KR20180110614A - 발광 장치 및 당해 발광 장치를 포함하는 광 조사 장치 - Google Patents

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KR20180110614A
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야스오 코구레
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호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
전원 장치의 성능에 적합한 광 조사 장치를 용이하게 제조할 수 있는 기술을 제공한다.
(해결 수단)
발광 장치(M)는 애노드 패턴(310)과 캐소드 패턴(320)이 형성된 기판(410)과, 애노드 패턴과 캐소드 패턴에 접속되는 적어도 1 이상의 발광 소자(330)를 구비한다. 이 기판은 발광 장치(M)와는 상이한 다른 발광 장치와의 접속 방향으로 뻗는 애노드 패턴의 양단부의 각각에 발광 장치(M)를 다른 발광 장치에 접속하기 위한 연결부(350)를 가지고, 접속 방향으로 뻗는 캐소드 패턴의 양단부의 각각에 발광 장치(M)를 다른 발광 장치에 접속하기 위한 연결부(350)를 가진다.

Description

발광 장치 및 당해 발광 장치를 포함하는 광 조사 장치{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHT ILLUMINATING APPARATUS COMPRISING THE LIGHT EMITTING DEVICE}
본 개시는 발광 장치에 관한 것으로, 보다 특정적으로는 다른 발광 장치와 접속하기 위한 구성을 가지는 발광 장치에 관한 것이다.
최근, 다양한 용도로 발광 장치가 사용되고 있다. 예를 들면 발광 장치는 액정 디스플레이의 백라이트, 식물 육성용 조명, 내시경 등의 의료용 조명에 사용되고 있다. 발광 장치는 백열 전구, 형광등, LED(Light Emitting Diode) 조명 등 다양한 종류가 존재한다. 또 발광 장치는 가시광 뿐만아니라 자외광을 조사하는 것이 있다. 예를 들면 액정 패널이나 유기 EL(Electro Luminescence) 패널 등 FPD(Flat Panel Display)는 접착제로서 자외선 경화 수지가 사용되고 있다. 또 오프셋 매엽 인쇄용의 잉크로서 자외광의 조사에 의해 경화하는 자외선 경화형 잉크가 사용되고 있다. 자외광 조사 장치는 이와 같은 자외선 경화형 잉크나 자외선 경화 수지의 경화에 사용되고 있다. 이와 같이 다양한 종류의 발광 장치가 사용되고 있는데, 그 중에서도 최근 저소비전력화, 장수명화, 소형화의 관점에서 LED를 광원으로 하는 발광 장치가 주로 사용되고 있다.
LED를 사용한 발광 장치에 관하여, 예를 들면 일본 특개 2010-199005호 공보(특허문헌 1)는 「절연 기판의 제1 단변의 근방에 형성된 외부 회로와의 접속용의 제1 주단자와 제1 부단자와, 절연 기판(2)의 제1 단변과 대향하는 제2 단변의 근방에 형성된 외부 회로와의 접속용의 제2 주단자와 제2 부단자와, 절연 기판 상에 형성되고, 서로 이간하여 연속적으로 배치된 LED를 직렬 접속하기 위한 3 이상의 연결용 배선과, 인접하는 연결용 배선 사이에 각각 별개로 접속되어 동방향으로 직렬 접속한 복수의 LED」를 구비하는 LED 모듈을 개시하고 있다(「요약」 참조).
일본 특개 2010-199005호 공보
광 조사 장치에 요구되는 사양은 광 조사 장치가 탑재되는 제품에 따라 다양하다. 그 때문에 종래는 광 조사 장치의 사양에 적합한 기성품의 전원 장치가 없는 경우, 새로운 전원 장치의 개발, 또는 과잉 성능의 기성품의 전원 장치의 채용을 행하고 있었다.
그러나 새로운 전원 장치의 개발은 제품 개발 기간의 장기화 및 제품 개발 비용의 증대를 초래해버린다. 한편 과잉 성능의 기성품은 최종 제품의 제조 비용의 증대를 초래해버린다. 따라서 전원 장치의 성능에 적합한 광 조사 장치를 용이하게 제조하기 위한 기술을 필요로 하고 있다.
본 개시는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 전원 장치의 성능에 적합한 광 조사 장치를 용이하게 제조할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
어느 실시형태에 따른 발광 장치는 애노드 패턴과 캐소드 패턴이 형성된 기판과, 애노드 패턴과 캐소드 패턴에 접속되는 적어도 1 이상의 발광 소자를 구비한다. 이 기판은 상기 발광 장치와는 상이한 다른 발광 장치와의 접속 방향으로 뻗는 애노드 패턴의 양단부의 각각에 발광 장치를 다른 발광 장치에 접속하기 위한 연결부를 가지고, 접속 방향으로 뻗는 캐소드 패턴의 양단부의 각각에 발광 장치를 다른 발광 장치에 접속하기 위한 연결부를 가진다.
상기한 구성에 의하면, 발광 장치는 다른 발광 장치에 대하여 전기적으로 직렬 접속할 수도 있고, 병렬 접속할 수도 있다. 그 때문에 이 발광 장치를 사용하여 구성되는 광 조사 장치는 발광 장치끼리의 접속 관계를 조정함으로써, 용이하게 사양(예를 들면 정격 전류값 및 정격 전압값)이 변경될 수 있다. 이것에 의해 제조자는 기존의 전원 장치에 적합한 광 조사 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
또 캐소드 패턴은 애노드 패턴에 대하여 다른 발광 장치와의 접속 방향에 직교하는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 발광 장치에 의해 구성되는 광 조사 장치는 발광 장치의 연결부에 인접하는 다른 발광 장치의 연결부를 접속하는 것만으로 직렬 접속과 병렬 접속을 전환할 수 있다.
또 기판은 서로 전기적으로 병렬로 접속되는 복수의 발광 소자를 구비하는 것이 바람직하다. 이 발광 장치에 의해 구성되는 광 조사 장치는 순방향 전압의 합계값을 억제할 수 있다.
또 기판은 직사각형으로서, 다른 발광 장치와의 접속 방향은 기판의 길이 방향이다. 복수의 발광 소자의 각각은 기판의 폭 방향의 중심에 배치된다. 이 발광 장치에 의해 구성되는 광 조사 장치는 광 조사 강도의 불균일을 억제할 수 있다.
상기한 발광 장치에 있어서 발광 소자는 LED 소자를 포함한다. 이 경우 복수의 LED 소자의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.2V 이내가 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 복수의 LED 소자의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.1V 이내가 되도록 구성된다. 한층 더 바람직하게는 복수의 LED 소자의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.05V 이내가 되도록 구성된다. 이 구성에 따른 발광 장치 및 이 발광 장치에 의해 구성되는 광 조사 장치는 광 조사 강도의 불균일을 억제할 수 있다.
