KR20190133852A - Light emitting device and light irradiator having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 장치 및 이를 포함하는 광 조사기에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a light irradiator including the same.
발광 다이오드는 전자와 정공의 재결합을 통해 발생하는 빛을 방출하는 반도체 소자의 하나이다. 발광 다이오드는 가시광선, 자외선 등의 다양한 파장 대역의 광을 출사하며, UV 경화기, 살균기, 광원 등 등으로 이용될 수 있다. 특히, 자외선 발광 다이오드는 자외선 경화 장치 등에 많이 이용되고 있다.A light emitting diode is a semiconductor device that emits light generated through recombination of electrons and holes. The light emitting diode emits light of various wavelength bands such as visible light and ultraviolet light, and may be used as a UV curing machine, a sterilizer, a light source, or the like. In particular, ultraviolet light emitting diodes are widely used in ultraviolet curing devices and the like.
본 발명의 일 실시예는 신뢰성 높은 발광 장치를 제공하는 데 목적이 있다. One embodiment of the present invention is to provide a reliable light emitting device.
본 발명의 일 실시예는 또한 상기 발광 다이오드를 채용함으로써 균일한 광을 출사하는 광 조사기를 제공하는 데 목적이 있다.An embodiment of the present invention also aims to provide a light irradiator which emits uniform light by employing the light emitting diode.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 발광 영역과 비발광 영역을 갖는 베이스 기판, 상기 베이스 기판의 상기 발광 영역에 복수 개로 제공되어 행열 형상으로 배열된 발광 다이오드들, 상기 베이스 기판과 각 발광 다이오드 사이에 제공된 제1 패드, 및 상기 발광 다이오드들의 서로 인접한 행들이나 열들 사이 중 적어도 하나와, 상기 발광 영역의 둘레에 제공되는 제2 패드를 포함하며, 상기 발광 다이오드들은 상기 제2 패드와 와이어 본딩된다.A light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a base substrate having a light emitting area and a non-light emitting area, a plurality of light emitting diodes provided in a plurality of light emitting areas of the base substrate and arranged in a row shape, the base substrate and each light emitting diode A first pad provided therebetween, and at least one of the adjacent rows or columns of light emitting diodes, and a second pad provided around the light emitting area, wherein the light emitting diodes are wire bonded with the second pad. .
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 패드는 상기 발광 영역의 둘레에 제공된 제1 서브 패드와, 상기 발광 다이오드들의 서로 인접한 행들이나 열들 사이에 제공된 제2 서브 패드를 포함하며, 상기 발광 다이오드들은 상기 제1 및 제2 서브 패드 중 적어도 어느 하나에 와이어 본딩될 수 있다.In an embodiment, the second pad includes a first sub pad provided around the light emitting area, and a second sub pad provided between adjacent rows or columns of the light emitting diodes. They may be wire bonded to at least one of the first and second sub pads.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 서브 패드는 상기 발광 다이오드들의 서로 인접한 행들 사이에 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second sub pad may be provided between adjacent rows of the light emitting diodes.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 서브 패드의 폭은, 상기 제2 서브 패드를 사이에 두고 서로 인접한 두 발광 다이오드들 사이의 거리보다 작을 수 있다.In an embodiment, the width of the second sub pad may be smaller than the distance between two adjacent light emitting diodes with the second sub pad therebetween.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 서브 패드의 폭은, 상기 제2 서브 패드를 사이에 두고 서로 인접한 두 발광 다이오드들 사이의 거리의 50% 내지 80%일 수 있다.In an embodiment, the width of the second sub pad may be 50% to 80% of a distance between two adjacent light emitting diodes having the second sub pad therebetween.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 열 방향에 있어서, 서로 인접한 두 발광 다이오드들 사이의 거리는 어느 하나의 발광 다이오드의 폭 보다 같거나 작을 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the column direction, the distance between two adjacent light emitting diodes may be equal to or smaller than the width of any one light emitting diode.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 패드는 상기 발광 영역을 사이에 두고 행 방향의 양측에 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first sub pad may be provided at both sides of the row direction with the emission area therebetween.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 패드는 상기 발광 영역을 사이에 두고 행 방향의 일측에 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first sub pad may be provided on one side of the row direction with the emission area therebetween.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 서브 패드는 서로 인접한 두 행 사이마다 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second sub pad may be provided every two rows adjacent to each other.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 서브 패드는 서로 인접한 행들 사이 중 일부에만 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second sub pad may be provided only in some of the rows adjacent to each other.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 서브 패드는 열 방향으로 연장되며, 상기 제2 서브 패드는 상기 제1 서브 패드로부터 행 방향을 따라 돌출될 수 있다.In example embodiments, the first sub pad may extend in a column direction, and the second sub pad may protrude in a row direction from the first sub pad.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 기판은 행 방향으로 연장되며, 상기 베이스 기판의 상기 행 방향에 수직한 폭은 상기 발광 영역의 폭과 동일할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the base substrate extends in the row direction, the width perpendicular to the row direction of the base substrate may be the same as the width of the light emitting region.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드는 상기 제1 패드가 제공된 영역에 실장되며, 상기 제1 패드는 상기 베이스 기판과 분리되지 않는 일체로 제공될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting diode is mounted in a region provided with the first pad, the first pad may be provided integrally not separated from the base substrate.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 패드는 상기 베이스 기판의 전면으로부터 돌출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first pad may protrude from the front surface of the base substrate.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스 기판의 전면으로부터의 상기 제1 패드 상면의 높이는 상기 제2 패드의 상면의 높이와 동일할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the height of the upper surface of the first pad from the front surface of the base substrate may be the same as the height of the upper surface of the second pad.
본 발명의 일 실시예는 광 조사기를 포함하며, 광 조사기는 상술한 발광 장치를 복수 개 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발광 장치들은 상기 발광 영역이 상기 열 방향을 따라 배열되도록 제공될 수 있다. 동일 발광 장치 내 동일 열에 있어서 서로 인접한 상기 발광 소자들 사이의 거리는, 서로 인접한 두 발광 장치에서의 동일 열에서의 서로 인접한 상기 발광 소자들 사이의 거리와 동일할 수 있다. An embodiment of the present invention includes a light irradiator, and the light irradiator may include a plurality of light emitting devices described above. In one embodiment of the present invention, the light emitting devices may be provided such that the light emitting regions are arranged along the column direction. The distance between the light emitting elements adjacent to each other in the same column in the same light emitting device may be the same as the distance between the light emitting elements adjacent to each other in the same column in two adjacent light emitting devices.
본 발명의 일 실시예는 신뢰성 높은 발광 장치를 제공한다. One embodiment of the present invention provides a highly reliable light emitting device.
본 발명의 일 실시예는 또한 상기 발광 다이오드를 채용함으로써 균일한 광을 출사하는 광 조사기를 제공한다.One embodiment of the present invention also provides a light irradiator that emits uniform light by employing the light emitting diode.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I'선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 5 내지 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 평면도로서, 도 2의 P1에 대응하는 영역을 도시한 것이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사기에 있어서, 광 조사기가 복수 개의 발광 장치를 채용한 것을 도시한 것으로서, 서로 인접한 두 발광 장치들을 도시한 것이다.
도 10는 도 9의 P2에 대응하는 부분을 도시한 것으로서 일부 구성 요소가 생략된 평면도이다.1 is a perspective view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating the light emitting device of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view conceptually illustrating a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
5 to 8 are plan views of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, and show a region corresponding to P1 of FIG.
9 is a view showing a light irradiator employing a plurality of light emitting devices in a light irradiator according to an embodiment of the present invention, and showing two adjacent light emitting devices.
