KR20200023212A - 발광 모듈 및 발광 직렬 장치 - Google Patents

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치엔 충 황
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브라이텍 옵토일렉트로닉 (쉔첸) 씨오., 엘티디.
브라이텍 옵토일렉트로닉 씨오., 엘티디.
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Abstract

본 발명은 절연 본체, 제어 칩, 발광 유닛 및 복수개의 핀을 포함하는 발광 모듈 및 발광 직렬 장치를 개시한다. 절연 본체는 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 구비하고 하부 수용 공간은 상부 수용 공간의 바로 하방에 위치하며 상부 수용 공간은 절연 본체의 상단부에 개구를 형성한다. 제어 칩은 하부 수용 공간에 위치한다. 발광 유닛은 상부 수용 공간에 위치하고 제어 칩에 전기적으로 연결된다. 복수개의 핀은 절연 본체 외부에 노출된다. 제어 칩은 외부 제어 장치에 의해 핀을 통해 전달되는 전기 신호를 수신하여 발광 유닛의 발광을 제어할 수 있다. 본 발명의 발광 모듈은 내부에 제어 칩이 패킹된 발광 모듈의 크기가 더 축소될 수 없는 선행기술의 문제점 개선에 사용될 수 있다.

Description

발광 모듈 및 발광 직렬 장치{LIGHT-EMITTING MODULE AND LIGHT-EMITTING SERIAL DEVICE}
본 발명은 발광 모듈 및 발광 직렬 장치에 관한 것으로 특히 내부에 제어 칩을 포함하는 발광 모듈 및 상기 발광 모듈을 구비하는 발광 직렬 장치에 관한 것이다.
내부에 제어 칩을 포함하는 기존의 LED 유닛은 제어 칩의 설치로 인해 작은 크기의 전자 장치에 널리 사용되지 못하고 있다. 하지만 내부에 제어 칩을 포함하는 LED 유닛은 전자 제어 등에 있어서 기존에 비해 제어 칩을 LED 유닛의 외부에 배치되는 외에 제어가 편리한 등 장점을 구비한다. 따라서, LED 유닛의 종래 기술에 있어서 내부에 제어 칩을 구비하는 LED 유닛을 감소시키는 것은 개선이 극히 필요되는 문제점 중 하나가 된다.
본 발명의 주요 목적은 내부에 제어 칩이 패킹된 발광 모듈의 크기가 더 축소될 수 없는 선행기술의 문제점 개선에 사용되는 발광 모듈 및 발광 직렬 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예는 발광 모듈을 공개하는데, 발광 모듈은 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 둘러싸서 형성하고 하부 수용 공간은 상부 수용 공간의 바로 하방에 위치하며 상부 수용 공간은 절연 본체의 상단부에 개구를 형성하는 절연 본체; 하부 수용 공간에 위치하는 제어 칩; 상부 수용 공간에 위치하고 제어 칩에 전기적으로 연결되며 방출되는 라이트빔은 개구를 통해 외부로 방출될 수 있는 적어도 하나의 발광 유닛; 및 절연 본체 외부에 노출되고 제어 칩은 외부 제어 장치에 의해 전달되는 전기 신호를 수신하여 발광 유닛의 발광을 제어할 수 있는 복수개의 핀을 포함한다.
바람직하게, 발광 모듈은 기판을 더 포함하고 기판은 절연 본체에 설치되며 기판은 상부 수용 공간과 하부 수용 공간 사이에 위치하고 기판의 서로 상반되는 두 개의 넓은 측면은 각각 제1 장착면 및 제2 장착면으로 정의되며 제1 장착면은 상부 수용 공간에 노출되고 제2 장착면은 하부 수용 공간에 노출되며 발광 유닛은 제1 장착면에 고정적으로 설치되고 제어 칩은 제2 장착면에 고정적으로 설치된다.
바람직하게, 기판은 복수개의 도전성 재료 채널을 포함하고 발광 유닛은 적어도 하나의 도전성 재료 채널을 통해 제어 칩에 전기적으로 연결되며 적어도 하나의 도전성 재료 채널과 핀은 전기적으로 연결된다.
바람직하게, 발광 모듈은 복수개의 리드 프레임을 포함하고 발광 유닛은 리드 프레임을 통해 제어 칩에 전기적으로 연결되며 리드 프레임의 일부는 절연 본체에 노출되어 핀을 형성한다.
바람직하게, 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간 각각은 콜로이드로 충진되고 발광 유닛은 적어도 하나의 금속 와이어 또는 용접 바디를 통해 제1 장착면에 전기적으로 연결되며 제어 칩은 적어도 하나의 금속 와이어 또는 용접 바디를 통해 제2 장착면에 전기적으로 연결된다.
바람직하게, 발광 유닛 및 제어 칩은 각각 절연 본체로부터 돌출되지 않는다.
바람직하게, 발광 모듈은 세 개의 발광 유닛을 구비하고 각각 적색 발광 다이오드 칩, 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 발광 다이오드 칩이며 적색 발광 다이오드 칩, 녹색 발광 다이오드 칩 및 청색 발광 다이오드 칩 중 어느 하나의 조명 범위는 나머지 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나의 조명 범위와 부분적으로 중첩될 수 있다.
바람직하게, 상부 수용 공간과 하부 수용 공간은 서로 연통되고 발광 모듈은 기판을 더 포함하며 기판은 절연 본체의 하단부에 설치되고 기판의 넓은 측면은 하부 수용 공간에 노출되며 제어 칩은 기판이 하부 수용 공간에 노출되는 넓은 측면에 고정적으로 설치되고 발광 유닛은 제어 칩이 기판에 상반되는 일측에 고정적으로 설치된다.