또 LED 소자는 애노드 전극과, 애노드 전극에 대하여 기판의 수직 방향으로 배치되는 캐소드 전극을 포함한다. 애노드 전극은 애노드 패턴에 접속된다. 캐소드 전극은 캐소드 패턴에 접속된다.
또 LED 소자는 애노드 전극과, 애노드 전극에 대하여 기판의 대략 수평 방향으로 배치되는 캐소드 전극을 포함한다. 애노드 전극은 애노드 패턴에 접속된다. 캐소드 전극은 캐소드 패턴에 접속된다.
또 연결부는 나사 구멍을 포함한다. 이것에 의해 제조자는 발광 장치와 다른 발광 장치의 접속을 용이하게 실현할 수 있다.
또 다른 실시형태에 따르면, 상기한 발광 장치를 복수 가지는 광 조사 장치가 제공된다. 광 조사 장치에 있어서 복수의 발광 장치는 제1 발광 장치와, 제1 발광 장치에 인접하는 제2 발광 장치를 포함한다. 제1 발광 장치의 캐소드 패턴 상에 설치된 연결부와, 제2 발광 장치의 애노드 패턴 상에 설치된 연결부는 전기적으로 접속된다. 이 경우 제1 발광 장치와 제2 발광 장치는 서로 전기적으로 직렬로 접속된다.
또 광 조사 장치에 있어서 제1 발광 장치의 애노드 패턴 상에 설치된 연결부와, 제2 발광 장치의 애노드 패턴 상에 설치된 연결부가 전기적으로 접속된다. 제1 발광 장치의 캐소드 패턴 상에 설치된 연결부와, 제2 발광 장치의 캐소드 패턴 상에 설치된 연결부는 전기적으로 접속된다. 이 경우 제1 발광 장치와 제2 발광 장치는 서로 전기적으로 병렬로 접속된다.
또 광 조사 장치는 제1 발광 장치에 배치되는 LED 소자의 순방향 전압과, 제2 발광 장치에 배치되는 LED 소자의 순방향 전압의 불균일이 0.2V 이내가 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 광 조사 장치는 이들 순방향 전압의 불균일이 0.1V 이내가 되도록 구성된다. 한층 더 바람직하게는 광 조사 장치는 이들 순방향 전압의 불균일이 0.05V 이내가 되도록 구성된다. 이 구성에 따른 광 조사 장치는 광 조사 강도의 불균일을 억제할 수 있다.
또 광 조사 장치에 있어서 제2 발광 장치는 제1 발광 장치에 대하여 제1 발광 장치에 포함되는 복수의 발광 소자의 배열 방향으로 배치된다. 광 조사 장치는 제1 발광 장치에 포함되는 복수의 발광 소자 중 제2 발광 장치에 가장 가까운 위치에 배치되는 발광 소자와, 제2 발광 장치에 포함되는 복수의 발광 소자 중 제1 발광 장치에 가장 가까운 위치에 배치되는 발광 소자의 간격이 제1 발광 장치에 포함되는 복수의 발광 소자 중 서로 인접하는 발광 소자끼리의 간격과 동일하게 구성된다. 이 구성에 의하면, 광 조사 장치 전체에 있어서 서로 인접하는 발광 소자의 간격이 동일하게 된다. 그 때문에 광 조사 장치는 광 조사 강도의 불균일을 억제할 수 있다.
어느 실시형태에 따른 발광 장치는 다른 발광 장치와의 접속 상태를 직렬 접속과 병렬 접속 사이에서 임의로 전환 가능하게 구성된다. 그 때문에 이들 발광 장치를 사용한 광 조사 장치는 발광 장치끼리의 접속 상태를 전환함으로써, 필요로 하는 전류값 및 전압값을 용이하게 변경할 수 있다(즉, 전원 장치의 성능에 용이하게 적합하게 할 수 있다).
도 1은 검사 장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 어느 실시형태에 따른 광 조사 장치(100)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 어느 실시형태에 따른 LED 모듈(M)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 어느 실시형태에 따른 LED칩(330)의 구성예 및 접속 관계예를 나타내는 도면이다.
도 5는 LED 모듈(M)과 다른 LED 모듈(M)의 접속 상태에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에 표시되는 광 조사 장치(100)의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 7은 LED 어셈블리(550A)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 표시되는 LED 어셈블리(550A)의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 9는 LED 어셈블리(550B)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에 표시되는 LED 어셈블리(550B)의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 11은 변형예 1에 따른 LED 어셈블리(550C)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11에 표시되는 LED 어셈블리(550C)의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 13은 변형예 2에 따른 LED 모듈(Ma)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 변형예 2에 따른 LED 모듈(Mb)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 변형예 3에 따른 LED칩(330A)의 구성 및 접속 관계를 나타내는 도면이다.
도 16은 변형예 4에 따른 LED 모듈(Mc)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 17은 변형예 4에 따른 LED칩(1600)의 구성 및 접속 관계를 나타내는 도면이다.
도 18은 플립칩형의 LED칩(1600A)의 구성 및 접속 관계를 나타내는 도면이다.
도 19는 변형예 5에 따른 LED 모듈(Md)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 20은 수형 접속부(1910)와 암형 접속부(1920)의 접속 관계를 나타내는 도면이다.
도 21은 변형예 6에 따른 LED 모듈(Me)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는 도 21에 표시되는 LED 모듈(Me)의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
이하, 실시형태에 따른 발광 장치 및 광 조사 장치에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는 동일한 부품에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 그들의 명칭 및 기능도 동일하다. 따라서 그들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다. 또한 이하에 설명되는 각 실시형태 및 각 변형예는 적당히 선택적으로 조합되어도 된다.
(검사 장치(1)의 구성)
도 1은 검사 장치(1)의 구성을 나타낸다. 검사 장치(1)는 어느 실시형태에 따른 발광 장치(예를 들면 후술하는 LED 모듈(M))에 의해 구성된 광 조사 장치(100)를 가진다. 검사 장치(1)는 광 조사 장치(100)에 더해, 드라이버 IC(110)와, 전원 장치(120)와, 카메라(140)와, 검출부(150)를 더욱 가진다. 검사 장치(1)는 검사 대상(130)의 표면형상(요철)을 검출한다.
