KR101282725B1 - 반도체 발광소자 부착용 모듈 및 반도체 발광소자 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방열성이 양호하고 또 가까이에 방열판 등의 도전성부재를 배치한 경우에있어서도 단락할 우려가 적고 게다가 액정패널유닛의 측부에 대하여 고정밀도이며 간단하게 부착할 수 있는 반도체발광소자부착용 모듈 및 반도체발광소자 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 반도체발광소자(57)의 양극(58) 및 음극(59)과 각 각 접속가능한 양극측단자(21) 및 음극측단자(25)가 한 쪽의 면에 형성된 금속제의 도통판(17)과 도통판(17)과 서로 떨어진 금속제의 방열부재(45)와 방열부재의 적어도 일부, 양극측단자 및 음극측단자를 노출시킨 상태에서 도통판 및 방열부재의 표면을 덮는 표면절연부(37, 50)를 구비하고,
상기 표면절연부에는 상기 도통판의 한 쪽의 면에 형성된 양극측단자 및 음극측단자를 사이에 두고 서로 대향하도록 돌출된 한 쌍의 협지편(51A, 51B)이 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 발광소자 부착용 모듈 및 반도체 발광소자 모듈{Module for Mounting LED And LED Module}

본 발명은 반도체 발광소자(LED)가 부착 가능한 반도체 발광소자 부착용 모듈 및 반도체 발광소자 모듈에 관한 것이다.

근년 실내용의 조명기구나 액정모니터용의 백라이트 등 여러 가지 분야에서 LED(반도체 발광소자)를 이용한 조명기구가 이용되고 있다.

LED를 이용한 조명기구는 일반적으로 하나 또는 복수의 LED를 한쪽 면에 실장한 복수의 회로기판(리지드 기판)을 연쇄상(직선상 또는 평면상)으로 다수 나란하게 하여서 서로 이웃하는 회로기판끼리를 전기 커넥터로 접속함으로써 구성된다(예를 들면 특허문헌 1~4).

<특허문헌 1> 일본국 특표 2010-525523호 공보 <특허문헌 2> 일본국 특표 2010-505232호 공보 <특허문헌 3> 일본국 특개 2010-62556호 공보 <특허문헌 4> 일본국 특개 2010-98302호 공보

그러나 특허문헌 1~4에서 이용하고 있는 회로기판(리지드 기판)은 방열성이 양호하다고는 말할 수 없기 때문에 특허문헌 1~4의 조명기구는 LED에서 발생하는 열을 효율 좋게 방열할 수 없다.

또한 회로기판의 표면에 전기도통부(예를 들면 회로패턴)가 노출되어 있다. 그 때문에 이들의 조명기구의 근방에 이 조명기구의 열을 흡수하기 위한 금속제의 방열판이나 조명기구를 격납하는 금속제 틀체의 내면을 배치하면 방열판이나 금속제 틀체와 조명기구의 사이에서 단락(쇼트)이 발생할 우려가 있다.

또한 조명기구에 대하여 방열판을 접근시킬 수 없기 때문에 방열판을 이용한 경우에는 충분한 방열효과를 얻을 수 없게 된다.

또한 액정패널, 도광판 및 반사판의 적층체인 액정패널유닛의 측면에 해당 조명기구를 고정하여 조광판의 측면에서 광을 입사시키는 경우에 조명기구를 액정패널유닛의 측면에 양호한 정밀도로 고정하는 작업이 용이하지 아니했다. 부착 정밀도가 저하한 경우에는 도광판에 충분한 광이 들어가지 못해서 휘도의 저하나 휘도얼룩의 원인으로 되어버렸다.

본 발명의 목적은 방열성이 양호하고 또 가까이에 방열판 등의 도전성 부재를 배치한 경우에 있어서도 단락하는 우려가 적고 게다가 액정패널유닛의 측부에 대하여 고정밀도이고 또 간단하게 부착이 가능한 반도체 발광소자 부착용 모듈 및 반도체 발광소자 모듈을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 반도체 발광소자 부착용 모듈은 반도체 발광소자의 양극 및 음극에 각각 접속 가능한 양극 측 단자 및 음극 측 단자가 한쪽 면에 형성된 금속제의 도통판과, 상기 도통판과 서로 떨어져 있는 금속제의 방열부재와, 이 방열부재의 적어도 일부, 상기 양극 측 단자, 및 상기 음극 측 단자를 노출시킨 상태에서 상기 도통판 및 방열부재의 표면을 덮는 표면절연부를 구비하며, 상기 표면절연부에는 상기 도통판의 한 쪽의 면에 형성된 양극측단자 및 음극측단자를 사이에 두고 서로 대향하도록 돌출된 한 쌍의 협지편이 구비된 것을 특징으로 하고 있다.

상기 표면절연부가 상기 방열부재의 일부를 상기 한쪽 면 측에서 노출시키고 또 이 방열부재의 상기 일부와 다른 부위를 상기 한쪽 면 측과는 다른 부분에서 노출시켜도 좋다.

상기 양극측 단자 및 음극측 단자와 전기적으로 도통하는 한 쌍의 접속단자와 이 접속단자를 노출시키는 상기 표면절연부를 구비하고 상기 접속단자가 다른 반도체 발광소자 부착용 모듈의 상기 접속단자와 접속가능하게 하여도 좋다.

이 경우는 상기 도통판과 상기 접속단자가 별개로 되어있어도 좋다.

상기 도통판이 직선적으로 뻗어있는 판재이고 이 도통판의 길이방향의 양단부에 상기 접속단자를 각각 설치하여도 좋다.

상기 도통판이 상기 양극측 단자 및 음극측 단자를 복수 쌍으로 구비하여도 좋다.

본 발명의 반도체 발광소자 모듈은 상기 반도체 발광소자 부착용 모듈과, 자신의 양극 및 음극을 상기 양극측 단자 및 음극측 단자에 각 각 접속한 반도체 발광소자와 상기 양극과 상기 양극측 단자 및 상기 음극과 상기 음극측 단자를 각 각 접속하는 와이어본딩을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 반도체 발광소자 및 상기 와이어본딩의 표면을 투광성 수지로 이루어지는 봉지제로 덮어도 좋다.

