KR20170119503A - light emitting device and light emitting bulb comprising the same - Google Patents
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Abstract
발광소자가 개시된다. 이 발광소자는, 길이 방향으로 연장된 비도전성 투명기판; 상기 비도전성 투명기판 상의 일측에 배치된 입력단자; 상기 비도전성 투명기판 상의 타측에 배치된 출력단자; 상기 비도전성 투명기판 상에 어레이되고 각각이 입력단과 출력단을 갖는 n개의 발광다이오드칩들; 및 상기 비도전성 투명기판 상에서 상기 n개의 발광다이오드칩들을 직렬 연결하는 연결수단을 포함하며, 상기 연결수단은 상기 입력단자와 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제1 발광다이오드칩의 입력단 사이를 연결하는 제1 연결부를 포함하며, 상기 제1 연결부는 도전성 투명물질로 형성된다.A light emitting device is disclosed. The light emitting device includes: a non-conductive transparent substrate extending in the longitudinal direction; An input terminal disposed on one side of the non-conductive transparent substrate; An output terminal disposed on the other side of the non-conductive transparent substrate; N light emitting diode chips arranged on the non-conductive transparent substrate and each having an input end and an output end; And connecting means for serially connecting the n light emitting diode chips on the non-conductive transparent substrate, wherein the connecting means connects between the input terminal and an input end of the first one of the n light emitting diode chips And a first connection part, wherein the first connection part is formed of a conductive transparent material.
Description
본 발명은 필라멘트형 발광소자 및 이를 포함하는 발광벌브에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 전방과 후방 모두에 대하여 광을 발하는 필라멘트형 발광소자 및 이를 이용하는 발광벌브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a filament type light emitting device and a light emitting bulb including the filament type light emitting device. More particularly, the present invention relates to a filament type light emitting device that emits light to both front and rear sides and a light emitting bulb using the same.
예컨대 발광다이오드를 이용하는 반도체 광원은 기존의 광원과 비교할 때 높은 효율, 긴 수명 및 작은 크기 등 많은 장점들을 갖는다. 반도체 광원을 이용하는 많은 조명장치가 개발되었으며, 그 중 하나가 발광벌브이다. 대부분의 발광벌브는 히트싱크와, 그 히트싱크 상에 장착된 판형 서브마운트와, 그 서브마운 상에 장착된 하나 이상의 발광소자를 포함한다. 그러나, 이러한 발광벌브는 광 지향각 범위가 좁아 전방 일정 각도 범위 내에서만 광을 발한다는 한계가 있다. 이에 대하여, 글로브 내측에 전방으로 돌출된 형태의 다면 입체를 마련하고 그 다면 입체의 여러 면에 발광소자들을 장착하여, 광 지향각을 넓힌 발광벌브가 제안되었다. 그러나, 이러한 발광벌브는 측방향으로의 발광량 증가가 있기는 하지만 후방으로 발광량 증가가 여전히 없으며, 또한, 무겁고 외관도 나쁘다는 단점이 있다.Semiconductor light sources using, for example, light emitting diodes have many advantages, such as high efficiency, long lifetime and small size compared to conventional light sources. Many lighting devices utilizing semiconductor light sources have been developed, one of which is a light bulb. Most light emitting bulbs include a heat sink, a plate-shaped submount mounted on the heat sink, and one or more light emitting elements mounted on the submount. However, such a light bulb has a narrow range of light-directing angles, and thus has a limitation in that it emits light only within a certain range of forward angles. On the other hand, a light-emitting bulb having a wide light-guiding angle by providing light-emitting elements on various surfaces of a multi-sided body provided on the inside of the globe, However, although there is an increase in the light emission amount in the lateral direction, such a light emission bulb is disadvantageous in that there is no increase in the amount of light emitted rearward, and also that it is heavy and has a bad appearance.
이에 대하여 여러 개의 발광소자를 필라멘트 타입으로 글로브 내에 설치한 발광벌브가 개발되었다.In response thereto, a light emitting bulb having a plurality of light emitting elements provided in a globe in a filament type has been developed.
이러한 종래 발광벌브에 있어서, 발광소자는 기다란 패키지와, 그 기다란 패키지에 실장되는 복수의 발광다이오드칩을 포함한다. 각 발광소자는 양 단부 측으로 리드단자들을 구비한다. 리드단자들을 이용하여 발광소자들을 직렬로 연결하되, 발광소자들을 차례로 발광 방향이 바뀌도록 배치하면, 전체적으로 볼 때 후배광 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 이 기술은 여전히 각 발광소자에서 나오는 빛은 한 방향만을 향하고 있어서 많은 수의 발광소자를 이용하지 않는 한 원하는 광 지향각 특성을 얻기 어렵다.In such a conventional light emitting bulb, the light emitting element includes a long package and a plurality of light emitting diode chips mounted on the long package. Each light emitting element has lead terminals on both end sides. The light emitting elements are connected in series by using the lead terminals. When the light emitting elements are arranged so that the light emitting directions are changed in turn, the afterglow effect can be obtained as a whole. However, since the light emitted from each light emitting element is directed only in one direction, it is difficult to obtain a desired light directing angle characteristic unless a large number of light emitting elements are used.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전방과 후방 양측 모두에 대한 배광이 요구되는 발광벌브에 유용하게 이용될 수 있도록, 전방과 후방 모두에 대하여 광을 발하는 필라멘트형 발광소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a filament type light emitting device that emits light toward both a front side and a rear side so as to be usefully used in a light emitting bulb requiring light distribution for both the front side and the rear side.