드라이버 IC(110)는 전원 장치(120)로부터 공급되는 전력을 효율적으로 광 조사 장치(100)에 공급한다. 드라이버 IC(110)는 예를 들면 승압 초퍼 회로를 포함하고, PWM(Pulse Width Modulation) 방식에 의해 필요한 전력을 광 조사 장치(100)에 공급한다. 또 드라이버 IC(110)는 광 조사 장치(100)에 인가되는 전압이 미리 정해진 전압값을 넘은 경우에 동작을 정지하는 과전압 보호 회로 등의 회로를 포함할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 광 조사 장치(100)는 수평 방향으로 이동하는 검사 대상(130)의 피측정면에 대하여, 검사 대상(130)의 이동 방향과는 직교하는 방향(조사 방향과는 직교하는 폭 방향)으로 직선형상으로 뻗는 라인광을 조사 가능하도록 구성된다. 광 조사 장치(100)의 구체적인 구성은 도 2~4를 사용하여 후술된다.
검사 대상(130)은 예를 들면 알루미늄, 스테인레스, 압연재, 실리콘 기판이나 유리 기판 등의 재료로 형성되어 있고, 연마나 소성 가공에 의해 경면형상에 광(입사광)을 반사 가능한 피측정면을 가지고 있다. 라인광은 피측정면에 의해 반사되어 카메라(140)에 입사한다.
카메라(140)는 예를 들면 복수의 CCD(Charge Coupled Device)에 의해 구성된다. 카메라(140)는 피측정면의 법선에 대하여 광 조사 장치(100)와 선대칭의 위치에 배치되고, 피측정면에서 정반사된 라인광을 촬영한다. 카메라(140)는 취득한 화상 데이터를 검출부(150)에 출력한다.
검출부(150)는 예를 들면 프로세서와, 제어 프로그램을 격납하는 기억 장치에 의해 구성된다. 이 경우 프로세서는 제어 프로그램을 읽어들여 실행함으로써, 입력된 화상 데이터로부터 피측정면의 표면 상태(표면의 요철 상태)를 검출한다. 보다 구체적으로는 프로세서는 화상 데이터로부터 피측정면의 표면 각도를 산출하고, 이 표면 각도를 적산함으로써 피측정면의 요철 상태(표면 거칠기)를 평가한다.
또한 상기에서는 광 조사 장치(100)의 사용예로서 검사 장치(1)를 설명했는데, 광 조사 장치(100)의 사용예는 이것에 한정되지 않는다. 광 조사 장치(100)는 가시광, 자외광, 적외광을 조사하는 모든 장치에 사용될 수 있다. 예를 들면 광 조사 장치(100)는 가시광을 조사 가능하게 구성되고, 액정 디스플레이의 백라이트, 식물 육성용 조명, 내시경 등의 의료용 조명 그 밖의 용도에 사용될 수 있다. 또 광 조사 장치(100)는 자외광을 조사 가능하게 구성되고, 자외선 경화형 잉크나 자외선 경화 수지의 경화, 해충 구제, 포토리소그래피, 살균, EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)의 기억 내용의 소거 그 밖의 용도로 사용될 수 있다.
(광 조사 장치(100)의 구성)
도 2는 어느 실시형태에 따른 광 조사 장치(100)의 구성예를 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이 광 조사 장치(100)는 검사 대상(130)의 폭 방향(X 방향)으로 긴 직사각형 상의 하우징(200)을 가진다. 하우징(200) 중 검사 대상(130)에 대향하는 면(210)의 함몰된 개소에는 복수의 LED 모듈(M1, M2, …, M12)이 배치된다. 또 면(210)에는 복수의 LED 모듈(M1, M2, …, M12)을 덮는 광 사출창(220)이 설치되어 있다. 이하, LED 모듈(M1, M2, …)을 총칭하여 「LED 모듈(M)」이라고 한다. LED 모듈(M)은 발광 장치로서 기능한다.
(LED 모듈(M)의 구성)
도 3은 어느 실시형태에 따른 LED 모듈(M)의 구성예를 나타낸다. 도 3을 참조하여, LED 모듈(M)은 후술하는 기판(410) 상에 애노드 패턴(310)과 캐소드 패턴(320)이 형성되어 있다. 보다 구체적으로는 캐소드 패턴(320)은 애노드 패턴(310)에 대하여 인접하는 LED 모듈(M)끼리의 접속 방향(X 방향)에 대하여 직교하는 방향(Y 방향)으로 형성된다. 이들 애노드 패턴(310) 및 캐소드 패턴(320)은 예를 들면 구리박에 의해 실현될 수 있다. 동일한 LED 모듈(M)에 형성되는 애노드 패턴(310)과 캐소드 패턴(320)은 서로 접하지 않도록 구성된다.
어느 실시형태에 따른 LED 모듈(M)은 애노드 패턴(310)과 캐소드 패턴(320)에 접속되는 LED칩(330)(LED 소자)을 가진다. 도 3에 표시되는 예에 있어서 LED칩(330)은 애노드 패턴(310) 상에 배치되고, 본딩 와이어(450)를 통하여 캐소드 패턴(320)에 접속되어 있다. 또 도 3에 표시되는 예에 있어서 2개의 LED칩(330)이 동일한 LED 모듈(M)에 배치되어 있다. 이들 LED칩(330)은 서로 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. LED 모듈(M)에 있어서 복수의 LED칩(330)의 각각이 배치되는 위치는 접속 방향(X 방향)에 직교하는 방향(Y 방향)에 있어서의 LED 모듈(M)(기판(410))의 중심일 수 있다. 바꾸어 말하면, 복수의 LED칩(330)의 각각이 배치되는 위치는 직사각형인 LED 모듈(M)(기판(410))의 길이 방향(접속 방향)에 직교하는 폭 방향(Y 방향)에 있어서의 중심일 수 있다. 이것에 의해 광 조사 장치(100)의 광 조사 강도의 불균일이 억제된다. 그 이유는 도 5를 사용하여 후술된다.
어느 실시형태에 있어서 복수의 LED칩(330)의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.2V 이내가 되도록 구성된다. 그 이유는 LED 모듈(M)의 광 조사 강도의 불균일 및 광 조사 장치(100)의 광 조사 강도의 불균일이 억제되기 때문이다. 다른 실시형태에 있어서 이들 광 조사 강도의 불균일을 더욱 억제하기 위해서, 이들 복수의 LED칩(330)의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.1V 이내가 되도록 구성된다. 또 다른 실시형태에 있어서 이들 복수의 LED칩(330)의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.05V 이내가 되도록 구성된다.