본 발명에 의하면 열도전성 및 강성이 뛰어난 방열부재가 반도체 발광소자(LED)의 근방에 위치함과 동시에 반도체 발광소자 부착용 모듈의 외면으로 노출하는 구조이기 때문에 LED에서 발생된 열은 방열부재를 통하여 효율좋게 외부로 방열된다. 또한 반도체 발광소자 부착용 모듈(반도체 발광소자 모듈)에 방열판을 접근시키는 것이 가능하기 때문에 (단락하지 않기 때문에) 방열판을 이용함으로써 더욱 효과적으로 방열효과를 얻을 수 있다.

또한 양극측 단자 및 음극측 단자를 제외한 도통판 전체를 수지로 이루어지는 표면절연부로 덮는 구조이기 때문에 LED의 열은 도통판으로 효율 좋게 받아서 분산되고, 도통판 및 엷은 두께의 표면절연부를 통하여 외부로 방열된다.

즉, 방열부재에 의한 직접적인 방열과 도통판 및 표면절연부를 통한 간접적인 방열에 의한 상승적인 방열효과를 얻을 수 있다. 그 때문에 반도체 발광소자 모듈내에서 열이 잔류하는 것이 어려워서 LED의 방열효율의 저하를 억제할 수 있다.

또한 양극측 단자 및 음극측 단자를 제외한 도통판의 전표면이 표면절연부에 의해 덮어져 있고 또 일부가 노출되는 방열부재가 도통판으로부터 떨어져 있기(표면절연부에 의하여 절연되어있기) 때문에 다른 쪽의 면측에 방열판이나 반도체 발광소자 부착용 모듈(반도체 발광소자 모듈)을 격납하는 금속제 틀체의 내면을 배치하여도 방열판이나 금속제 틀체 와의 사이에서 단락이 발생하는 일이 없다.

또한 표면절연부에 형성된 한 쌍의 협지편 사이에 액정패널유닛의 측부를 끼워맞출 수 있기 때문에 액정패널유닛의 측부에 대하여 정밀도 좋게 간단하게 부착시킬 수 있다. 그 때문에 액정패널의 휘도저하나 휘도얼룩을 억제하는 것이 가능하게 된다.

청구항 2 기재의 발명에 의하면 보다 뛰어난 방열효과가 얻어진다.

청구항 3 기재의 발명에 의하면 복수의 반도체 발광소자 부착용 묘듈을 접속가능하게 할 수 있다.

청구항 4 기재의 발명에 의하면 단자부의 설계자유도가 향상되기 때문에 임의의 형상으로 하는 것이 가능하다.

청구항 5 기재의 발명에 의하면 연쇄상으로 접속할 수 있기 때문에 임의 길이의 반도체 발광소자 부착용 모듈로 할 수 있다.

청구항 6 기재의 발명에 의하면 하나의 반도체 발광소자 부착용 모듈에 복수의 반도체 발광소자 모듈을 부착할 수 있다.

청구항 7 기재의 발명에 의하면 양극측 단자 및 음극측 단자와 반도체 발광소자의 양극 및 음극을 와이어본딩에 의하여 접속하기 때문에 납땜을 사용하여 반도체 발광소자를 양극측 단자 및 음극측 단자에 접속하는 경우에 비하여 각 반도체 발광소자의 간격을 좁게 할 수 있다. 그 때문에 반도체 발광소자 모듈의 휘도얼룩을 저감하고 또 휘도를 향상시키는 것이 가능하다.

또한 납땜을 사용하는 경우와 같이 리플로-를 행할 필요가 없기 때문에 반도체 발광소자를 양극측 단자 및 음극측 단자에 접속(실장)할 때 반도체 발광소자 모듈이 열에 의한 악영향(가령 수지의 변색 등)을 받을 우려가 없다.

