KR20190114803A - 광 조사 모듈 및 led 소자용 배선 기판 - Google Patents

광 조사 모듈 및 led 소자용 배선 기판 Download PDF

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KR20190114803A
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히로아키 와타나베
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호야 칸데오 옵트로닉스 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
LED 소자를 낮은 전압으로 구동 가능한 광 조사 모듈을 제공하는 것.
(해결 수단)
광 조사 모듈이 기판과, 기판 상에 병렬로 형성된 복수의 배선 패턴과, 배선 패턴 상에 배치되고 기판의 표면에 직교하는 방향으로 광을 출사하는 복수의 LED 소자를 구비하고, 각 배선 패턴은 제1 방향으로 직선 형상으로 뻗는 띠형상부와, 띠형상부로부터 제2 방향으로 돌출되는 제1 돌출부와, 띠형상부로부터 제2 방향과 상반되는 방향으로 돌출되는 제2 돌출부를 가지고, 제1 돌출부와 제2 돌출부는 제1 방향을 따라 교대로 형성되고, 복수의 LED 소자는 제1 돌출부 상과, 제2 돌출부에 대응하는 위치의 띠형상부 상에 배치되고, 각 LED 소자의 제1 전극은 바로 아래의 제1 돌출부 또는 띠형상부와 전기적으로 접속되고, 각 LED 소자의 제2 전극은 인접하는 배선 패턴의 띠형상부 또는 제2 돌출부에 와이어를 개재시켜 전기적으로 접속되어 있다.

Description

광 조사 모듈 및 LED 소자용 배선 기판{LIGHT ILLUMINATING MODULE AND WIRE BOARD FOR LED DEVICE}
본 발명은 기판 상에 복수의 LED(Light Emitting Diode) 소자를 구비한 광 조사 모듈 및 LED 소자에 전력을 공급하는 LED 소자용 배선 기판에 관한 것이다.
종래, 오프셋 매엽 인쇄용의 잉크로서 사용되는 자외선 경화형 잉크를 경화시키기 위해서 자외광 조사 장치가 사용되고 있다.
자외광 조사 장치로서는 종래 고압 수은 램프나 수은 제논 램프 등을 광원으로 하는 램프형 조사 장치가 알려져 있는데, 최근, 소비 전력의 삭감, 장수명화, 장치 사이즈의 컴팩트화의 요청으로부터, 종래의 방전 램프 대신에 자외 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로서 이용한 자외광 조사 장치가 실용에 제공되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
도 11은 특허문헌 1에 기재된 광원 유닛(자외광 조사 장치)의 구성을 나타내는 도면이며, 도 11(a)은 광원 유닛의 평면도이며, 도 11(b)은 광원 유닛의 기판(1) 상의 배선 패턴(사선부)을 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 특허문헌 1에 기재된 광원 유닛은 기판(1)과, 기판(1) 상에 배치된 복수의 띠형상 배선(2)과, 각 띠형상 배선(2) 상에 1열로 배치된 복수의 LED 소자(3)를 구비하고 있다. 각 띠형상 배선(2) 상의 LED 소자(3)는 인접하는 띠형상 배선(2) 상의 LED 소자(3)와 배선 방향에 있어서 서로 어긋나도록 배치되어, 기판(1) 전체적으로 엇갈린 형상으로 배치되어 있다. 그리고 각 LED 소자(3)의 상면 전극(4)에 접속된 와이어(5)가 인접하는 띠형상 배선(2)의 LED 소자(3)의 사이의 영역에 결선되어 있다.
일본 특개 2014-27214호 공보
이와 같이, LED 소자(3)를 엇갈린 형상의 배치로 함으로써, 광원 유닛이 조사 대상물(프린트 미디어)에 대하여 상대적으로 이동했을 때, 광원 유닛이 움직이는 이동폭 만큼의 범위에 대하여, 간극을 두지 않고 구석구석까지 자외광을 조사할 수 있다.
그러나, 도 11의 구성에 있어서는 배선 방향(즉, 도 11의 좌우 방향)으로 1열로 늘어서는 5개의 LED 소자(3)가 병렬로 접속되고, 배선 방향과 직교하는 방향(즉, 도 11의 상하 방향)의 8열의 LED 소자(3)가 직렬로 접속되는 구성이기 때문에, 각 LED 소자(3)의 동작 전압(Vf)을 5(v)로 하면, 광원 유닛 전체의 구동 전압(Vp)으로서는 Vp=5(v)×8열=40(v)이 필요하게 된다. 주위 부품이나 인접하는 다른 광 조사 모듈과의 연면 거리나 공간 거리에 관한 설계의 자유도를 보다 향상시키기 위해서, 안전 규격의 관점에서 구동 전압(Vp)을 보다 낮은 것으로 하는 것이 바람직하다.