FIG. 10 is a plan view of a portion corresponding to P2 of FIG. 9, with some components omitted.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 발광 장치를 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2의 I-I'선에 따른 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view illustrating the light emitting device of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치(100)는 발광 장치(100)의 전체적인 형상을 이루는 베이스 기판(110)과, 베이스 기판(110) 상에 제공되어 광을 출사하는 복수 개의 발광 다이오드들(120), 및 발광 다이오드들(120)과 전기적으로 연결된 패드부를 포함한다.1 to 3, a
패드부에는 외부의 다른 소자와 전기적으로 연결하기 위한 단자부가 연결될 수 있다. 또한, 발광 장치(100)에는 발광 다이오드들(120)로부터 나온 광이 투과되는 윈도우(190) 및 정전기 방지 소자(160) 등의 추가적인 소자들이 더 제공될 수 있다.The pad part may be connected to a terminal part for electrically connecting with another external device. In addition, the
베이스 기판(110)은 그 상부에 하나 이상의 발광 다이오드(120)를 실장하기 위한 것이다.The
베이스 기판(110)에는 하나 이상의 발광 다이오드(120)와 발광 다이오드(120)를 외부 전원, 외부 배선 등에 연결하기 위한 배선들, 예를 들어, 패드부, 단자부, 및/또는 커넥터 등이 제공될 수 있다. The
베이스 기판(110)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 일예로 베이스 기판(110)은 평면 상에서 볼 때 대략 사각형이며 소정의 높이를 갖는 판상으로 제공될 수 있다. 베이스 기판(110)은 평면 상에서 볼 때 직사각형으로 제공될 수 있으며, 이 경우 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 가질 수 있다. 그러나, 베이스 기판(110)의 형상이나 크기 등은 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 베이스 기판(110)에 있어서 장변이 연장되는 방향을 제1 방향(DR1)으로, 단변이 연장되는 방향을 제2 방향(DR2)으로 하여 설명한다.The
베이스 기판(110)은 적어도 일부가 도전성 재료로 이루어질 수 있다. 베이스 기판(110)는 예를 들어, 금속으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속으로는 구리, 철, 니켈, 크롬, 알루미늄, 은, 금, 티타늄, 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 그러나, 베이스 기판(110)의 재료는 이에 한정되는 것은 아니며, 비도전성 재료로 이루어질 수 있으며, 비도전성 재료로 이루어지는 경우, 상면에 도전체가 제공될 수 있다. 비도전성 재료로는 세라믹, 수지, 유리, 또는 이들의 복합 재료(예를 들어, 복합 수지 또는 복합 수지와 도전 재료의 혼합재) 등이 사용될 수 있다.At least a portion of the
베이스 기판(110) 상에는 절연막이 더 제공될 수 있는 바, 절연막 상에 후술할 제1 및 제2 패드(111, 130)나 제1 및 제2 패드(111, 130)들 등이 제공될 수 있다.An insulating film may be further provided on the
베이스 기판(110)에는 발광 다이오드들(120)이 배치됨으로써 광이 출사되는 발광 영역(101)과 발광 영역(101)의 이외의 영역으로서 광이 출사되지 않는 비발광 영역이 제공된다. 발광 영역(101)과 비발광 영역은 발광 다이오드들(120)의 유무 및 배치에 따라 달라질 수 있으며, 비발광 영역에는 발광 다이오드들(120)을 전기적으로 연결하기 위한 도전 패턴(예를 들어, 패드부, 단자부) 및 다른 다양한 기능을 하는 소자들(예를 들어, 정전기 방지 소자(160), 온도 측정 소자 등)이 제공된다.The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 영역(101)은 베이스 기판(110)의 제1 방향(DR1)에 따른 길이보다 작은 길이를 가질 수 있으며, 제2 방향(DR2)에 따른 폭과 실질적으로 동일한 폭을 가질 수 있다. 이에 따라, 발광 영역(101)의 제1 방향(DR1)의 양 측에는 비발광 영역이 제공될 수 있으며, 발광 영역(101)의 제2 방향(DR2)의 양측에는 비발광 영역이 실질적으로 제공되지 않는다. 즉, 발광 영역(101)의 제2 방향(DR2)의 양측에는 별도의 구조물이 제공되지 않거나, 제공되더라도 매우 좁은 두께로 제공된다. In one embodiment of the present invention, the
발광 영역(101)에는 복수 개의 발광 다이오드(120)이 제공되는 바, 발광 다이오드(120)에 대해서는 후술한다. A plurality of
베이스 기판(110)은 분리되지 않은 일체로 제공될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 두 개의 서브 기판이 조합된 형태로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 전체적으로 직사각형을 이루는 하부 서브 기판 상에 상부 서브 기판이 배치될 수 있는 바, 상부 서브 기판은 돌출부에 해당하는 영역에 제공될 수 있다.The
윈도우(190)는 베이스 기판(110)의 발광 영역(101) 상에 제공될 수 있다. 윈도우(190)는 발광 영역(101)에 대응하는 넓이를 갖거나, 발광 영역(101)보다 더 큰 넓이로 제공되어 발광 영역(101)을 모두 커버할 수 있다. The
본 실시예에 있어서, 윈도우(190)는 판상으로 제공될 수 있으며 이에 따라 편평한 상면과 하면을 가질 수 있다. 그러나, 윈도우(190)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 광을 집광하거나 분사시킬 수 있도록 렌즈 형태로 제공될 수도 있다. In the present embodiment, the
베이스 기판(110)에는 윈도우(190)가 장착되기 위한 단차부를 갖는 리플렉터(195)가 제공될 수 있다. 윈도우(190)는 리플렉터(195)의 단차부에 놓일 수 있다. 단차부의 깊이는 윈도우(190)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있으며, 이에 따라, 윈도우(190) 상면과 단차부를 제외한 리플렉터(195)의 상면은 서로 동일 평면 상에 있을 수 있다. 또는 단차부의 깊이는 윈도우(190)의 두께보다 더 클 수도 있다. 이에 따라, 윈도우(190)의 상면이 리플렉터(195)의 돌출부 상면 위로 돌출되지 않아, 윈도우(190)가 외부적 요인에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.The
윈도우(190)는 발광 다이오드(120)로부터 광을 투과시키기 위해 투명한 절연 재료로 이루어지며, 발광 다이오드들(120)을 보호함과 동시에 발광 다이오드들(120)로부터 출사된 광을 투과시킨다. 윈도우(190)는 발광 다이오드(120)로부터 출사되는 광에 변형되거나 변색되지 않은 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(120)로부터 출사되는 광이 자외선인 경우, 윈도우(190)는 자외선에 변형되거나 변색되지 않은 재료로 이루어질 수 있다. 윈도우(190)는 상술한 기능을 만족하는 한, 다양한 재료로 제공될 수 있으며, 그 재료가 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 윈도우(190)은 석영이나 고분자 유기 재료로 이루어질 수 있다. 여기서 고분자 유리 재료의 경우, 모노머의 종류, 성형 방법, 조건에 따라 흡수/투과시키는 파장이 다르기 때문에 발광 다이오드들(120)으로부터 출사되는 파장을 고려하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 폴리(메틸메타크릴레이트)(poly(methylmethacrylate); PMMA), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol; PVA), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 저밀도 폴리에틸렌(polyethylene; PE)과 같은 유기 고분자는 자외선은 거의 흡수하지 않으나, 폴리에스테르(polyester)와 같은 유기 고분자는 자외선을 흡수할 수 있다.The
리플렉터(195)는 행 방향을 따라 윈도우(190)를 양측에서 지지하도록 한 쌍으로 제공될 수 있다. 다시 말해, 리플렉터(195)는 발광 영역(101)에 개구를 가지며, 발광 영역(101)을 사이에 두고 행 방향을 따라 양 측에 제공된다.The
리플렉터(195)는 윈도우(190)을 지지하면서 발광 다이오드(120)로부터 출사되는 광을 반사한다. 특히, 리플렉터(195)의 발광 다이오드(120)에 면한 측벽은 발광 다이오드(120)로부터 출사된 광을 반사한다. The
리플렉터(195)는 베이스 기판(110) 상에 접착층(197)을 사이에 두고 접착된다. 접착층(197)은 리플렉터(195)를 베이스 기판(110) 상에 접착할 수 있는 것으로 족하며 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니다. The
접착층(197)은 유기 고분자를 포함하는 유기 접착제일 수도 있고 금속을 포함한 솔더일 수도 있다. 접착층(197)이 유기 접착제의 경우, 리플렉터(195)와 베이스 기판(110) 사이에 직접적으로 접촉됨으로써 리플렉터(195)와 베이스 기판(110)을 결합시킬 수 있다. 접착층(197)이 금속을 포함한 솔더의 경우, 리플렉터(195)와 베이스 기판(110)의 서로 마주보는 표면이 솔더링이 가능하도록 표면 처리가 되어 있을 수 있다. 예를 들어, 리플렉터(195)가 배치될 베이스 기판(110)의 영역 상에 솔더링이 용이하게 되도록 표면 처리를 통해 별도의 솔더링 패드를 더 형성할 수도 있다,.The