청구항 8 기재의 발명에 의하면 반도체 발광소자 및 와이어본딩을 봉지제로 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태의 도통판의 평면도이다.
도 2는 도통판의 측면도이다.
도 3은 도통판의 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 사시도이다.
도 4는 도통판의 양극측 단자와 음극측 단자와 그의 주변부의 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 확대사시도이다.
도 5는 도통판의 전부(前部)와, 전측 접속단자의 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 확대사시도이다.
도 6은 도통판의 후단부와, 후측 접속단자의 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 확대사시도이다.
도 7은 도통판, 전측 접속단자, 및 후측 접속단자의 표면에 일차 표면절연부를 형성한 일체물의 평면도이다.
도 8은 도통판, 전측 접속단자 및 후측 접속단자의 표면에 일차 표면절연부를 형성한 일체물의 저면도이다.
도 9는 도통판, 전측 접속단자 및 후측 접속단자의 표면에 일차 표면절연부를 형성한 일체물의 전부에 대한 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 확대사시도이다.
도 10은 도통판,전측 접속단자 및 후측 접속단자의 표면에 일차 표면절연부를 형성한 일체물의 후단부에 대한 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 확대사시도이다.
도 11은 일차 컷트를 행할 때의 도통판, 전측 접속단자, 후측 접속단자, 및 일차 표면절연부의 일체물에 대한 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 사시도이다.
도 12는 일차 컷트를 행할 때의 도통판, 전측 접속단자, 후측 접속단자, 및 일차 표면절연부의 일체물에 대한 평면도이다.
도 13은 도 12의 ⅩⅢ-ⅩⅢ 화살표선에 따른 확대 단면도이다.
도 14는 도 12의 ⅩⅣ-ⅩⅣ 화살표선에 따른 확대 단면도이다.
도 15는 도통판, 전측 접속단자, 후측 접속단자, 및 일차 표면절연부의 일체물과 방열부재의 분리상태에 대하여 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 사시도이다.
도 16은 도통판, 전측 접속단자, 후측 접속단자, 및 일차 표면절연부의 일체물과 방열부재의 분리상태에 대하여 후방으로 경사지게 하여 하방에서 본 사시도이다.
도 17은 도통판, 전측 접속단자, 후측 접속단자, 및 일차 표면절연부의 일체물에 방열부재를 장착할 때의 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 사시도이다.
도 18은 도통판, 전측 접속단자, 후측 접속단자, 일차 표면절연부, 및 방열부재의 일체물에 대한 도 13과 마찬가지의 확대사시도이다.
도 19는 도통판, 전측 접속단자, 후측 접속단자, 일차 표면절연부, 및 방열부재의 일체물에 대한 도 14와 마찬가지의 확대사시도이다.
도 20은 일차 표면절연부의 표면에 이차 표면절연부를 형성함으로써 완성한 LED부착용 모듈의 평면도이다.
도 21은 LED부착용 모듈의 저면도이다.
도 22는 LED부착용 모듈의 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 사시도이다.
도 23은 도 20의 ⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅢ 화살표선에 따른 확대단면도이다.
도 24는 도 20의 ⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅣ 화살표선에 따른 확대단면도이다.
도 25는 도 20의 ⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅤ 화살표선에 따른 확대단면도이다.
도 26은 2개의 LED모듈의 접속단자 끼리를 접속할 때의 도 24,도 25와 마찬가지의 확대단면도이다.
도 27은 각 양극측 단자 및 음극측 단자에 LED소자를 재치할 때의 LED부착용 모듈의 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 사시도이다.
도 28은 각 양극측 단자 및 음극측 단자에 LED소자를 재치할 때의 도 23과 마찬가지의 확대단면도이다.
도 29는 각 양극측 단자 및 음극측 단자에 LED소자를 재치할 때의 도 14와 마찬가지의 확대단면도이다.
도 30은 LED모듈과 액정패널유닛의 분리상태를 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 사시도이다.
도 31은 LED모듈에 액정패널유닛의 측연부를 끼워 맞출 때의 전방으로 경사지게 하여 상방에서 본 사시도이다.
도 32는 LED 모듈에 액정패널유닛의 측연부를 끼워 맞출 때의 측면도이다.
도 33은 도 32의 ⅩⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅩⅢ 화살표선에 따른 확대단면도이다.
도 34는 도통판과 그의 병렬회로의 모식도이다.

이하 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명한다. 그리고 이하의 설명중의 상하, 좌우, 및 전후의 각 방향은 도면 중에 표시한 화살표선 방향을 기준으로 한다.

본 실시형태는 본 발명을 LED모듈에 적용한 것이며 LED모듈(10)은 액정유닛(100)(도 30 ~ 도 33 참조)의 광원으로 이용 가능한 것이다. 본 실시형태의 액정유닛(100)은 도광판(102)의 측면으로부터 광을 입사시키는 소위 엣지 라이트형이다.

LED모듈(10)(반도체 발광소자 모듈)은 LED 부착용 모듈(반도체 발광소자 부착용 모듈)에 LED소자(57)(반도체 발광소자),와이어본딩(61), 및 봉지제를 부착한 것이며, LED 부착용 모듈(15)은 도통판(17), 전측 접속단자(30), 후측 접속단자(33), 일차 표면절연부(37), 방열부재(45) 및 이차 표면절연부(50)를 구비하고 있다.

먼저 LED 부착용 모듈(15)의 상세한 구조 및 제조요령에 대하여 설명한다.

도 1~도 4는 LED부착용 모듈(15)의 기본재로 되는 도통판(17)을 나타내고 있다. 도통판(17)은 예를 들면 황동, 베릴륨동, 코로손계 동합금 등의 도전성과 열전도성과 강성이 뛰어나고 또 탄성(가뇨성)을 가진 금속제의 평판을 스탬핑 성형한 것이다. 또한 도통판(17)의 표면에는 은도금이 실시되어있기 때문에 도통판(17)의 표면의(광의)반사율은 양호하다. 도통판(17)의 전체형상은 전후 방향으로 뻗어있는 장척형상(예를 들면 전후 길이가 15cm 정도)이며, 후술하는 양극측 단자(21), 양극측 단부돌출편(23), 음극측 단자(25), 및 음극측 단부 돌출편(27)을 제외한 부분은 평판상이다. 도통판(17)의 좌우 양측부는 전후방향으로 뻗어있는 캐리어부(18A, 18B)에 의해 구성되어있고 캐리어부(18A)와 캐리어부(18B)의 복수 개소 끼리를 전후방향에서 등 간격으로 설치한 캐리어 접속부(19)가 접속되어있다. 캐리어부(18A, 18B) 및 인접하는 2개의 캐리어 접속부(19)에 의하여 둘러싸인 각 부분에는 전후방향으로 뻗어있고 또 서로 좌우방향으로 떨어져 있는 제1회로형성부(20)와 제2회로형성부(24)가 각 각 형성되어있다(하나의 도통판(17)에 제1회로형성부(20)와 2회로형성부(24)가 복수 쌍으로 형성되어있다). 제1회로형성부(20)의 복수개소에는 연통용 오목부(22A)가 오목하게 설치되어있고, 연통용 오목부(22A)의 가장자리에는 제1회로형성부(20)보다 일단 상방으로 위치하는 양극측 단자(21)가 일체적으로 돌출되게 설치되어있다. 또한 제1회로형성부(20)의 전후 양단의 근방부에는 임시 유지용오목부(22B)와 연통용 오목부(22C)가 오목하게 설치되어있다. 또한 제1회로형성부(20)의 후단부에는 제1회로형성부(20)에 비하여 일단 상방으로 위치하고 또 평면에서 보아서 L자형을 이루는 양극측 단부 돌출편(23)이 일체적으로 돌출되게 설치되어있다. 제2회로형성부(24)의 각 양극측 단자(21)에 대응하는 부위에는 연통용 오목부(26A)가 오목하게 설치되어있고 연통용 오목부(26A)의 가장자리에는 제2회로형성부(24)보다 일단 상방에 위치하는 음극측 단자(25)가 일체적으로 돌출되게 설치되어있다. 또한 제 2회로형성부(24)의 전후 양단의 근방부에는 임시 유지용 오목부(26B)와 연통용 오목부(26C)가 설치되어있다. 또한 제2회로형성부(24)의 전단부에는 제2회로형성부(24)에 비하여 일단 상방에 위치하고 또 평면에서 보아서 L자형을 이루는 음극측 단부 돌출편(27)이 일체적으로 돌출되게 설치되어있다. 케리어부(18A)와 제1회로형성부(20)사이 및 케리어부(18B)와 제 2회로형성부(24)사이는 좌우방향으로 뻗어있는 복수의 절단 브릿지(28)에 의하여 접속되어있다. 또한 캐리어부(18A,18B)의 외측 가장자리에는 다수의 원형의 반송용 구멍(도시 생략)이 전후방향으로 나란하게 뚫어설치되어있다.

