KR100519591B1 - Display apparatus of Light Emitting Diode - Google Patents
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Abstract
본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는 발광 다이오드(LED) 칩과 반사부를 구비하여 이루어지며, 반사부는 발광 다이오드 칩을 둘러싼 형태로 형성되어 발광 다이오드 칩에서 나온 빛을 전면으로 반사시키는 반사면과, 반사면을 위, 아래쪽에서 각각 연결하는 상단면 및 하단면으로 이루어진다. 이때, 반사부의 상단면 가장자리에서 발생하는 산란광을 방지하고 명암대비를 향상시키기 위하여 반사부의 상단면에 상부 광흡수층을 형성하고, 빛샘 현상을 방지하기 위하여 반사부의 하단면에 하부 광흡수층을 형성한다. 반사부의 반사면에 금속 재료로 코팅하고 발광 다이오드가 탑재되는 전극 패드를 크게 하여, 반사율을 높이고 휘도를 개선할 수 있다.The LED display device of the present invention includes a light emitting diode (LED) chip and a reflecting portion, and the reflecting portion is formed in a shape surrounding the light emitting diode chip to reflect the light emitted from the light emitting diode chip to the front surface, and the reflecting surface. It consists of the top and bottom surfaces connecting from the top and bottom, respectively. At this time, the upper light absorbing layer is formed on the upper surface of the reflector to prevent scattered light generated from the edge of the upper surface of the reflector and improve the contrast, and the lower light absorbing layer is formed on the lower surface of the reflector to prevent light leakage. It is possible to increase the reflectance and improve the luminance by coating the reflective surface of the reflector with a metal material and increasing the electrode pad on which the light emitting diode is mounted.
Description
본 발명은 발광 다이오드(LED) 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 선명도 및 휘도가 개선된 LED 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode (LED) display device, and more particularly, to an LED display device having improved sharpness and brightness.
일반적으로 LED를 이용하여, 문자, 숫자 또는 도형을 표시하는 표시 장치는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 LED 칩(30)이 탑재된 인쇄 회로 기판(PCB, 10) 위에 표현하고자 하는 형태의 개구부가 형성된 반사부(40)가 결합되고, 반사부(40) 위에 다시 숫자, 문자 등이 표시된 필름(50)이 올려져 이루어지게 된다. 표시 필름(50)은 표시될 숫자, 문자 또는 도형 등이 투명한 부분으로 되어 빛을 고르게 확산시켜 투과시키고, 나머지는 불투명한 부분으로 되어 있어 빛을 차단하는 기능을 한다.In general, a display device for displaying letters, numbers, or figures by using an LED has an opening to be expressed on a printed circuit board (PCB) 10 on which the LED chip 30 is mounted, as shown in FIG. 3. The formed reflector 40 is coupled, and the film 50 in which numbers, letters, etc. are displayed on the reflector 40 is placed again. The display film 50 is a number, letter or figure to be displayed is a transparent portion to spread the light evenly, and the rest is an opaque portion to block the light.
반사부(40)는 LED 칩(30)에서 나온 빛을 표시 장치의 전면으로 반사시켜(도 3의 R) 광효율을 높이도록 하는 기능을 가지고 있으나, 반사면과 상단면이 연결되는 가장자리 부분으로 빛이 진행하는 경우 산란되어(도 3의 S), 표시하고자 하는 숫자, 문자 또는 도형 등의 가장자리가 번지게 되어 선명도가 떨어졌다. 더욱이, 반사부(40)가 PCB(10)와 접하도록 되어 있으나, 현실적으로는 완전히 붙어있는 것이 아니라 약간의 틈이 생기게 되기 때문에 반사부(40)의 하단면과 PCB(10) 사이로 빛이 새어나가 인접한 셀(cell)의 문자, 숫자 또는 도형 등의 표시 부분을 비추게 되어 표시되지 않아야 될 부분까지 약한 빛으로 표시되어 명암대비(contrast)가 저하되었다.Reflector 40 has a function to reflect the light from the LED chip 30 to the front of the display device (R in FIG. 3) to increase the light efficiency, but the light to the edge portion where the reflective surface and the top surface is connected In this case, scattering is performed (S of FIG. 3), and the edges of numbers, letters, or figures to be displayed are blurred, resulting in poor clarity. Moreover, although the reflector 40 is in contact with the PCB 10, in reality, light leaks out between the bottom surface of the reflector 40 and the PCB 10 because there is a slight gap instead of being completely attached. The display parts of letters, numbers, figures, etc. of adjacent cells are illuminated, so that parts that are not to be displayed are displayed with weak light, and contrast is reduced.