또 LED 모듈(M)에는 다른 LED 모듈(M)에 접속하기 위한 연결부(350)가 네 모서리에 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, LED 모듈(M)은 다른 LED 모듈(M)과의 접속 방향(X 방향)으로 뻗는 애노드 패턴(310) 및 캐소드 패턴(320)의 양단부의 각각에 다른 LED 모듈(M)에 접속하기 위한 연결부(350)를 가진다. 어느 실시형태에 있어서 연결부(350)는 나사가 들어가는 구멍일 수 있다. 연결부(350)에 나사가 삽입통과됨으로써 LED 모듈(M)은 하우징(200)의 면(210)에 고정된다. 바람직하게는 4개의 연결부(350)는 LED 모듈(M)의 외형에 대한 기하학적 중심을 관통하는 법선을 축으로 하여 점대칭이 되도록 배치된다. 후술하는 바와 같이 LED 모듈(M)은 다른 LED 모듈(M)에 대하여 180° 회전한 상태로 접속되는 경우(직렬 접속)와, 회전하지 않고 접속되는 경우(병렬 접속)가 있다. 복수의 연결부(350)가 점대칭이 되도록 배치됨으로써, 상기 어느 접속 방법이었다고 해도 서로 접속되는 2개의 LED 모듈(M)의 Y 방향에 있어서의 중심이 일직선 상에 배치된다. 즉, 복수의 연결부(350)가 점대칭이 되도록 배치됨으로써, 광 조사 장치(100)의 소형화를 실현할 수 있다.
또한 상기한 예에서는 광 조사 장치(100)는 발광 장치로서 LED칩을 가지는 LED 모듈(M)을 채용하고 있는데, 레이저 다이오드를 가지는 모듈을 채용해도 된다. 또한 이 경우 광 조사 장치(100)는 레이저 다이오드로부터 발해지는 광을 집광하여 라인형상의 레이저광으로 변화시키는 실리드리컬 렌즈를 더욱 가지고 있어도 된다. 이어서 LED칩(330)의 구성 및 접속 관계에 대해서 설명한다.
(LED칩(330)의 구성)
도 4는 어느 실시형태에 따른 LED칩(330)의 구성예 및 접속 관계예를 나타낸다. 도 4(A)는 LED 모듈(M)의 LED칩(330) 주변부를 X축 방향에서 본 도면이다. 도 4(B)는 LED 모듈(M)의 LED칩(330) 주변부를 Z축 방향에서 본 도면이다. LED칩(330)은 반도체층(420)과, 애노드 전극(430)과, 캐소드 전극(440)을 가진다. 캐소드 전극(440)은 애노드 전극(430)에 대하여 반도체층(420)을 끼우고 기판(410)의 수직 방향으로 배치되어 있다. 애노드 전극(430)은 애노드 패턴(310)에 접속된다. 애노드 전극(430)과 애노드 패턴(310) 사이에는 이들을 밀접시키기 위한 도전성의 다이 본드가 형성된다. 캐소드 전극(440)은 본딩 와이어(450)를 통하여 캐소드 패턴(320)에 접속된다. 따라서, 도 4에 표시되는 LED칩(330)은 전류가 기판(410)에 대하여 수직 방향(Z 방향)으로 흐르는 소위 수직형의 칩이다. 이와 같은 수직형의 LED칩을 가지는 LED 모듈(M)의 기판(410)은 예를 들면 도전성을 가지는 질화알루미늄 세라믹스에 의해 실현된다.
도 4(B)에 나타내는 바와 같이 캐소드 전극(440)은 반도체층(420)의 상면(XY면)의 외주부 및 중앙부에 형성되어 있다. 그 때문에 반도체층(420)의 상면 중 2개의 영역(460)이 노출되어 있다. 반도체층(420)은 애노드 전극(430)측에 형성되는 P형 반도체층(도시하지 않음)과, 캐소드 전극(440)측에 형성되는 N형 반도체층(도시하지 않음)과, P형 반도체층과 N형 반도체층 사이에 형성되는 발광층(도시하지 않음)을 가진다. 애노드 전극(430)과 캐소드 전극(440) 사이에 전류가 인가되면, 발광층으로부터 광이 발생하고, 영역(460)을 통하여 하우징(200)의 면(210)에 설치된 광 출사창(220)으로부터 광이 조사된다.
또한 특별히 도시하고 있지는 않지만, LED 모듈(M)은 LED칩(330)의 주변부에 발광 효율을 높이기 위한 반사판이나, 안정성을 향상시키기 위한 밀봉 수지 그 밖의 구성을 더욱 가져도 된다.
(LED 모듈(M)끼리의 접속 관계)
도 5는 LED 모듈(M)과 다른 LED 모듈(M)의 접속 상태에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5에 표시되는 LED 어셈블리(550) 등가 회로를 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이 접속 부재(500)는 LED 모듈(M)과 다른 LED 모듈을 서로 전기적으로 접속한다. 접속 부재(500)는 일례로서 도전성의 가교 부재(510)와 나사(520)에 의해 구성되어 있다. 가교 부재(510)는 예를 들면 길이 방향(도 5에서는 X 방향)의 양단부의 각각에 구멍이 형성되는 구리판에 의해 구성된다. 가교 부재(510)에 형성된 구멍과 LED 모듈(M)에 형성된 연결부(350)(나사 구멍)가 겹친 상태에 있어서, 나사(520)가 이들 구멍에 삽입통과됨으로써 LED 모듈(M)끼리가 접속된다.
이 때, LED 어셈블리(550)에 포함되는 모든 LED칩(330)의 이웃하는 칩과의 칩간 거리는 동일하게 된다. 즉, 어느 LED 모듈(M)에 서로 인접하여 배치되는 LED칩(330)끼리의 간격은 일방의 LED 모듈(M)에 포함되는 복수의 LED칩(330) 중 당해 LED 모듈(M)과 인접하는 타방의 LED 모듈(M)에 가장 가까운 위치에 배치되는 LED칩(330)과, 타방의 LED 모듈(M)에 포함되는 복수의 LED칩(330) 중 일방의 LED 모듈(M)에 가장 가까운 위치에 배치되는 LED칩(330)의 간격과 동일하다. 구체예로서 도 5의 LED칩(330-11)과 LED칩(330-12)의 간격은 LED칩(330-12)과 LED칩(330-21)의 간격과 동일하다. 이와 같은 구성에 의하면, 광 조사 장치(100) 전체에 있어서 서로 인접하는 LED칩(330)끼리의 간격이 동일하게 된다. 이것에 의해 광 조사 장치(100)의 광 조사 강도의 불균일이 억제된다.