도통판(17)의 전후 양단부에는 전측 접속단자(30)(단자부) 및 후측 접속단자(33)(단자부)을 부착할 수 있다.

도 5, 24, 26 등에 표시하는 좌우 한 쌍의 전측 접속단자(30)는 예를 들어 인청동 등(다른 금속으로도 좋다.)의 도전성 및 탄성을 가진 금속평판을 스탬핑 성형에 의해 도시형상으로 한 것이며 표면에는 금이나 주석 등에 의하여 도금이 실시되어 있다. 좌우의 전측 접속단자(30)는 그의 후단부를 구성하는 코킹부(31)와, 코킹부(31)에서 전방으로 향하여 뻗어있는 접촉편(32)을 구비하고 있고, 접촉편(32)의 전단 근방부에는 접촉 불록부(32A)가 형성되어있다. 도 5에 도시되어있는 바와 같이 좌우의 전측 접속단자(30)는 코킹부(31)를 임시 유지용 오목부(22B,26B)에 대하여 끼워서 고정함으로써 도통판(17)에 대하여 임시 중지된다.

한편, 도 6, 25, 26 등에 나타낸 좌우 한 쌍의 후측 접속단자(33)도 예를 들면 인청동 등(다른 금속이여도 좋다)의 도전성 및 탄성을 가진 금속평판을 스탬핑 성형에 도시 형상으로 한 것이며 표면에는 금이나 주석 등에 의하여 도금이 실시되어있다. 후측 접속단자(33)는 그의 전단부를 구성하는 코킹부(34)와 코킹부(34)로부터 후방으로 향하여 뻗어있고 또 코킹부(34)보다 일단 하방으로 위치하는 접촉편(35)을 구비하고 있다. 도 6 등에 표시된바와 같이 좌우의 후측 접속단자(33)는 코킹부(34)를 임시 유지용 오목부(22B,26B)에 대하여 끼워서 고정함으로써 도통판(17)에 대하여 임시 중지된다.

이와 같이 일체화한 도통판(17),전측 접속단자(30), 및 후측 접속단자(33)는 도통판(17)의 각 반송용 구멍에 반송장치(도시 생략)의 스프로켓을 걸어 맞추고 각 스프로켓을 회전시킴으로써 후방으로 반송된다. 그리고 소정의 위치까지 반송될 때에 해당 일체물의 상하에 위치하는 한 쌍의 금형으로 이루어지는 일차 성형틀(도시 생략)을 닫고 일차 성형틀 내에 해당 일체물을 수납한다. 그리고 상기 스프로켓이 이탈한 각 반송용 구멍에 대하여 일차 성형틀에 설치한 다수의 지지용 핀(도시 생략)을 끼워 맞춤으로써 해당 일체물을 일차 성형틀 내에서 고정한 상태로 하여 절연성이고 또 (광의)반사율 및 내열성이 높은 수지재료(예를 들면 액정 폴리머 등)를 이용한 사출성형(일차 성형)을 일차 성형틀내에서 행한다. 그다음 수지재료가 경화한 후에 일차성형틀의 각 금형을 상기 일체물에서 상하로 분리함으로써 일차 성형틀로부터 해당 일체물을 꺼내면 도통판(17), 전측 접속단자(30), 및 후측 접속단자(33)의 표면에 일차 표면절연부(37)가 일체적으로 형성한 일체물이 나타난다(도 7~도 10 등 참조).

도시된 바와 같이 일차 표면절연부(37)는 양극측 단자(21), 단부 돌출편(23), 음극측 단자(25), 단부 돌출편(27), 접촉편(32)(의 일부), 및 접촉편(35)(의 일부)을 노출시킨 상태에서 도통판(17)과 전측 접속단자(30)와 후측 접속단자(33)의 표면을 일체적으로 피복한다. 일차 표면절연부(37)의 상면에는 인접하는 연통용 오목부(22A)(연통용 오목부(26A))의 사이, 전단의 연통용 오목부(22A(연통용 오목부(26A))와 단부 돌출편(27)의 사이, 및 후단의 연통용 오목부(22A)(연통용 오목부(26A))와 단부 돌출편(23)의 사이에 위치하는 복수의 상면 오목부(38)가 형성하여 있고, 일차 표면절연부(37)의 하면에는 측면 오목부(39)의 하단부와 연통하는 하면 오목부(40)가 오목하게 설치되어있다. 또한 일차 표면절연부(37)의 좌측면에는 복수의 걸어맞춤 돌기(41)가 돌출되게 설치되어있다. 또한 일차 표면절연부(37)의 도통판(17)보다 상방에 위치하는 부분과 하방에 위치하는 부분은 연통용 오목부(22A), 임시유지용 오목부(22B,26B) 및 연통용 오목부(22C,26C)의 내부에서 경화된 수지재를 통하여 서로 일체화 되어있다.

이어서 도시를 생략한 일차 절단장치에 의하여 도통판(17), 전측 접속단자(30), 후측 접속단자(33), 및 일차 표면절연부(37)의 일체물의 전체의 캐리어 접속부(19) 및 절단 브릿지(28)을 일차 표면절연부(37)의 좌우 양 측면에 따라서 전후방향으로 직선적으로 절단하는 일차 컷트를 행한다(도 11 ~ 도 14 참조).

