다(도 8의 K12 또는 K13 참조).
도 8의 투명 배선 패턴 구조는 행 별로 또한 열 별로의 레인 별 일체화된 회로 패턴을 구성할 수 있는 바, 도 7의 기존 패턴에 비해, 배선 공간을 매우 효율적으로 활용할 수 있는 이점이 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 제1색 발광 칩, 제2색 발광 칩, 제3색 발광 칩을 포함하는 3색 발광 패키지로서,
    상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩 별로 구비된 제1 극성의 전극패드와 하나씩 전기적으로 연결되는 복수의 제1 구동단자와, 상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩의 제2 극성의 전극패드들과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 구동단자를 포함하고,
    상기 복수의 제2 구동단자는 상기 패키지 하면 양단에 서로 이격되어 배치되는, 3색 발광 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩은 상기 패키지 내부의 동일 평면 상에서 서로 이격되어 일렬 배치되며,
    상기 제2 구동단자는 상기 패키지 하면에서 상기 일렬 배치된 길이 방향의 일단 및 상기 일단에 대향되는 타단에 배치되는, 3색 발광 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 구동단자는 상기 패키지 하면에서 상기 복수의 제2 구동단자 사이에 서로 분리되어 배치되는, 3색 발광 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 구동단자는 전기적으로 연결된 상기 제1색 발광 칩, 상기 제2색 발광 칩, 상기 제3색 발광 칩의 각각의 배치 순서에 상응하도록 패키지 하면에 분리 배치되는, 3색 발광 패키지.
  5. 백색 발광 패키지로서,
    보색 관계의 제1색 발광 칩과 제2색 발광 칩을 포함하고,
    상기 제1색 발광 칩 및 상기 제2색 발광 칩의 제1 극성의 전극패드들과 전기적으로 연결되는 2개의 제1 구동단자와, 상기 제1색 발광 칩 및 상기 제2색 발광 칩의 제2 극성의 전극패드들과 전기적으로 연결되는 2개의 제2 구동단자를 포함하고,
    상기 2개의 제1 구동단자 상호간 및 상기 2개의 제2 구동단자 상호간은 각각 상기 패키지 하면에서 대각선 방향으로 마주보는 위치에 배치되는, 백색 발광 패키지.
  6. 투명 디스플레이 장치로서,
    투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 매트릭스 형태로 평면 배열되는 상기 제1항 내지 상기 제4항 중 어느 한 항에 따른 복수 개의 발광 패키지; 및
    상기 투명 기판과 상기 복수 개의 발광 패키지 사이에 개재되고, 상기 복수 개의 발광 패키지에서 동일 신호원의 구동단자 간을 전기적으로 연결하며, 상기 복수 개의 발광 패키지가 각각 독립 구동될 수 있도록 상기 투명 기판 상에 회로 패턴을 형성하는 투명 배선
    을 포함하는 투명 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 투명 배선은,
    상기 매트릭스 형태로 평면 배열된 복수 개의 발광 패키지 중, 제1 방향에서 인접한 2개의 발광 패키지의 상기 동일 신호원의 제1 구동단자 간을 전기적으로 연결하는 제1 회로 패턴과, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 인접한 2개의 발광 패키지의 제2 구동단자 간을 전기적으로 연결하는 제2 회로 패턴을 포함하는, 투명 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 회로 패턴은, 상기 제1 방향을 기준으로 할 때 레인(Lane) 별로 일렬 배치되는 발광 패키지들의 동일 신호원의 모든 제1 구동단자들이 전기적 일체를 이루도록 라인(line) 형성되는, 투명 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 회로 패턴은,
    상기 제1 회로 패턴과 동일 평면 상에 형성되고, 상기 제2 방향을 기준으로 할 때 레인(Lane) 별로 일렬 배치되는 발광 패키지들의 모든 제2 구동단자들이 전기적 일체를 이루도록 형성되되,
    상기 제1 방향으로 라인 형성된 제1 회로 패턴과 교차되지 않도록, 상기 제2 방향으로 일렬 배치된 발광 패키지에서 각각 인접한 2개의 제2 구동단자 사이의 연결 부위에 맞춰 단절된 형태의 회로 패턴으로 형성되는, 투명 디스플레이 장치.
  10. 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 매트릭스 형태로 평면 배열되는 복수 개의 백색 발광 패키지; 및 상기 투명 기판과 상기 복수 개의 발광 패키지 사이에 개재되고, 상기 복수 개의 백색 발광 패키지가 각각 독립 구동될 수 있도록 상기 투명 기판 상에 회로 패턴을 형성하는 투명 배선을 포함하는 투명 디스플레이 장치로서,
    상기 백색 발광 패키지는, 제1 극성에 상응하는 2개의 제1 구동단자와 제2 극성에 상응하는 2개의 제2 구동단자를 포함하고, 상기 2개의 제1 구동단자 상호간 및 상기 2개의 제2 구동단자 상호간이 각각 상기 패키지 하면에서 대각선 방향으로 마주보는 위치에 배치되며,
    상기 투명 배선은 상기 복수 개의 백색 발광 패키지의 매트릭스 배열에서 레인(Lane) 별로 동일 신호원의 구동단자 간이 연결되도록 패턴 형성되는, 투명 디스플레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 투명 배선은,
    상기 매트릭스 형태로 평면 배열된 복수 개의 백색 발광 패키지 중, 제1 방향에서 레인(Lane) 별로 일렬 배치된 인접한 2개의 백색 발광 패키지의 제1 구동단자 간을 전기적으로 각각 연결하는 복수의 회로 패턴을 포함하고,
    상기 회로 패턴은,
    상기 인접한 2개의 백색 발광 패키지에서, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 기준으로 할 때 서로 대향하는 위치 관계에 놓인 2개의 제1 구동단자 간을 연결하는 연결 패턴으로 형성되는, 투명 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 투명 배선은,
    상기 매트릭스 형태로 평면 배열된 복수 개의 백색 발광 패키지 중, 상기 제2 방향을 기준으로 레인(Lane) 별로 일렬 배치된 인접한 2개의 백색 발광 패키지에서 최단 거리의 제2 구동단자 간을 전기적으로 각각 연결하는 복수의 회로 패턴을 포함하는, 투명 디스플레이 장치.
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