본 발명의 실시예는 발광 직렬 장치를 공개하는데, 발광 직렬 장치는 발광 모듈 및 적어도 하나의 직렬 모듈을 포함한다. 발광 모듈은 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 둘러싸서 형성하고 하부 수용 공간은 상부 수용 공간의 바로 하방에 위치하며 상부 수용 공간은 절연 본체의 상단부에 개구를 형성하는 절연 본체; 하부 수용 공간에 위치하는 제어 칩; 상부 수용 공간에 위치하고 제어 칩에 전기적으로 연결되며 방출되는 라이트빔은 개구를 통해 외부로 방출될 수 있는 적어도 하나의 발광 유닛; 절연 본체 외부에 노출되는 복수개의 핀을 포함한다. 직렬 모듈은 적어도 하나의 제2 발광 유닛을 구비하고 제2 발광 유닛은 제1 발광 유닛에 전기적으로 직렬 연결되며 제어 칩은 외부 제어 장치가 핀에 의해 전달되는 전기 신호를 수신하여 제1 발광 유닛 및 제2 발광 유닛의 발광을 동시에 제어할 수 있다.
바람직하게, 발광 모듈은 세 개의 제1 발광 유닛을 구비하고 각각 제1 적색 발광 다이오드 칩, 제1 청색 발광 다이오드 칩 및 제1 녹색 발광 다이오드 칩이며 제1 적색 발광 다이오드 칩, 제1 녹색 발광 다이오드 칩 및 제1 청색 발광 다이오드 칩 중 어느 하나의 조명 범위는 나머지 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나의 조명 범위와 부분적으로 중첩되고 직렬 모듈은 세 개의 제2 발광 유닛을 구비하며 각각 제2 적색 발광 다이오드 칩, 제2 청색 발광 다이오드 칩 및 제2 녹색 발광 다이오드 칩이고 제2 적색 발광 다이오드 칩, 제2 녹색 발광 다이오드 칩 및 제2 청색 발광 다이오드 칩 중 어느 하나의 조명 범위는 나머지 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나의 조명 범위와 부분적으로 중첩되며 제1 적색 발광 다이오드 칩은 제2 적색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결되고 제1 청색 발광 다이오드 칩은 제2 청색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결되며 제1 녹색 발광 다이오드 칩은 제2 녹색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결된다.
본 발명의 유리한 효과는 제어 칩 및 발광 유닛을 각각 기판 또는 복수개의 리드 프레임이 서로 상반되는 두 개의 측면에 설치하는 설계를 통하거나 예컨대 제어 칩과 발광 유닛을 수직으로 설치함으로써 발광 모듈의 전체 크기를 크게 축소시킬 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제1 실시예의 사시 모식도이다.
도2는 본 발명에 따른 발광 모듈의 제1 실시예의 다른 각도의 사시 모식도이다.
도3은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제1 실시예의 단면 모식도이다.
도4는 본 발명에 따른 발광 모듈의 하나의 실시예의 단면 모식도이다.
도5는 본 발명에 따른 발광 모듈의 제2 실시예의 단면 모식도이다.
도6은 도5의 부분 확대 모식도이다.
도7은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제3 실시예의 사시 모식도이다.
도8은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제3 실시예의 단면 모식도이다.
도9는 본 발명에 따른 발광 모듈의 제4 실시예의 사시 모식도이다.
도10은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제4 실시예의 단면 모식도이다.
도11은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제5 실시예의 사시 모식도이다.
도12는 본 발명에 따른 발광 모듈의 제5 실시예의 단면 모식도이다.
도13은 본 발명에 따른 발광 직렬 장치의 부분 평면 모식도이다.
도14는 본 발명에 따른 발광 직렬 장치 중 하나의 발광 모듈의 모식도이다.
도15는 본 발명에 따른 발광 모듈의 제6 실시예의 단면 모식도이다.
도1 내지 도3을 참조하면, 도1 및 도2는 본 발명에 따른 발광 모듈의 제1 실시예의 사시 모식도이고 도3은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제1 실시예의 단면 모식도이다. 도시된 바와 같이, 발광 모듈(100)은 절연 본체(10), 기판(13), 세 개의 발광 유닛(14), 제어 칩(15) 및 네 개의 핀(16)을 포함한다.
절연 본체(10)의 서로 상반되는 양단에는 각각 제1 요홈(101) 및 제2 요홈(102)이 내부로 오목하게 형성되고 제1 요홈(101)의 내부는 상부 수용 공간(10a)(도4에 도시된 바와 같음)이며 제2 요홈(102)의 내부는 하부 수용 공간(10b)(도4에 도시된 바와 같음)이고 상부 수용 공간(10a) 및 하부 수용 공간(10b)은 절연 본체(10)에 의해 둘러싸여 형성되며 하부 수용 공간(10b)은 상부 수용 공간(10a)의 바로 하방에 위치하고 상부 수용 공간(10a)은 절연 본체(10)의 상단부에 개구를 형성한다.