일차 컷트가 완료되면서 일차 표면절연부(37)의 상면 오목부(39), 측면 오목부(37), 하면 오목부(40)에 금속제의 방열부재(45)를 입힌다. 방열부재(45)는 금속판의 프레스 성형품이고 상면 오목부(38)에 대응하는 형상인 복수(상면 오목부(38)와 동수)의 상면 피복부(46)와 측면 오목부(39)에 대응하는 형상의 측면 피복부(47)와 하면 오목부(40)에 대응하는 형상의 하면 피복부(48)일체적으로 구비하여 있고, 측면 피복부(47)의 상부 가장자리에는 걸어맞춤 돌기(41)에 대응하는 수 및 형상의 절결부(49)가 형성되어있다. 또한 도시를 생략하였지만 방열부재(45)에는 캐리어부(18A,18B)에 상당하는 좌우 한 쌍의 캐리어부(도시 생략)와 절단 브릿지(28)에 상당하는 복수의 절단 브릿지(캐리어부와 방열부재(45)의 도시한 부분과를 접속하는 부분)가 일체적으로 설치되어있다. 방열부재(45)는 좌측으로부터 도통판(17), 전측 접속단자(30), 후측 접속단자(33), 일차 표면절연부(37)의 일체물을 접근시키고(도 15,도 16참조), 각 상면 피복부(46)를 측면오목부(39)에 씌우고 각 절결부(49)에 걸어맞춤 돌기(41)을 걸어 맞추면서 측면 피복부(47)를 측면 오목부(39)에 씌우며 또 하면 피복부(48)를 하면 오목부(40)에 씌움으로써 해당 일체물에 부착된다(도 17~도 19참조).

이어서 도통판(17), 전측 접속단자(30), 후측 접속단자(33), 일차 표면절연부(37), 및 방열부재(45)의 일체물을 소정의 위치까지 하방으로 반송한다. 그리고 해당 일체물의 상하에 위치하는 한 쌍의 금형으로 이루어지는 이차 성형틀(도시 생략)를 닫고서 이 일체물을 이차 성형틀 내에 수납한다. 이차 성형틀에 설치된 다수의 지지용 핀(도시생략)을 방열부재(45)의 상하 캐리어에 형성한 각 반송용 구멍(도시 생략)에 끼워 맞춤으로써 해당 일체물을 이차 성형틀내에 고정한 상태에서 이차 성형틀내에서 절연성이 높은 수지재료(예를 들면 액정 폴리머 등)를 사출성형(이차성형)한다. 그리고 수지가 경화된 후에 이차 성형틀을 상하로 분리하여 이차 성형틀로부터 도통판(17), 전측 접속단자(30), 후측 접속단자(33), 일차 표면절연부(37), 및 방열부재(45)의 일체물을 꺼내면 도통판(17), 양극측 단부 돌출편(23),음극측 단부돌출편27), 일차 표면절연부(37), 및 방열부재(45)의 표면에 이차 표면절연부(50)가 형성된 일체물이 나타난다(도 20~도 26참조). 단 이차 표면절연부(50)의 상면의 폭 방향의 중앙부에는 상면 노출용 홈(55)이 형성되어있기 때문에 상기 일체물의 상면의 폭방향의 중앙부 전체(양극측 단자(21)(의 일부), 음극측 단자(27)(의 일부), 상면 피복부(46)(의 일부), 양극측 단부 돌출편(23)(의 일부), 음극측 단부(27)(의 일부))는 노출되어있다. 또한 이차 표면절연부(50)는 접촉편(32)(의 일부), 접촉편(35)(의 일부), 하면 피복부(48)(의 일부), 및 방열부재(45)의 상기 케리어부 및 절단 브릿지부를 노출시키고 있다.

도시된 바와 같이 이차표면절연부(50)의 상면의 좌측 가장자리 전체에는 상방으로 향하여 돌출하는 협지편(51A)가 일체적으로 돌출되어있고 상면의 우측 가장자리 전체에는 협지편(51A)보다 낮은 협지편(51B)가 상방으로 향하여 일체적으로 돌출되게 설치되어있다. 이차표면절연부(50)의 하면의 전단부에는 접속용 오목부(52)가 오목하게 설치되어있고 좌우의 전측 접속단자(30)(접촉편(32))은 접속용 오목부(52)내에 위치되어있다. 이차표면절연부(50)의 후반부의 하단부에는 접속용 불록부(53)가 돌출되게 설치되어있고, 좌우의 후측 접속단자(33)(접속편(35))는 접속용 불록부(53)의 상면에서 돌출되어있다. 이차절연부(50)의 하면에는 하면 피복부(48)의 좌우방향의 중앙부 전체(좌우의 양측부를 제외한 부분)를 노출시키기 위한 하면노출용 구멍(54)이 형성되어있다. 또한 이차절연부(50)는 일차 컷트에서 절단되고 또 일차표면절연부(37)의 측면에서 노출되어있는 각 절단 브릿지(28)의 단면(도 11, 도 15, 도 17참조)을 피복하고 있다.

이차성형이 완료되면서 도시를 생략한 이차절단장치에 의하여 방열부재(45)의 상기 절단 브릿지를 이차표면절연부(50)의 좌우 양측면에 따라서 전후방향으로 직선적으로 절단하는 이차컷트를 행한다. 그리하면 도 20~ 도 26에 나타난 형상의 LED 부착용 모듈(15)가 완성된다.

이어서 도 27 ~ 도 29에 도시된바와 같이 완성된 LED 부착용 모듈(15)의 쌍을 이루는 양극측단자(21)와 음극측단자(25)에 대하여 상면에 발광면을 가진 LED소자(57)를 접착제나 전열시트 등을 개재하고 재치하여 고정한다. 그리고 도 29에 도시된바와 같이 도전성의 금속재료(예를 들어 금이나 알루미늄)로 되는 복수의 와이어본딩(61)에 의하여 LED소자(57)의 양극(58)과 양극측단자(21)를 접속하고 LED소자(57)의 음극(59)과 음극측단자(25)를 접속한다.