또한, 종래의 반사부(40)는 일반적으로 노릴(Noryl), FR4, ABS 등의 유백색 플라스틱 재료로 만들어진 것으로서, 플라스틱 재료의 반사율이 높지 않으므로 LED 칩(30)에서 나온 빛을 효율적으로 이용하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional reflector 40 is generally made of a milky white plastic material such as Noryl, FR4, ABS, etc., and because the reflectivity of the plastic material is not high, the light emitted from the LED chip 30 cannot be efficiently used. There was a problem.
한편, 도 4는 종래 기술에 따른 반사부(40)와 전극 패드(20)를 표시 장치의 전면부에서 내려다본 도면으로서, 전극 패드가 반사부의 개구부에 비하여 훨씬 작기 때문에 PCB 쪽으로 방출된 빛이 표시 장치의 전면으로 반사되지 못하고 PCB에서 흡수되었다. 따라서, LED 칩(30)에서 나온 빛을 효율적으로 이용하지 못하는 문제점이 있었다.On the other hand, Figure 4 is a view showing the reflector 40 and the electrode pad 20 according to the prior art from the front of the display device, the light emitted toward the PCB is displayed because the electrode pad is much smaller than the opening of the reflector It was not reflected to the front of the device and was absorbed by the PCB. Therefore, there is a problem in that the light from the LED chip 30 can not be efficiently used.
따라서, 본 발명의 목적은 상기에서 언급한 문제점을 해소하는 발광 다이오드 표시 장치를 제공하는 것으로서, 반사부의 상단면의 가장자리에서 발생하는 산란광을 효과적으로 방지하여 선명도 및 명암대비가 개선된 발광 다이오드 표시 장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting diode display device that solves the above-mentioned problems, and to effectively prevent scattered light generated at the edge of the top surface of the reflector to improve the sharpness and contrast. To provide.
본 발명의 다른 목적은 반사부에 금속 등의 재료로 반사 코팅을 하거나 전극 패드의 크기를 증가시켜 휘도가 개선된 발광 다이오드 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode display device having improved brightness by reflecting a reflective material with a material such as metal or increasing the size of an electrode pad.
본 발명의 또 다른 목적은 반사부의 하단면과 인쇄 회로 기판 사이로 발생하는 빛샘 현상을 방지하여 명암대비를 높인 발광 다이오드 표시 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode display device having high contrast by preventing light leakage occurring between the bottom surface of the reflector and the printed circuit board.
전술한 목적 및 기타 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발광 다이오드 표시 장치는 In order to achieve the above and other objects, the LED display device according to the present invention
발광 다이오드 칩;Light emitting diode chips;
상기 발광 다이오드 칩을 둘러싼 형태로 형성되어 발광 다이오드 칩에서 나온 빛을 전면으로 반사시키는 반사면과, 상기 반사면을 위, 아래쪽에서 각각 연결하는 상단면 및 하단면을 포함하는 반사부;A reflector formed in a shape surrounding the light emitting diode chip and including a reflecting surface reflecting light emitted from the light emitting diode chip to the front and a top surface and a bottom surface respectively connecting the reflecting surface from above and below;
상기 반사부의 상단면에 형성되고, 상기 반사부 상단면 가장자리 부근의 빛을 흡수하여 산란광을 방지하는 상부 광흡수층으로 이루어진다.It is formed on the upper surface of the reflector, and consists of an upper light absorbing layer to absorb light near the edge of the upper surface of the reflector to prevent scattered light.
반사부의 하단면에는 빛샘을 방지하는 하부 광흡수층이 형성될 수 있다.A lower light absorbing layer may be formed on the bottom surface of the reflector to prevent light leakage.
또한, 반사면의 반사율을 높이기 위하여 반사면 위에 금속 재료로 코팅을 할 수 있으며, 반사부의 상단면 위에 산란광을 제거하는 편광 필름을 배치시킬 수 있다.In addition, in order to increase the reflectance of the reflective surface can be coated with a metal material on the reflective surface, a polarizing film for removing scattered light on the upper surface of the reflective portion can be disposed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 표시 장치를 설명한다. 발광 다이오드 표시 장치는 인쇄 회로 기판(PCB, 100) 위에 전극 패턴(200)이 형성되고, 전극 패턴(200) 위에 LED 칩(300)이 고정되며, PCB(100) 위에는 반사부(400)가 배치된다. First, a light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. In the LED display device, an electrode pattern 200 is formed on a printed circuit board (PCB) 100, an LED chip 300 is fixed on the electrode pattern 200, and a reflector 400 is disposed on the PCB 100. do.