구동 전압(Vp)을 저하시키기 위해서는 1열당의 LED 소자(3)의 개수(즉, 병렬 접속되는 LED 소자(3)의 개수)를 늘리는 것이 생각되는데, 도 11의 구성에 있어서는 각 띠형상 배선(2)의 LED 소자(3) 사이에, 와이어(5)를 결선하기 위한 스페이스(본딩 영역)를 설치할 필요가 있기 때문에, 1열당의 LED 소자(3)의 개수를 늘리기 위해서는 물리적인 제약이 있다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 병렬 접속되는 LED 소자의 개수를 늘리고, 낮은 전압으로 구동 가능한 광 조사 모듈(광원 유닛)을 제공하는 것이다. 또 이와 같은 광 조사 모듈의 LED 소자에 전력을 공급하는 LED 소자용 배선 기판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 광 조사 모듈은 기판과, 기판 상에 병렬로 형성된 복수의 배선 패턴과, 배선 패턴 상에 배치되고 기판의 표면에 직교하는 방향으로 광을 출사하는 복수의 LED(Light Emitting Diode) 소자를 구비하는 광 조사 모듈에 있어서, 각 배선 패턴은 기판의 표면을 제1 방향으로 직선 형상으로 뻗는 띠형상부와, 띠형상부로부터 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 돌출되는 제1 돌출부와, 띠형상부로부터 제2 방향과 상반되는 방향으로 돌출되는 제2 돌출부를 가지고, 제1 돌출부와 제2 돌출부는 제1 방향을 따라 교대로 형성되고, 복수의 LED 소자는 제1 돌출부 상과, 제2 돌출부에 대응하는 위치의 띠형상부 상에 배치되고, 각 LED 소자의 제1 전극은 바로 아래의 제1 돌출부 또는 띠형상부와 전기적으로 접속되고, 각 LED 소자의 제2 전극은 인접하는 배선 패턴의 띠형상부 또는 제2 돌출부에 와이어를 개재시켜 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, LED 소자(13)가 각 배선 패턴 상에 있어서 제2 방향으로 2열로 나뉘어 배치되어 병렬로 접속된다. 이 때문에 종래보다 병렬 접속되는 LED 소자의 개수를 늘릴 수 있고, 복수의 LED 소자를 낮은 전압으로 구동하는 것이 가능하게 된다.
또 제1 돌출부와 제2 돌출부가 사다리꼴의 형상을 나타내고 있는 것이 바람직하다.
또 제1 돌출부와 제2 돌출부가 직사각형의 형상을 나타내고 있는 것이 바람직하다. 또 이 경우, 띠형상부, 제1 돌출부 및 제2 돌출부의 각 LED 소자에 근접하는 위치에, 패턴이 형성되어 있지 않은 영역이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또 제1 돌출부의 선단부는 LED 소자의 사이즈와 대략 동일하며, 선단부 이외의 부분은 LED 소자의 폭보다 가는 것이 바람직하다.
또 띠형상부의 제2 방향의 폭이 LED 소자의 폭보다 넓은 것이 바람직하다.
또 띠형상부의 제2 방향의 폭이 LED 소자의 폭보다 좁은 것이 바람직하다.
또 복수의 LED 소자는 기판 상에서 전체적으로 엇갈린 형상이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.
또 다른 관점에서는 본 발명의 LED 소자용 배선 기판은 기판과, 기판 상에 병렬로 형성되고, 기판 상에 배치되는 복수의 LED 소자에 전력을 공급하는 복수의 배선 패턴을 구비하는 LED 소자용 배선 기판으로서, 각 배선 패턴은 기판의 표면을 제1 방향으로 직선 형상으로 뻗는 띠형상부와, 띠형상부로부터 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 돌출되는 제1 돌출부와, 띠형상부로부터 제2 방향과 상반되는 방향으로 돌출되는 제2 돌출부를 가지고, 제1 돌출부와 제2 돌출부는 제1 방향을 따라 교대로 형성되고, 제1 돌출부 상과, 제2 돌출부에 대응하는 위치의 띠형상부 상에, LED 소자를 배치 가능한 LED 배치 영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, LED 소자를 엇갈린 형상의 배치로 하면서도 낮은 전압으로 구동 가능한 광 조사 모듈이 실현된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제6 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제7 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제8 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제9 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제10 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 11은 종래의 광 조사 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
(제1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)의 개략 구성을 설명하는 도면이다. 도 1(a)은 광 조사 모듈(10)의 평면도이며, 도 1(b)은 광 조사 모듈(10)의 배선 패턴도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(10)은 자외광 조사 장치 등에 탑재되어 자외광을 발하는 장치이며, 일반적으로 1개 이상의 광 조사 모듈(10)이 도시하지 않는 기대(예를 들면, 히트 싱크) 상에 배치되어, 자외광 조사 장치 내에 수용되어 있다.
도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 광 조사 모듈(10)은 기판(11)과, 기판(11)의 표면에 재치된 복수(도 1(a)에 있어서는 40개)의 LED 소자(13)를 구비하고 있다. 또 기판(11) 상에는 전원용 패턴(16)과, 접지용 패턴(17)과, 복수의 배선 패턴(18)이 형성되어 있다. 또한 본 명세서에 있어서는 광 조사 모듈(10)로부터 출사되는 자외광의 진행 방향을 Z축 방향으로 하고, 배선 패턴(18)이 뻗는 방향(도 1의 좌우 방향)을 X축 방향으로 하며, X축 방향 및 Z축 방향과 직교하는 방향(도 1의 상하 방향)을 Y축 방향으로 정의하여 설명한다.