실제 적용에서, 제1 요홈(101) 및 제2 요홈(102)의 외형은 필요에 따라 변화될 수 있고 도면에 도시된 것은 단지 하나의 실시예이며 제1 요홈(101)의 상부 수용 공간(10a) 및 제2 요홈(102)의 하부 수용 공간(10b)은 기본적으로 서로 연통되지 않지만 이에 한정되는 것은 아니다. 실제 적용에서, 상부 수용 공간(10a)의 측벽 즉 제1 요홈(101)의 측벽을 형성하고 반사층(미도시)이 설치될 수 있으며 상부 수용 공간(10a)을 형성한 측벽은 또한 경사 형상을 이룰 수 있고 이와 같이 발광 유닛(14)에 의해 방출되는 라이트빔을 보조적으로 가이드할 수 있다. 실제 적용에서,제1 요홈(101)의 상부 수용 공간(10a)은 투명 콜로이드(11)로 충진될 수 있고 제2 요홈(102)의 하부 수용 공간(10b)은 패킹 콜로이드(12)로 충진될 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 도4에 도시된 바와 같이, 특별한 적용에서, 상부 수용 공간(10a) 및 하부 수용 공간(10b)은 콜로이드로 완전히 충진되지 않을 수 있다. 또는 상이한 실시예에서, 상부 수용 공간(10a) 및 하부 수용 공간(10b) 중 하나만 콜로이드로 충진될 수 있다. 상부 수용 공간(10a)의 콜로이드는 반드시 투명한 콜로이드이어야 하고 상부 수용 공간(10a)에 설치된 발광 유닛(14)에 의해 방출되는 라이트빔을 외부로 방출할 수 있다. 하부 수용 공간(10b)에 충진된 콜로이드는 투명 또는 불투명에 제한되지 않는다.
기판(13)은 절연 본체(10)에 설치되고 기판(13)은 제1 요홈(101)과 제2 요홈(102) 사이 즉 상부 수용 공간(10a)과 하부 수용 공간(10b) 사이에 위치하며 기판(13)은 서로 상반되는 두 개의 넓은 측면은 각각 제1 장착면(131) 및 제2 장착면(132)으로 정의되고 제1 장착면(131)은 제1 요홈(101)의 저부 즉 상부 수용 공간(10a)에 노출되고 제2 장착면(132)은 제2 요홈(102)의 저부 즉 하부 수용 공간(10b)에 노출된다.
도3에 도시된 바와 같이, 기판(13)은 복수개의 도전성 재료 채널(133)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 기판(13)은 임의의 형태의 회로기판일 수 있고 제1 장착면(131) 및 제2 장착면(132)은 필요에 따라 에칭 등 방식으로 도전성 배선 구조(Layout) 및 복수개의 용접 패드 등 구조를 형성할 수 있으며 상기 도전성 재료 채널(133)은 기판(13)에 형성된 천공 및 천공에 충진된 도전성 재료 재료로 형성될 수 있다. 제1 장착면(131) 및 제2 장착면(132)에 형성된 도전성 배선 구조 및 용접 패드 등 구조는 발광 유닛(14)의 종류, 발광 유닛(14)의 개수, 제어 칩(15)의 종류 및 발광 모듈(100)의 핀(16)의 개수 등 설계에 근거할 수 있고 이에 한정되지 않는다. 도전성 재료 채널(133)의 개수 및 그 설치 위치는 제어 칩(15) 및 발광 유닛(14)이 기판(13)에 설치된 위치에 따라 결정될 수 있다. 여기서 제어 칩(15)은 예를 들어 발광 유닛(14)을 발광시키기 위해 구동되는 구동 칩일 수 있거나 다양한 형태의 마이크로 프로세서일 수 있다. 또한, 구체적인 적용에서, 제어 칩(15)이 의도하지 않게 파괴되는 것을 방지하기 위해 제어 칩(15)이 하부 수용 공간(10b)에 설치될 경우, 제어 칩(15)은 절연 본체(10)에 돌출되지 않는다.
도3에 도시된 바와 같이, 세 개의 발광 유닛(14)은 제1 장착면(131)에 고정적으로 설치되고 각각의 발광 유닛(14)은 복수개의 금속 와이어(141)를 통해 제1 장착면(131)의 도전성 배선 구조에 전기적으로 연결되어 기판(13)의 도전성 재료 채널(133)에 전기적으로 연결된다. 제1 장착면(131)에 고정된 세 개의 발광 유닛(14)은 제1 요홈(101)의 상부 수용 공간(10a)에 위치하고 세 개의 발광 유닛(14)은 제1 요홈(101)에 충진된 투명 콜로이드(11)에 의해 피복되며 세 개의 발광 유닛(14)에 의해 방출되는 라이트빔은 투명 콜로이드(11)를 통해 외부로 방출될 수 있다.
실제 적용에서, 세 개의 발광 유닛(14)은 각각 적색 발광 다이오드 칩, 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 발광 다이오드 칩일 수 있고 적색 발광 다이오드 칩은 파장이 610nm 내지 780nm인 라이트빔을 방출할 수 있으며 청색 발광 다이오드 칩은 파장이 450nm 내지 495nm인 라이트빔을 방출할 수 있고 녹색 발광 다이오드 칩은 파장이 500nm 내지 570nm인 라이트빔을 방출할 수 있으며 적색 발광 다이오드 칩, 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 발광 다이오드 칩 중 어느 하나의 조명 범위는 나머지 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나의 조명 범위와 부분적으로 중첩될 수 있고 적색 발광 다이오드 칩, 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 발광 다이오드 칩에 의해 방출되는 라이트빔은 서로 혼합 라이트빔으로 혼합될 수 있다. 특히 발광 유닛(14)은 예컨대 적외광, 자외광(UV)을 방출할 수 있는 임의의 발광 칩을 포함할 수 있고 상기 적색 발광 다이오드 칩, 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 발광 다이오드 칩에 한정되지 않는다. 본 실시예에서 상이한 색상의 빛을 방출하는 세 개의 발광 유닛(14)을 예로 들지만 이에 한정되지 않고 구체적인 실시예에서 발광 모듈(100)은 네 개 이상 또는 두 개 이하의 발광 유닛(14)을 구비하며 발광 유닛(14)에 의해 방출되는 라이트빔의 파장은 서로 동일하거나 또는 완전히 다를 수 있거나 또는 일부 발광 유닛(14)에 의해 방출되는 라이트빔의 파장이 동일할 수 있다.