또한, 리플렉터(195)에는 상면과 하면을 관통하는 하나 이상의 체결 홀(150)이 형성될 수 있다. 체결 홀(150)은 한 쌍의 리플렉터(195) 각각에 제공될 수 있다. 도시되지는 않았으나 베이스 기판(110)에는 체결 홀(150)들에 대응하는 위치에 기판 홀들이 제공될 수 있으며, 각각 체결 홀(150)들과 실질적으로 동일한 직경을 가질 수 있다. 리플렉터(195)는, 체결 홀(150)들과 기판 홀들이 동일한 위치에 배치된 후 나사와 같은 체결 부재를 이용하여 베이스 기판(110)에 체결될 수 있다. In addition, one or
본 실시예에 있어서 리플렉터(195)는 개구의 내측에 배치된 발광 다이오드(120)에서 방출된 광을 상부로 방출시키는 역할을 하면서, 개구 내 측에 배치된 발광 다이오드(120)를 보호하는 역할을 한다. 또한, 리플렉터(195)는 금속을 포함할 수 있어, 발광 다이오드(120)에서 발생된 열이 기판을 통해 다시 리플렉터(195)로 전달되어 외부로 방열할 수 있다.In the present embodiment, the
본 실시예에 있어서, 발광 영역(101)에 대응하는 개구를 정의하는 리플렉터(195)의 내측벽이 베이스 기판(110)의 상면과 수직한 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 광의 발광 효율의 향상되도록 다른 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 상기 리플렉터(195)의 개구측 내측벽은 베이스 기판(110)의 상면에 대해 경사진 형상을 가질 수 있다.In the present embodiment, the inner wall of the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 장치(100)가 윈도우(190)와 리플렉터(195)를 갖는 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발광 다이오드(120)가 별도의 보호 부재 없이 노출되어도 되는 경우에는 윈도우(190)와 리플렉터(195)가 생략될 수 있다. In the exemplary embodiment of the present invention, the
발광 다이오드(120)은 복수 개로 제공되며 베이스 기판(110)의 발광 영역(101) 내에 배치된다. The plurality of
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드들(120)은 행열 형태로 배열된다. 행열 형태라 함은 전체적으로 보아 행과 열을 이루며 배치되는 것이면 족하며, 행과 열이 반드시 직선의 열의 형태로 제공되어야 하는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드들(120)은 제1 방향(DR1) 및/또는 제2 방향(DR2)을 따라 행과 열을 이룰 수 있다. 이에, 이하에서는 제1 방향(DR1)을 따라 행이 배치되고, 제2 방향(DR2)을 따라 열이 배치된 경우를 일 예로서 설명하며, 행 방향은 제1 방향(DR1)을 의미하고 열 방향은 제2 방향(DR2)를 의미하므로 혼용하여 사용하기로 한다.In one embodiment of the invention, the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드(120)는 버티컬 타입으로 제공될 수 있는 바, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 개념적으로 도시한 단면도이다. In one embodiment of the present invention, the
도 4를 참조하면, 발광 다이오드는 제1 반도체층(123), 활성층(125), 및 제2 반도체층(127)을 포함하는 발광 구조체와, 발광 구조체에 연결된 애노드(121) 및 캐소드(129)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the light emitting diode includes a light emitting structure including a
제1 반도체층(123)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 반도체 층이다. 제1 도전형 도펀트는 p형 도펀트일 수 있다. 제1 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등일 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 반도체층(123)은 질화물계 반도체 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(123)은 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조성식을 갖는 반도체 재료로는 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등을 들 수 있다. 제1 반도체층(123)은 상기 반도체 재료를 이용하여 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트를 포함하도록 성장시키는 방식으로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the
활성층(125)은 제1 반도체층(123) 상에 제공되며 발광층에 해당한다. The
활성층(125)은 제1 반도체층(123)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 반도체층(127)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 활성층(125)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드 갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 활성층(125)은 자외선, 가시광선, 적위선 등의 광을 발광할 수 있다.In the
활성층(125)은 화합물 반도체로 구현될 수 있다. 활성층(125)은 예로서 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다. 활성층(125)에는 양자 우물 구조가 채용될 수 있으며, 양자 우물층과 장벽층이 교대로 적층된 다중 양자 우물 구조(Multi-Quantum Well) 구조를 가질 수 있다. 그러나, 활성층(125)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니며, 양자 선(Quantum Wire) 구조, 양자점(Quantum Dot) 구조 등일 수도 있다. The
제2 반도체층(127)은 활성층(125) 상에 제공된다. The
제2 반도체층(127)은 제1 도전형 도펀트와 반대의 극성을 갖는 제2 도전형 도펀트를 갖는 반도체층이다. 제2 도전형 도펀트는 n형 도펀트일 수 있는 바, 제2 도전형 도펀트는 예를 들어, Si, Ge, Se, Te, O, C 등을 포함할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 반도체층(127)은 질화물계 반도체 재료를 포함할 수 있다. 제2 반도체층(127)은 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조성식을 갖는 반도체 재료로는 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, 등을 들 수 있다. 제2 반도체층(127)은 상기 반도체 재료를 이용하여 Si, Ge, Se, Te, O, C 등의 n형 도펀트를 포함도록 성장시키는 방식으로 형성될 수 있다.In one embodiment of the invention, the
애노드(121)는 제1 반도체층(123)의 하부에 제공되어 제1 반도체층(123)과 접촉할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 애노드(121)는 적층 구조체가 제공되는 기판으로 사용될 수 있다. 캐소드(129)는 제2 반도체층(127)의 상부에 제공되어 제2 반도체층(127)과 접촉할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 애노드(121) 및 캐소드(129)는 예를 들어, Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Ti, Sn, Ni, Cr, W, Cu 등의 다양한 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 애노드(121) 및 캐소드(129)는 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드를 이루는 재료 및 적층 구조에 따라 다양한 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드(120)는 자외선 파장 대역의 광을 출사할 수 있다. In one embodiment of the present invention, light of various wavelength bands may be emitted according to the material and the stack structure of the light emitting diode. In one embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드가 버티컬 타입으로 제공된 것을 설명하였으나, 발광 다이오드가 반드시 버티컬 타입일 필요는 없으며, 본 발명의 개념에 부합하는 한, 다른 타입으로 제공될 수도 있다.In one embodiment of the present invention, it has been described that the light emitting diode is provided in a vertical type, but the light emitting diode does not necessarily need to be a vertical type and may be provided in another type as long as it conforms to the concept of the present invention.