기판(11)은 예를 들면 열전도율이 높은 질화알루미늄으로 형성된 직사각형 형상의 세라믹스 기판이며, 그 Y축 방향 일단측(도 1(a), (b)에 있어서 상측)에는 외부의 전원 장치(도시하지 않음)의 전원 단자(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되는 전원용 패턴(16)이 형성되고, Y축 방향 타단측(도 1(a), (b)에 있어서 하측)에는 외부의 전원 장치의 접지 단자(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되는 접지용 패턴(17)이 형성되어 있다. 또 전원용 패턴(16)과 접지용 패턴(17) 사이에는 3개의 배선 패턴(18)이 X축 방향으로 병렬로 형성되어 있다.
전원용 패턴(16), 접지용 패턴(17) 및 배선 패턴(18)은 LED 소자(13)에 전력을 공급하는 금속(예를 들면, 구리, 금)의 박막이다. 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 각 배선 패턴(18)은 X축 방향으로 직선 형상으로 뻗는 띠형상부(18a)와, 띠형상부(18a)로부터 Y축 방향으로 사다리꼴 형상으로 돌출되는 제1 돌출부(18b)와, 띠형상부(18a)로부터 Y축 방향과 상반되는 방향으로 사다리꼴 형상으로 돌출되는 제2 돌출부(18c)로 구성되어 있다. 그리고 본 실시형태에 있어서는 각 배선 패턴(18)의 제1 돌출부(18b)와 제2 돌출부(18c)가 X축 방향을 따라 교대로 형성되어 있고, 각 배선 패턴(18)의 제1 돌출부(18b) 사이에 인접하는 배선 패턴(18)의 제2 돌출부(18c)가 배치되고, 각 배선 패턴(18)의 제2 돌출부(18c) 사이에 인접하는 배선 패턴(18)의 제1 돌출부(18b)가 배치되도록 되어 있다. 또 전원용 패턴(16)은 X축 방향으로 직선 형상으로 뻗는 띠형상부(16a)와, 띠형상부(16a)로부터 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(18)의 제2 돌출부(18c) 사이에 사다리꼴 형상으로 돌출되는 돌출부(16b)를 가지고 있다. 또 접지용 패턴(17)은 X축 방향으로 직선 형상으로 뻗는 띠형상부(17a)와, 띠형상부(17a)로부터 Y축 방향과 상반되는 방향으로 인접하는 배선 패턴(18)의 제1 돌출부(18b) 사이에 사다리꼴 형상으로 돌출되는 돌출부(17c)를 가지고 있다. 또한 본 실시형태에 있어서는 전원용 패턴(16)과 접지용 패턴(17)의 형상이 배선 패턴(18)의 형상과는 상이한 것으로서 표시되어 있지만, 전원용 패턴(16)과 접지용 패턴(17)의 형상은 배선 패턴(18)의 형상과 동일하게 할 수도 있다.
도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 각 배선 패턴(18)에는 5개소의 제1 돌출부(18b)에 대응하여 5개의 LED 소자(13)가 배치되고, 5개소의 제2 돌출부(18c)에 대응하는 위치의 띠형상부(18a)에 5개의 LED 소자(13)가 배치되어 있다. 또 전원용 패턴(16)에는 5개소의 돌출부(16b)에 대응하여 5개의 LED 소자(13)가 배치되고, Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(18)의 제2 돌출부(18c)에 대응하는 위치에 5개의 LED 소자(13)가 배치되어 있다. 이와 같이 각 배선 패턴(18) 및 전원용 패턴(16)에는 10개의 LED 소자(13)가 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치되어 있어, 기판(11) 상의 40개의 LED 소자(13)는 전체적으로 엇갈린 형상의 배치로 되어 있다.
각 LED 소자(13)는 예를 들면 2.0mm(X축 방향 길이)×2.0mm(Y축 방향 길이)의 평면시 직사각형 형상의 외형을 가지고(도 1(a)), 상면에 캐소드 단자(14)를 구비하고, 하면에 애노드 단자(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 그리고 애노드 단자(제1 전극)는 바로 아래의 배선 패턴(18)(구체적으로는 제1 돌출부(18b) 또는 띠형상부(18a)) 또는 전원용 패턴(16)(구체적으로는 돌출부(16b) 또는 띠형상부(16a))에 대하여 다이 본드제(도시하지 않음)를 개재시켜 접합되어 있다. 다이 본드제는 LED 소자(13)와 배선 패턴(18) 또는 전원용 패턴(16)을 기계적 및 전기적으로 접합하기 위한 부재이며, 예를 들면, 도전성을 가지는 은(Ag) 페이스트가 사용되고 있다. 또 각 LED 소자(13)의 캐소드 단자(14)는 와이어(15)를 개재시켜 인접하는 배선 패턴(18)의 띠형상부(18a), 제2 돌출부(18c) 또는 접지용 패턴(17)의 띠형상부(17a), 돌출부(17c)에 전기적으로 접속되어 있다.