또한 구체적인 적용에서, 발광 유닛(14)이 의도하지 않게 파괴되는 것을 방지하기 위해 발광 유닛(14)이 상부 수용 공간(10a)에 설치될 경우, 발광 유닛(14)은 절연 본체(10)에 돌출되지 않고 상부 수용 공간(10a)에 복수개의 발광 유닛(14)이 설치될 경우 복수개의 발광 유닛(14)이 절연 본체(10)에 돌출되지 않도록 설계하거나 복수개의 발광 유닛(14)에 의해 방출되는 라이트빔이 먼저 상부 수용 공간(10a)에서 충분하게 서로 혼합된 후 절연 본체(10)의 상단부의 개구에 의해 외부로 방출되도록 할 수 있다.
제어 칩(15)은 제2 장착면(132)에 고정적으로 설치되고 제어 칩(15)은 복수개의 금속 와이어(151)를 통해 제2 장착면(132)의 도전성 배선 구조에 전기적으로 연결되며 제어 칩(15)은 기판(13)의 도전성 재료 채널(133)을 통해 세 개의 발광 유닛(14)에 전기적으로 연결되지만 제어 칩(15)이 세 개의 발광 유닛(14)에 전기적으로 연결되는 방식은 기판(13)의 도전성 재료 채널(133)을 통한 것에 한정되지 않으며 제어 칩(15)이 세 개의 발광 유닛(14)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있는 방식은 모두 본 실시예의 구현 범위에 있다. 제어 칩(15)은 제2 요홈(102)의 하부 수용 공간(10b)에 위치하고 제어 칩(15)은 제2 요홈(102)에 충진된 패킹 콜로이드(12)에 의해 피복되며 제어 칩(15)은 절연 본체(10) 또는 패킹 콜로이드(12)에 노출되지 않는다. 여기서, 패킹 콜로이드(12)는 불투명 구조 또는 투명 구조이고 이에 한정되지 않는다.
제2 요홈(102)은 단지 기판(13)의 제2 장착면(132)이 하부 수용 공간(10b)에 노출시키기 위한 것일 뿐이고 제어 칩(15)은 제2 장착면(132)에 설치될 수 있으므로 제2 요홈(102)의 하부 수용 공간(10b)의 크기 및 외형은 대체적으로 제어 칩(15)의 사이즈에 따라 설계되며 제2 요홈(102)의 하부 수용 공간(10b)의 크기, 외형은 제1 요홈(101)의 상부 수용 공간(10a)의 크기, 외형과 절대적인 상대 관계가 없다. 제2 요홈(102)이 제1 요홈(101)의 바로 하방에 위치하도록 하여(즉 하부 수용 공간(10b)이 상부 수용 공간(10a)의 바로 하방에 위치하도록 함) 발광 모듈(100)의 전체적인 크기를 효과적으로 축소시킬 수 있다.
도2에 도시된 바와 같이, 복수개의 핀(16)은 절연 본체(10)의 외부에 노출되고 일부 핀(16)은 발광 유닛(14)에 전기적으로 연결되며 일부 핀(16)은 제어 칩(15)에 전기적으로 연결되고 여기서, 핀(16)은 기판(13)을 통한 제1 장착면(131)의 도전성 배선 구조, 제2 장착면(132)의 도전성 배선 구조 및 복수개의 도전성 재료 채널(133)이며 복수개의 발광 유닛(14) 및 제어 칩(15)에 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 여기서 언급된 핀(16)은 발광 모듈(100)을 관련 전자 부품에 용접시키기 위한 구조이고 구체적인 적용에서, 핀(16)은 기판(13)에 의해 연장된 구조일 수 있거나 핀(16)은 기판(13)에 독립된 금속 구조일 수 있으며 핀(16)의 일단은 기판(13)에 고정되고 핀(16)의 타단은 절연 본체(10)의 외부에 노출된다. 여기서, 제어 칩(15)은 외부 제어 장치에 의해 핀(16)을 통해 전달되는 전기 신호를 수신하여 발광 유닛(14)에 의해 방출되는 라이트빔의 밝기 또는 색온도를 제어할 수 있다. 핀(16)의 개수 및 외형은 필요에 따라 변화될 수 있고 도면에 도시된 것에 한정되지 않는다.
도5 및 도6을 참조하면, 도5은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제2 실시예의 단면 모식도이고 도6은 도5의 부분 확대 모식도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예와 전술한 실시예의 최대 차이점은 다음과 같다. 각각의 발광 유닛(14)은 용접 바디(142)를 통해 제1 장착면(131)에 설치된 복수개의 용접 패드(134)에 서로 연결될 수 있고 또한 제어 칩(15)은 용접 바디(142)를 통해 제2 장착면(132)에 설치된 복수개의 용접 패드(134)에 서로 연결될 수 있다. 여기서, 제1 장착면(131) 및 제2 장착면(132)에 설치된 복수개의 용접 패드(134)는 기판(13)에 설치된 도전성 재료 채널(133)에 서로 연결된다.