본 발명의 일측면에 따른 발광소자는 길이 방향으로 연장된 비도전성 투명기판; 상기 비도전성 투명기판 상의 일측에 배치된 입력단자; 상기 비도전성 투명기판 상의 타측에 배치된 출력단자; 상기 비도전성 투명기판 상에 어레이되고 각각이 입력단과 출력단을 갖는 n개의 발광다이오드칩들; 및 상기 비도전성 투명기판 상에서 상기 n개의 발광다이오드칩들을 직렬 연결하는 연결수단을 포함하며, 상기 연결수단은 상기 입력단자와 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제1 발광다이오드칩의 입력단 사이를 연결하는 제1 연결부를 포함하며, 상기 제1 연결부는 도전성 투명물질로 형성된다.A light emitting device according to an aspect of the present invention includes: a longitudinally extending non-conductive transparent substrate; An input terminal disposed on one side of the non-conductive transparent substrate; An output terminal disposed on the other side of the non-conductive transparent substrate; N light emitting diode chips arranged on the non-conductive transparent substrate and each having an input end and an output end; And connecting means for serially connecting the n light emitting diode chips on the non-conductive transparent substrate, wherein the connecting means connects between the input terminal and an input end of the first one of the n light emitting diode chips And a first connection part, wherein the first connection part is formed of a conductive transparent material.
일 실시예에 따라, 상기 입력단과 상기 출력단은 상기 발광다이오드칩 각각에서 상기 비도전성 투명기판을 향해 연장된 전극패드를 포함한다.According to one embodiment, the input end and the output end include electrode pads extending from the light emitting diode chips toward the non-conductive transparent substrate.
일 실시예에 따라, 상기 연결수단은, 상기 제1 연결부와 이격되고 상기 제1 발광다이오드칩의 출력단과 연결되는 제2 연결부를 더 포함하며, 상기 제2 연결부는 도전성 투명물질로 형성된다.According to an embodiment, the connecting means further includes a second connecting portion spaced apart from the first connecting portion and connected to an output end of the first LED chip, and the second connecting portion is formed of a conductive transparent material.
일 실시예에 따라, 상기 제2 연결부는 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제2 발광다이오드칩의 입력단과 연결된다.According to an embodiment, the second connection unit is connected to the input terminal of the second light emitting diode chip among the n light emitting diode chips.
일 실시예에 따라, 상기 연결수단은 상기 출력단자와 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제n 발광다이오드칩의 출력단 사이를 연결하는 제n+1 연결부를 포함하며, 상기 제n+1 연결부는 도전성 투명물질로 형성된다.According to an embodiment, the connecting means includes an (n + 1) -th connecting portion for connecting between the output terminal and an output terminal of the n-th light emitting diode chip among the n light emitting diode chips, And is formed of a transparent material.
일 실시예에 따라, 상기 제n+1 연결부와 이격되고 상기 제n 발광다이오드칩의 입력단과 연결되는 제n 연결부를 더 포함하며, 상기 제n 연결부는 도전성 투명물질로 형성된다.According to an embodiment of the present invention, the light emitting diode further includes an n-th connecting portion spaced apart from the (n + 1) -th connecting portion and connected to the input terminal of the n-th light emitting diode chip, and the n-th connecting portion is formed of a conductive transparent material.
일 실시예에 따라, 상기 연결수단은 상기 n개의 발광다이오드칩 중 이웃하는 발광다이오드칩들 사이를 연결하는 연결부들을 포함하며, 상기 연결부들은 도전성 투명물질로 형성된다.According to one embodiment, the connecting means includes connecting portions connecting between neighboring LED chips of the n LED chips, and the connecting portions are formed of a conductive transparent material.
일 실시예에 따라, 상기 입력단자와 상기 출력단자 각각은, Ag, Au, Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 금속 모재와, 상기 금속 모재에 코팅된 반사물질막을 포함한다.According to an embodiment, each of the input terminal and the output terminal includes a metal base material containing at least one of Ag, Au, Cu and Al, and a reflective material film coated on the base metal material.
일 실시에에 따라, 상기 연결수단은 복수의 연결부를 포함하며, 상기 복수의 연결부는 Ni, Au, Pt, Pd 및 W 중 적어도 하나를 포함하는 금속물질이 10㎛ 이하 두께로 투명하게 상기 비도전성 투명기판 상에 형성된다.According to one embodiment, the connecting means includes a plurality of connecting portions, and the plurality of connecting portions are made of a metal material including at least one of Ni, Au, Pt, Pd and W, Is formed on the transparent substrate.
일 실시예에 따라, 상기 연결수단은 ITO로 형성된 형성된 복수의 도전성 투명 연결부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 도전성 투명 연결부와 상기 입력단 또는 상기 출력단의 범프 사이에는 금속 전극층이 개재될 수 있다.According to one embodiment, the connecting means may comprise a plurality of conductive transparent connections formed of ITO. At this time, a metal electrode layer may be interposed between the conductive transparent connection portion and the bump of the input terminal or the output terminal.