이어서 이차표면절연부(50)의 상면노출용 홈(55)의 상단부(상단개구부)에 투광성 및 절연성을 가진 열경화성수지재료나 자외선경화성수지재료 등으로 되는 봉지제(62)(도 28참조)를 입혀서 봉지제(62)로 양극측단자(21), 음극측단자(25), LED소자(57), 및 와이어본딩(61)의 표면을 피복한다.

LED모듈(10)의 전측접속단자(30)(접촉편(32))와 후측접속단자(33)(접촉편(35))에는 다른 LED모듈(10)의 전측접속단자(30)(접촉편(32))와 후측접속단자(33)(접촉편(35))를 접속할 수 있게 한다. 즉 도 26에 도시된 바와 같이 한쪽의 (전방에 위치하는)LED모듈(10)의 접속용 볼록부(53)를 다른 쪽의 (후방에 위치하는)LED모듈(10)의 접속용 오목부(52)에 끼워 맞추면서 한쪽의 LED모듈(10)의 후단면과 다른 쪽의 LED모듈(10)의 전단면을 접촉시키면 한 쪽의 LED모듈(10)의 좌우의 후측접속단자(33)의 접촉편(35)이 다른 쪽의 LED모듈(10)의 좌우의 접촉편(32)을 각 각 상방으로 탄성변형시키면서 좌우의 접촉볼록부(32A)에 대하여 하방으로부터 접촉한다. 그러면 후측접속단자(33)(접촉편(35))의 상면이 접속용 오목부(52)에 의하여 덮어져 있고 전측접속단자(30)(접촉편(32))의 하면 및 측면이 접속용 볼록부(53)에 의하여 덮어져 있기 때문에 전측접속단자(30)(접촉편(32)) 및 후측접속단자(33)(접촉편(35))의 주위 전체가 접속용 오목부(52)와 접속용 볼록부(53)에 의하여 완전히 덮어진다. 그리고 각 LED모듈(10)의 전후 양단부에 다른 각 LED모듈(10)의 단부와 접속할 때에 이 접속상태를 유지하는 잠금수단(도시생략)을 형성하여도 된다.

이 다른 쪽(후방에 위치하는)LED모듈(10)의 접속용 볼록부(53)에는 해당의 다른 쪽의 LED모듈(10)의 후방에 위치하고 또한 다른 LED모듈(10)의 접속용 오목부(52)를 접속할 수 있다. 즉 복수의 LED모듈(10)을 직선상으로 접속가능하고 복수의 LED모듈(10)을 접속함으로써 전후방향으로 긴 장척상의 조명기구(63)를 구성할 수 있다.

또한 도 26에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 LED모듈(10)의 연속단부 사이에 LED소자(57)를 탑재하는 것도 가능하다. 즉 LED모듈(10)의 상면이 전단근방부에는 음극측 단부돌출편(27)이 노출되고 상면의 후단근방부에는 양극측 단부돌출편(23)이 노출되어있기 때문에 LED모듈(10)끼리를 접속하면 양극측단자(21)와 음극측단자(25)의 간격과 같은 간격으로 음극측 단부돌출편(27)과 양극측 단부돌출편(23)이 인접한다. 따라서 양극측단자(21)와 음극측단자(25)의 경우와 같은 요령에 의하여 LED소자(57)를 인접한 음극측 단부돌출편(27)과 양극측 단부돌출편(23)에 접속하려면 복수의 LED모듈(10)을 접속한 경우에도 각 LED소자(57)를 등 간격으로 설치할 수 있고 게다가 LED소자(57)끼리의 간격을 좁게 할 수 있다. 그리고 LED소자(57)를 음극측 단부돌출편(27)과 양극측 단부돌출편(23)에 접속한 겨우는 LED소자(57)를 음극측 단부돌출편(27)과 양극측 단부돌출편(23)에 접속한 후에 봉지제를 부착할 수 있다.

이상의 요령으로 조립한 장척상의 조명기구(63)를 상하 방향으로 향하여 정면에서 보아서 직사각형을 이루는 액정패널유닛(100)(액정패널(101), 도광판(102), 및 반사판(103)의 적층물)의 한 쪽의 측연부를 협지편(51A)과 협지편(51B)사이에 형성한 홈부에 끼워 맞추고 액정패널유닛(100)의 측단면을 이차표면절연부(50)의 상면(협지편(51A)와 협지편(51B)사이에 형성한 홈부의 저면)에 접촉시키면(도 33참조), 각 LED소자(57)가 도광판(102)의 측단면과 대향한 상태에서 액정패널유닛(100)의 측연부에 장척상의 조명기구(63)( LED모듈(10))를 부착할 수 있다. 또한 장척상의 조명기구(63)(각 LED모듈(10))의 방열부재(45)의 하면 피복부(48)에 상기 액정패널유닛(100)을 내장하는 디스플레이장치(예를 들면 액정 TV)의 방열판(104)을 접촉시킨다(도 33의 가상선 참조). 그리고 도시를 생략한 볼트 등에 의하여 장척상의 조명기구(63) 및 액정패널유닛(100)을 방열판(104)에 대하여 고정하면 장척상의 조명기구(63), 액정패널유닛(100) 및 방열판(104)을 서로 견고하게 일체화 할 수 있다.

도 34의 모식도에 나타난 바와 같이 가장 전방에 위치하는 LED모듈(10)의 좌측의 전측접속단자(30)(접촉편(32))에 전원의 양극을 접속하고 상기 LED모듈(10)의 우측의 전측접속단자(30)(접촉편(32))에 상기 전원의 음극을 접속하며, 가장 후방에 위치하는 LED모듈(10)의 후측접속단자(33)에 단락용의 커넥터(64)를 접속한 상태에서 액정패널유닛(100)의 메인스위치(도시생략)를 온으로 하면, 전측접속단자(30) 및 도통판(17)상에 병렬회로가 형성되기(각 LED소자(57)에 전류가 흐르기) 때문에 패널(101)측으로 반사되기 때문에 액정패널(101)이 표시동작을 행한다.