다시, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 발광 영역(101) 및 발광 영역(101)에 인접한 비발광 영역에는 발광 소자에 전원을 제공하는 패드부가 제공된다.Referring back to FIGS. 1 through 4, a pad portion for supplying power to the light emitting device is provided in the
패드부는 발광 다이오드(120)의 애노드(121)와 연결되는 제1 패드(111)와, 발광 다이오드(120)의 제2 전극(129)과 연결되는 제2 패드(130)를 포함한다.The pad part includes a
제1 패드(111)는 발광 영역(101)에 제공되며, 각 발광 다이오드(120)와 일대 일 대응하여, 발광 다이오드(120)가 제공되는 위치마다 제공된다. 즉, 제1 패드(111)는 베이스 기판(110) 상에 실장되는 발광 다이오드(120)의 개수와 동일한 개수만큼 형성될 수 있다.The
제1 패드(111)는 발광 다이오드(120)가 실장되기 위해 구비되며, 평면 상에서 볼 때 발광 다이오드(120)의 형상과 실질적으로 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 패드(111)는 베이스 기판(110)과 분리되지 않는 일체로 제공될 수 있다. The
발광 다이오드(120)는 제1 패드(111) 상부에 실장된다. . 제1 패드(111)과 발광 다이오드(120)의 애노드(121)에는 도전성 접착 부재가 제공될 수 있다. 도전성 접착 부재는 도전성 재료로 이루어진 도전성 페이스트, 예를 들어, 은(Ag) 페이스트가 사용될 수 있다. 이에 따라, 제1 패드(111)와 발광 다이오드(120)의 애노드(121)가 전기적으로 연결된다. The
제2 패드(130)는 발광 영역(101) 내와, 발광 영역(101)에 인접한 영역, 구체적으로 발광 영역(101)의 둘레를 따라 제공될 수 있다. 제2 패드(130)는 평면 상에서 볼 때 발광 다이오드(120)와 이격된 위치에 제공된다. The
제2 패드(130)는 발광 다이오드(120)의 캐소드(129)와 와이어 본딩으로 연결된다. 다시 말해, 제2 패드(130)의 상면과 발광 다이오드(120)의 캐소드(129)는 와이어(W)를 통해 전극으로 연결된다. 여기서, 제2 패드(130)와 발광 다이오드(120)의 캐소드(129)와 하나의 와이어(W)로 연결된 것을 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 다수 개의 와이어(W)로 연결될 수 있음은 물론이다.The
제2 패드(130)는 발광 영역(101)의 둘레에 제공된 제1 서브 패드(131)와, 발광 영역(101) 내에 제공된 제2 서브 패드(133)를 포함할 수 있다. The
제1 서브 패드(131)는 발광 영역(101)의 일부 둘레를 따라 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 서브 패드(131)는 행 방향을 따라 발광 영역(101)을 사이에 두고 발광 영역(101)의 양 측에 제공될 수 있다. The
제2 서브 패드(133)는 제1 서브 패드(131)로부터 연장되며, 발광 다이오드들(120)의 서로 인접한 행들이나 열들 사이에 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 서브 패드(133)는 행 방향을 따라 제공될 수 있다. The
제1 및 제2 패드(111, 130)에 형상 및 연결 구조에 대해서는 후술한다.The shape and connection structure of the first and
비발광 영역에는 패드부와 전기적으로 연결되는 단자부가 제공된다. 단자부는 리플렉터(195) 및 윈도우(190)가 제공되지 않는 베이스 기판(110) 상에 제공된다. 단자부는 외부 전원과의 연결이 용이하도록 행 방향을 따라 베이스 기판(110)의 양 말단에 대응하는 영역에 제공되며, 제1 단자(141)와 제2 단자(143)를 포함한다. 그러나, 단자부의 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 위치에 제공될 수도 있다.The non-light emitting area is provided with a terminal portion electrically connected to the pad portion. The terminal portion is provided on the
제1 단자(141)는 행 방향을 따라 베이스 기판(110)의 일측 말단에 제공된다. 제1 단자(141)는 제1 패드(111)에 전기적으로 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 단자(141)는 베이스 기판(110)과 분리되지 않는 일체로 형성된다. 베이스 기판(110)이 금속으로 제공되기 때문에 제1 패드(111)와 제1 단자(141)는 도통한다.The
제2 단자(143)는 행 방향을 따라 베이스 기판(110)의 타측 말단에 제공된다. 제2 단자(143)는 제2 패드(130)에 전기적으로 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 단자(143)에는 제2 패드(130)가 행 방향을 따라 베이스 기판(110)의 타측 말단 방향으로 연장되어 연결된다. The
단자부 상에는 정전기 방지 소자(160)가 더 제공될 수 있다. 정전기 방지 소자(160)는 제1 및 제2 단자(141, 143)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 제너 다이오드나 TVS(Transient Voltage Suppressor) 등으로 구현될 수 있다. 정전기 방지 소자(160)는 정전기의 방전 또는 서지 등에 의해 발광 장치(100)가 파손되는 것을 방지한다.The
정전기 방지 소자(160)가 제공된 측의 반대측, 즉, 발광 영역(101)의 타측에는 온도 측정 단자(170)가 더 제공될 수 있다. 온도 측정 단자(170)는 발광 다이오드(120)의 구동으로 인한 발광 장치(100)의 온도를 측정하기 위한 단자일 수 있다. 본 발명에서 도시하지는 않았으나, 온도 측정 단자(170)에는 발광 장치(100)의 온도를 측정하는 온도 측정 소자 및 커넥터가 실장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도 측정 단자(170)를 통해 연결된 온도 측정 소자 및 커넥터를 이용하여 저항값을 측정함으로써 발광 장치(100)의 온도를 측정할 수 있다.The
도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치(100)의 단면을 상세히 설명하면, 발광 장치는 베이스 기판(110)과, 베이스 기판(110) 상에 제공된 제1 패드(111), 제2 패드(130), 발광 다이오드(120), 리플렉터(195), 윈도우(190) 등을 포함한다.Referring to FIG. 3, a cross-sectional view of a
베이스 기판(110)은 판상으로 제공되며, 베이스 기판(110)의 상면은 대체로 평평한 면을 가질 수 있다. 다만, 발광 다이오드(120)가 실장되는 발광 영역(101)에서 제1 패드(111)는 베이스 기판(110)과 분리되지 않는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 패드(111)는 베이스 기판(110)의 상면에서 상부로 돌출된 돌출부 형상으로 제공될 수 있다. 베이스 기판(110)이 제1 패드(111)로 사용되는 경우, 제1 패드(111)에 전원을 제공하기 위해 외부 전원을 베이스 기판(110)와 전기적으로 연결하는 것이 가능하다. 또한, 이렇게 제1 패드(111)가 베이스 기판(110)와 일체로 형성됨에 따라 제1 패드(111)에 실장된 발광 다이오드(120)에서 열이 발생하더라도 제1 패드(111)를 통해 베이스 기판(110)으로 바로 전달되기 때문에 열을 보다 빨리 방출할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 제1 단자(141), 정전기 방지 소자용 제1 단자(161), 온도 측정 단자(170) 등 또한 발광 영역(101)의 베이스 기판(110)의 상면 보다 더 상부로 돌출된 돌출부 형상으로 제공될 수 있다.The
베이스 기판(110) 상에는 제1 절연막(181)이 제공된다. 제1 절연막(181)은 제1 패드(111)와 제2 패드(130)와의 절연을 위한 것이다. 제1 절연막(181)은 베이스 기판(110) 상면의 적어도 일부를 덮는다. 본 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(110)으로부터 돌출부가 제공된 부분을 제외한 대부분의 영역에 제1 절연막(181)이 제공된다. The first insulating
제1 절연막(181)은 소정의 접착력을 갖는 다양한 절연성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 고분자 수지로 이루어질 수 있다. 제1 절연막(181)의 재료는 특별히 한정되는 것은 아니다.The first insulating
제2 패드(130)는 제1 절연막(181) 상부에 배치되며, 제1 패드(111)에 인접한 위치에 이격된 위치에 배치된다. 도시된 바와 같이, 제2 패드(130)는 발광 영역(101)의 양측에 각각 배치되며, 발광 다이오드(120)와 와이어(W)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 제2 패드(130)는 제1 패드(111)와 동일한 높이를 가질 수 있는 바, 제1 서브 패드(131) 및 제2 서브 패드(133) 모두 제1 패드(111)와 동일한 높이를 갖는다. 제2 패드(130)는 상기 제1 절연막(181)에 의해 제1 패드(111)와 전기적으로 절연된다.The