반사부(400)는 LED 칩(300)을 둘러싼 형태로 경사지게 형성되어 LED 칩에서 나온 빛을 표시 장치의 전면으로 반사시키는 반사면(440)을 포함한다. 또한, 반사부(400)는 반사면(440)을 위, 아래쪽에서 각각 연결하는 상단면(450) 및 하단면(460)을 구비한다.The reflector 400 is formed to be inclined in a shape surrounding the LED chip 300 and includes a reflective surface 440 that reflects light emitted from the LED chip to the front of the display device. In addition, the reflector 400 includes a top surface 450 and a bottom surface 460 that connect the reflective surface 440 from above and below, respectively.
반사부(400)의 상단면(450)에는 산란 방지용 상부 광흡수층(410)이 형성되어 있고, 하단면(460)에는 빛샘 방지용 하부 광흡수층(420)이 형성되어 있다. 각각의 광흡수층은 무광 검정색 페인트를 코팅하여 대략 10μm 내지 5mm 정도의 두께로 형성된다. 광흡수층의 재료는 무광 검정색 페인트 뿐만 아니라 빛을 효과적으로 흡수할 수 있는 기능의 재료이면 가능하다.An upper light absorbing layer 410 for scattering prevention is formed on the upper surface 450 of the reflector 400, and a lower light absorbing layer 420 for preventing light leakage is formed on the lower surface 460. Each light absorption layer is formed by coating a matte black paint to a thickness of approximately 10 μm to 5 mm. The material of the light absorbing layer may be any material having a function of effectively absorbing light as well as matte black paint.
한편, 반사부(400)의 반사면(440)에는 금속 재료로 된 반사층(430)이 형성되어 있어서, 반사면(440)에서의 반사율을 높일 수 있다. 반사층(430)의 금속 재료는 바람직하게 Ag, Al, Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC), 은 파라듐 합금(AP), Ni, Cr 중에서 선택될 수 있다.On the other hand, a reflective layer 430 made of a metal material is formed on the reflective surface 440 of the reflective part 400, so that the reflectance at the reflective surface 440 can be increased. The metal material of the reflective layer 430 may be preferably selected from Ag, Al, Pt, silver palladium copper alloy (APC), silver palladium alloy (AP), Ni, Cr.
한편, 반사부(400) 위에는 편광 필름(600)을 배치하여 불필요한 산란광을 제거할 수 있다. 이때, 표시 필름이 필요한 경우 편광 필름(600)의 위쪽 또는 아래쪽에 적절히 배치될 수 있다. 표시 필름은 표시될 숫자, 문자 또는 도형 등이 투명한 부분으로 되어 빛을 투과시키고, 나머지는 불투명한 부분으로 되어 있어 빛을 차단하도록 구성될 수 있으며, 이와 반대로 구성될 수도 있다.On the other hand, the polarizing film 600 is disposed on the reflector 400 to remove unnecessary scattered light. In this case, when a display film is required, the display film may be appropriately disposed above or below the polarizing film 600. The display film may be configured to transmit light through the transparent portions of numbers, letters, or figures to be displayed, and the remaining portions are opaque portions, and may be configured to block the light, or vice versa.
또한, 도 1 또는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, LED 칩(300)이 고정되는 전극 패드(200)의 크기를 반사부의 개구부 면적과 같거나 크게 형성하여 LED 칩(300)에서 후면으로 방출되는 빛을 전면으로 반사시켜 광효율을 높일 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1 or 2, the size of the electrode pad 200 to which the LED chip 300 is fixed is formed to be equal to or larger than the opening area of the reflecting part so that the LED chip 300 is emitted to the rear surface of the LED chip 300. The light efficiency can be improved by reflecting light to the front.
본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 동작원리는 다음과 같다.The operating principle of the LED display device according to the embodiment of the present invention is as follows.
LED 칩(300)에서 방출되는 빛 중 반사부(400)의 반사면 쪽으로 향하는 빛은 반사층(430)에서 표시 장치의 전면부로 반사하게 되고(도 1의 R), 뒤쪽으로 향하는 빛도 전극 패드(200)에서 반사되어 표시 장치의 전면부로 향하게 된다(도 1의 R').Among the light emitted from the LED chip 300, the light directed toward the reflective surface of the reflective part 400 is reflected from the reflective layer 430 to the front part of the display device (R of FIG. 1), and the light directed toward the rear side also includes an electrode pad ( The light is reflected by the light source 200 at the front portion of the display device (R ′ of FIG. 1).