상기 연결수단은 위에서와 같이 미세 두께의 금속막으로 형성되어 투명하거나 또는 투명한 금속산화물인 ITO로 이루어지거나 또는 ITO 상에 금속 전극층을 더 포함하는 구조 등의 다양한 구조로 형성될 수 있다. The connection means may be formed of various structures such as a structure in which ITO is formed as a transparent or transparent metal oxide formed of a metal film having a fine thickness as described above, or a structure in which a metal electrode layer is further formed on ITO.
일 실시예에 따라, 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 하나 이상의 발광다이오드칩이 발광그룹을 형성하고, 상기 발광그릅은 620 ~ 680㎚ 파장의 발광다이오드칩을 포함한다.According to an embodiment, one or more LED chips of the n LED chips form a light emitting group, and the light emitting group includes an LED chip having a wavelength of 620 to 680 nm.
일 실시예에 따라. 상기 발광그룹은 상기 입력단자 또는 상기 출력단자와 인접하게 620 ~ 680㎚ 파장의 발광다이오드칩을 포함한다.According to one embodiment. The light emitting group includes a light emitting diode chip having a wavelength of 620 to 680 nm adjacent to the input terminal or the output terminal.
일 실시예에 따라, 상기 620 ~ 680㎚ 파장의 발광다이오드칩이 상기 발광그룹의 일측 또는 타측 끝에 위치한다.According to one embodiment, the light emitting diode chip having the wavelength of 620 to 680 nm is located at one side or the other side of the light emitting group.
일 실시예에 따라, 상기 620 ~ 680㎚ 파장의 발광다이오드칩은 입력단 또는 출력단에서 상기 연결부가 두개 이상 연결된다.According to one embodiment, the light emitting diode chip having a wavelength of 620 to 680 nm is connected to two or more of the connection portions at an input end or an output end.
본 발명의 다른 측면에 따라 발광벌브가 제공되며, 이 발광벌브는 베이스; 상기 베이스에 결합된 투광성 글로브(globe); 상기 투광성 글로브 내에서 상기 소켓 베이스와 연결된 리드들; 상기 리드들에 연결되어 상기 리드들을 통해 전원을 공급받되, 전방과 후방으로 빛을 발하는 하나 이상의 발광소자를 포함하며, 상기 발광소자는, 길이 방향으로 연장된 비도전성 투명기판과, 상기 비도전성 투명기판 상의 일측에 배치된 입력단자와, 상기 비도전성 투명기판 상의 타측에 배치된 출력단자와, 상기 비도전성 투명기판 상에 어레이되고 각각이 입력단과 출력단을 갖는 n개의 발광다이오드칩들과, 상기 비도전성 투명기판 상에서 상기 n개의 발광다이오드칩들을 직렬 연결하는 연결수단을 포함하며, 상기 연결수단은 상기 입력단자와 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제1 발광다이오드칩의 입력단 사이를 연결하는 제1 연결부와, 상기 제1 연결부와 이격되고 상기 제1 발광다이오드칩의 출력단 및 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제2 발광다이오드칩의 입력단과 연결되는 제2 연결부와, 상기 출력단자와 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제n 발광다이오드칩의 출력단 사이를 연결하는 제n+1 연결부와, 상기 제n+1 연결부와 이격되고 상기 제n 발광다이오드칩의 입력단과 연결되는 제n 연결부를 포함하며, 상기 제1 연결부, 상기 제2 연결부, 상기 제n 연결부 및 상기 제n+1 연결부는 도전성 투명물질로 형성된다.According to another aspect of the present invention there is provided a light bulb comprising: a base; A translucent globe coupled to the base; Leads connected to the socket base in the transparent globe; And at least one light emitting device connected to the leads and supplied with power through the leads and emitting light forward and backward, the light emitting device comprising: a non-conductive transparent substrate extending in the longitudinal direction; An output terminal disposed on the other side of the non-conductive transparent substrate; n light emitting diode chips arranged on the non-conductive transparent substrate and each having an input terminal and an output terminal; And a connection unit connecting the n light emitting diode chips in series on a transparent transparent substrate, wherein the connection unit includes a first connection unit connecting the input terminal and an input end of the first light emitting diode chip among the n light emitting diode chips, And an output terminal of the first light emitting diode chip and a second light emitting device among the n light emitting diode chips spaced apart from the first connection portion. An n + 1 connection part for connecting between the output terminal and an output terminal of the nth light emitting diode chip among the n light emitting diode chips; and an (n + 1) And an nth connection part connected to an input terminal of the nth light emitting diode chip, wherein the first connection part, the second connection part, the nth connection part and the (n + 1) th connection part are formed of a conductive transparent material.
일 실시예에 따라, 상기 제1 연결부는 상기 입력단자에 대응되고 제1폭을 갖는 부분과 상기 제1 발광다이오드칩의 입력단에 대응되는 제2 폭을 갖는 부분을 포함하고, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 크다.According to one embodiment, the first connection portion includes a portion corresponding to the input terminal and having a portion having a first width and a portion having a second width corresponding to an input end of the first LED chip, Is greater than the second width.
일 실시예에 따라, 상기 제n+1 연결부는 상기 출력단자에 대응되고 제1 폭을 갖는 부분과 상기 제n 발광다이오드칩의 출력단에 대응되는 제2 폭을 갖는 부분을 포함하고, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 크다.According to an embodiment, the (n + 1) th connection portion includes a portion corresponding to the output terminal and having a portion having a first width and a portion having a second width corresponding to an output end of the nth light emitting diode chip, And the width is larger than the second width.