본 실시예에서 제1 패드(111) 및 제2 패드(130)는 도전성 재료로 이루어진다. 예를 들어, 제1 및 제2 패드(111, 130)는 금속으로 이루어질 수 있으며, 상기 금속은 구리, 철, 니켈, 크롬, 알루미늄, 은, 금, 티타늄, 팔라듐, 이들의 합금 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 패드(111, 130) 중 하나는, 특히 제2 패드(130)는 단층막 또는 다층막으로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 제1 및 제2 패드(111, 130)는 Ni/Au, Ni/Ag 및 Ni/Pd/Au 등으로 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the
제2 패드(130)가 제공된 베이스 기판(110) 상에는 제2 절연막(183)이 제공된다. The second
제2 절연막(183)은 다양한 절연성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, PSR(photosensitive resist)로 이루어질 수 있다. 제2 절연막(183)의 재료는 특별히 한정되는 것은 아니다.The second
제2 절연막(183)은 제1 패드(111) 및 제2 패드(130) 중 발광 영역(101)에 인접한 일부 영역을 제외한 베이스 기판(110) 상면의 대부분을 덮는다. 제2 절연막(183)이 제공되지 않은 제1 패드(111) 부분에는 발광 다이오드(120)가 배치되며, 제2 절연막(183)이 제공되지 않은 제2 패드(130) 부분에는 와이어(W)가 연결된다. 도 1 및 도 2에 있어서, 설명의 편의를 위해 제2 절연막(183)이 제공되지 않은 부분은 짙은 패턴으로 표시되었다.The second
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 패드(130) 중 제1 서브 패드(131)에만 와이어(W)가 연결되는 경우, 제2 서브 패드(133) 상에 제2 절연막(183)이 제공될 수 있다. 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치(100)의 경우, 와이어(W)는 제1 서브 패드(131)에만 와이어(W)가 연결되는 것이 도시되었다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 제2 패드(130) 중 제1 및 제2 서브 패드(133) 모두에 와이어(W)가 연결되는 경우, 제2 서브 패드(133) 상에는 제2 절연막(183)이 제공되지 않을 수 있다. 제2 서브 패드(133) 상에 제2 절연막(183)이 제공되지 않음으로써 제2 서브 패드(133)의 상면이 외부로 노출되며, 노출된 부분에 와이어(W)가 연결될 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the wire W is connected to only the
다만, 제2 절연막(183)은 제1 및 제2 단자(141, 143), 기판 홀, 체결 홀(150)의 적어도 일부 상에도 형성되지 않는다. 또한, 정전기 방지 소자(160)가 실장되는 정전기 방지 소자용 제1 및 제2 단자(161, 163)에도 제공되지 않으며, 온도 측정 단자(170) 상에도 제공되지 않는다. 제2 절연막(183)이 제공되지 않은 부분은 베이스 기판(110)의 돌출부 상면이나 제2 패드(130)의 상면이 노출된다. However, the second insulating
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 패드(111)가 베이스 기판(110)으로부터 제1 높이(H1)를 갖는 돌기 형태로 돌출되어 제공되기 때문에 발광 다이오드(120)는 베이스 기판(110)의 상면보다 상대적으로 높은 위치에 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 베이스 기판(110)의 전면으로부터의 상기 발광 다이오드(120)의 상면의 높이는 제2 패드(130)의 상면의 높이보다 클 수 있다.In one embodiment of the present invention, since the
이 경우, 발광 다이오드(120)의 측부 방향에는 상대적으로 다른 구성 요소가 배치되지 않고 개방된 형태를 띤다. 이에 따라 발광 다이오드(120)의 측부로부터 출사된 광이 다른 구성 요소에 의해 막히지 않고 진행할 수 있다. 결과적으로 본 실시예에서는 광의 효율이 높아진다. 특히, 발광 다이오드(120)가 자외선을 출사하는 경우, 자외선 출사 발광 다이오드(120)의 지향각은 가시광선 출사 발광 다이오드(120)에 비해 상대적으로 넓은 편에 해당한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광 다이오드(120)의 넓은 지향각으로 인해 측부에도 많은 양의 광이 출사되며, 측부로부터 출사된 광이 다른 구성 요소에 의해 방해되지 않고 진행할 수 있어 광효율이 개선된다.In this case, in the side direction of the
또한, 제1 패드(111)가 돌기 형태로 제공되기 때문에, 제2 패드(130)와 제1 패드(111)의 높이를 실질적으로 동일한 높이로 형성이 가능하다. 제2 패드(130)는 베이스 기판(110) 및 제1 절연막(181) 상에 제공된다. 이에 따라, 제2 패드(130) 또한 베이스 기판(110)의 상면으로부터 소정의 높이, 예를 들어, 제2 높이(H2)를 갖는다. 그런데 제1 패드(111)가 돌기 형태로 베이스 기판(110)의 상면으로부터 돌출되므로, 제1 높이(H1)와 제2 높이(H2)가 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제1 높이(H1)와 제2 높이(H2)가 서로 동일하지는 않더라도 큰 차이가 나지 않을 수 있다. 제1 패드(111)와 제2 패드(130)를 실질적으로 동일한 높이로 형성함으로써 다른 배선들과의 연결이 용이하다. 기존 발명의 경우, 제1 패드(111)와 제2 패드(130)가 서로 다른 높이에 제공되기 때문에 더 낮은 쪽의 패드에 추가적인 범프를 형성해야 할 경우도 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 서로 동일한 높이의 패드 형성이 가능하므로 이러한 문제가 해결될 수 있다.In addition, since the
제2 절연막(183) 상에는 리플렉터(195)가 제공된다. 리플렉터(195)는 베이스 기판(110) 상에 설치되며, 접착층(197)에 의해 베이스 기판(110)에 결합될 수 있다. 접착층(197)은 리플렉터(195)와 베이스 기판(110) 사이에 배치되고, 체결 홀(150)을 제외한 부분에 도포될 수 있다.The
상기와 같이, 리플렉터(195)가 접착층(197)에 의해 베이스 기판(110)에 결합된 상태에서, 다시 체결 부재에 의해 재차 결합될 수 있다. 이때, 리플렉터(195)가 기판 상에 정상적으로 배치되면, 리플렉터(195)의 체결 홀(150)과 베이스 기판(110)의 기판 홀이 하나의 홀로 연장되고, 체결 부재가 체결 홀(150) 및 기판 홀을 관통하여 리플렉터(195)를 베이스 기판(110)에 재차 결합시킬 수 있다. 이렇게 체결 부재를 이용하여 리플렉터(195)를 재차 결합시키는 것은 발광 다이오드(120)에서 발생된 열에 의해 접착층(197)의 접착력이 약해지는 현상이 발생하더라도 리플렉터(195)가 베이스 기판(110)에서 분리되는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 접착층(197)은 기판을 통해 전달되는 열을 리플렉터(195) 측으로 잘 전달할 수 있는 물질을 포함할 수 있다.As described above, in a state in which the
윈도우(190)는 리플렉터(195)의 단차부에 설치되는 바, 도시하지는 않았으나, 윈도우(190) 또한 접착층(197)에 설치될 수 있다. 윈도우(190)는 발광 다이오드(120)의 상부에 제공되며, 평면 상에서 보았을 때 발광 다이오드(120)와 중첩한다. 윈도우(190)는 다양한 형상으로 제공될 수 있으며 발광 다이오드(120)로부터 출사된 광의 경로를 적어도 일부 변경할 후 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(120)로부터 출사된 광의 지향각을 추가적으로 더 넓히거나 좁힐 수 있다.Although the
상술한 구조를 갖는 갖는 발광 장치(100)는 제1 및 제2 패드(111, 130)를 통해 안정적으로 전원을 제공하며, 와이어 본딩의 불량률이 감소함으로써 신뢰성이 높으며, 광 조사기에 복수 개로 장착되었을 때 균일한 광을 출사하는 바, 이하에서 각 실시예와 함께 설명한다.The
도 5 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 평면도로서, 도 2의 P1에 대응하는 영역을 도시한 것이다.5 to 8 are plan views of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, and show a region corresponding to P1 of FIG. 2.
