KR20210012856A - 투명 발광 장치 - Google Patents

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한솔테크닉스(주)
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치는, 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 배치되며, 각각이 제어부 및 적어도 하나의 발광칩을 포함하는 복수의 LED 패키지; 상기 복수의 LED 패키지를 직렬로 연결하는 데이터 배선; 및 상기 복수의 LED 패키지에 각각 연결되는 구동 배선을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 데이터 배선을 통해 입력된 데이터에 기초하여, 상기 구동 배선을 통해 전달된 구동전압을 이용하여 상기 발광칩을 구동한다.

Description

투명 발광 장치{TRANSPARENT LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 발광 장치에 관한 것으로, 특히 투명하면서도 간단한 배선 구조를 갖는 발광 장치에 관한 것이다.
LED를 이용한 장치는 소비전력이 낮고 상대적으로 부피가 작으며, 가용수명도 길기 때문에, 단순히 문자나 도형이 형성되거나 부착되거나, 또는 불투명 배경 판의 뒤쪽에 형광등이나 네온 등이 설치되어 있는 기존의 간판을 대신하여, 디스플레이 장치로서 널리 사용되고 있다. 특히, LED 장치의 시인성을 더욱 향상시키기 위해 투명한 LED 장치가 개발되고 있다.
이와 관련하여, 한국등록특허 제10-1964225호는 플렉시블 투명 기판; 상기 기판 상에 배치되는 투명 전극층; 상기 투명 전극층 상에 배치되는 페이스트 층; 및 상기 페이스트 층 상에 배치되는 엘이디(LED) 층;을 포함하되, 상기 투명 전극층은, 아민기를 포함하는 고분자 화합물 층; 및 금속층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 투명전극을 포함하는 표시 소자를 개시한다.
그러나, 상기 공보는 엘이디에 연결되는 투명 전극층의 배선 구조에 대해서는 개시하고 있지 않다.
한국등록특허 제10-1964225호 (2019.03.26 공개)
본 발명은, 투명하면서도 간단한 배선 구조를 갖는 발광 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치는, 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 배치되며, 각각이 제어부 및 적어도 하나의 발광칩을 포함하는 복수의 LED 패키지; 상기 복수의 LED 패키지를 직렬로 연결하는 데이터 배선; 및 상기 복수의 LED 패키지에 각각 연결되는 구동 배선을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 데이터 배선을 통해 입력된 데이터에 기초하여, 상기 구동 배선을 통해 전달된 구동전압을 이용하여 상기 발광칩을 구동한다.
상기 구동 배선은, 상기 복수의 LED 패키지 각각의 상기 제어부 및 발광칩에 각각 연결되는 구동전압 공급 배선; 및 상기 복수의 LED 패키지 각각의 제어부에 연결되는 접지전압 공급 배선을 포함할 수 있다.
상기 데이터 배선을 통해 상기 복수의 LED 패키지 중 어느 하나에 입력된 데이터는, 상기 데이터가 입력된 LED 패키지의 제어부를 거쳐, 상기 데이터 배선에 의해 연결된 다른 LED 패키지에 입력될 수 있다.
상기 데이터는 상기 직렬로 연결된 복수의 LED 패키지에 대한 데이터를 순차적으로 포함하고, 상기 제어부는, 수신된 데이터 중에서, 상기 제어부가 속한 LED 패키지에 대한 데이터 이후의 데이터를, 상기 다른 LED 패키지에 전송할 수 있다.
상기 투명 발광 장치는, 상기 복수의 LED 패키지 각각의 제어부에 연결되는 백업데이터 배선을 더 포함할 수 있다.
상기 백업데이터 배선은 상기 데이터 배선에 연결되어, 상기 데이터 배선을 통해 전송되는 데이터와 동일한 데이터가 상기 백업데이터 배선을 통해 전송될 수 있다.
상기 백업데이터 배선은 상기 데이터 배선과 적어도 하나의 지점에서 연결되고, 상기 복수의 LED 패키지 각각은 상기 백업데이터 배선에 연결될 수 있다.