일 실시예에 따라, 상기 제1 연결부와 상기 제n+1 연결부 사이의 연결부들은 제1 폭을 가지며, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 크다.According to an embodiment, the connection portions between the first connection portion and the (n + 1) th connection portion have a first width, and the first width is larger than the second width.
본 발명에 따르면, 전방과 후방 양측 모두에 대한 배광이 요구되는 발광벌브에 유용하게 이용될 수 있는 필라멘트형 발광소자가 구현된다. 이 발광소자는 비도전 투명기판 상에 도전성 투명막의 패턴으로 형성된 연결수단이 발광다이오드칩, 특히, 플립칩 타입 발광다이오드칩들을 입력단자와 출력단자 사이에서 신뢰성 있게 전기 연결하므로, 발광다이오드칩들의 후방으로 나온 광이 도전성 투명막으로 된 연결수단과 비도전성 투명기판을 통해 방해됨 없이 방출된다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a filament type light emitting element which can be usefully used in a light bulb requiring light distribution for both front and rear sides is realized. In this light emitting device, since the connecting means formed in the pattern of the conductive transparent film on the non-conductive transparent substrate reliably electrically connects the light emitting diode chip, especially the flip chip type light emitting diode chip, between the input terminal and the output terminal, Is emitted without interfering with the connecting means made of the conductive transparent film and the non-conductive transparent substrate.
도 1은 발광벌브를 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 발광벌브에 적용되는 필라멘트형 발광소자를 설명하기 위한 평단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 필라멘트형 발광소자를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필라멘트형 발광소자를 확대 도시한 평단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필라멘트형 발광소자를 확대 도시한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필라멘트형 발광소자를 부분적으로 도시한 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필라멘트형 발광소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필라멘트형 발광소자를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the light bulb as a whole.
2 is a plan sectional view for explaining a filament type light emitting device applied to a light bulb according to an embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view showing the filament type light emitting device shown in Fig.
4 is an enlarged plan sectional view of a filament type light emitting device according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged side sectional view of a filament type light emitting device according to an embodiment of the present invention.
6 is a side cross-sectional view partially showing a filament type light emitting device according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a filament-type light emitting device according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a filament type light emitting device according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 발광벌브는 베이스(2000)와, 상기 베이스(2000)의 전단 개구부에 결합된 투광성 글로브(3000)와, 상기 베이스(3000)의 내측에 설치되어 상기 투광성 글로브(3000)가 둘러싸는 공간까지 연장된 전력공급용 리드들(4200, 4400)과, 상기 투광성 글로브(3000) 내에 배치되며 상기 전력공급용 리드들(4200, 4400)을 통해 전력을 공급받아 발광하는 복수의 발광소자(1000)들을 포함한다.1, the light emitting bulb includes a
상기 베이스(2000)는, 전원공급용 소켓에 분리 가능하게 결합되는 것으로서, 소켓과 전기 접속되는 전극들을 구비한다. 또한, 소켓과 접속을 위해 예를 들면 소켓의 암나사부에 대응하는 수나사부를 포함한다.The
상기 투광성 글로브(3000)는, 이하 설명되는 바와 같이 전방은 물론이고 후방으로도 광을 발할 수 있는 발광소자(1000)들의 특성에 맞게, 발광소자(1000)들을 기준으로 전방 영역은 물론이고 후방 영역을 포함하는 전체 부분이 투명한 재료로 형성된다. 상기 투광성 글로브(3000)는 전체적으로 구 형상부(3200)과 상기 구 형상부(3200)의 후방에 일체로 형성되어 상기 베이스와 결합되는 목부(3400)를 포함한다. The light