LED 모듈(M1)과 LED 모듈(M2)의 접속 상태에 대해서 설명한다. 도 5를 참조하여, LED 모듈(M1)의 애노드 패턴(310)과, LED 모듈(M2)의 애노드 패턴(310)이 접속 부재(500)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 또 LED 모듈(M1)의 캐소드 패턴(320)과, LED 모듈(M2)의 캐소드 패턴(320)이 접속 부재(500)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 즉, LED 모듈(M1)과 LED 모듈(M2)은 서로 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 그 때문에 도 6에 나타내는 바와 같이 LED 모듈(M1 및 M2)에 배치되는 4개의 LED칩(330-11, 330-12, 330-21, 330-22)은 서로 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 도 5를 다시 참조하여, LED 모듈(M3)과 LED 모듈(M4)의 접속 상태도 LED 모듈(M1)과 LED 모듈(M2)의 접속 상태와 마찬가지이다.
어느 실시형태에 있어서 광 조사 장치(100)는 서로 전기적으로 병렬로 접속되는 LED칩(330)(4개의 LED칩(330))의 각각의 순방향 전압의 불균일이 0.2V 이내가 되도록 구성된다. 그 이유는 복수의 LED 모듈(M)에 의해 구성되는 광 조사 장치(100)의 광 조사 강도의 불균일이 억제될 수 있기 때문이다. 다른 실시형태에 있어서 이 광 조사 강도의 불균일을 더욱 억제하기 위해서, 광 조사 장치(100)는 병렬로 접속되는 LED칩(330)의 각각의 순방향 전압의 불균일이 0.1V 이내가 되도록 구성된다. 또 다른 실시형태에 있어서 광 조사 장치(100)는 병렬로 접속되는 LED칩(330)의 각각의 순방향 전압의 불균일이 0.05V 이내가 되도록 구성된다.
이어서 LED 모듈(M2)과 LED 모듈(M3)의 접속 상태에 대해서 설명한다. LED 모듈(M2)의 캐소드 패턴(320)과, LED 모듈(M3)의 애노드 패턴(310)이 접속 부재(500)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 즉, LED 모듈(M2)과 LED 모듈(M3)은 서로 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 그 때문에 도 6에 나타내는 바와 같이 LED 모듈(M1 및 M2)에 배치되는 4개의 LED칩(330)과, LED 모듈(M3 및 M4)에 배치되는 4개의 LED칩(330)은 서로 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 또한 LED 모듈(M2)에 대하여 직렬 접속되는 LED 모듈(M3)은 기판(410)의 법선을 축으로 하여, LED 모듈(M2)에 대하여 180° 회전한 상태로 배치되어 있다. 보다 구체적으로는 LED 모듈(M3)은 LED 모듈(M2)에 대하여 XY 평면에 있어서의 기판(410)의 외형에 대한 기하학적 중심을 관통하는 법선을 축으로 하여 180° 회전한 상태(점대칭의 상태)로 배치되어 있다.
상기에 있어서 LED 모듈(M)에 실장되는 복수의 LED칩(330)의 각각이 배치되는 위치를 기판(410)의 Y 방향에 있어서의 중심으로 함으로써, 광 조사 장치(100)의 광 조사 강도의 불균일이 억제된다고 설명했다. 이것은 LED 모듈(M)끼리가 병렬 접속 또는 직렬 접속된 경우에 있어서도 광 조사 장치(100)에 배치되는 복수의 LED칩(330)의 각각의 Y 방향에 있어서의 위치가 동일해지기 때문이다.
또 상기에 있어서 캐소드 패턴(320)은 애노드 패턴(310)에 대하여 인접하는 LED 모듈(M)끼리의 접속 방향(X 방향)에 대하여 직교하는 방향(Y 방향)으로 형성되는 취지를 설명했다. 당해 구성에 의해 LED 모듈(M)의 연결부(350)와 인접하는 다른 LED 모듈(M)의 연결부(350)를 접속하는 것만으로, 이들 LED 모듈(M)끼리의 접속 상태를 용이하게 전환할 수 있다. 만일, LED 모듈(M)에 있어서 캐소드 패턴(320)이 애노드 패턴(310)에 대하여 인접하는 LED 모듈(M)끼리의 접속 방향(X 방향)으로 형성되는 경우, LED 모듈(M)의 애노드 패턴(310) 및 캐소드 패턴(320) 중 어느 일방만이 다른 LED 모듈(M)에 인접하게 된다. 그 때문에 이 경우 서로 인접하는 연결부(350)끼리를 접속하는 것만으로는 LED 모듈(M)끼리를 병렬 접속시킬 수 없다.
예를 들면 LED칩(330)의 순방향 전류(If)의 정격이 100mA이며, 순방향 전압(Vf)이 3V인 경우에, 광 조사 장치(100)는 서로 병렬로 접속된 4개의 LED칩(330)의 블록이 6개 직렬로 접속됨으로써 구성되어 있다고 하면, 광 조사 장치(100)의 정격 전류값은 400mA, 순방향 전압의 합계값은 18V가 된다.
도 7은 LED 어셈블리(550A)의 구성을 나타낸다. 또한 LED 어셈블리(550A)는 LED 모듈(M)끼리의 접속 관계를 제외하고, 도 5에서 설명한 LED 어셈블리(550)와 동일한 구성이다. 이 조건은 후술하는 LED 어셈블리(550B 및 550C)에 있어서도 마찬가지인 것으로 한다. 도 8은 도 7에 표시되는 LED 어셈블리(550A)의 등가 회로를 나타낸다.
도 7 및 도 8에 표시되는 예에 있어서 인접하는 LED 모듈(M)끼리는 전기적으로 직렬로 접속되어 있다. 이 경우 LED 어셈블리(550A)는 서로 병렬로 접속된 2개의 LED칩(330)의 블록이 12개 직렬로 접속됨으로써 구성되어 있다. 이 경우 LED 어셈블리(550A)의 정격 전류값은 200mA, 정격 전압값은 36V가 된다.
도 9는 LED 어셈블리(550B)의 구성을 나타낸다. 도 10은 도 9에 표시되는 LED 어셈블리(550B)의 등가 회로를 나타낸다. 도 9 및 도 10에 표시되는 예에 있어서 LED 어셈블리(550B)는 서로 병렬로 접속된 6개의 LED칩(330)의 블록이 3개 직렬로 접속됨으로써 구성되어 있다. 이 경우 LED 어셈블리(550B)의 정격 전류값은 600mA가 되고, 정격 전압값은 9V가 된다.