상기 백업데이터 배선은 전단의 LED 패키지의 입력단의 상기 데이터 배선에 연결되어, 상기 전단의 LED 패키지에 전송되는 데이터와 동일한 데이터가 상기 백업데이터 배선을 통해 후단의 LED 패키지에 전송될 수 있다.
상기 데이터 배선 또는 상기 구동 배선은 메탈 메쉬 구조일 수 있다.
상기 메탈 메쉬 구조의 피치는 300-1000um일 수 있다.
상기 메탈 메쉬 구조의 선폭은 20-50um일 수 있다.
상기 투명 기판 상에 상기 데이터 배선 및 상기 구동 배선을 포함하는 배선층이 형성되고, 상기 배선층 상에 상기 복수의 LED 패키지가 솔더링에 의해 접합될 수 있다.
상기 복수의 LED 패키지는 135~180℃의 솔더링 온도에서 접합될 수 있다.
상기 투명 기판 상의 상기 복수의 LED 패키지 주변에 형성된 제1 접착층을 더 포함하고, 상기 제1 접착층은, 내부에 상기 복수의 LED 패키지가 각각 위치하는 복수의 홀을 갖는 투명 양면 테이프 및 투명 액체 접착제 중 어느 하나일 수 있다.
상기 제1 접착층의 두께는 상기 복수의 LED 패키지 각각의 두께보다 클 수 있다.
상기 제1 접착층 상에 부착되는 투명한 재질의 최표면층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 접착층 상에 접착된 제2 접착층을 더 포함하고, 상기 제2 접착층은, 투명 양면 테이프 및 투명 액체 접착제 중 상기 제1 접착층과 상이한 것일 수 있다.
상기 제2 접착층 상에 부착되는 투명한 재질의 최표면층을 더 포함할 수 있다.
상기 최표면층은 투명한 유리 또는 플라스틱일 수 있다.
상기 데이터 배선 및 상기 구동 배선에 연결되는 인쇄회로기판을 더 포함하며, 상기 인쇄회로기판은 연결 필름을 통해 본딩 접합되거나, 상기 투명 기판과 동일한 물질로 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 투명하면서도 간단한 배선 구조를 갖는 발광 장치를 제공된다. 이에 따라, 단위 면적당 더 많은 LED 패키지의 실장이 가능하여 고해상도의 화면을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 데이터 배선과 별도로 백업데이터 배선을 구비하기 때문에, 직렬로 연결된 LED 패키지 중 어느 하나에 데이터가 정상적으로 수신되지 못하는 상황이 발생하더라도, 백업데이터 배선을 통해 데이터를 수신할 수 있다. 이에 따라, 투명 발광 장치의 정상적인 동작이 보장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치를 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 데이터의 각 비트의 정보를 나타내는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 직렬로 연결된 LED 패키지에 전송되는 데이터를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배선층의 구조를 나타내는 상면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 배선을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치와 인쇄회로기판의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 명세서에 기재된 "연결"된다는 용어는 두 구성요소가 직접적으로 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치(1)를 나타내는 도면이다. 도 1은 투명 발광 장치의 상면도이며, 투명 기판은 생략되어 있다.
도 1을 참조하면, 투명 발광 장치(1)는 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 배치되며, 각각이 제어부(210) 및 적어도 하나의 발광칩(220, 230, 240)을 포함하는 복수의 LED 패키지(200); 상기 복수의 LED 패키지(200)를 직렬로 연결하는 데이터 배선(300); 상기 복수의 LED 패키지에 각각 연결되는 구동 배선(400)을 포함하고, 상기 제어부(210)는, 상기 데이터 배선(300)을 통해 입력된 데이터에 기초하여, 상기 구동 배선(400)을 통해 전달된 구동전압(V+, V-)을 이용하여 상기 발광칩(220, 230, 240)을 구동한다.
발광칩(220, 230, 240)은 적색 LED 칩, 녹색 LED 칩 및 청색 LED 칩에 해당할 수 있다.