이와 같이 본 실시형태에 있어서는 각 배선 패턴(18) 상 및 전원용 패턴(16) 상에 있어서 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치된 10개의 LED 소자(13)가 병렬로 접속된다. 그리고 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(18) 상의 10개의 LED 소자(13)끼리가 서로 직렬로 접속되도록 되어 있다. 따라서 외부의 전원 장치(도시하지 않음)의 전원 단자(도시하지 않음)를 전원용 패턴(16)에 접속하고, 외부의 전원 장치의 접지 단자(도시하지 않음)를 접지용 패턴(17)에 접속하고, 소정의 구동 전압(Vp)을 인가하면, 40개의 LED 소자(13)를 동시에 구동할 수 있다. 또한 각 LED 소자(13)의 동작 전압(Vf)을 5(v)로 하면, 광 조사 모듈(10) 전체의 구동 전압(Vp)으로서는 Vp=5(v)×4열=20(v)을 인가하면 되기 때문에, 종래의 구성(도 11)과 비교하여 현격히 낮은 전압(즉, 50%의 구동 전압)으로 광 조사 모듈(10)을 구동하는 것이 가능하게 된다.
이상이 본 발명의 실시형태의 설명인데, 본 발명은 상기한 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니며, 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.
예를 들면, 본 실시형태의 광 조사 모듈(10)에 있어서는 40개의 LED 소자(13)가 5개(X축 방향)×8열(Y축 방향)의 태양으로 엇갈린 형상으로 배치되는 것으로서 설명했지만, LED 소자(13)의 개수나 열수에 제한은 없고, 사양에 따라서 적절히 선택할 수 있다.
또 본 실시형태의 LED 소자(13)는 자외광을 발하는 것으로서 설명했지만, 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 LED 소자(13)는 가시역 또는 적외역의 광을 발하는 것이어도 된다.
(제2 실시형태)
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 광 조사 모듈(20)의 개략 구성을 설명하는 도면이다. 도 2(a)는 광 조사 모듈(20)의 평면도이며, 도 2(b)는 광 조사 모듈(20)의 배선 패턴도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(20)은 각 배선 패턴(28)의 제1 돌출부(28b) 및 제2 돌출부(28c)가 LED 소자(13)와 대략 동일한 폭으로 띠형상부(28a)로부터 직사각형 형상으로 돌출되는 점, 전원용 패턴(26)의 돌출부(26b)가 LED 소자(13)와 대략 동일한 폭으로 띠형상부(26a)로부터 직사각형 형상으로 돌출되는 점 및 접지용 패턴(27)의 돌출부(27c)가 LED 소자(13)와 대략 동일한 폭으로 띠형상부(27a)로부터 직사각형 형상으로 돌출되는 점에서 제1 실시형태의 광 조사 모듈(10)과 상이하다.
본 실시형태에 있어서도 제1 실시형태와 마찬가지로 각 배선 패턴(28) 상 및 전원용 패턴(26) 상에 있어서 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치된 10개의 LED 소자(13)가 병렬로 접속된다. 그리고 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(28) 상의 10개의 LED 소자(13)끼리가 서로 직렬로 접속되도록 되어 있다. 따라서 종래의 구성(도 11)과 비교하여 현격히 낮은 전압(즉, 50%의 구동 전압)으로 광 조사 모듈(20)을 구동하는 것이 가능하게 된다.
(제3 실시형태)
도 3은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 광 조사 모듈(30)의 개략 구성을 설명하는 도면이다. 도 3(a)은 광 조사 모듈(30)의 평면도이며, 도 3(b)은 광 조사 모듈(30)의 배선 패턴도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(30)은 각 배선 패턴(38)의 제1 돌출부(38b)의 선단부 및 전원용 패턴(36)의 돌출부(36b)의 선단부에 LED 소자(13)의 사이즈와 대략 동일한 직사각형 형상의 패드가 형성되어 있고, 선단부 이외의 부분이 LED 소자(13)의 폭보다 가늘게 형성되어 있는 점, 각 배선 패턴(38)의 제2 돌출부(38c) 및 접지용 패턴(37)의 돌출부(37c)가 가늘게 형성되어 있는 점에서 제2 실시형태의 광 조사 모듈(20)과 상이하다.
본 실시형태에 있어서도 제2 실시형태와 마찬가지로 각 배선 패턴(38) 상 및 전원용 패턴(36) 상에 있어서 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치된 10개의 LED 소자(13)가 병렬로 접속된다. 그리고 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(38) 상의 10개의 LED 소자(13)끼리가 서로 직렬로 접속되도록 되어 있다. 따라서 종래의 구성(도 11)과 비교하여 현격히 낮은 전압(즉, 50%의 구동 전압)으로 광 조사 모듈(30)을 구동하는 것이 가능하게 된다. 또 본 실시형태에 있어서는 제1 돌출부(38b)의 선단부 및 돌출부(36b)의 선단부에 직사각형 형상의 패드부가 형성되어 있고, 선단부 이외의 부분이 가늘게 형성되어 있기 때문에, 제1 돌출부(38b)의 선단부 및 돌출부(36b)의 선단부에 LED 소자(13)를 탑재할 때 다이 본드제가 패드부에 머물러, LED 소자(13)의 위치 어긋남을 억제하는 것이 가능하게 된다.