구체적으로, 발광 유닛(14) 및 제어 칩(15)을 실제적으로 장착하는 과정에서 발광 유닛(14) 및 제어 칩(15)이 전기적으로 연결되는 위치에 용접볼(예컨대 솔더볼)을 설치하고 다시 용접볼이 설치된 발광 유닛(14) 및 제어 칩(15)을 제1 장착면(131) 및 제2 장착면(132)의 복수개의 용접 패드(134)에 대응되게 설치하며 다음 용접볼을 경화시켜 발광 유닛(14)과 용접 패드(134) 사이 및 제어 칩(15)과 용접 패드(134) 사이에 상기 용접 바디(142)를 형성하고 이와 같은 제조 방식은 전술한 실시예에 따른 금속 와이어를 사용할 필요가 없어 발광 유닛(14) 또는 제어 칩(15)이 기판(13)에 정확하게 장착되는 수율을 크게 향상시킬 수 있다.
특히 실제 적용에 있어서 발광 유닛(14) 및 제어 칩(15)은 실제 생산 제조 과정의 요구에 따라 각각 실시예의 방식 또는 전술한 실시예의 방식으로 기판(13)에 장착될 수 있고 예를 들어 동일한 발광 모듈(100)에서 발광 유닛(14)이 복수개의 금속 와이어(141)을 통해 기판(13)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있으며 제어 칩(15)이 복수개의 용접 바디(142)를 통해 기판(13)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있거나 또는 동일한 발광 모듈(100)은 또한 발광 유닛(14)이 복수개의 용접 바디(142)를 통해 기판(13)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있고 제어 칩(15)이 복수개의 금속 와이어(151)를 통해 기판(13)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
도7내지 도10을 참조하면, 도7 및 도8은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제3 실시예의 모식도이고 도9 및 도10은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제4 실시예의 모식도이다. 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 본 실시예와 전술한 실시예의 최대 차이점은 다음과 같다. 발광 모듈(100)은 전술한 기판(13)을 포함하지 않고 복수개의 리드 프레임(lead frame)(17)을 포함할 수 있다. 이하 리드 프레임(17)에 대해서만 설명하고 나머지 부품은 전술한 실시예 설명을 참조하는데 여기서 더 서술하지 않는다.
각각의 리드 프레임(17)의 서로 상반되는 두 개의 측면은 각각 제1 요홈(101) 및 제2 요홈(102)에 노출되고 즉 각각의 리드 프레임(17)은 각각 제1 요홈(101)의 상부 수용 공간(10a) 및 제2 요홈(102)의 하부 수용 공간(10b)에 노출되며 각각의 리드 프레임(17)의 일부는 절연 본체(10)에 노출되어 전술한 실시예에 기재된 핀(16)으로 하고 핀(16)의 상세한 설명은 전술한 실시예를 참조하고 여기서 더 서술하지 않는다.
복수개의 발광 유닛(14)은 복수개의 리드 프레임(17)이 제1 요홈(101)에 노출되는 상부 수용 공간(10a)의 부분에 고정적으로 설치되고 복수개의 발광 유닛(14)은 상부 수용 공간(10a)에 대응되게 위치하며 각각의 발광 유닛(14)은 복수개의 제1 금속 와이어(141)를 통해 적어도 하나의 일부 리드 프레임(17)에 전기적으로 연결된다. 여기서 복수개의 발광 유닛(14) 및 복수개의 제1 금속 와이어(141)는 투명 콜로이드(11)에 의해 함께 피복된다. 리드 프레임(17)의 개수는 발광 유닛(14)의 개수 및 제어 칩(15)의 종류에 따라 결정될 수 있고 이에 한정되지 않으며 예컨대 4개, 6개, 8개 등일 수 있다.
제어 칩(15)은 복수개의 리드 프레임(17)이 제2 요홈(102)에 노출되는 하부 수용 공간(10b)의 부분에 고정적으로 설치되고 제어 칩(15)은 복수개의 제2 금속 와이어(151)를 통해 적어도 하나의 일부 리드 프레임(17)에 전기적으로 연결된다. 제어 칩(15) 및 복수개의 제2 금속 와이어(151)는 패킹 콜로이드(12)에 의해 피복된다. 제어 칩(15)은 복수개의 제2 금속 와이어(151) 및 각각의 제2 금속 와이어(151)에 의해 전기적으로 연결된 리드 프레임(17)을 통해 복수개의 발광 유닛(14)에 전기적으로 연결된다. 이로써 제어 칩(15)은 외부 제어 장치에 의해 복수개의 리드 프레임(17)을 통해 전달되는 전기 신호를 수신하여 각각의 발광 유닛(14)에 의해 방출되는 라이트빔의 밝기 또는 색온도를 제어할 수 있다.
도9 및 도10에 도시된 바와 같이, 절연 본체(10)의 외부에 노출되는 리드 프레임(18)의 외형은 사용 환경의 요구에 따라 변화될 수 있고 도7 및 도8에 도시된 바에 한정되지 않는다. 구체적으로 리드 프레임(18)에 의해 형성된 핀의 용접면(181)은 발광 모듈(100)의 출광면과 일치할 수 있다.