복수의 LED 패키지(200)는 제1 LED 패키지(200_1)~제n LED 패키지(200_n)를 포함하며, 데이터 배선(300)을 통해 직렬로 연결된다. 이에 따라, 제1 LED 패키지(200_1)에 입력된 데이터는, 제2 LED 패키지(200_2), 제3 LED 패키지(300_3) 등을 순차적으로 통과하여, 제n LED 패키지(200_n)에 전송될 수 있다. 복수의 LED 패키지 각각(200_1~200_n)은 데이터의 입력을 위한 데이터 입력 단자(Din) 및 데이터의 출력을 위한 데이터 출력 단자(Dout)을 포함하며, 데이터 배선(300)은 데이터 입력 단자(Din) 및 데이터 출력 단자(Dout)에 연결될 수 있다.
데이터 배선(300)을 통해 복수의 LED 패키지 중 어느 하나(200_k)에 입력된 데이터는, 데이터가 입력된 LED 패키지(200_k)의 제어부(210)를 거쳐, 데이터 배선(300)에 의해 연결된 다른 LED 패키지(200_k+1)에 입력될 수 있다. 본 명세서에서 LED 패키지(200_k)를 전단, 바로 다음에 연결된 LED 패키지(200_k+1)를 후단이라 칭한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 입력 단자(Din)와 제어부(210)의 사이 및 제어부(210)와 데이터 출력 단자(Dout)의 사이에는 내부 데이터 배선이 연결되어, 복수의 LED 패키지 중 어느 하나(200_k)의 데이터 입력 단자(Din)로 입력된 데이터는, 제어부(210) 및 데이터 출력 단자(Dout)를 거쳐, 다음 LED 패키지(200_k+1)의 데이터 입력 단자(Din)로 전송될 수 있다.
구동 배선(400)은, 복수의 LED 패키지 각각(200_1~200_n)의 제어부(210) 및 발광칩(220, 230, 240)에 각각 연결되는 구동전압 공급 배선(410); 및 복수의 LED 패키지 각각(200_1~200_n)의 제어부(210)에 연결되는 접지전압 공급 배선(420)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 복수의 LED 패키지 각각(200_1~200_n)은 구동전압 단자(V+)를 포함하며, 구동전압 공급 배선(410)은 복수의 LED 패키지 각각(200_1~200_n)의 구동전압 단자(V+)에 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제어부(210)에 연결되는 구동전압 단자(V+)와, 발광칩(220, 230, 240)에 연결되는 구동전압 단자(V+)는 별도로 구비될 수 있다. 제어부(210)와 구동전압 단자(V+)의 사이 및, 발광칩(220, 230, 240)과 구동전압 단자(V+)의 사이는 내부 구동 배선에 의해 연결될 수 있다.
복수의 LED 패키지 각각(200_1~200_n)은 접지전압 단자(V-)를 포함하며, 접지전압 공급 배선(420)은 복수의 LED 패키지 각각(200_1~200_n)의 접지전압 단자(V-)에 연결될 수 있다. 접지전압 단자(V-)와 제어부(210)의 사이에는 내부 접지 배선이 연결되어, 제어부(210)는 데이터 배선(300) 및 내부 데이터 배선을 통해 수신된 데이터에 기초하여, 발광칩(220, 230, 240)을 구동할 수 있다. 예를 들어, 제어부(210)는 내부에 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 데이터에 기초하여 트랜지스터의 게이트 전압을 제어함으로써 발광칩(220, 230, 240)을 구동할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치(2)를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1과 마찬가지로 투명 발광 장치의 상면도이며, 투명 기판은 생략되어 있다.
도 1의 투명 발광 장치(1)의 복수의 LED 패키지 각각(200_1~200_n)이 적색 LED 칩(220), 녹색 LED 칩(230) 및 청색 LED 칩(240)을 포함한 것과 달리, 도 2의 투명 발광 장치(2)의 복수의 LED 패키지 각각(200_1'~200_n')은 흰색 LED 칩(250)을 포함하며, 나머지 구성은 도 1과 동일하다. 즉, 도 1의 투명 발광 장치(1)가 컬러 표시 장치인 반면, 도 2의 투명 발광 장치(2)는 흑백 표시 장치이다.
본 발명에 따른 복수의 LED 패키지 각각에 포함되는 발광칩의 개수 또는 종류(색상)은 이에 한하지 않으며, 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치(3, 3')를 나타내는 도면이다. 도 3a 및 도 3b는 도 1과 마찬가지로 투명 발광 장치의 상면도이며, 투명 기판은 생략되어 있다.