(제4 실시형태)
도 4는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 광 조사 모듈(40)의 개략 구성을 설명하는 도면이다. 도 4(a)는 광 조사 모듈(40)의 평면도이며, 도 4(b)는 광 조사 모듈(40)의 배선 패턴도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(40)은 각 배선 패턴(48) 상의 제1 돌출부(48b)의 LED 소자(13)가 배치되는 영역에 근접하여, 직사각형 형상의 공백 패턴(48d)(패턴이 형성되어 있지 않은 영역)이 형성되어 있는 점, 각 배선 패턴(48) 상의 제2 돌출부(48c)의 대략 중앙부에 직사각형 형상의 공백 패턴(48e)(패턴이 형성되어 있지 않은 영역)이 형성되어 있는 점, 전원용 패턴(46) 상의 돌출부(46b)의 LED 소자(13)가 배치되는 영역에 근접하여, 직사각형 형상의 공백 패턴(46d)(패턴이 형성되어 있지 않은 영역)이 형성되어 있는 점, 전원용 패턴(46) 상의 띠형상부(46a)의 LED 소자(13)가 배치되는 영역에 근접하여, 직사각형 형상의 공백 패턴(46e)(패턴이 형성되어 있지 않은 영역)이 형성되어 있는 점에서 제2 실시형태의 광 조사 모듈(20)과 상이하다.
본 실시형태에 있어서도 제2 실시형태와 마찬가지로 각 배선 패턴(48) 상 및 전원용 패턴(46) 상에 있어서 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치된 10개의 LED 소자(13)가 병렬로 접속된다. 그리고 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(48) 상의 10개의 LED 소자(13)끼리가 서로 직렬로 접속되도록 되어 있다. 따라서 종래의 구성(도 11)과 비교하여 현격히 낮은 전압(즉, 50%의 구동 전압)으로 광 조사 모듈(40)을 구동하는 것이 가능하게 된다. 또 본 실시형태에 있어서는 LED 소자(13)에 근접하여 직사각형 형상의 공백 패턴(48d, 48e, 46d, 46e)이 형성되어 있기 때문에, 배선 패턴(48) 상 및 전원용 패턴(46) 상에 LED 소자(13)를 탑재할 때 다이 본드제가 소정의 위치에 머물러, LED 소자(13)의 위치 어긋남을 억제하는 것이 가능하게 된다.
(제5 실시형태)
도 5는 본 발명의 제5 실시형태에 따른 광 조사 모듈(50)의 개략 구성을 설명하는 도면이다. 도 5(a)는 광 조사 모듈(50)의 평면도이며, 도 5(b)는 광 조사 모듈(50)의 배선 패턴도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(50)은 각 배선 패턴(58) 상의 공백 패턴(58d)(패턴이 형성되어 있지 않은 영역)이 띠형상부(58a)에 있어서 X축 방향 및 X축 방향과 상반되는 방향으로 넓게 되어, 띠형상부(58a)에 배치되는 LED 소자(13)에 근접하도록 형성되어 있는 점, 전원용 패턴(56) 상의 공백 패턴(56d)(패턴이 형성되어 있지 않은 영역)이 띠형상부(56a)에 있어서 X축 방향 및 X축 방향과 상반되는 방향으로 넓게 되어, 띠형상부(56a)에 배치되는 LED 소자(13)에 근접하도록 형성되어 있는 점에서 제4 실시형태의 광 조사 모듈(40)과 상이하다.
본 실시형태에 있어서도 제4 실시형태와 마찬가지로 각 배선 패턴(58) 상 및 전원용 패턴(56) 상에 있어서 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치된 10개의 LED 소자(13)가 병렬로 접속된다. 그리고 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(58) 상의 10개의 LED 소자(13)끼리가 서로 직렬로 접속되도록 되어 있다. 따라서 종래의 구성(도 11)과 비교하여 현격히 낮은 전압(즉, 50%의 구동 전압)으로 광 조사 모듈(50)을 구동하는 것이 가능하게 된다. 또 본 실시형태에 있어서는 LED 소자(13)에 근접하여 공백 패턴(58d, 58e, 56d, 56e)이 형성되어 있기 때문에, 배선 패턴(58) 상 및 전원용 패턴(56) 상에 LED 소자(13)를 탑재할 때 다이 본드제가 소정의 위치에 머물러, LED 소자(13)의 위치 어긋남을 억제하는 것이 가능하게 된다.
(제6 실시형태)
도 6은 본 발명의 제6 실시형태에 따른 광 조사 모듈(60)의 개략 구성을 설명하는 도면이다. 도 6(a)은 광 조사 모듈(60)의 평면도이며, 도 6(b)은 광 조사 모듈(60)의 배선 패턴도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(60)은 각 배선 패턴(68)의 띠형상부(68a)의 Y축 방향의 폭이 LED 소자(13)의 폭보다 좁고, 제1 돌출부(68b)의 돌출량(도 6(b)의 L1의 길이) 및 제2 돌출부(68c)의 돌출량(도 6(b)의 L2의 길이)도 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)보다 적은 점, 전원용 패턴(66)의 돌출부(66b)의 돌출량이 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)보다 적은 점 및 접지용 패턴(67)의 돌출부(67c)의 돌출량이 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)보다 적은 점에서 제1 실시형태의 광 조사 모듈(10)과 상이하다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 각 배선 패턴(68)의 띠형상부(68a)의 Y축 방향의 폭이 LED 소자(13)의 폭보다 좁게 형성되어 있는 경우, 제2 돌출부(68c)에 대응하는 위치의 띠형상부(68a) 상에 배치된 LED 소자(13)는 띠형상부(68a)와 제2 돌출부(68c)에 걸쳐서 배치되게 된다. 이 때, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 돌출부(68b) 상에 배치되는 LED 소자(13)를 띠형상부(68a)와 제1 돌출부(68b)에 걸쳐서 배치해도 된다. 또 제1 돌출부(68b)의 돌출량(즉 L1의 길이)과 제2 돌출부(68c)의 돌출량(즉 L2의 길이)은 동일해도 되고 상이해도 된다.