상기한 바와 같이 LED 모듈(M) 및 인접하는 다른 LED 모듈(M)의 애노드 패턴(310)끼리, 캐소드 패턴(320)끼리를 각각 접속한 경우, 이들은 전기적으로 병렬로 접속된다. 또 일방의 LED 모듈(M)의 애노드 패턴(310)과 인접하는 타방의 LED 모듈(M)의 캐소드 패턴(320)을 접속한 경우, 이들은 전기적으로 직렬로 접속된다. 바꾸어 말하면, LED 모듈(M)(발광 장치)은 다른 LED 모듈(M)과의 접속 상태를 직렬 접속과 병렬 접속 사이에서 임의로 전환 가능하게 구성된다. 그 때문에 광 조사 장치의 제조자는 LED 모듈(M)끼리의 접속 상태를 전환함으로써 광 조사 장치가 필요로 하는 전류값 및 전압값을 용이하게 변경할 수 있다. 이것에 의해 광 조사 장치의 제조자는 기존의 전원 장치의 사양에 적합한 광 조사 장치를 용이하게 제조할 수 있다. 그 결과, 이 광 조사 장치를 탑재한 제품(예를 들면 검사 장치(1))의 제조자는 제품의 개발 기간의 단축, 제품의 제조 비용의 저감을 실현할 수 있다.
덧붙여서 LED 모듈(M)에 배치되는 복수의 LED칩(330)의 각각은 서로 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 그 결과, 광 조사 장치의 정격 전압값이 높아지는 것이 억제되기 때문에, 광 조사 장치의 안전성이 담보될 수 있다. 또한 광 조사 장치의 정격 전압값이 낮으면, 광 조사 장치에 부과되는 안전성 시험의 기준이 완화된다(예를 들면 시험 항목수가 줄어든다). 그 때문에 제조자는 광 조사 장치의 제조 비용을 보다 저감할 수 있다.
또 LED 모듈의 기판으로서 세라믹을 사용하는 경우, 그 제조 특성상 큰 기판을 얻는 것이 어렵다는 문제가 있다. 종래는 복수의 LED 모듈을 각각 대응하는 드라이버 IC에 의해 구동함으로써 이 문제에 대응하고 있었다. 그러나 이 방법은 LED 모듈의 수만큼 드라이버 IC가 필요하게 되기 때문에, 제조 비용 및 소비전력의 면에서 불리했다. 이에 대해 실시형태에 따른 광 조사 장치는 복수의 LED 모듈(M)을 조합함으로써 광 조사 강도 및 광 조사 범위를 임의로 조정할 수 있다. 또 실시형태에 따른 광 조사 장치는 1개의 드라이버 IC에 의해 복수의 LED 모듈(M)을 구동 가능하기 때문에, 제조 비용의 억제 및 저소비전력을 실현할 수 있다.
(변형예 1)
상기한 예에 있어서 광 조사 장치는 인접하는 LED 모듈(M)끼리가 모두 동일한 방향(X 방향)으로 접속되도록 구성됨으로써 선 광원으로서 기능하고 있다. 또한 LED 모듈(M)끼리가 접속되는 방향은 1방향에 한정되지 않는다.
도 11은 변형예 1에 따른 LED 어셈블리(550C)의 구성을 나타낸다. 도 12는 도 11에 표시되는 LED 어셈블리(550C)의 등가 회로를 나타낸다. 도 11에 나타내는 바와 같이 LED 어셈블리(550C)는 전기적으로 병렬로 접속되는 3개의 LED 모듈(M)을 1개의 블록으로 하여, 6개의 블록이 직렬로 접속되도록 구성되어 있다. LED 어셈블리(550C)에 있어서 LED 모듈(M)끼리가 직렬로 접속되는 경우의 접속 방향(Y 방향)은 LED 모듈(M)끼리가 병렬로 접속되는 경우의 접속 방향(X 방향)에 대하여 직교하고 있다. 그 때문에 LED 모듈(M4)은 LED 모듈(M3)에 대하여 Y 방향으로 배치되어 있다.
당해 구성에 따른 LED 어셈블리(550C)는 선 광원으로서가 아니라 면 광원으로서 기능하고 있다. 이와 같이 실시형태에 따른 LED 모듈(M)을 사용한 광 조사 장치는 광 조사 장치에 배치하는 LED 모듈(M)의 수, 및 LED 모듈(M)끼리의 접속 관계를 조정함으로써 광 조사 강도 및 광 조사 범위를 용이하게 조정할 수 있다. 그 때문에 제조자는 요구 사양에 적합한 광 조사 장치를 용이하게 제조할 수 있다.
(변형예 2)
상기한 예에 있어서 LED 모듈(M)은 LED칩(330)이 2개 배치되도록 구성되어 있는데, LED칩(330)이 배치되는 수는 2개에 한정되지 않는다.
도 13은 변형예 2에 따른 LED 모듈(Ma)의 구성을 나타낸다. LED 모듈(Ma)은 6개의 LED칩(330)을 가진다. 이들 6개의 LED칩(330)의 각각은 서로 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. LED 모듈(Ma)의 정격 전류값은 600mA, 정격 전압값은 3V가 된다(LED칩(330)의 순방향 전류(If)가 100mA이며, 순방향 전압(Vf)가 3V인 경우). 즉, LED 모듈(Ma)을 조합하여 구성되는 광 조사 장치의 정격 전류값은 적어도 600mA, 정격 전압값은 적어도 3V가 된다.
도 14는 변형예 2에 따른 LED 모듈(Mb)의 구성을 나타낸다. LED 모듈(Mb)은 1개의 LED칩(330)을 가진다. 그 때문에 LED 모듈(Mb)을 조합하여 구성되는 광 조사 장치의 정격 전류값은 적어도 100mA, 정격 전압값은 적어도 3V가 된다(LED칩(330)의 순방향 전류(If)가 100mA이며, 순방향 전압(Vf)이 3V인 경우). 상기한 바와 같이 LED 모듈에 탑재되는 LED칩(330)의 수가 적을수록, 당해 LED 모듈로 구성되는 광 조사 장치의 사양의 자유도가 높아진다. 그 때문에 LED 모듈(Mb)을 조합하여 구성되는 광 조사 장치는 전원 장치의 사양에 보다 적합하게 할 수 있다.
(변형예 3)
도 15는 변형예 3에 따른 LED칩(330A)의 구성 및 접속 관계를 나타낸다. LED칩(330A)은 반도체층(420), 애노드 전극(430) 및 캐소드 전극(440)이 애노드 패턴(310)이 아니라 캐소드 패턴(320) 상에 형성되어 있는 점에 있어서 LED칩(330)과 상이하다. 또 LED칩(330A)에서는 캐소드 전극(440)이 캐소드 패턴(320)에 접속되어 있다. 애노드 전극(430)은 캐소드 전극(440)에 대하여 반도체층(420)을 끼우고 기판(410)의 수직 방향(Z 방향)으로 배치되어 있다. 애노드 전극(430)은 본딩 와이어(450)를 통하여 애노드 패턴(310)에 접속되어 있다. 이와 같은 구성을 가지는 LED칩(330A)을 LED 모듈(M)에 배치한 경우에 있어서도 LED 모듈(M) 및 광 조사 장치는 상기 설명한 일련의 효과를 실현할 수 있다.