도 3a 및 도 3b의 투명 발광 장치(3, 3')는, 도 1의 투명 발광 장치(1)에 비해, 복수의 LED 패키지 각각(200_1''~200_n'')의 제어부(210)에 연결되는 백업데이터 배선(500, 500')을 더 포함한다.
백업데이터 배선(500, 500')은 데이터 배선(300)에 연결되어, 데이터 배선(300)을 통해 전송되는 데이터와 동일한 데이터가 백업데이터 배선(500, 500')을 통해 전송될 수 있다.
복수의 LED 패키지 각각(200_1''~200_n'')은 데이터의 입력을 위한 백업데이터 단자(FDin)를 추가적으로 포함하며, 백업데이터 배선(500, 500')은 백업데이터 단자(FDin)에 연결될 수 있다. 백업데이터 단자(FDin)는 데이터 입력 단자(Din)와 제어부(210)를 연결하는 내부 데이터 배선에 연결되어, 제어부(210)는 데이터 입력 단자(Din) 또는 백업데이터 단자(FDin)를 통해 데이터를 전송받을 수 있다.
도 1의 복수의 LED 패키지(200_1~200_n)는 데이터 배선(300)을 통해 직렬로 연결되며, 이에 따라 데이터는 LED 패키지(200_1~200_n)를 순차적으로 통과하게 된다. 그러나, 데이터 배선(300) 또는 복수의 LED 패키지 중 어느 하나(200_k, 1≤k<n인 정수)의 불량으로 인해 데이터가 다음의 LED 패키지(200_k+1)에 전송되지 않을 수 있다.
도 3a 및 도 3b의 투명 발광 장치(3, 3')는 데이터 배선(300)과 별도로 백업데이터 배선(500, 500')을 구비하기 때문에, LED 패키지(200_k+1'')에 데이터 배선(300)을 통해 데이터가 정상적으로 수신되지 못하는 상황이 발생하더라도, 백업데이터 배선(500, 500')을 통해 데이터를 수신할 수 있다. 이에 따라, LED 패키지(200_k+1'')의 정상적인 동작이 보장될 수 있다.
도 4는 데이터의 각 비트의 정보를 나타내는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 데이터의 각 비트는 PWM 방식에 의해 정보가 전송된다. 하이레벨이 인가되는 시간(T0H, T1H)을 달리 설정함으로써 "0"과 "1"의 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, "0"의 정보를 전송하기 위해, 300ns의 T0H 동안 하이레벨, 900ns의 T0L 동안 로우레벨의 전압이 인가되고, "1"의 정보를 전송하기 위해, 900ns의 T1H 동안 하이레벨, 300ns의 T1L 동안 로우레벨의 전압이 인가될 수 있다.
도 5는 직렬로 연결된 LED 패키지에 전송되는 데이터를 나타내는 도면이다. 도 5는 3개의 LED 패키지가 데이터 배선을 통해 직렬로 연결된 경우, 즉 n=3인 경우 시간에 따라 전송되는 데이터의 내용을 나타낸다. 제1 LED 패키지은 LED 패키지(200_1, 200_1', 200_1'')에 해당하고, 제2 LED 패키지는 LED 패키지(200_2, 200_2', 200_2'')에 해당하고, 제3 LED 패키지은 LED 패키지(200_3, 200_3', 200_3'')에 해당할 수 있다.
직렬로 연결된 LED 패키지 중 맨 앞에 배치된 제1 LED 패키지에, 직렬로 연결된 모든 LED 패키지(제1 LED 패키지, 제2 LED 패키지 및 제3 LED 패키지)에 대한 데이터(DTA11, DTA21, DTA31)가 순차적으로 전송된다. 각 데이터(DTA11, DTA21, DTA31)는 복수의 비트, 예를 들어 42비트로 이루어질 수 있으며, 각 비트는 도 4에서 설명된 방식으로 정보가 표현될 수 있다. 제1 LED 패키지의 제어부(210)는 데이터(DTA11, DTA21, DTA31) 중 데이터(DTA11)을 이용하여 제1 LED 패키지 내부의 LED 칩(220, 230, 240 또는 250)을 구동하고 나머지 데이터(DTA21, DTA31)는 다음에 연결된(후단의) 제2 LED 패키지로 전송한다.