본 실시형태에 있어서도 제1 실시형태와 마찬가지로 각 배선 패턴(68) 상 및 전원용 패턴(66) 상에 있어서 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치된 10개의 LED 소자(13)가 병렬로 접속된다. 그리고 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(68) 상의 10개의 LED 소자(13)끼리가 서로 직렬로 접속되도록 되어 있다. 따라서 종래의 구성(도 11)과 비교하여 현격히 낮은 전압(즉, 50%의 구동 전압)으로 광 조사 모듈(60)을 구동하는 것이 가능하게 된다. 또한 본 실시형태에 있어서는 제1 돌출부(68b), 제2 돌출부(68c), 돌출부(66b), 돌출부(67c)의 돌출량이 적고, 띠형상부(68a)의 폭도 좁기 때문에, LED 소자(13)는 기판(61)의 Y축 방향 중앙부에 밀집되어 배치된다.
(제7 실시형태)
도 7은 본 발명의 제7 실시형태에 따른 광 조사 모듈(70)의 개략 구성을 설명하는 도면이다. 도 7(a)은 광 조사 모듈(70)의 평면도이며, 도 7(b)은 광 조사 모듈(70)의 배선 패턴도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(70)은 각 배선 패턴(78)의 띠형상부(78a)의 Y축 방향의 폭이 LED 소자(13)의 폭보다 좁고, 제1 돌출부(78b) 및 제2 돌출부(78c)의 돌출량도 제2 실시형태에 따른 광 조사 모듈(20)보다도 적은 점, 전원용 패턴(76)의 돌출부(76b)의 돌출량이 제2 실시형태에 따른 광 조사 모듈(20)보다 적은 점 및 접지용 패턴(77)의 돌출부(77c)의 돌출량이 제2 실시형태에 따른 광 조사 모듈(20)보다 적은 점에서 제2 실시형태의 광 조사 모듈(20)과 상이하다.
본 실시형태에 있어서도 제2 실시형태와 마찬가지로 각 배선 패턴(78) 상 및 전원용 패턴(76) 상에 있어서 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치된 10개의 LED 소자(13)가 병렬로 접속된다. 그리고 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(78) 상의 10개의 LED 소자(13)끼리가 서로 직렬로 접속되도록 되어 있다. 따라서 종래의 구성(도 11)과 비교하여 현격히 낮은 전압(즉, 50%의 구동 전압)으로 광 조사 모듈(70)을 구동하는 것이 가능하게 된다. 또한 본 실시형태에 있어서는 제1 돌출부(78b), 제2 돌출부(78c), 돌출부(76b), 돌출부(77c)의 돌출량이 적고, 띠형상부(78a)의 폭도 좁기 때문에, LED 소자(13)는 기판(71)의 Y축 방향 중앙부에 밀집되어 배치된다.
이상이 본 발명의 제1~제7 실시형태에 따른 광 조사 모듈의 설명인데, 본 발명은 상기한 실시형태의 구성에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 제1~제7 실시형태에 있어서, 각 배선 패턴(18 등)의 제1 돌출부(18b 등)의 돌출량(Y축 방향의 길이), 제2 돌출부(18c 등)의 돌출량(Y축 방향의 길이), 전원용 패턴(16 등)의 돌출부(16b 등)의 돌출량(Y축 방향의 길이) 및 접지용 패턴(17 등)의 돌출부(17c 등)의 돌출량(Y축 방향의 길이)은 동일해도 되고, 또 각각 상이하게 구성해도 된다.
또 본 발명의 제1~제7 실시형태에 따른 광 조사 모듈에 있어서는 40개의 LED 소자(13)가 5개(X축 방향)×8열(Y축 방향)의 태양으로 엇갈린 형상으로 배치되는 것으로서 설명했지만, 반드시 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니다.
(제8 실시형태)
도 8은 본 발명의 제8 실시형태에 따른 광 조사 모듈(80)의 개략 구성을 설명하는 평면도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(80)은 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)과 공통의 기판(11)을 구비하는 것인데, LED 소자(13)를 솎아내어 배치되어 있는 점에서 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)과 상이하다.