도11 및 도12를 참조하면 도11은 본 발명에 따른 발광 모듈의 제5 실시예의 모식도이고 도12는 도11의 단면 모식도이다. 도면에 도시된 바와 같이 본 실시예와 전술한 제3 실시예, 제4 실시예의 제일 큰 차이점은 다음과 같다. 리드 프레임(18)의 외형은 실제 요구에 따라 변화될 수 있다. 구체적으로 본 실시예의 리드 프레임(18)은 단지 절연 본체(10)의 일측에만 노출되고 발광 모듈(100)은 직접 절연 본체(10)의 일측의 리드 프레임(18)을 통해 회로기판에 고정될 수 있어 발광 모듈(100)이 측면 발광 광원으로 될 수 있다. 본 실시예의 발광 모듈의 다른 부품의 상세한 설명은 전술한 실시예와 동일하고 여기서 더 서술하지 않는다.
도13 및 도14를 참조하면, 도13은 본 발명에 따른 발광 직렬 장치를 표시 장치에 적용한 부분 평면도이고 도14는 발광 직렬 장치 중 하나의 발광 모듈의 모식도이다. 도13에 도시된 바와 같이 표시 장치(D)는 회로기판(D1) 및 복수개의 발광 직렬 장치를 포함한다. 각각의 발광 직렬 장치는 발광 모듈(100) 및 예컨대 네 개의 직렬 모듈(200) 등과 같은 적어도 하나의 직렬 모듈(200)을 포함한다. 발광 모듈(100)의 상세한 설명은 전술한 실시예를 참조하고 여기서 더 서술하지 않는다. 각 직렬 모듈(200)은 세 개의 제2 발광 유닛(202A, 202B, 202C)과 같은 적어도 하나의 제2 발광 유닛을 포함한다. 네 개의 직렬 모듈(200)의 제2 발광 유닛(202A, 202B, 202C)은 각각 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)에 전기적으로 직렬 연결된다.
특히, 본 실시예의 주요 특징을 명확히 설명하기 위해 도13 및 도14에 도시된 발광 모듈(100)은 단지 기판(13), 세 개의 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C), 제어 칩(15) 및 기판(13)에 형성된 복수개의 금속 패드(13A, 13B)를 도시한다. 여기서, 지칭하는 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)은 전술한 실시예의 발광 유닛(14)과 완전히 동일하고 본 실시예에서는 단지 명확하게 설명하기 위하여 전술한 발광 유닛(14)을 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)으로 변경하여 지칭한다.
구체적인 적용에서, 세 개의 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)은 각각 제1 적색 발광 다이오드 칩, 제1 청색 발광 다이오드 칩 및 제1 녹색 발광 다이오드 칩일 수 있다. 각각의 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)은 두 개의 금속 와이어(141)를 통해 두 개의 금속 패드(13A, 13B)에 연결될 수 있다. 세 개의 금속 패드(13B)는 기판(13)의 도전성 재료 채널을 통해 기판(13)에 설치된 제2 장착면의 제어 칩에 전기적으로 연결될 수 있다.
도13 및 도14에서 각각의 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)은 와이어 본딩(Wire Bonding) 방식에 의해 기판(13)의 금속 패드(13A, 13B)에 연결되지만 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)이 기판(13)에 장착되는 방식은 이에 한정되지 않고 상이한 적용에서 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)은 또한 플립 칩 방식으로 기판(13)에 고정될 수 있다.
각각의 직렬 모듈(200)의 세 개의 제2 발광 유닛(202A, 202B, 202C)은 각각 제2 적색 발광 다이오드 칩, 제2 청색 발광 다이오드 칩 및 제2 녹색 발광 다이오드 칩일 수 있다. 제2 적색 발광 다이오드 칩, 제2 청색 발광 다이오드 칩 및 제2 녹색 발광 다이오드 칩은 전술한 발광 다이오드 칩의 조명 범위와 동일한 부분적 중첩 특성을 구비하고 여기서 더 서술하지 않는다. 각각의 직렬 모듈(200)은 복수개의 금속 와이어(300)를 통해 서로 직렬 연결되고 그 중 하나의 직렬 모듈(200)은 복수개의 금속 와이어(300)를 통해 발광 모듈(100)에 연결된다. 다시 말해서, 표시 장치(D)의 각각의 발광 직렬 장치의 발광 모듈(100)은 복수개의 직렬 모듈(200)에 전기적으로 직렬 연결되고 각각의 발광 직렬 장치의 제1 적색 발광 다이오드 칩은 제2 적색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결되며 제1 청색 발광 다이오드 칩은 제2 청색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결되고 제1 녹색 발광 다이오드 칩은 제2 녹색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결되며 이와 같이 각각의 발광 모듈(100)의 제어 칩(15)은 대응되는 발광 모듈(100) 및 이에 직렬 연결되는 모든 직렬 모듈(200)의 발광을 동시에 제어할 수 있다.
각각의 발광 모듈(100)의 제어 칩(15)이 대응되는 발광 모듈(100) 및 이에 연결되는 복수개의 직렬 모듈(200)을 제어할 수 있도록 설계하여 표시 장치(D)에 필요한 제어 칩의 개수를 크게 감소시킬 수 있음으로써 표시 장치(D)의 제조 단가를 감소시킬 수 있고 표시 장치(D)의 회로기판(D1)의 관련 회로 설계의 복잡성을 크게 감소시킬 수 있음으로써 표시 장치(D)의 제조 수율을 향상시킬 수 있으며 나아가 표시 장치(D)의 가성비를 향상시킬 수 있다.