상기 전력 공급용 리드들(4200, 4400)은 상기 베이스(2000) 내에 세워져 설치되어 상기 투광성 글로브(3000)가 둘러싸는 공간까지 연장된다. 상기 전력 공급용 리드들(4200, 4400)은 이하 더 자세히 설명되는 발광소자(1000)들에 전력을 공급하는 기능과 더불어 상기 발광소자(1000)들을 단단하게 지지하는 역할도 한다. 상기 복수의 발광소자(1000)들은 굴곡을 이루면서 직렬로 연결된다. 전술한 리드들(4200, 4400)들 중 하나의 리드(4200)는 상기 복수의 발광소자(1000)들 중 직렬 배열 첫번째 발광소자(1000)의 전원 입력측 리드단자와 연결되고, 나머지 하나의 리드(4400)는 복수의 발광소자(1000)들의 직렬 배열 마지막 발광소자(1000)의 전원 츨력측 리드단자와 연결된다. 복수의 발광소자(1000) 각각은 일정 강성을 가지면서 일측 및 타측으로 돌출된 외부 연장 단자들(1001, 1002; 도 2 내지 도 5 참조)에 의해 상호 그리고 상기 리드들(4200, 4400)들과 연결되어 형태를 유지함과 더불어 전력을 공급받을 수 있다. The power supply leads 4200 and 4400 are installed upright in the
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 발광소자(1000)는, 길이 방향으로 연장된 비도전성 투명기판(1100)과, 상기 비도전성 투명기판(1100) 상의 일측에 배치된 입력단자(1210)와, 상기 비도전성 투명기판(1100) 상의 타측에 배치된 출력단자(1220와, 상기 비도전성 투명기판(1100) 상에 어레이되고 각각이 입력단(1320)과 출력단(1340)을 갖는 n개의 발광다이오드칩(1300)들과, 상기 비도전성 투명기판(1100) 상에서 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들을 직렬 연결하는 연결수단(1400)을 포함한다. 또한, 상기 발광소자(1000)는 좌우 양측으로 돌출된 외부 연장 단자들(1001, 1002)의 노출을 허용하면서 상기 발광다이오드칩(1300)들 및 그 발광다이오드칩(1300)들이 실장된 비도전성 투명기판(1100)을 덮는 기다란 투광성 봉지재(1500)를 더 포함할 수 있다. 상기 투광성 봉지재(1500)는 투명 수지를 몰딩하여 형성될 수 있으며, 상기 발광다이오드칩(1300)들 중 적어도 일부 발광다이오드칩(1300)들, 특히, 청색 발광다이오드칩들과 협력하여 백색광을 만드는 파장변환물질, 예컨대, 형광체가 포함될 수 있다.2 to 5, the
상기 연결수단(1400)은 상기 비도전성 투명기판(1100) 상에 투명하게 그리고 도전성을 갖도록 형성되는 것으로서, 상기 입력단자(1210)와 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 제1 발광다이오드칩(1301)의 입력단(1320) 사이를 연결하는 제1 연결부(1401)와, 상기 제1 연결부(1401)와 이격되고 상기 제1 발광다이오드칩(1301)의 출력단(1340) 및 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 제2 발광다이오드칩(1302)의 입력단(1320)과 연결되는 제2 연결부(1402)와, 상기 출력단자(1220)와 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 제n 발광다이오드칩(130n)의 출력단(1340) 사이를 연결하는 제n+1 연결부(140n+1)와, 상기 제n+1 연결부(140n+1)와 이격되고 상기 제n 발광다이오드칩(130n)의 입력단(1320)과 연결되는 제n 연결부(140n)를 포함한다. 또한, 상기 연결수단(1400)은 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 이웃하는 두 발광다이오드칩(1300, 1300)들 사이를 연결하는 중간의 연결부(1403,…)들을 포함한다. The
앞에서, 언급한 바와 같이, 상기 제1 연결부, 상기 제2 연결부, 상기 제n 연결부 및 상기 제n+1 연결부를 포함하는 모든 연결부들은 모두 이격되어 있고, 투명의 도전성 박막으로 형성된다. 이에 대해서는 이후 보다 더 자세히 설명하기로 한다. As mentioned above, all the connection portions including the first connection portion, the second connection portion, the n-th connection portion and the (n + 1) -th connection portion are all spaced apart and are formed of a transparent conductive thin film. This will be described in more detail below.
상기 비도전성 투명기판(1100)은 각각 평평한 상부면과 하부면을 포함하며 길이방향으로 기다랗게 형성된다. 또한 상기 비도전성 투명기판(1100)은 투명 플라스틱, 투명 유리 또는 투명 석영과 같이 비도전성이면서 투명한 재료로 이루어진다. 상기 입력단자(1210)는 상기 비도전성 투명기판(1100)의 상면 일측, 더 구체적으로는, 상기 비도전성 투명기판(1100)의 일 단부측 상면에 도전성을 갖는 금속 재료로 형성된다. 또한, 상기 출력단자(1220)는 상기 비도전성 투명기판(1100)의 상면 타측, 더 구체적으로는, 상기 비도전성 투명기판(1100)의 타 단부측 상면에 도전성을 갖는 금속 재료로 형성된다. 상기 입력단자(1210) 및 상기 출력단자(1220) 각각은 비도전성 투명기판(1100) 외측으로 돌출된 외부 연장 단자들(1001, 1002) 각각에 연결되어 전술할 리드들(4200, 4400; 도 1 참조)과 연결된다.The non-conductive
상기 입력단자(1210)와 상기 출력단자(1220)의 형성 전, 상기 비도전성 투명기판(1100)의 상부면에는 도전성 투명막을 일정 패턴으로 형성하여 이루어진 연결수단(1400)이 제공된다. 상기 연결수단(1400)을 이루는 도전성 투명막 패턴은, 예컨대, 도전성 투명막을 비도전성 투명기판(1100) 상면에 전체적으로 형성한 후 마스크를 이용해 식각해 형성하거나, 또는 비도전성 투명기판(1100) 상에 배치된 마스크 위로 일정 패턴으로 도전성 투명막을 형성하여 이루어질 수 있다. 상기 도전성 투명막으로는 ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명 전극으로 이용되는 금속산화물 막이 이용될 수 있지만, Ni, Au, Pt, Pd 및 W 중 적어도 하나를 포함하는 금속물질이 10㎛ 이하 두께로 투명하게 형성하여 이루어지는 것이 바람직하다.A connecting