또한 전측접속단자(30) 및 도통판(17)상에 형성된 회로가 병렬회로이기 때문에 가령 하나의 LED소자(57)가 파손된다하여도 다른 LED소자(57)는 발광가능한 상태를 유지하기 때문에 발광의 수명이나 신뢰성이 요구되는 기기(예를 들면 액정유닛(100) 등)에 사용되는 것이 바람직하다. 또한 단락용의 커넥터가 부착되어있기 때문에 가장 후방에 위치하는 LED모듈(10)의 후측접속단자(33)의 노출이 방지될 수 있다. 그 때문에 이물이 후측접속단자(33)에 부착한다거나 후측접속단자(33)가 주위의 부재와 접촉하여 파손하는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 실시형태의 LED모듈(10)은 열전도성 및 강성이 뛰어난 방열부재(45)가 LED소자(57)의 근방에 위치함과 동시에 LED부착용 모듈(15)의 외면에 노출하는 구조이기 때문에 LED소자(57)에서 발생된 열은 방열부재(45)를 개재하여 효율 좋게 외부로 방열된다. 또한 LED부착용 모듈(15)(LED모듈(10))에 대하여 방열판(104)(혹은 액정패널유닛(100)을 구비하는 디스플레이장치의 금속제 틀체의 내면 등)을 접근시키는 것이 가능하기 때문에(단락하지 않기 때문에) 방열판(104)을 이용함으로써 LED부착용 모듈(15)(LED모듈(10))단체로서는 얻어지지 않는, 보다 효율 좋은 방열효과를 얻을 수 있다.

또한 열전도성 및 강성에 뛰어난 금속제의 도통판(17)에 의하여 양극측단자(21) 및 음극측단자(25)를 제외한 도통판(17)의 표면전체를 수지로 이루어지는 일차표면절연부(37)와 이차표면절연부(50)로 덮어진 구조이기 때문에 LED소자(57)가 발생하는 열을 도통판(17)상에서 효율 좋게 받을 수 있다. 그 때문에 LED소자(57)에서 발생한 열은 도통판(17)과 같이 얇은 두께인 일차표면절연부(37) 및 이차표면절연부(50)를 통하여 효율 좋게 LED부착용 모듈(15)(LED모듈(10)의 외부로 방열된다.

즉 방열부재(45)에 의한 직접적인 방열과 도통판(17), 일차표면절연부(37), 및 이차표면절연부(50)에 의한 간접적인 방열에 의한 상승적인 방열효과를 얻을 수 있다. 그 때문에 LED부착용 모듈(15)내에 열이 잔류하기가 어려워서 LED소자(57)의 발광효율의 저하를 억제할 수 있다.

또한 양극측단자(21) 및 음극측단자(25)를 제외한 도통판(17)의 표면전체가 일차표면절연부(37)와 이차표면절연부(50에 의하여 덮어져 있고 또 상면피복부(46)와 하면피복부(48)가 노출하는 방열부재(45)를 도통판(17)으로부터 서로 떨어져 있기(일차표면절연부(37)에 의하여 도통판(17)에 대하여 절연되어있기) 때문에 하면피복부(48)에 방열판(17)을 접촉시켜도 방열부재(45)(하면피복부(48))와 방열판(104)사이에서 단락(쇼트)가 발생하는 일은 없다.

그리고 이차표면절연부(50)에 형성된 한 쌍의 협지편(51A, 51B)사이에 액정패널유닛(100)의 측연부를 끼워 맞출 수 있기 때문에 액정패널유닛(100)의 측연부에 대하여 LED모듈(10)를 정밀도가 게 부착하는 것이 가능하다. 그 때문에 LED소자(57)가 발생한 광을 액정패널유닛(100)측으로 효율좋게(손실 없이) 입사시킬 수 있기 때문에 휘도의 저하나 휘도얼룩을 방지할 수 있다.

또한 LED소자(57)의 양극(58)과 양극측단자(21), 및 LED소자(57)의 음극(59)과 음극측단자(25)(또한 양극(58)과 양극측단부 돌출편(23), 및 음극(59)과 음극측단부 돌출편(27))를 와이어본딩(61)에 으해 접속되어있기 때문에 납땜으로 접속된 경우와 같이 LED부착용 모듈(15)을 고온으로 리플로-할 필요가 없다. 그 때문에 LED부착용 모듈(15)의 휘어짐이나 비틀림의 발생을 방지할 수 있음과 동시에 일차표면절연부(37)나 이차표면절연부(50)나 LED소자(57)로의 손상, 일차표면절연부(37)의 변색에 의한 반사율의 저하를 저감 할 수 있다. 또한 각 LED소자(57)의 간격을 좁게 할 수 있다. 그 때문에 LED모듈(10)의 휘도얼룩을 저감할 수 있고 또 휘도를 향상시키는 것이 가능하다.

또한 음극측단부 돌출편(27)과 양극측단부 돌출편(23)에 LED소자(57)를 납땜으로 부착하는 경우는 생산성이 극히 낮아지지만 와이어본딩(61)을 이용하기 때문에 LED소자(57)를 효율 좋게 음극측단부 돌출편(27)과 양극측단부 돌출편(23)에 접속할 수 있다.

또한 절연성 재료로 이루어지는 봉지제(62)에 의하여 양극측단자(21), 음극측단자(25), LED소자(57) 및 와이어본딩(61)의 표면을 덮기 때문에 LED소자(57) 및 와이어본딩(61)을 보호할 수 있고 또한 양극측단자(21) 및 음극측단자(25)가 LED모듈(10)의 주위에 배치하여 설치한 다른 도전성 재료와 단락할 우려를 없게 할 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 상기 실시형태에 한정하는 것은 아니고 여러 가지로 변경을 시행하면서 실시할 수 있다.도전성과 열도전성과 강성에 뛰어난 상기 이외의 금속재료에 의하여 형성하여도 좋다.