물론, 각각의 발광 모듈(100)의 제어 칩(15)의 관련 회로는 발광 모듈(100)에 연결된 직렬 모듈(200)의 종류, 개수 등에 따라 설계할 수 있고 즉 발광 모듈(100) 및 복수개의 직렬 모듈(200)을 동시에 제어할 수 있는 제어 칩(15)의 회로 설계는 단일 발광 모듈(100)을 제어하는 제어 칩(15)의 회로 설계와 상이할 수 있다. 이 밖에 실제 적용에서 각각의 발광 모듈(100)의 제어 칩(15)은 마이크로 프로세서에 연결될 수 있고 마이크로 프로세서는 각각의 발광 모듈(100)의 제어 칩(15)을 통해 나머지 직렬 모듈(200)을 제어한다.
각각의 발광 모듈(100)에 연결된 직렬 모듈(200)의 개수에 있어서 복수개의 발광 모듈(100) 사이의 연결 관계(직렬 또는 병렬 등)는 여기서 한정하지 않고 실제 적용에 있어서 표시 장치(D)가 상이함에 따라 상이할 수 있다. 이 밖에 각각의 발광 모듈(100)에 포함된 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)의 개수는 요구에 따라 변화될 수 있고 세 개에 한정되지 않으며 마찬가지로 직렬 모듈(200)에 포함된 제2 발광 유닛의 개수 또한 요구에 따라 변화될 수 있고 단지 제1 발광 유닛의 개수와 동일하면 된다.
특히 도3에 도시된 바와 같이 실제 적용에서, 본 실시예에 열거된 표시 장치(D)의 각각의 발광 모듈(100)의 제2 요홈(102)은 제1 요홈(101)의 바로 하방에 위치할 수 있어 하부 수용 공간(10b)이 상부 수용 공간(10a)의 바로 하방에 위치할 수 있음으로써 각각의 발광 모듈(100)의 체적을 크게 축소시킬 수 있을 뿐만 아니라 발광 모듈(100)의 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)이 발광 모듈(100)의 중심 위치에 위치하도록 할 수 있고 각각의 직렬 모듈(200)은 제어 칩의 일반적인 발광 다이오드 유닛이므로 각각의 직렬 모듈(200)의 제2 발광 유닛 또한 직렬 모듈(200)의 중심에 위치할 수 있으며 다시 말해서 표시 장치(D)의 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C) 및 제2 발광 유닛은 모두 대응되는 모듈의 중심에 위치할 수 있어 표시 장치(D)의 표시 품질을 크게 향상시킬 수 있다.
구체적으로 시장에 존재하는 구동 칩이 내장된 기존의 발광 모듈은 구동 칩과 발광 다이오드 칩이 기판의 동일한 평면에 집적되도록 하여 이로써 발광 모듈의 전체 크기를 비교적 크게 하고 이러한 기존의 발광 모듈이 표시 장치에 적용될 경우, 각각의 발광 다이오드 칩이 발광 모듈의 중심에 위치할 수 없기 때문에 이러한 발광 모듈의 표시 장치를 사용하여 사용자가 특정된 각도에서 볼 경우 색상 편차의 문제점을 쉽게 발생한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 표시 장치(D)의 각각의 발광 모듈(100)의 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)과 제어 칩(15)은 기판(13)에 상하로 수직되게 배열되므로 발광 모듈(100)의 전체 체적은 구동 칩이 내장된 기존의 발광 모듈에 비해 작고 발광 모듈(100)의 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)과 제어 칩(15)이 기판(13)의 동일한 측면에 설치되지 않으므로 제1 발광 유닛(14A, 14B, 14C)은 발광 모듈(100)의 중심에 대응되게 위치할 수 있어 본 발명의 표시 장치(D)는 구동 칩이 내장된 기존의 발광 모듈을 이용하여 구성된 표시 장치에 비해 색상 편차의 문제점을 쉽게 발생하지 않는다.
도15를 참조하면, 이는 본 발명에 따른 발광 모듈의 제6 실시예의 단면 모식도이다. 본 실시예와 전술한 실시예의 최대 차이점은 다음과 같다. 절연 본체(10)는 상부 수용 공간(10a) 및 하부 수용 공간(10b)을 둘러싸서 형성하고 절연 본체(10)의 상부 수용 공간(10a) 및 하부 수용 공간(10b)은 서로 연통되며 기판(13)은 절연 본체(10)의 하단부에 설치되고 기판(13)은 하부 수용 공간(10b)의 바로 하방에 위치한다. 기판(13)의 넓은 측면은 하부 수용 공간(10b)에 노출된다. 제어 칩(15)은 기판(13)이 하부 수용 공간(10b)에 노출되는 넓은 측면에 고정적으로 설치되고 발광 유닛(14)은 제어 칩(15)이 기판(13)에 상반되는 일측에 고정적으로 설치된다. 다시 말해서, 기판(13)은 절연 본체(10)의 일단에 대응되게 위치하고 기판(13)은 절연 본체(10)의 측벽과 함께 요홈을 형성하며 이 요홈은 서로 연통되는 상부 수용 공간(10a) 및 하부 수용 공간(10b)이고 제어 칩(15)은 기판(13)이 요홈에 노출되는 넓은 측면에 고정적으로 설치되며 발광 유닛(14)은 제어 칩이 기판(13)에 상반되는 일측에 고정적으로 설치된다.