제2 LED 패키지의 제어부(210)는 수신된 데이터(DTA21, DTA31) 중에서 데이터(DTA21)를 이용하여 제2 LED 패키지 내부의 LED 칩(220, 230, 240 또는 250)을 구동하고, 나머지 데이터(DTA31)는 다음에 연결된(후단의) 제3 LED 패키지로 전송한다.
제3 LED 패키지의 제어부(210)는 수신된 데이터(DTA31)를 이용하여 제3 LED 패키지 내부의 LED 칩(220, 230, 240 또는 250)을 구동한다.
소정의 래치시간 후에, 직렬로 연결된 LED 패키지 중 맨 앞에 배치된 제1 LED 패키지에, 직렬로 연결된 모든 LED 패키지(제1 LED 패키지, 제2 LED 패키지, 제3 LED 패키지)에 대한 데이터(DTA12, DTA22, DTA32)가 순차적으로 전송된다. 래치 시간 동안에는 예를 들어 로우 레벨의 리셋 신호가 전송될 수 있다. 래치 시간은 50us 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 80~280us일 수 있다. 데이터(DTA11, DTA21, DTA31)가 전송된 경우와 마찬가지의 방식에 의해, 제1 LED 패키지의 제어부(210), 제2 LED 패키지의 제어부(210), 제3 LED 패키지의 제어부(210)는 데이터(DTA12), 데이터(DTA22), 데이터(DTA32)를 이용하여 각각의 내부의 LED 칩(220, 230, 240 또는 250)을 구동한다.
본 실시예에서, 데이터는 데이터 배선(300)뿐만 아니라 백업데이터 배선(500)을 통해서도 전송될 수 있다. 이에 따라, 후단의 LED 패키지에도 데이터가 안정적으로 전송될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 투명 발광 장치는, 투명 기판(10), 상기 투명 기판(10) 상에 형성된 배선층(30), 배선층(30) 상에 솔더층(40)을 개재하여 접합된 LED 패키지(20)를 포함한다. LED 패키지(20)는 LED 패키지(200, 200')에 해당할 수 있다. 배선층(30)은 데이터 배선(300), 구동 배선(400) 및 백업데이터 배선(500) 중 적어도 하나에 해당할 수 있다. 솔더층(40)은 상면에서 보았을 때 구동전압 단자(V+), 접지전압 단자(V-), 데이터 입력 단자(Din), 데이터 출력 단자(Dout), 백업 데이터 단자(FDin) 중 적어도 하나의 위치에 형성될 수 있다. LED 패키지(20)의 접합을 위한 솔더링 온도는 예를 들어 200℃ 이하일 수 있으며, 바람직하게는 135~180℃일 수 있다. 이는, 베이스 필름 기재로서 PET 또는 PI가 사용되는 경우, 열변형(수축)을 최소화하기 위함이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 배선층(30)의 구조를 나타내는 상면도이다.
도 7을 참조하면, 배선층(30)은 메탈 메쉬 구조일 수 있다. 메탈 메쉬 구조는 도 7의 (a)에 도시된 마름모형, 도 7의 (b)에 도시된 육각형, 도 7의 (c)에 도시된 정사각형 등 다양한 형태일 수 있으며, 마름모형, 육각형, 정사각형 등의 단위 형상이 반복적으로 배열되는 구조일 수 있다.
도 7의 (c)를 참조하면, 배선층(30)을 형성하는 메탈 메쉬의 피치(p)는 예를 들어 300~1000um 이고, 선폭(w)은 20-50um일 수 있다. 여기서, 메탈 메쉬의 피치(p)는 평행한 두 개의 메탈 라인의 간격(간격이 복수인 경우에는 작은 것)이다. 메탈 메쉬의 피치(p)가 300um 보다 작으면 휘도 균일성은 좋으나 투명도가 낮아지며, 피치(p)가 1000um 보다 크면 투명도는 좋아지지만 면저항 증가로 인해 휘도 균일성이 떨어진다. 메탈 메쉬의 선폭(w)이 20um 보다 작으면 투명도는 좋아지나, 미세패턴 제작에 따른 공정 불량의 발생과 면저항 증가로 인해 휘도 균일성이 떨어지며, 선폭(w)이 50um 보다 크면 면저항의 감소로 휘도 균일도는 좋아지지만 투명도가 감소한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 배선을 나타내는 도면이다. 도 8의 LED 패키지는 도 3의 LED 패키지(200_1''~200_n'')에 해당할 수 있다.