상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들은 상기 입력단자(1210)와 상기 출력단자(1220) 사이에서 상기 비도전성 투명기판(1100)의 상면에 일열로 어레이된다. 또한, 상기 n개의 발광다이오드칩(1300) 각각은 입력단(1320)과 출력단(1340)을 갖는데, 입력단(1320)과 출력단(1340) 각각은 상기 발광다이오드칩(1300) 각각에서 상기 비도전성 투명기판(1100)을 향해 연장된 전극패드(1321, 1341) 및/또는 범프(1322, 1342)를 포함한다.The n light emitting
또한, 상기 n개의 발광다이오드칩(1300) 각각은 플립칩 본딩에 의해 상기 비도전상 투명기판(1100) 상에 실장되는 플립칩 타입 발광다이오드칩으로서, 상기 실장에 의해 상기 비도전성 투명기판(1100) 상에 도전성 투명막으로 미리 형성된 연결수단(1400) 내 해당 도전성 투명 연결부와 연결되어, 직렬 연결 회로의 한 요소를 이룬다. 본 실시예에서는, 도전성을 갖는 투명 연결부(1401, 1402, 1403, …, 140n 또는 140n+1)들이 첫번째 발광다이오드칩, 출력단자와 마지막 발광다이오드칩, 그리고, 이웃하는 중간의 발광다이오드칩 사이를 연결하므로 기존 래터럴 타입 발광다이오드칩의 직렬 회로 연결에 필요했던 본딩와이어들이 사용되지 않는다. 또한, 각 발광다이오드칩(1300)들이 플립칩 타입임에도 불구하고 비도전성 투명기판(1100)을 향하는 방향으로 별도의 반사막을 구비하지 않고 각 발광다이오드칩(1300)과 비도전성 투명기판(1100) 사이에는 입력단(1320) 및 출력단(1340)을 제외하면 비어 있는 광투과 영역(aa)만이 존재하므로 후방으로도 광을 내보낼 수 있다. 광투과 영역(aa)에는 공기층이 존재하거나 또는 투광성 봉지재가 투광성 수지재료인 경우 그 투광성 수지재료로 채워질 수 있다.Each of the n light emitting
본 실시예에 있어서, 상기 n개의 발광다이오드칩(1300) 각각은 위에서 아래를 향해 차례로 투광성기판(1311), 제1 도전형 반도체층(1312), 활성층(1313) 및 제2 도전형 반도체층(1314)을 포함한다. 제2 도전형 반도체층(1314)의 일부 영역이 제1 전극패드(1321)와 연결되고 메사 식각에 의해 오픈된 제1 도전형 반도체층(1312)의 일부 영역이 제2 전극 패드(1341)와 연결된 구조를 포함한다.In this embodiment, each of the n light emitting
상기 투광성기판(1311)은 갈륨나이트라이드 계열의 제1 도전형 반도체층(1312), 활성층(1313) 및 제2 도전형 반도체층(1314)의 성장에 이용된 성장 기판, 더 바람직하게는, 투명 사파이어 기판일 수 있다. 제1 도전형 반도체층(1312) 및 제2 도전형 반도체층(1314)은 n형 반도체층 및 p형 반도체층일 수 있으며, 활성층(1313)은 멀티퀀텀웰(multi quantum well)을 포함할 수 있다.The
또한, 제1 범프(1322) 및 제2 범프(1342)에 의해, 상기 제1 전극 패드(1321) 및/또는 제2 전극 패드(1341)가 비도전성 투명기판(1100) 상의 도전성 투명 연결부(1401, 1402, 1403, …, 140n 또는 140n+1)와 연결된다.The
한편, 상기 입력단자(1210)는 Ag, Au, Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 금속 모재(1211)와 상기 금속 모재에 코팅된 반사물질막을 포함하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 출력단자(1220)도 Ag, Au, Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 금속 모재와 상기 금속 모재에 코팅된 반사물질막을 포함하는 것이 바람직하다.The
발광소자(1000)를 제작하기 위해, 미리 준비된 투명한 비도전성 투명기판(1100) 상에 10㎛ 이하 두께로 Ni, Au, Pt, Pd 또는 W 등을 포함하는 금속물질을 증착하거나 또는 ITO 등 투명 금속산화물을 증착하여, 도전성 투명막을 비도전성 투명기판(1100) 상에 형성하고, 상기 도전성 투명막을 식각하여 전술한 도전성 투명 연결부(1401, 1402, 1403, …, 140n 또는 140n+1)를 포함하는 연결수단(1400)을 비도전성 투명기판(1100) 상에 형성한다. 대안적으로, 비도전성 투명기판(1100) 상에 일정 패턴의 마스크를 형성하고 그 위에 투명 금속 산화물 또는 투명 금속을 미세 증착하여 상기 투명 연결부(1401, 1402, 1403, …, 140n 또는 140n+1)를 포함하는 연결수단(1400)을 형성할 수도 있다. 연결수단(1400) 형성을 위해 E-빔 또는 스퍼터링 공정이 이용될 수 있다.In order to manufacture the
다음, 발광다이오드칩(1300)들과 입력단자(1210) 및 출력단자(1220)를 상기 투명 연결부(1401, 1402, 1403, …, 140n 또는 140n+1)에 의해 전기적으로 직렬 연결되도록 상기 비도전성 투명기판(1100) 상에 배치 및 형성하는 공정이 수행된다. 이 공정에 의해, 상기 입력단자(1210)와 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 제1 발광다이오드칩(1301)의 입력단(1320) 사이가 투명의 도전성 제1 연결부(1401)에 의해 연결되고, 상기 제1 발광다이오드칩(1301)의 출력단(1340) 및 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 제2 발광다이오드칩(1302)의 입력단(1320)이 투명의 도전성 제2 연결부(1402)에 의해 연결되고, 상기 출력단자(1220)와 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 제n 발광다이오드칩(130n)의 출력단(1340)이 투명의 도전성 제n+1 연결부(140n+1)에 의해 연결되고, 투명의 도전성 제n 연결부(140n)은 상기 제n 발광다이오드칩(130n)의 입력단(1320)과 연결된다. 그리고, 상기 공정에 의해, 상기 n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 이웃하는 두 발광다이오드칩(1300, 1300)들 사이도 투명의 도전성 연결부들에 의해 연결된다.Next, the light emitting