Claims (10)

  1. 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 둘러싸서 형성하고 상기 하부 수용 공간은 상기 상부 수용 공간의 바로 하방에 위치하며 상기 상부 수용 공간은 상기 절연 본체의 상단부에 개구를 형성하는 절연 본체;
    상기 하부 수용 공간에 위치하는 제어 칩;
    상기 상부 수용 공간에 위치하고 상기 제어 칩에 전기적으로 연결되며 방출되는 라이트빔은 상기 개구를 통해 외부로 방출될 수 있는 적어도 하나의 발광 유닛; 및
    상기 절연 본체 외부에 노출되고 상기 제어 칩은 외부 제어 장치에 의해 전달되는 전기 신호를 수신하여 상기 발광 유닛의 발광을 제어할 수 있는 복수개의 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광 모듈은 기판을 더 포함하고 상기 기판은 상기 절연 본체에 설치되며 상기 기판은 상기 상부 수용 공간과 상기 하부 수용 공간 사이에 위치하고 상기 기판의 서로 상반되는 두 개의 넓은 측면은 각각 제1 장착면 및 제2 장착면으로 정의되며 상기 제1 장착면은 상기 상부 수용 공간에 노출되고 상기 제2 장착면은 상기 하부 수용 공간에 노출되며 상기 발광 유닛은 상기 제1 장착면에 고정적으로 설치되고 상기 제어 칩은 상기 제2 장착면에 고정적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판은 복수개의 도전성 재료 채널을 포함하고 상기 발광 유닛은 적어도 하나의 상기 도전성 재료 채널을 통해 상기 제어 칩에 전기적으로 연결되며 적어도 하나의 상기 도전성 재료 채널과 상기 핀은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광 모듈은 복수개의 리드 프레임을 포함하고 상기 발광 유닛은 상기 리드 프레임을 통해 상기 제어 칩에 전기적으로 연결되며 상기 리드 프레임의 일부는 상기 절연 본체에 노출되어 상기 핀을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 상부 수용 공간 및 상기 하부 수용 공간 각각은 콜로이드로 충진되고 상기 발광 유닛은 적어도 하나의 금속 와이어 또는 용접 바디를 통해 상기 제1 장착면에 전기적으로 연결되며 상기 제어 칩은 적어도 하나의 금속 와이어 또는 용접 바디를 통해 상기 제2 장착면에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발광 유닛 및 상기 제어 칩은 각각 상기 절연 본체로부터 돌출되지 않는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광 모듈은 세 개의 상기 발광 유닛을 구비하고 각각 적색 발광 다이오드 칩, 청색 발광 다이오드 칩 및 녹색 발광 다이오드 칩이며 상기 적색 발광 다이오드 칩, 상기 녹색 발광 다이오드 칩 및 상기 청색 발광 다이오드 칩 중 어느 하나의 조명 범위는 나머지 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나의 조명 범위와 부분적으로 중첩될 수 있는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상부 수용 공간과 상기 하부 수용 공간은 서로 연통되고 상기 발광 모듈은 기판을 더 포함하며 상기 기판은 상기 절연 본체의 하단부에 설치되고 상기 기판의 넓은 측면은 상기 하부 수용 공간에 노출되며 상기 제어 칩은 상기 기판이 상기 하부 수용 공간에 노출되는 넓은 측면에 고정적으로 설치되고 상기 발광 유닛은 상기 제어 칩이 상기 기판에 상반되는 일측에 고정적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 모듈.
  9. 발광 모듈과 적어도 하나의 직렬 모듈을 포함하되,
    상기 발광 모듈은 상부 수용 공간 및 하부 수용 공간을 둘러싸서 형성하고 상기 하부 수용 공간은 상기 상부 수용 공간의 바로 하방에 위치하며 상기 상부 수용 공간은 상기 절연 본체의 상단부에 개구를 형성하는 절연 본체;
    상기 하부 수용 공간에 위치하는 제어 칩;
    상기 상부 수용 공간에 위치하고 상기 제어 칩에 전기적으로 연결되며 방출되는 라이트빔은 상기 개구를 통해 외부로 방출될 수 있는 적어도 하나의 제1 발광 유닛;
    상기 절연 본체 외부에 노출되는 복수개의 핀을 포함하고; 및
    적어도 하나의 직렬 모듈은 적어도 하나의 제2 발광 유닛을 구비하며 상기 제2 발광 유닛은 상기 제1 발광 유닛에 전기적으로 직렬 연결되고 상기 제어 칩은 외부 제어 장치가 상기 핀에 의해 전달되는 전기 신호를 수신하여 상기 제1 발광 유닛 및 상기 제2 발광 유닛의 발광을 동시에 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 발광 직렬 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 발광 모듈은 세 개의 상기 제1 발광 유닛을 구비하고 각각 제1 적색 발광 다이오드 칩, 제1 청색 발광 다이오드 칩 및 제1 녹색 발광 다이오드 칩이며 상기 제1 적색 발광 다이오드 칩, 상기 제1 녹색 발광 다이오드 칩 및 상기 제1 청색 발광 다이오드 칩 중 어느 하나의 조명 범위는 나머지 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나의 조명 범위와 부분적으로 중첩되고 상기 직렬 모듈은 세 개의 상기 제2 발광 유닛을 구비하며 각각 제2 적색 발광 다이오드 칩, 제2 청색 발광 다이오드 칩 및 제2 녹색 발광 다이오드 칩이고 상기 제2 적색 발광 다이오드 칩, 상기 제2 녹색 발광 다이오드 칩 및 상기 제2 청색 발광 다이오드 칩 중 어느 하나의 조명 범위는 나머지 발광 다이오드 칩 중 적어도 하나의 조명 범위와 부분적으로 중첩되며 상기 제1 적색 발광 다이오드 칩은 상기 제2 적색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결되고 상기 제1 청색 발광 다이오드 칩은 상기 제2 청색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결되며 상기 제1 녹색 발광 다이오드 칩은 상기 제2 녹색 발광 다이오드 칩에 전기적으로 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 직렬 장치.
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