(변형예 4)
도 16은 변형예 4에 따른 LED 모듈(Mc)의 구성을 나타낸다. LED 모듈(Mc)은 LED칩(330) 대신에 LED칩(1600)을 가지는 점에 있어서 LED 모듈(M)과 상이하다. 도 17을 사용하여 LED칩(1600)의 구성 및 접속 관계를 설명한다.
도 17은 변형예 4에 따른 LED칩(1600)의 구성 및 접속 관계를 나타낸다. 도 17에 표시되는 LED칩(1600)은 반도체층(1720)과 패드(1730 및 1740)를 가진다. 반도체층(1720)은 기판(1710) 상에 실장되어 있다. 패드(1730 및 1740)는 반도체층(1720) 상에 형성되어 있다. 보다 구체적으로는 P형 반도체층 상에 패드(1730)가 형성되어 있고, 발광층을 끼우고 P형 반도체층의 반대측에 형성되는 N형 반도체층 상에 패드(1740)가 형성되어 있다. 패드(1730)는 본딩 와이어(450)를 통하여 애노드 패턴(310)에 접속되어 있다. 패드(1740)는 본딩 와이어(450)를 통하여 캐소드 패턴(320)에 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 패드(1730)는 애노드 전극으로서, 패드(1740)는 캐소드 전극으로서 각각 기능하고 있다. 캐소드 전극(패드(1740))은 애노드 전극(패드(1730))에 대하여 기판(1710)의 대략 수평 방향으로 배치되어 있다. 이와 같은 LED칩(1600)은 전류가 기판(1710)에 대하여 대략 수평 방향으로 흐르는 소위 수평형의 칩이다. 이와 같은 수평형의 LED칩(1600)을 가지는 LED 모듈의 기판(1710)은 예를 들면 절연체인 사파이어에 의해 실현된다. 또한 일반적으로 상기 설명한 수직형의 LED칩은 방열성이 높고 및 지향성이 높다는(고휘도) 특성을 가지는 것에 대해, 이 수평형의 LED칩은 전방위로의 발광이 가능하다는 특성을 가진다. 이와 같은 수평형의 LED칩을 가지는 LED 모듈(Mc) 및 광 조사 장치는 상기 설명한 일련의 효과를 실현할 수 있다.
또한 수평형의 칩으로서 LED칩(1600) 대신에 도 18에 나타내는 플립칩형의 LED칩(1600A)을 사용해도 된다. 도 18은 플립칩형의 LED칩(1600A)의 구성 및 접속 관계를 나타낸다.
LED칩(1600A)은 본딩 와이어를 통하지 않고 애노드 패턴(310) 및 캐소드 패턴(320)에 각각 접속되어 있는 점에 있어서 LED칩(1600)과 상이하다. 보다 구체적으로는 반도체층(1720)과 애노드 패턴(310) 사이에 애노드 전극으로서 기능하는 패드(1730)가 형성되어 있고, 반도체층(1720)과 캐소드 패턴(320) 사이에 캐소드 전극으로서 기능하는 패드(1740)가 형성되어 있다. 이와 같은 플립칩형의 LED칩(1600A)은 LED칩(1600)에 비해 본딩 와이어를 사용하지 않는 것에 따른 적은 실장 면적, 전극에 의한 광 차단이 없는 것에 따른 높은 발광 효율을 실현할 수 있다.
(변형예 5)
도 19는 변형예 5에 따른 LED 모듈(Md)의 구성을 나타낸다. LED 모듈(Md)은 연결부(350) 대신에 수형 접속부(1910)와 암형 접속부(1920)를 가지는 점에 있어서 도 3에서 설명한 LED 모듈(M)과 상이하다.
LED 모듈(Md)은 네 모서리에 수형 접속부(1910)와 암형 접속부(1920)가 교대로 형성되어 있다. 즉, 수형 접속부(1910) 및 암형 접속부(1920)는 LED 모듈(Md)의 중심을 기준으로 하여 점대칭이 되도록 배치되어 있다.
도 20은 수형 접속부(1910)와 암형 접속부(1920)의 접속 관계를 나타낸다. 도 20에 나타내는 바와 같이 수형 접속부(1910)는 볼록부를 가지고, 암형 접속부(1920)는 오목부를 가진다. 이들 볼록부와 오목부가 끼워맞춰지도록 구성되어 있다. 수형 접속부(1910) 및 암형 접속부(1920)는 도전성 부재에 의해 구성되어 있다.
상기한 구성에 의하면 일방의 LED 모듈(Md) 및 타방의 LED 모듈(Md)은 수형 접속부(1910) 및 암형 접속부(1920)의 끼워맞춤에 의해 전기적으로 접속된다. 또 수형 접속부(1910) 및 암형 접속부(1920)는 LED 모듈(Md)의 중심을 기준으로 하여 점대칭이 되도록 배치되어 있다. 그 때문에 타방의 LED 모듈(Md)은 XY 평면에 있어서의 기판(410)의 외형에 대한 기하학적 중심을 관통하는 법선을 축으로 하여 일방의 LED 모듈(Md)에 대하여 180° 회전한 상태에서도 일방의 LED 모듈(Md)에 접속할 수 있다.
(변형예 6)
상기한 예에 있어서 LED 모듈(M)은 접속 방향(X 방향)으로 복수의 LED칩(330)이 일렬로 배열되도록 구성되어 있다. 그러나 기판(410) 상에 배치되는 복수의 LED칩(330)은 일렬로 배치되어 있지 않아도 된다.
도 21은 변형예 6에 따른 LED 모듈(Me)의 구성을 나타낸다. 도 22는 도 21에 표시되는 LED 모듈(Me)의 등가 회로를 나타낸다. LED 모듈(Me)에는 애노드 패턴(310) 및 캐소드 패턴(320)에 더해, 이들 패턴 사이에 중앙부 패턴(2100)이 형성되어 있다.
LED 모듈(Me)은 6개의 LED칩(330)을 가진다. 보다 구체적으로는 LED 모듈(Me)은 접속 방향(X 방향)을 따라 애노드 패턴(310)에 배치되는 3개의 LED칩(330)(이하, 「전열의 LED칩(330)」이라고도 함)과, X 방향을 따라 중앙부 패턴(2100)에 배치되는 3개의 LED칩(330)(이하, 「후열의 LED칩(330)」이라고도 함)을 가진다. 전열의 LED칩(330)과 후열의 LED칩(330)은 전기적으로 서로 직렬로 접속되어 있다.