도 5을 참조하면, 제1 패드(111)는 각 발광 다이오드(120)에 대응하여 일대일로 제공된다. 각 패드 상에는 발광 다이오드(120)가 배치된다.Referring to FIG. 5, the
제2 패드(130)는 발광 영역의 둘레에 제공된 제1 서브 패드(131)와, 발광 다이오드들(120)의 서로 인접한 행들이나 열들 사이에 제공된 제2 서브 패드(133)를 포함한다. 본 실시예에서는 제2 서브 패드(133)가 열들 사이에는 제공되지 않으며 행들 사이에만 제공된 것이 개시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 필요에 따라 열들 사이 중 적어도 하나에도 제공될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 서브 패드(131)는 발광 영역을 사이에 두고 행 방향의 양측에 제공될 수 있다. 제1 서브 패드(131)는 행 방향을 따라 베이스 기판(110)의 타측 단부까지 연장될 수 있으나, 대부분의 영역은 제2 절연막(183)에 의해 커버되어 있다. 다만, 발광 영역의 둘레 중 행 방향을 따라 발광 영역의 양측에 대응하는 가장자리 부분에는 제2 절연막(183)이 제공되지 않으며, 이 부분에서 와이어(W)와 본딩된다. In one embodiment of the present invention, the
제2 서브 패드(133)는 발광 다이오드들(120)의 서로 인접한 행들 사이에 제공될 수 있으며, 제1 서브 패드(131)로부터 행 방향을 따라 길게 연장된다. 제2 서브 패드(133)의 양단부는 양측에 배치된 제1 서브 패드(131)에 각각 연결된다. The
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 서브 패드(133)는 발광 다이오드들(120)의 서로 인접한 행들 사이마다 전부 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서와 같이 4행으로 제공된 발광 다이오드들(120)의 배열에 있어서, 제2 서브 패드(133)는 1행과 2행 사이, 2행과 3행 사이, 3행과 4행 사이에 제공될 수 있다. 만약, 발광 다이오드들(120)이 n행(n은 자연수)으로 제공되는 경우, 서로 인접한 두 행의 사이는 n-1개가 되며, n-1개의 제2 서브 패드(133)가 제공될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the
발광 다이오드들(120)의 애노드는 제1 패드(111) 상에 제공되어 도전성 접착 부재를 사이에 두고 제1 패드(111)와 전기적으로 연결된다. 각 발광 다이오드(120)의 캐소드는 와이어(W)를 통해 제2 패드(130)와 연결된다. 본 실시예에 있어서, 와이어(W)는 발광 다이오드(120)의 캐소드와 제2 패드(130) 중 제1 서브 패드(131)에 연결될 수 있다. 와이어(W)의 길이는 제1 서브 패드(131)로부터 발광 다이오드(120) 사이의 거리에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 패드(131)와 1열의 발광 다이오드(120)를 잇는 와이어(W)의 길이는 제2 서브 패드(133)와 2열의 발광 다이오드(120)를 잇는 와이어(W)의 길이보다 작을 수 있다.An anode of the
본 도면에서는 도시하지는 않았으나, 제2 서브 패드(133) 상에는 제2 절연막(183)이 제공될 수 있다. 이에 따라, 제2 서브 패드(133)의 상면은 외부로 노출되지 않을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 발광 다이오드(120)와 연결되는 와이어(W)는 제1 서브 패드(131)에 연결되므로 굳이 제2 서브 패드(133)의 상면이 노출될 필요는 없을 것이다. Although not shown, a second insulating
본 발명의 일 실시예에 있어서, 서로 인접한 두 발광 다이오드들(120) 사이는 발광 다이오드(120)로부터 광이 균일하게 출사되는 거리 내에서 이격될 수 있다. 이에 따라, 열 방향에 있어서, 하나의 발광 다이오드(120)의 폭을 제1 폭(W1)이라고 하고, 서로 인접한 두 발광 다이오드들(120) 사이의 거리를 제1 거리(D1)라고 하면, 서로 인접한 두 발광 다이오드들(120) 사이의 제1 거리(D1)는 어느 하나의 발광 다이오드(120)의 제1 폭(W1) 보다 같거나 작을 수 있다. 제1 거리(D1)가 제1 폭(W1)보다 큰 경우에는 발광 다이오드(120)가 제공된 부분과 그렇지 않은 부분의 광량 차이가 나타날 수 있다.In one embodiment of the present invention, the two
또한, 각 구성요소간의 쇼트를 방지하기 위해 제2 서브 패드(133)와 제1 패드(111), 및/또는 제2 서브 패드(133)와 발광 다이오드(120)도 충분한 거리로 이격될 수 있다. 행 방향으로 연장된 제2 서브 패드(133)의 열 방향에서의 폭을 제2 폭(W2)이라고 하면, 제2 서브 패드(133)의 제2 폭(W2)은, 서로 인접한 두 발광 다이오드들(120) 사이의 제1 거리(D1)보다 작을 수 있다. 이때, 제2 서브 패드(133)의 폭은 서로 인접한 두 발광 다이오드들(120) 사이의 제1 거리(D1)의 약 50% 내지 약 80%일 수 있다. 제2 서브 패드(133)의 폭이 서로 인접한 두 발광 다이오드들(120) 사이의 거리의 약 80% 이상인 경우, 인접한 발광 다이오드(120)와의 쇼트의 가능성이 있다. 약 50% 이하의 경우 패터닝이 어려울 수 있으나, 필요에 따라 이 보다 더 낮은 폭으로 형성할 수도 있다. In addition, the
상술한 구조를 갖는 발광 장치는 발광 다이오드들(120)이 배치되는 발광 영역의 양측에 제2 패드(130) 중 제1 서브 패드(131)를 배치시킴으로써 양측으로 와이어(W)를 연결할 수 있게 한다. 여기서, 제2 서브 패드(133) 없이 베이스 기판(110)과 절연된 상태에서 발광 영역의 양 측의 제1 서브 패드(131)를 전기적으로 연결하기 위해서는 별도의 절연막이 필요하다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 제1 서브 패드(131)와 제2 서브 패드(133)를, 추가 공정이나 추가 층의 형성 없이, 단일 공정에서 간단한 구조로 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 만약 발광 다이오드들(120)의 개수가 많아지는 경우에도 발광 다이오드들(120)에 전체적으로 안정적인 전류의 공급이 가능하다. 또한, 발광 다이오드들(120)이 배치되는 발광 영역 내에 발광 다이오드들(120) 사이에 제2 서브 패드(133)을 배치시킴으로써, 제2 방향(DR2)의 양측 외측에 기존과 같은 제2 패드를 배치할 필요가 없다. 이에 따라, 제2 방향(DR2), 즉, 열 방향으로 다른 발광 장치를 배열하는 경우, 한 발광 장치의 발광 영역과 다른 발광 장치의 발광 영역이, 그 사이에 배치된 제2 패드에 의해 분리되는 경우가 없다. 이에 따라, 서로 인접한 두 발광 장치의 발광 영역이 실질적으로 서로 간격없이 연결될 수 있으며, 그 결과 광의 균일성이 향상된다. 이는 도 9 및 도 10에서 확인할 수 있다.The light emitting device having the above-described structure enables the wires W to be connected to both sides by disposing the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 서브 패드(133)는 한 쌍의 제1 서브 패드(131)를 서로 연결하되, 서로 인접한 모든 행들 사이에 제공될 필요는 없다.In one embodiment of the present invention, the
도 6을 참조하면, 제1 서브 패드(131)는 발광 영역을 사이에 두고 행 방향의 양측에 제공되되, 제2 서브 패드(133)는 서로 인접한 행들 사이 중 일부에만 제공될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
본 발명의 일 실시예에서는 4행으로 발광 다이오드들(120)이 배열되되, 두번 째 행 다음에 제2 서브 패드(133)가 제공된 것이 일 예로서 도시되었다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 만약, 발광 다이오드들(120)이 그보다 많은 n행으로 제공되는 경우, 짝수 행 또는 홀수 행 다음에 제2 서브 패드(133)가 제공되거나, 랜덤하게 제공되는 등, 다양한 형태로 제공될 수 있음은 물론이다. In an embodiment of the present invention, the
상술한 실시예에서는 제1 서브 패드(131)가 발광 영역의 양측에 제공되고, 제2 서브 패드(133)가 양측의 제1 서브 패드(131)를 연결하는 것을 도시하였으나, 제2 서브 패드(133)는 다른 형태로 제공될 수 있다.In the above-described embodiment, the
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 서브 패드(131)는 발광 영역을 사이에 두고 행 방향의 일측에만 제공될 수 있다. 제2 서브 패드(133)는 최외곽을 제외한 각 행들 사이마다 제공되거나, 일부에만 제공될 수 있으며, 일 단만 제1 서브 패드(131)에 연결된다. 여기서, 제1 서브 패드(131)의 외부로 노출된 부분은 열 방향으로 연장된 형태를 가지며, 제2 서브 패드(133)는 제1 서브 패드(131)로부터 행 방향을 따라 돌출된 바 형상을 갖는다. 각 발광 다이오드(120)는 와이어(W)를 통해 제1 서브 패드(131) 및/또는 제2 서브 패드(133) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 특히, 각 발광 다이오드(120)는 와이어(W)를 통해 가장 인접한 제1 서브 패드(131) 및/또는 제2 서브 패드(133) 중 하나에 연결될 수 있다. 7 and 8, the
이에 따라, 본 실시예에서는 와이어(W)를 지나치게 길게 형성하지 않으면서도 각 발광 다이오드(120)와 제2 패드(130)와의 연결이 가능해진다.Accordingly, in the present exemplary embodiment, the
도시하지는 않았으나, 제2 서브 패드(133)에는 열 방향을 따라 추가 서브 패드가 더 형성될 수도 있다. 열 방향으로 연장된 추가 서브 패드가 제공되는 경우, 열 방향의 서로 인접한 발광 다이오드들(120)을 용이하게 가까운 거리에서 와이어 본딩할 수 있게 한다.Although not shown, additional sub pads may be further formed in the