즉, 본 실시형태의 광 조사 모듈(80)은 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)에 있어서, 5개(X축 방향)×8열(Y축 방향)의 태양으로 늘어선 LED 소자(13)(도 1 참조)를 X축 방향으로 1개걸러 솎아내어 20개의 LED 소자(13)가 배치되어 있는 점에서 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)과 상이하다. 또한 도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 LED 소자(13)는 비스듬한 방향으로 평행하게 뻗는 가상 직선(A1, A2, A3, A4)을 따라 배치되어 있고, 예를 들면 X축 방향 또는 Y축 방향으로 상대적으로 이동하는 조사 대상물(프린트 미디어)에 대하여 구석구석까지 자외광을 조사할 수 있도록 되어 있다.
본 실시형태의 광 조사 모듈(80)과 같이, LED 소자(13)를 적절히 솎아냄으로써 조사 대상물에서 필요하게 되는 광의 조사 강도를 자유롭게 설정할 수 있다. 바꾸어 말하면 요구되는 광의 조사 강도에 따라 LED 소자(13)를 적절히 솎아내면 되며, 반드시 가상 직선(A1, A2, A3, A4)을 따라 배치할 필요도 없다.
(제9 실시형태)
도 9는 본 발명의 제9 실시형태에 따른 광 조사 모듈(90)의 개략 구성을 설명하는 평면도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(90)은 4개의 배선 패턴(18)에 6개소의 제1 돌출부(18b)와, 6개소의 제2 돌출부(18c)가 형성되고, 전원용 패턴(16)에는 6개소의 돌출부(16b)가 형성되고, 60개의 LED 소자(13)가 6개(X축 방향)×10열(Y축 방향)의 태양으로 엇갈린 형상으로 배치되는 점에서 제1 실시형태에 따른 광 조사 모듈(10)과 상이하다.
이와 같이, 본 실시형태에 있어서는 각 배선 패턴(18) 상 및 전원용 패턴(16) 상에 있어서 Y축 방향으로 2열로 나뉘어 배치된 12개의 LED 소자(13)가 병렬로 접속된다. 그리고 Y축 방향으로 인접하는 배선 패턴(18) 상의 12개의 LED 소자(13)끼리가 서로 직렬로 접속되도록 되어 있다. 따라서 외부의 전원 장치(도시하지 않음)의 전원 단자(도시하지 않음)를 전원용 패턴(16)에 접속하고, 외부의 전원 장치의 접지 단자(도시하지 않음)를 접지용 패턴(17)에 접속하고, 소정의 구동 전압(Vp)을 인가하면, 60개의 LED 소자(13)를 동시에 구동할 수 있다. 또한 각 LED 소자(13)의 동작 전압(Vf)을 5(v)로 하면, 광 조사 모듈(90) 전체의 구동 전압(Vp)으로서는 Vp=5(v)×5열=25(v)를 인가하면 되기 때문에, 종래의 구성(도 11)과 비교하여 현격히 낮은 전압(즉, 62.5%의 구동 전압)으로 광 조사 모듈(90)을 구동하는 것이 가능하게 된다.
(제10 실시형태)
도 10은 본 발명의 제10 실시형태에 따른 광 조사 모듈(100)의 개략 구성을 설명하는 도면이며, 도 10(a)은 평면도이며, 도 10(b)은 3개의 광 조사 모듈(100)을 X축 방향으로 연결한 상태를 나타내는 평면도이다. 본 실시형태의 광 조사 모듈(100)은 제9 실시형태에 따른 광 조사 모듈(90)과 공통의 기판(91)을 구비하는 것인데, LED 소자(13)를 솎아내어 배치되어 있는 점에서 제9 실시형태에 따른 광 조사 모듈(90)과 상이하다.
즉, 본 실시형태의 광 조사 모듈(90)은 제9 실시형태에 따른 광 조사 모듈(90)에 있어서, 6개(X축 방향)×10열(Y축 방향)의 태양으로 늘어선 LED 소자(13)(도 9 참조)를 X축 방향으로 1개걸러 솎아내어 30개의 LED 소자(13)가 배치되어 있는 점에서 제9 실시형태에 따른 광 조사 모듈(90)과 상이하다. 또한 도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 LED 소자(13)는 비스듬한 방향으로 평행하게 뻗는 가상 직선(B1, B2, B3, B4)을 따라 배치되어 있고, 예를 들면, X축 방향 또는 Y축 방향으로 상대적으로 이동하는 조사 대상물(프린트 미디어)에 대하여 구석구석까지 자외광을 조사할 수 있도록 되어 있다.
또 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 광 조사 모듈(90)은 X축 방향으로 연결 가능하게 구성되어 있고, 광 조사 모듈(90)이 X축 방향으로 연결되었을 때, LED 소자(13)는 비스듬한 방향으로 평행하게 뻗는 가상 직선(C1~C11)을 따라 배치되어, X축 방향 및 Y축 방향에 있어서 LED 소자(13)의 배치의 규칙성이 유지되도록 되어 있다. 따라서 본 실시형태의 구성에 의하면, 복수의 광 조사 모듈(90)을 연결함으로써, X축 방향의 조사 폭을 자유롭게 설정할 수 있고, 예를 들면 X축 방향 또는 Y축 방향으로 상대적으로 이동하는 조사 대상물(프린트 미디어)에 대해서도 구석구석까지 자외광을 조사할 수 있다.