이때, 상기 제1 연결부(1401)는 상기 입력단자(1210)에 대응되고 제1폭 w1을 갖는 부분과 상기 제1 발광다이오드칩(1301)의 입력단에 대응되는 제2 폭 w2를 갖는 부분을 포함한다. 또한, 상기 제n+1 연결부(140n+1)은 출력단자(1220)에 대응되고 제1 폭 w1을 갖는 부분과 상기 제n 발광다이오드칩(130n)의 출력단에 대응되는 제2 폭 w2을 갖는 부분을 포함한다. 또한, 상기 제1 연결부(1401)와 상기 제n+1 연결부(140n+1) 사이에 있는 연결부들은 제1 폭 w2을 갖는다. 제1 폭w1은 제2 폭 w2보다 크게 정해진다. The
두개의 외부 연장 단자들(1001, 1002; 도 1 참조) 각각은 입력단자(1210) 및 출력단자(1220)와 연결되어 좌우 양측으로 길게 돌출된다. 그리고, 두개의 외부 연장 단자들(1001, 1002; 도 1 참조)만이 외부로 노출된 상태로 비도전성 투명기판(1100) 및 발광다이오드칩(1300)들을 감싸는 광투과성 봉지재를 몰딩 형서하며, 이에 의해, 전술한 발광소자(1000)의 제작이 완료된다. 상기 광투광성 봉지재에는 청색 또는 자외선 파장의 광을 발하는 발광다이오드칩(1300)과 협력하여 백색광을 만드는 파장 변환 재료, 즉, 형광체가 포함될 수 있다. 백색광을 웜화이트광으로 바꾸어 내보내도록, 상기 복수개의 발광다이오드칩(1300)들 중에서 적어도 하나의 발광다이오드칩으로 620 ~ 680㎚ 파장을 발하는 것을 이용하는 것도 고려된다.Each of the two
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필라멘트형 발광소자를 부분적으로 도시한 측단면도이다.6 is a side cross-sectional view partially showing a filament type light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 필라멘트형 발광소자(1000)는, 복수의 도전성 투명 연결부(1403) 각각이 ITO로 형성되며, ITO로 이루어진 각 도전성 투명 연결부(1403; 이하 'ITO 투명 연결부'라 한다)와 입력단(1320)의 범프(1322) 또는 출력단(1340)의 범프(1342) 간의 접합력을 높이기 위해, ITO 투명 연결부(1403) 상에 상기 입력단(1320) 또는 상기 출력단(1340)의 범프(1322 또는 1422)와 직접 접하는 부가적인 불투명 금속 전극층(1404)을 해당 범프(1322 또는 1422)와 ITO 투명 연결부(1403) 사이에 제한적으로 포함한다. 나머지 구성은 앞선 실시예와 같거나 유사하므로 그 구체적인 설명은 생략한다. 6, the filament type
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필라멘트형 발광소자를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a filament type light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 비도전성 투명기판(1100) 상에 발광다이오드칩(1300)들이 각각 직렬로 연결되어 복수개의 발광 그룹(G1, G2)을 구성하며, 복수개의 발광 그룹(G1, G2)는 병렬로 연결된다. 발광 그룹들(G1, G2 ) 각각은 n개의 발광다이오드칩(1300)들을 포함하며, 앞에서 설명한 것과 같은 방식으로, n개의 발광다이오드칩(1300)들은 입력단자(1210)와 출력단자(1220) 사이에서 도전성 투명 연결부들(1401, 1402, 1403, …, 140n 또는 140n+1)을 포함하는 연결수단에 의해 직렬로 연결된다. 이때, n개의 발광다이오드칩(1300)들 중 입력단자(1210)와 인접하게 위치한 제1 발광다이오드칩(1301) 및/또는 출력단자(1220)에 인접하게 위치한 제n 발광다이오드칩(130n)은 620 ~ 680㎚ 파장의 광을 발하는 적색 발광다이오드칩인 것이 바람직하며, 나머지 발광다이오드칩(1300)들은 형광체와 함께 백색광을 만드는 청색 또는 자외선 파장의 발광다이오드칩인 것이 바람직하다.6, light emitting
도 7을 참조하면, 비도전성 투명기판(1100) 상에 발광다이오드칩(1300)들이 각각 직렬로 연결되어 복수개의 발광 그룹(G1, G2)을 구성하며, 복수개의 발광그룹(G1, G2)는 역병렬로 연결된다. 제1 발광 그룹(G1) 각각은 n개의 발광다이오드칩(1300)들을 포함하며, 앞에서 설명한 것과 같은 방식으로, n개의 발광다이오드칩(1300)들은 입력단자(1210)와 출력단자(1220) 사이에서 도전성 투명 연결부들(1401, 1402, 1403, …, 140n 또는 140n+1)을 포함하는 연결수단에 의해 직렬로 연결된다. 제2 발광그룹(G2)에 있어서는, 제1 발광그룹(G1)에 있어서 입력단자의 역할을 하는 구성요소 1210이 출력단자가 되고 제1 발광그룹(G1)에 있어서 출력단자 역할을 하는 구성요소 1220이 입력단자 역할을 한다. 도시하지 않았지만, 상기 620 ~ 680㎚ 파장의 발광다이오드칩은 입력단 또는 출력단에서 상기 연결부가 두개 이상 연결될 수 있다.7, light emitting
1000: 발광소자 1100: 비도전성 투명기판
1210: 입력단자 1220: 출력단자
1300, 1301, 1302, 130n: 발광다이오드칩
1400: 연결수단 1500: 투광성 봉지재
1401, 1402, 1403, 140n, 140n+1: 연결부1000: light emitting element 1100: non-conductive transparent substrate
1210: Input terminal 1220: Output terminal
1300, 1301, 1302, 130n: light emitting diode chip
1400: connecting means 1500: translucent encapsulant
1401, 1402, 1403, 140n, 140n + 1:
Claims (19)
상기 비도전성 투명기판 상의 일측에 배치된 입력단자;
상기 비도전성 투명기판 상의 타측에 배치된 출력단자;
상기 비도전성 투명기판 상에 어레이되고 각각이 입력단과 출력단을 갖는 n개의 발광다이오드칩들; 및
상기 비도전성 투명기판 상에서 상기 n개의 발광다이오드칩들을 직렬 연결하는 연결수단을 포함하며,
상기 연결수단은 상기 입력단자와 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제1 발광다이오드칩의 입력단 사이를 연결하는 제1 연결부를 포함하며,
상기 제1 연결부는 도전성 투명물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광소자.A non-conductive transparent substrate extending in the longitudinal direction;