본 발명의 일 실시예에 있어서, 발광 다이오드들(120)은 서로 충분한 거리로 이격되어 배열됨으로써, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 모두 서로 인접한 두 발광 다이오드(120) 사이에 충분한 간격이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에서는 발광 다이오드들(120)이 행 방향뿐만 아니라, 열 방향에서도 교번하여 배치되기 때문에, 각 발광 다이오드(120)로부터 출사되는 광이 커버하는 출사 영역의 중첩이 최소화된다. 그 결과, 발광 영역 내에서 전체적으로 광 균일성이 높아진다.In one embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 다양한 장치에 채용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 예를 들어, 광 조사기에 사용될 수 있다. 광 조사기는 다양한 물질에 광을 조사하는 것으로서, 그 용도가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 광 조사기는 고분자 물질의 경화에 사용될 수 있다. 광 조사기는 상술한 발광 장치를 하나 이상 구비할 수 있다. The light emitting device according to an embodiment of the present invention can be employed in various devices. The light emitting device according to the embodiment of the present invention can be used, for example, in a light irradiator. The light irradiator irradiates light onto various materials, and its use is not limited. In one embodiment of the invention, the light irradiator may be used to cure the polymer material. The light irradiator may include one or more light emitting devices described above.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 조사기에 있어서, 광 조사기가 복수 개의 발광 장치를 채용한 것을 도시한 것으로서, 서로 인접한 두 발광 장치들을 도시한 것이다. 도 10은 도 9의 P2에 대응하는 부분을 도시한 것으로서 일부 구성 요소가 생략된 평면도이다.FIG. 9 is a view illustrating a light irradiator employing a plurality of light emitting devices in a light irradiator according to an embodiment of the present invention, and showing two light emitting devices adjacent to each other. FIG. 10 is a plan view of a portion corresponding to P2 of FIG. 9, with some components omitted.
도 9 및 도 10를 참조하면, 광 조사기는 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된 베이스 기판(110)을 가지며 발광 장치의 연장 방향과 수직한 제2 방향(DR2)으로 배열된다. 여기서, 도시하지는 않았으나, 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b)의 하부에는 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b)로부터 발생한 열을 배출하기 위한 히트 싱크가 더 제공될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 도면 상에서는 인접한 두 발광 장치(즉, 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b)) 사이에 간격이 없이 제2 방향으로 배치된 것을 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 실질적으로는 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b) 사이가 일부 이격될 수 있다. 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b) 사이가 소정 간격 이격됨으로써 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b) 사이가 절연되며, 이에 따라, 하나의 발광 장치에서 발생한 열이 인접한 발광 장치에 영향을 미치는 것이 최소화될 수 있다. 9 and 10, the light irradiator may include first and second
각 발광 장치에 있어서, 발광 영역(101)은 길이 방향의 폭과 실질적으로 같다. 즉, 발광 영역(101) 내의 발광 다이오드들(120)은 제2 방향(DR2)의 양측에 비발광 영역이 사실상 제공되지 않거나 제공되더라도 매우 좁기 때문에, 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b)들이 제2 방향(DR2)으로 연장된 경우 발광 영역(101) 또한 제2 방향(DR2)으로 연장된 형태가 된다.In each light emitting device, the
이에 따라, 동일 발광 장치 내 동일 열에 있어서, 제1 및 제2 발광 장치(100a, 100b) 사이가 소정 간격으로 이격되어 있다고 할지라도 그 간격이 매우 작을 수 있으며, 서로 인접한 상기 발광 다이오드들(120) 사이의 거리(D1)는, 서로 인접한 두 발광 장치에서의 동일 열에서의 서로 인접한 상기 발광 다이오드들(120) 사이의 거리(D2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 서로 인접한 두 발광 장치에서의 동일 열에서의 서로 인접한 상기 발광 다이오드들(120)들 사이의 거리(D2)는 동일 발광 장치 내 동일 열에 있어서 서로 인접한 상기 발광 다이오드들(120) 사이의 거리(D1)의 2배 이하일 수 있다.Accordingly, even though the first and second
기존의 광 조사기의 경우, 발광 영역(101)을 사이에 두고 제2 방향(DR2)의 양 측에 별도의 배선이나 소자들이 추가됨으로써 비발광 영역이 넓게 제공되기 때문에, 발광 장치와 발광 장치 사이의 광량이 줄어듦으로써 전체적인 광의 균일성이 낮아졌다. 그러나, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 서로 인접한 두 발광 장치에서의 동일 열에서의 서로 인접한 상기 발광 다이오드들(120) 사이의 거리와 동일 발광 장치 내 동일 열에 있어서 서로 인접한 상기 발광 다이오드들(120) 사이의 거리의 차이가 거의 없기 때문에 균일성이 높은 광을 제공한다.In the conventional light irradiator, since the non-light emitting area is widely provided by adding additional wirings or elements on both sides of the second direction DR2 with the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope thereof.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
100 : 발광 장치
101 : 발광 영역
110 : 베이스 기판
111 : 제1 패드
120 : 발광 다이오드
121 : 애노드
123 : 제1 반도체층
125 : 활성층
127 : 제2 반도체층
129 : 캐소드
130 : 제2 패드
131 : 제1 서브 패드
133 : 제2 서브 패드
141 : 제1 단자
143 : 제2 단자
150 : 체결 홀
160 : 정전기 방지 소자
170 : 온도 측정 단자
190 : 윈도우
195 : 리플렉터100 light emitting
110: base substrate 111: first pad
120: light emitting diode 121: anode
123: first semiconductor layer 125: active layer
127: second semiconductor layer 129: cathode
130: second pad 131: first sub pad
133: second sub pad 141: first terminal
143: second terminal 150: fastening hole
160: antistatic element
170: temperature measurement terminal
190: Windows
195: Reflector
Claims (18)
상기 베이스 기판의 상기 발광 영역에 복수 개로 제공되어 행열 형상으로 배열된 발광 다이오드들;
상기 베이스 기판과 각 발광 다이오드 사이에 제공된 제1 패드; 및
상기 발광 다이오드들의 서로 인접한 행들이나 열들 사이 중 적어도 하나와, 상기 발광 영역의 둘레에 제공되는 제2 패드를 포함하며,
상기 발광 다이오드들은 상기 제2 패드와 와이어 본딩된 발광 장치.A base substrate having a light emitting area and a non-light emitting area;
A plurality of light emitting diodes provided in the light emitting region of the base substrate and arranged in a row;
A first pad provided between the base substrate and each light emitting diode; And
At least one of adjacent rows or columns of the light emitting diodes, and a second pad provided around the light emitting area,
The light emitting diodes are wire-bonded with the second pad.