본 실시형태의 광 조사 모듈(90)과 같이, LED 소자(13)를 적절히 솎아냄으로써 조사 대상물에서 필요하게 되는 광의 조사 강도를 자유롭게 설정할 수 있다. 바꾸어 말하면 요구되는 광의 조사 강도에 따라 LED 소자(13)를 적절히 솎아내면 되며, 반드시 가상 직선(C1~C11)을 따라 배치할 필요도 없다.
또 금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것이 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, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 91…기판
2…띠형상 배선
3, 13…LED 소자
4…상면 전극
5, 15…와이어
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100…광 조사 모듈
14…캐소드 단자
16, 26, 36, 46, 56, 66, 76…전원용 패턴
16a, 26a, 36a, 46a, 56a, 66a, 76a…띠형상부
16b, 26b, 36b, 46b, 56b, 66b, 76b…돌출부
17, 27, 37, 47, 57, 67, 77…접지용 패턴
17a, 27a, 37a, 47a, 57a, 67a, 77a…띠형상부
17c, 27c, 37c, 47c, 57c, 67c, 77c…돌출부
18, 28, 38, 48, 58, 68, 78…배선 패턴
18a, 28a, 38a, 48a, 58a, 68a, 78a…띠형상부
18b, 28b, 38b, 48b, 58b, 68b, 78b…제1 돌출부
18c, 28c, 38c, 48c, 58c, 68c, 78c…제2 돌출부
46d, 46e, 48d, 48e, 56d, 56e, 58d, 58e…공백 패턴

Claims (15)

  1. 기판과, 상기 기판 상에 병렬로 형성된 복수의 배선 패턴과, 상기 배선 패턴 상에 배치되고 상기 기판의 표면에 직교하는 방향으로 광을 출사하는 복수의 LED(Light Emitting Diode) 소자를 구비하는 광 조사 모듈에 있어서,
    상기 각 배선 패턴은
    상기 기판의 표면을 제1 방향으로 직선 형상으로 뻗는 띠형상부와,
    　상기 띠형상부로부터 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 돌출되는 제1 돌출부와,
    　상기 띠형상부로부터 상기 제2 방향과 상반되는 방향으로 돌출되는 제2 돌출부
    를 가지고,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부는 상기 제1 방향을 따라 교대로 형성되고,
    상기 복수의 LED 소자는 상기 제1 돌출부 상과, 상기 제2 돌출부에 대응하는 위치의 상기 띠형상부 상에 배치되고,
    상기 각 LED 소자의 제1 전극은 바로 아래의 상기 제1 돌출부 또는 상기 띠형상부와 전기적으로 접속되고, 상기 각 LED 소자의 제2 전극은 인접하는 배선 패턴의 상기 띠형상부 또는 상기 제2 돌출부에 와이어를 개재시켜 전기적으로 접속되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부가 사다리꼴의 형상을 나타내고 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부가 직사각형의 형상을 나타내고 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 띠형상부, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부의 상기 각 LED 소자에 근접하는 위치에, 패턴이 형성되어 있지 않은 영역이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 돌출부의 선단부는 상기 LED 소자의 사이즈와 대략 동일하며, 선단부 이외의 부분은 상기 LED 소자의 폭보다 가는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 띠형상부의 상기 제2 방향의 폭이 상기 LED 소자의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 띠형상부의 상기 제2 방향의 폭이 상기 LED 소자의 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 LED 소자는 상기 기판 상에서 전체적으로 엇갈린 형상이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 조사 모듈.
  9. 기판과, 상기 기판 상에 병렬로 형성되고, 상기 기판 상에 배치되는 복수의 LED 소자에 전력을 공급하는 복수의 배선 패턴을 구비하는 LED 소자용 배선 기판으로서,
    상기 각 배선 패턴은
    상기 기판의 표면을 제1 방향으로 직선 형상으로 뻗는 띠형상부와,
    　상기 띠형상부로부터 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 돌출되는 제1 돌출부와,
    　상기 띠형상부로부터 상기 제2 방향과 상반되는 방향으로 돌출되는 제2 돌출부
    를 가지고,
    상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부는 상기 제1 방향을 따라 교대로 형성되고,
    상기 제1 돌출부 상과, 상기 제2 돌출부에 대응하는 위치의 상기 띠형상부 상에, 상기 LED 소자를 배치 가능한 LED 배치 영역이 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 LED 소자용 배선 기판.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부가 사다리꼴의 형상을 나타내고 있는 것을 특징으로 하는 LED 소자용 배선 기판.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부가 직사각형의 형상을 나타내고 있는 것을 특징으로 하는 LED 소자용 배선 기판.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 띠형상부, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부의 상기 LED 배치 영역에 근접하는 위치에, 패턴이 형성되어 있지 않은 영역이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 LED 소자용 배선 기판.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 돌출부의 선단부는 상기 LED 소자의 사이즈와 대략 동일하며, 선단부 이외의 부분은 상기 LED 소자의 폭보다 가는 것을 특징으로 하는 LED 소자용 배선 기판.
  14. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 띠형상부의 상기 제2 방향의 폭이 상기 LED 소자의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 LED 소자용 배선 기판.
  15. 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 띠형상부의 상기 제2 방향의 폭이 상기 LED 소자의 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 LED 소자용 배선 기판.
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