An input terminal disposed on one side of the non-conductive transparent substrate;
An output terminal disposed on the other side of the non-conductive transparent substrate;
N light emitting diode chips arranged on the non-conductive transparent substrate and each having an input end and an output end; And
And connecting means for serially connecting the n light emitting diode chips on the non-conductive transparent substrate,
Wherein the connection unit includes a first connection unit for connecting between the input terminal and an input terminal of the first light emitting diode chip among the n light emitting diode chips,
Wherein the first connection portion is formed of a conductive transparent material.
상기 베이스에 결합된 투광성 글로브(globe);
상기 투광성 글로브 내에서 상기 베이스와 연결된 리드들; 및
상기 리드들에 연결되어 상기 리드들을 통해 전원을 공급받되, 전방과 후방으로 빛을 발하는 하나 이상의 발광소자를 포함하며,
상기 발광소자는, 길이 방향으로 연장된 비도전성 투명기판과, 상기 비도전성 투명기판 상의 일측에 배치된 입력단자와, 상기 비도전성 투명기판 상의 타측에 배치된 출력단자와, 상기 비도전성 투명기판 상에 어레이되고 각각이 입력단과 출력단을 갖는 n개의 발광다이오드칩들과, 상기 비도전성 투명기판 상에서 상기 n개의 발광다이오드칩들을 직렬 연결하는 연결수단을 포함하며, 상기 연결수단은 상기 입력단자와 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제1 발광다이오드칩의 입력단 사이를 연결하는 제1 연결부와, 상기 제1 연결부와 이격되고 상기 제1 발광다이오드칩의 출력단 및 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제2 발광다이오드칩의 입력단과 연결되는 제2 연결부와, 상기 출력단자와 상기 n개의 발광다이오드칩들 중 제n 발광다이오드칩의 출력단 사이를 연결하는 제n+1 연결부와, 상기 제n+1 연결부와 이격되고 상기 제n 발광다이오드칩의 입력단과 연결되는 제n 연결부를 포함하며, 상기 제1 연결부, 상기 제2 연결부, 상기 제n 연결부 및 상기 제n+1 연결부는 도전성 투명물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광벌브.Base;
A translucent globe coupled to the base;
Leads connected to the base in the transparent globe; And
And at least one light emitting element connected to the leads and being supplied with power through the leads and emitting light forward and backward,
The non-conductive transparent substrate includes a non-conductive transparent substrate extending in the longitudinal direction, an input terminal disposed on one side of the non-conductive transparent substrate, an output terminal disposed on the other side of the non-conductive transparent substrate, N light emitting diode chips each having an input terminal and an output terminal, and connection means for connecting the n light emitting diode chips in series on the non-conductive transparent substrate, wherein the connection means connects the input terminal and the n A first connection part connecting between the input ends of the first light emitting diode chips among the light emitting diode chips of the first light emitting diode chip and a second connection part connecting the output ends of the first light emitting diode chip and the second light emitting diode among the n light emitting diode chips, A second connection part connected to the input terminal of the chip, and an output terminal of the nth light emitting diode chip among the output terminal and the n light emitting diode chips And an nth connection part connected to an input terminal of the nth light emitting diode chip and spaced apart from the (n + 1) th connection part, wherein the first connection part, the second connection part, the nth And the connection part and the (n + 1) th connection part are formed of a conductive transparent material.
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