도 8을 참조하면, 복수의 LED 패키지의 각각은 구동전압 공급 배선(410)과 접지전압 공급 배선(420)에 연결된다. 또한, 복수의 LED 패키지는 데이터 배선(300)을 통해 직렬로 연결된다. 또한, 백업데이터 배선(500)은 인접하는 2개의 LED 패키지를 연결한다. 이에 따라, 배선 구조를 단순하게 할 수 있어, 면적당 더 많은 LED 패키지의 실장이 가능하여 고해상도의 화면을 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 단면도이다.
도 9는 도 6의 투명 발광 장치에 투명 양면 테이프(OCA(Optically Clear Adhesive); 60)를 이용하여 최표면층(70)을 접착한 것을 나타낸 것으로, 도 9의 (a)는 도 6의 투명 발광 장치에 투명 양면 테이프(60)가 접착된 상태를 나타내고, 도 9의 (b)는 투명 양면 테이프(60) 상에 최표면층(70)을 부착한 상태를 나타낸다.
투명 양면 테이프(60)는, 도 9에 도시된 바와 같이, LED 패키지(20)의 면적보다 큰 홀을 가지며, 홀 내에 LED 패키지(20)가 배치된다. 또한, 투명 양면 테이프(60)의 두께는 LED 패키지(20)의 두께보다 크다. 이에 따라 LED 패키지(20)가 손상되지 않고 투명 양면 테이프(60)를 개재하여 최표면층(70)이 부착될 수 있다.
최표면층(70)은 투명 발광 장치 전체를 보호하는 기능을 하며, 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 재질로 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 단면도이다.
도 10은 도 6의 투명 발광 장치에 투명 액체 접착제(OCR(Optically Clear Resin); 50)를 이용하여 최표면층(70)을 접착한 것을 나타낸 것으로, 도 10의 (a)는 도 6의 투명 발광 장치에 투명 액체 접착제(50)가 접착된 상태를 나타내고, 도 10의 (b)는 투명 액체 접착제(50) 상에 최표면층(70)을 부착한 상태를 나타낸다.
투명 액체 접착제(50)는 형상을 자유롭게 형성하는 것이 가능하기 때문에, 투명 양면 테이프(60)에 비해 LED 패키지(20)의 주위에 정교하게 위치시킬 수 있다. 또한, 투명 액체 접착제(50)의 두께를 LED 패키지(20)의 두께보다 크게 형성할 수 있다. 이에 따라 LED 패키지(20)가 손상되지 않고 투명 액체 접착제(50)를 개재하여 최표면층(70)이 부착될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치의 단면도이다.
도 11은 도 6의 투명 발광 장치에 투명 액체 접착제(50) 및 투명 양면 테이프(60)를 이용하여 최표면층(70)을 접착한 것을 나타낸 것으로, 도 11의 (a)는 도 6의 투명 발광 장치에 투명 액체 접착제(50) 및 투명 양면 테이프(60)가 접착된 상태를 나타내고, 도 11의 (b)는 투명 양면 테이프(60) 상에 최표면층(70)을 부착한 상태를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 투명 발광 장치와 인쇄회로기판의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12의 투명 발광 장치는, 투명 기판과, 투명 기판 상에 배치된 복수의 LED 모듈과, 데이터 배선 및 구동 배선에 연결되는 인쇄회로기판으로서 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 포함한다. LED 모듈은 도 1~도 3 및 도 6의 LED 패키지에 해당하며, 도 12에서 데이터 배선 및 구동 배선의 도시는 생략되었다.
도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, FPCB는 투명 기판과 분리 제작된 후, 예를 들어 ACF(Anisotropic Conductive Film)와 같은 연결 필름을 통해, 투명 기판에 본딩 접합될 수 있다. 이러한 경우, 신호의 지연 및 접합 불량이 발생할 수 있다.