한편, LED 칩(300)에서 방출되는 빛 중 반사부(400)의 상단면(450)의 가장자리로 향하는 빛은 상부 광흡수층(410)에서 흡수되어(도 1의 S') 산란되지 않기 때문에 표시되는 문자, 숫자, 도형 등이 선명하게 표시되게 된다. 더욱이, 상부 광흡수층(410)이 반사부(400) 상단면(450)의 전면에 걸쳐서 코팅되어 있기 때문에 상단면이 더욱 어둡게 되어 표시 장치의 명암대비를 더욱 극대화시킬 수 있다.Meanwhile, among the light emitted from the LED chip 300, the light directed toward the edge of the upper surface 450 of the reflector 400 is absorbed by the upper light absorbing layer 410 (S ′ in FIG. 1) and thus is not scattered. Letters, numbers, figures, etc. are displayed clearly. In addition, since the upper light absorbing layer 410 is coated over the entire surface of the upper surface 450 of the reflector 400, the upper surface is further darkened to maximize the contrast of the display device.
또한, LED 칩(300)에서 방출되는 빛 중 반사부(400)의 하단면(460)으로 진행하는 빛도 하부 광흡수층(420)에서 흡수되어(도 1의 L'), 옆의 셀로 더 이상 진행할 수 없기 때문에 빛샘 현상이 방지되어 명암대비가 확실해진다.In addition, among the light emitted from the LED chip 300, the light traveling to the bottom surface 460 of the reflector 400 is also absorbed by the lower light absorbing layer 420 (L 'in FIG. Because it cannot proceed, light leakage is prevented and the contrast is assured.
더욱이, 표시부의 전면으로 나오는 빛(R, R')은 편광 필름(600)을 통과하여 실제적으로 발생되는 미소한 양의 산란광도 제거할 수 있어서 선명도 및 명암대비를 향상시킬 수 있다.In addition, light (R, R ') coming to the front of the display unit can remove the small amount of scattered light actually generated through the polarizing film 600 can improve the sharpness and contrast.
본 발명에 따른 발광 다이오드 표시 장치는 반사부의 상단면에 상부 광흡수층을 형성하여 반사부의 상단면의 가장자리에서 발생하는 산란광을 효과적으로 방지할 뿐 아니라 명암대비도 극대화하는 효과가 있다.The LED display device according to the present invention forms an upper light absorbing layer on the upper surface of the reflector to effectively prevent scattered light generated at the edge of the upper surface of the reflector and to maximize contrast.
또한, 반사부의 반사면에 금속 등의 재료로 코팅하고 전극 패드의 크기를 증가시켜 휘도를 개선시키는 효과가 있다.In addition, there is an effect of improving the brightness by coating the reflective surface of the reflective portion with a material such as metal and increasing the size of the electrode pad.
더욱이, 본 발명의 발광 다이오드 표시 장치는 반사부의 하단면에 하부 광흡수층을 형성하여 하단면과 인쇄 회로 기판 사이로 빛이 새는 현상을 방지하여 명암대비를 더욱 향상시킬 수 있다.Furthermore, the LED display device of the present invention can further improve contrast by forming a lower light absorbing layer on the bottom surface of the reflector to prevent light leakage between the bottom surface and the printed circuit board.
이상에서 본 발명의 기술적 특징을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위 내에서도 여러 가지 변형 및 수정을 가할 수 있음은 명백하다.Although the technical features of the present invention have been described with reference to specific embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains may make various changes and modifications within the scope of the technical idea according to the present invention. It is obvious.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 표시 장치를 개략적으로 도시한 측단면도이고,1 is a side cross-sectional view schematically illustrating an LED display device according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 표시 장치에서 반사부와 전극 패드를 전면부쪽에서 본 평면도이고,2 is a plan view of a reflecting unit and an electrode pad viewed from a front side in a LED display device according to an exemplary embodiment of the present invention;
도 3은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 표시 장치를 도시한 측단면도이며,3 is a side sectional view showing a LED display device according to the prior art;
도 4는 종래 기술에 따른 반사부와 전극 패드를 도시한 평면도이다.4 is a plan view illustrating a reflector and an electrode pad according to the related art.
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