상기 제2 패드는 상기 발광 영역의 둘레에 제공된 제1 서브 패드와, 상기 발광 다이오드들의 서로 인접한 행들이나 열들 사이에 제공된 제2 서브 패드를 포함하며, 상기 발광 다이오드들은 상기 제1 및 제2 서브 패드 중 적어도 어느 하나에 와이어 본딩된 발광 장치.According to claim 1,
The second pad includes a first sub pad provided around the light emitting area, and a second sub pad provided between adjacent rows or columns of the light emitting diodes, the light emitting diodes being the first and second sub pads. The light emitting device wire-bonded to at least one of the.
상기 제2 서브 패드는 상기 발광 다이오드들의 서로 인접한 행들 사이에 제공된 발광 장치.The method of claim 2,
And the second sub pad is provided between adjacent rows of the light emitting diodes.
상기 제2 서브 패드의 폭은, 상기 제2 서브 패드를 사이에 두고 서로 인접한 두 발광 다이오드들 사이의 거리보다 작은 발광 장치.The method of claim 3, wherein
And a width of the second sub pad is smaller than a distance between two adjacent light emitting diodes having the second sub pad therebetween.
상기 제2 서브 패드의 폭은, 상기 제2 서브 패드를 사이에 두고 서로 인접한 두 발광 다이오드들 사이의 거리의 50% 내지 80%인 발광 장치.The method of claim 4, wherein
And a width of the second sub pad is 50% to 80% of a distance between two adjacent light emitting diodes having the second sub pad therebetween.
열 방향에 있어서, 서로 인접한 두 발광 다이오드들 사이의 거리는 어느 하나의 발광 다이오드의 폭 보다 같거나 작은 발광 장치.The method of claim 3, wherein
A light emitting device in a column direction, wherein a distance between two adjacent light emitting diodes is equal to or smaller than the width of any one light emitting diode.
상기 제1 서브 패드는 상기 발광 영역을 사이에 두고 행 방향의 양측에 제공된 발광 장치.The method of claim 3, wherein
The first sub pad is provided on both sides of the row direction with the light emitting area therebetween.
상기 제1 서브 패드는 상기 발광 영역을 사이에 두고 행 방향의 일측에 제공된 발광 장치.The method of claim 3, wherein
And the first sub pad is provided at one side in a row direction with the light emitting region therebetween.
상기 제2 서브 패드는 서로 인접한 두 행 사이마다 제공되는 발광 장치.The method of claim 2,
And the second sub pad is provided between two adjacent rows.
상기 제2 서브 패드는 서로 인접한 행들 사이 중 일부에만 제공되는 발광 장치.The method of claim 2,
And the second sub pad is provided only in some of the rows adjacent to each other.
상기 제1 서브 패드는 열 방향으로 연장되며, 상기 제2 서브 패드는 상기 제1 서브 패드로부터 행 방향을 따라 돌출된 발광 장치.The method of claim 2,
The first sub pad extends in a column direction, and the second sub pad protrudes in a row direction from the first sub pad.
상기 베이스 기판은 행 방향으로 연장되며, 상기 베이스 기판의 상기 행 방향에 수직한 폭은 상기 발광 영역의 폭과 동일한 발광 장치.According to claim 1,
And the base substrate extends in a row direction, and a width perpendicular to the row direction of the base substrate is equal to a width of the light emitting region.
상기 발광 다이오드는 상기 제1 패드가 제공된 영역에 실장되며, 상기 제1 패드는 상기 베이스 기판과 분리되지 않는 일체로 제공된 발광 장치.According to claim 1,
And the light emitting diode is mounted in a region provided with the first pad, and the first pad is integrally provided with the base substrate.
상기 제1 패드는 상기 베이스 기판의 전면으로부터 돌출된 발광 장치.The method of claim 13,
And the first pad protrudes from an entire surface of the base substrate.
상기 베이스 기판의 전면으로부터의 상기 제1 패드 상면의 높이는 상기 제2 패드의 상면의 높이와 동일한 발광 장치.The method of claim 14,
The height of the upper surface of the first pad from the front surface of the base substrate is the same as the height of the upper surface of the second pad.
각 발광 장치는
발광 영역과 비발광 영역을 갖는 베이스 기판;
상기 베이스 기판의 상기 발광 영역에 복수 개로 제공되어 행열 형상으로 배열된 발광 다이오드들;
상기 베이스 기판과 각 발광 다이오드 사이에 제공된 제1 패드; 및
상기 발광 다이오드들의 서로 인접한 행들이나 열들 사이 중 적어도 하나와, 상기 발광 영역의 둘레에 제공되는 제2 패드를 포함하며,
상기 발광 다이오드들은 상기 제2 패드와 와이어 본딩된 광 조사기.It includes a plurality of light emitting devices,
Each light emitting device
A base substrate having a light emitting area and a non-light emitting area;
A plurality of light emitting diodes provided in the light emitting region of the base substrate and arranged in a row;
A first pad provided between the base substrate and each light emitting diode; And
At least one of adjacent rows or columns of the light emitting diodes, and a second pad provided around the light emitting area,
And the light emitting diodes are wire bonded to the second pad.
상기 발광 장치들은 상기 발광 영역이 상기 열 방향을 따라 배열되도록 제공된 광 조사기.The method of claim 16,
And the light emitting devices are provided such that the light emitting regions are arranged along the column direction.
동일 발광 장치 내 동일 열에 있어서 서로 인접한 상기 발광 소자들 사이의 거리는, 서로 인접한 두 발광 장치에서의 동일 열에서의 서로 인접한 상기 발광 소자들 사이의 거리와 동일한 광 조사기.The method of claim 17,
And a distance between the light emitting elements adjacent to each other in the same column in the same light emitting device is equal to a distance between the light emitting elements adjacent to each other in the same column in two adjacent light emitting devices.
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KR1020180058746A KR20190133852A (en) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Light emitting device and light irradiator having the same |
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- 2018-05-24 KR KR1020180058746A patent/KR20190133852A/en unknown
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