도 12의 (b) 및 (c)는 투명 기판과 FPCB가 일체로 형성된 경우를 나타낸다. 이때, 투명 기판과 FPCB는 동일한 물질, 예를 들어 PET로 형성될 수 있다. 투명 기판과 FPCB가 일체로 형성된 경우에는, 분리 제작된 후 본딩되는 경우에 비해 신호 지연 또는 접합 불량의 문제가 발생하지 않는다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 배치되며, 각각이 제어부 및 적어도 하나의 발광칩을 포함하는 복수의 LED 패키지;
    상기 복수의 LED 패키지를 직렬로 연결하는 데이터 배선; 및
    상기 복수의 LED 패키지에 각각 연결되는 구동 배선;
    을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 데이터 배선을 통해 입력된 데이터에 기초하여, 상기 구동 배선을 통해 전달된 구동전압을 이용하여 상기 발광칩을 구동하는 투명 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 배선은,
    상기 복수의 LED 패키지 각각의 상기 제어부 및 발광칩에 각각 연결되는 구동전압 공급 배선; 및
    상기 복수의 LED 패키지 각각의 제어부에 연결되는 접지전압 공급 배선
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 배선을 통해 상기 복수의 LED 패키지 중 어느 하나에 입력된 데이터는, 상기 데이터가 입력된 LED 패키지의 제어부를 거쳐, 상기 데이터 배선에 의해 연결된 다른 LED 패키지에 입력되는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 직렬로 연결된 복수의 LED 패키지에 대한 데이터를 순차적으로 포함하고,
    상기 제어부는, 수신된 데이터 중에서, 상기 제어부가 속한 LED 패키지에 대한 데이터 이후의 데이터를, 상기 다른 LED 패키지에 전송하는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 LED 패키지 각각의 제어부에 연결되는 백업데이터 배선
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 백업데이터 배선은 상기 데이터 배선에 연결되어, 상기 데이터 배선을 통해 전송되는 데이터와 동일한 데이터가 상기 백업데이터 배선을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 백업데이터 배선은 상기 데이터 배선과 적어도 하나의 지점에서 연결되고,
    상기 복수의 LED 패키지 각각은 상기 백업데이터 배선에 연결된 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 백업데이터 배선은 전단의 LED 패키지의 입력단의 상기 데이터 배선에 연결되어, 상기 전단의 LED 패키지에 전송되는 데이터와 동일한 데이터가 상기 백업데이터 배선을 통해 후단의 LED 패키지에 전송되는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 배선 또는 상기 구동 배선은 메탈 메쉬 구조인 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메탈 메쉬 구조의 피치는 300-1000um인 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 메탈 메쉬 구조의 선폭은 20-50um인 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 투명 기판 상에 상기 데이터 배선 및 상기 구동 배선을 포함하는 배선층이 형성되고,
    상기 배선층 상에 상기 복수의 LED 패키지가 솔더링에 의해 접합된 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 LED 패키지는 135~180℃의 솔더링 온도에서 접합되는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 투명 기판 상의 상기 복수의 LED 패키지 주변에 형성된 제1 접착층을 더 포함하고,
    상기 제1 접착층은, 내부에 상기 복수의 LED 패키지가 각각 위치하는 복수의 홀을 갖는 투명 양면 테이프 및 투명 액체 접착제 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 접착층의 두께는 상기 복수의 LED 패키지 각각의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 접착층 상에 부착되는 투명한 재질의 최표면층
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 접착층 상에 접착된 제2 접착층
    을 더 포함하고,
    상기 제2 접착층은, 투명 양면 테이프 및 투명 액체 접착제 중 상기 제1 접착층과 상이한 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 접착층 상에 부착되는 투명한 재질의 최표면층
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  19. 제16항 또는 제18항에 있어서,
    상기 최표면층은 투명한 유리 또는 플라스틱인 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 배선 및 상기 구동 배선에 연결되는 인쇄회로기판을 더 포함하며,
    상기 인쇄회로기판은 연결 필름을 통해 본딩 접합되거나, 상기 투명 기판과 동일한 물질로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 발광 장치.
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