LED 모듈(Me)은 X 방향에 직교하는 방향(Y 방향)에 있어서의 중심 위치로부터 전열의 LED칩(330)의 배치 위치까지의 거리와, 중심 위치로부터 후열의 LED칩(330)의 배치 위치까지의 거리가 동일하게 되도록 구성된다. 바람직하게는 6개의 LED칩(330)은 LED 모듈(Me)의 Y 방향에 있어서의 중심으로 뻗는 직선을 축으로 하여 선대칭이 되도록 배치된다. 더욱 바람직하게는 6개의 LED칩은 LED 모듈(Me)의 외형에 대한 기하학적 중심을 관통하는 법선을 축으로 하여 점대칭이 되도록 배치된다. 이것에 의해 복수의 LED 모듈(Me)에 의해 구성되는 LED 어셈블리에 있어서, 일방의 LED 모듈(Me)을 인접하는 타방의 LED 모듈(Me)에 대하여 직렬 접속한 경우와 병렬 접속한 경우에 있어서의 광 조사 강도의 불균일을 억제할 수 있기 때문이다.
상기한 바와 같이 LED 모듈에 배치되는 복수의 LED칩(330)은 접속 방향(X 방향)으로 일렬로 배치되어 있을 필요는 없고, 복수열로 배치되어 있어도 된다.
금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 표시되며, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1…검사 장치
100, 100A, 100B, 100C…광 조사 장치
110…IC 드라이버
120…전원 장치
130…검사 대상
140…카메라
150…검출부
200…하우징
210…면
310…애노드 패턴
320…캐소드 패턴
330, 330A, 1600, 1600A…LED칩
350…연결부
410, 1710…기판
420, 1720…반도체층
430…애노드 전극
440…캐소드 전극
450…본딩 와이어
500…접속 부재
510…가교 부재
520…나사
550, 550A, 550B, 550C…LED 어셈블리
1730, 1740…패드
1910…수형 접속부
1920…암형 접속부
M, Ma, Mb, Mc, Md, Me…LED 모듈
2100…중앙부 패턴

Claims (18)

  1. 발광 장치로서,
    애노드 패턴과 캐소드 패턴이 형성된 기판과,
    상기 애노드 패턴과 상기 캐소드 패턴에 접속되는 적어도 1 이상의 발광 소자를 구비하고,
    상기 기판은
    상기 발광 장치와는 상이한 다른 발광 장치와의 접속 방향으로 뻗는 상기 애노드 패턴의 양단부의 각각에 상기 발광 장치를 다른 발광 장치에 접속하기 위한 연결부를 가지고,
    상기 접속 방향으로 뻗는 상기 캐소드 패턴의 양단부의 각각에 상기 발광 장치를 다른 발광 장치에 접속하기 위한 연결부를 가지는 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 캐소드 패턴은 상기 애노드 패턴에 대하여 상기 접속 방향에 직교하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 서로 전기적으로 병렬로 접속되는 복수의 상기 발광 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기판은 직사각형으로서,
    상기 접속 방향은 상기 기판의 길이 방향으로서,
    상기 복수의 발광 소자의 각각은 상기 기판의 폭 방향의 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode) 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 LED 소자의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.2V 이내가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 LED 소자의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.1V 이내가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 LED 소자의 각각은 순방향 전압의 불균일이 0.05V 이내가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LED 소자는 애노드 전극과, 상기 애노드 전극에 대하여 상기 기판의 수직 방향으로 배치되는 캐소드 전극을 포함하고,
    상기 애노드 전극은 상기 애노드 패턴에 접속되고,
    상기 캐소드 전극은 상기 캐소드 패턴에 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  10. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 LED 소자는 애노드 전극과, 상기 애노드 전극에 대하여 상기 기판의 대략 수평 방향으로 배치되는 캐소드 전극을 포함하고,
    상기 애노드 전극은 상기 애노드 패턴에 접속되고,
    상기 캐소드 전극은 상기 캐소드 패턴에 접속되는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결부는 나사 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 장치를 복수 가지는 광 조사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 발광 장치는 제1 발광 장치와, 상기 제1 발광 장치에 인접하는 제2 발광 장치를 포함하고,
    상기 제1 발광 장치의 캐소드 패턴 상에 설치된 연결부와, 상기 제2 발광 장치의 애노드 패턴 상에 설치된 연결부가 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 복수의 발광 장치는 제1 발광 장치와, 상기 제1 발광 장치에 인접하는 제2 발광 장치를 포함하고,
    상기 제1 발광 장치의 애노드 패턴 상에 설치된 연결부와, 상기 제2 발광 장치의 애노드 패턴 상에 설치된 연결부가 전기적으로 접속되고,
    상기 제1 발광 장치의 캐소드 패턴 상에 설치된 연결부와, 상기 제2 발광 장치의 캐소드 패턴 상에 설치된 연결부가 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 발광 소자는 LED 소자를 포함하고,
    상기 광 조사 장치는 상기 제1 발광 장치에 배치되는 LED 소자의 순방향 전압과, 상기 제2 발광 장치에 배치되는 LED 소자의 순방향 전압의 불균일이 0.2V 이내가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 발광 소자는 LED 소자를 포함하고,
    상기 광 조사 장치는 상기 제1 발광 장치에 배치되는 LED 소자의 순방향 전압과, 상기 제2 발광 장치에 배치되는 LED 소자의 순방향 전압의 불균일이 0.1V 이내가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 발광 소자는 LED 소자를 포함하고,
    상기 광 조사 장치는 상기 제1 발광 장치에 배치되는 LED 소자의 순방향 전압과, 상기 제2 발광 장치에 배치되는 LED 소자의 순방향 전압의 불균일이 0.05V 이내가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 발광 장치는 제1 발광 장치와, 상기 제1 발광 장치에 인접하는 제2 발광 장치를 포함하고,
    상기 제2 발광 장치는 상기 제1 발광 장치에 대하여 상기 제1 발광 장치에 포함되는 복수의 발광 소자의 배열 방향으로 배치되고,
    상기 제1 발광 장치에 포함되는 복수의 발광 소자 중 상기 제2 발광 장치에 가장 가까운 위치에 배치되는 발광 소자와, 상기 제2 발광 장치에 포함되는 복수의 발광 소자 중 상기 제1 발광 장치에 가장 가까운 위치에 배치되는 발광 소자의 간격은 상기 제1 발광 장치에 포함되는 복수의 발광 소자 중 서로 인접하는 발광 소자끼리의 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 광 조사 장치.
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