하나의 도통판(17)에 형성된 양극측단자(21)와 음극측단자(25)의 쌍수는 상기 실시형태의 것에 한정하지 않고 하나로 하여도 되고 상기 실시형태와는 다른 수의 복수로 되어도 좋다.

도통판(17)의 표면에 은 도금으로 하지 않고 금.주석 등에 의하여 도금을 실시하여도 좋다.

또한 LED모듈(10)(LED부착용 모듈(15))을 상기와는 다른 요령(수순)으로 제조하여도 좋다. 예를 들면 전측접속단자(30)와 후측접속단자(33)의 적어도 한 쪽을 도통판(17)과 일체로 성형하거나 도통판(17)의 캐리어접속부(19) 및 절단브릿지(28)를 단열시키지 않고 방열부재(45)의 부착이나 이차표면절연부(50)의 성형을 행하고 그 후에 캐리어접속부(19) 및 절단브릿지(28)를 절단하여도 좋다. 또한 도통판(17), 전측접속단자(30), 후측접속단자(33) 및 방열부재(45)를 성형틀내에 배치한 인사이트성형에 의하여 일차표면절연부(37) 및 이차표면절연부(50)에 상당하는 부분을 일체적으로 구비하는 표면절연부를 일종류의 수지재에 의하여 성형하여도 좋다.

또한 방열부재(45)의 측면피복부(47)가 노출되도록 이차표면절연부(50)를 형성하고 측면피복부(47)의 표면에 방열판을 접촉시켜도 좋다. 또한 방열부재(45)를 복수로 분활한 상태에서 분활된 각 방열부재를 LED모듈(10)에 부착하여도 좋다.

또한 와이어본딩(61)대신에 납땜을 이용하여도 좋다.

또한 LED모듈(10)의 협지편(51A)과 협지편(51B)사이에 액정패널유닛(100)이외의 기기를 끼워 맞추어도 좋다. 예를 들면 확산용 렌즈를 구비하는 투광성의 플라스틱제의 몽둥이형상의 부재를 끼워 맞추면 LED모듈(10)과 상기 몽둥이형상의 부재에 의하여 조명기구가 형성될 수 있다.

10 ; LED모듈(반도체발광소자 모듈)
15 ; LED부착용모듈(반도체발광소자부착용 모듈)
17 ; 도통판 18A,18B ; 캐리어부
19 ; 캐리어접속부 20 ; 제1회로형성부
21 ; 양극측단자 22A ; 연통용 오목부
22B ; 임시 유지용 오목부 22C ; 연통용 오목부
23 ; 양극측단부 돌출편 24 ; 제2회로형성부
25 ; 음극측단자 26A ; 연통용 오목부
26B ; 임시유지용 오목부 26C ; 연통용 오목부
27;음극측단부 돌출편 28 ; 절단브릿지
30 ; 전측접속단자 31 ; 코킹부
32 ; 접촉편 32A ; 접촉볼록부
33 ; 후측접속단자 34 ; 코킹부
35 ; 접촉편 37 ; 일차표면절연부
38 ; 상면오목부 39 ; 측면오목부
40 ; 하면오목부 41 ; 걸어맞춤돌기
45 ; 방열부재 46 ; 상면피복부
47 ; 측면피복부 48 ; 하면피복부
49 ; 절결부 50 ; 이차표면절연부
51A, 51B ; 협지편 52 ; 접속용 오목부
53 ; 접속용 볼록부 54 ; 하면노출용 구멍
55 ; 상면노출용 구멍 57 ; LED소자(반도체발광소자)
58 ; 양극 59 ; 음극
61 ; 와이어본딩 62 ; 봉지제
63 ; 장척상의 조명기구 64 ; 커넥터
100 ; 액정패널유닛 101 ; 액정패널
102 ; 도광판 103 ; 반사판
104 ; 방열판

Claims (8)

1. 반도체발광소자의 양극 및 음극과 각각 접속가능한 양극측단자 및 음극측단자가 한 쪽의 면에 형성된 금속제의 도통판과,
   상기 도통판과 서로 떨어져 있는 금속제의 방열부재와,
   상기 방열부재의 적어도 일부, 상기 양극측단자, 및 음극측단자를 노출시킨 상태에서 상기 도통판 및 방열부재의 표면을 덮는 표면절연부를 구비하고,
   상기 표면절연부에는 상기 도통판의 한 쪽의 면에 형성된 양극측단자 및 음극측단자를 사이에 두고 서로 대향하도록 돌출된 한 쌍의 협지편이 구비된 것을 특징으로 하는 반도체발광소자부착용 모듈.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 표면절연부가, 상기 방열부재의 일부를 상기 한 쪽의 면 측으로 노출시키고 또 상기 방열부재의 상기 일부와 다른 부위를 상기 한 쪽의 면 측과는 다른 부분에서 노출시키는 반도체발광소자부착용 모듈.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 양극측단자 및 음극측단자와 전기적으로 도통하는 한 쌍의 접속단자와,
   상기 접속단자를 노출시키는 상기 표면절연부와,
   를 구비하고,
   상기 접속단자가, 다른 반도체발광소자부착용 모듈의 상기 접속단자와 접속 가능한 반도체발광소자부착용 모듈.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 도통판과 상기 접속단자가 별도로 되어있는 반도체발광소자부착용 모듈.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 도통판이 직선적으로 뻗어있는 부재이고,
   상기 도통판의 길이방향의 양단부에 상기 접속단자를 각각 설치한 반도체발광소자부착용 모듈.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 도통판이 상기 양극측단자 및 음극측단자를 복수 쌍으로 구비하도록 한 반도체발광소자부착용 모듈.
7. 제 6항에 기재된 반도체발광소자부착용 모듈과,
   자신의 양극과 음극을 상기 양극측단자 및 음극측단자에 각 각 접속한 반도체발광소자와,
   상기 양극과 상기 양극측단자, 및 상기 음극과 상기 음극측단자를 각 각 접속하는 와이어본딩과,
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체발광소자 모듈.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 반도체발광소자 및 상기 와이어본딩의 표면을 투광성 수지로 이루어지는 봉지제로 피복된 반도체발광소자 모듈.

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