KR100612400B1 - 발광다이오드 어레이용 인쇄회로기판과 이를 광원으로이용한 액정표시장치용 백라이트 모듈 - Google Patents

Abstract

중대형의 액정표시장치의 백라이트로 사용될 수 있도록 하기 위하여 발광다이오드 패키지로 부터 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 모듈을 제공한다.

그러한 모듈은, 금속의 덩어리가 내측에 설치되어 발광다이오드 패캐지;

상기 금속의 덩어리와 마주하는 홀이 뚫려 있으며 상기 패캐지가 장착되는 인쇄회로기판;

상기 홀에 삽입되는 돌출부를 갖추고 있으며 상기 인쇄회로기판과 접촉하는 상태로 위치하는 방열판;

상기 방열판과 면 접촉하는 백라이트 유닛 지지체;

상기 지제체가 고정설치되는 백라이트 유닛 외곽 프레임;

상기 외곽 프레임에 장착되어 상기 발광다이오드 패캐지로부터 조사되는 빛을 액정표시장치로 보내는 도광판을 포함한다.

발광다이오드, 백라이트, 금속의 덩어리, 인쇄회로기판, 도광판, 방열판

Description

발광다이오드 어레이용 인쇄회로기판과 이를 광원으로 이용한 액정표시장치용 백라이트 모듈{PCB FOR ARRAY A LED AND BACKLIGHT MODULE FOR LCD USING THEM}

도1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트 유닛에 적합한 LED 광원 Module의 분해도.

도2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트 유닛에 적합한 LED 광원 Module의 조립도.

도3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.

본 발명은 발광다이오드 어레이용 인쇄회로기판과 이를 광원으로 이용한 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 기존 백라이트 유닛의 광원으로 주로 사용되고 있는 CCFL 광원을 LED 광원으로 대체 시 LED에서 발생되는 열을 효과적으로 백라이트 유닛 외부로 방출할 수 있는 LED 광원 모듈에 관한 것이다.

액정표시장치는 액체의 유동성과 고체의 결정 성질이 공존하는 액정에 전계를 가하여 액정의 광학적 이방성 성질을 이용한 표시장치로서 저전력 및 소형화 박형화가 가능한 표시장치이다.

일반적으로 액정표시장치는 투명한 화소전극이 스위칭 소자에 의해 연결되어 있는 하측 TFT 기판과, 공통전극이 형성되어 있는 상측 Color Filter기판으로 이루어지며, 이들 기판 사이에 이방성 성질을 지닌 액정이 주입된 구조를 갖는다.

이와 같은 구성의 액정표시장치의 광원으로 현재 CCFL이 주로 사용되고 있으며, 이 CCFL에서 나오는 빛을 액정 표시장치에 고르게 입사 시키기 위해 도광판을 사용하고 있다. 근자에 이르러 중대형의 액정표시장치의 광원으로서 CCFL 대신 발광표시소자의 사용이 검토되고 있다.

상기 발광표시소자는 백라이트 도광판의 측부 또는 하측부에 설치되어 도광판으로 빛을 조사함으로써 도광판으로 조사된 빛이 이 도광판의 위쪽에 위치하는 액정표시장치로 입사되어 액정표시장치가 디스플레이로서의 기능을 할 수 있도록 한다.

위에서 설명한 바와 같이 발광표시소자를 백라이트 광원으로 사용 시 발광표시소자에서 발생되는 열이 외부로 방출되지 못하고 내부에 계속 축적되어 액정패널을 열화시켜 디스플레이의 표시품위를 저하시키거나, 색변화를 일으키는 요인이 될 수 있고, 또 이 열은 발광표시소자 자체의 내구성 및 신뢰성을 저하시키는 요인이 된다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 발광표시소자를 백라이트 광원으로 사용 시 백라이트에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시켜 액정표시장치가 소정의 온도 범위 이하에서 작동 할 수 있도록 한 발광다이오드를 광원으로 이용한 액정표시장치용 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 실현하기 위한 백라이트 유닛은, 금속의 덩어리가 내측에 설치되어 있는 발광다이오드 패캐지;

상기 금속의 덩어리와 마주하는 홀이 뚫려 있으며 상기 패키지가 장착되는 인쇄회로기판;

상기 홀에 삽입되는 돌출부를 갖추고 있으며 상기 인쇄회로기판과 접촉하는 상태로 위치하는 방열판;

상기 방열판과 면 접촉하는 백라이트 유닛 지지체;

상기 지제체가 고정 설치되는 백라이트 유닛 외곽 프레임;

상기 외곽 프레임에 장착되어 상기 발광다이오드 패캐지로부터 조사되는 빛을 액정표시장치로 보내는 도광판을 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서 발광다이오드와 방열판의 분해도이며, 도2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서 발광다이오드와 방열판의 결합 단면도로서, 부호 2는 발광다이오드 패캐지를 지칭한다.

상기 발광다이오드 패캐지(2)는 발광다이오드 소자가 배치되는 저부에 구리, 구리합금, 알루미늄, 알루미늄 합금들 중에서 어느 하나의 재질로 만들어지는 금속의 덩어리(slug)(4)가 부착되어 이 패캐지에서 발생하는 열을 방출할 수 있는 경로를 구성하고 있는 타입을 보여준다.

상기 발광다이오드 패캐지(2)는 인쇄회로기판(6)에 장착되는데, 상기 금속의 덩어리(4)가 인쇄회로기판(6)의 외측으로 노출될 수 있도록 이 기판에는 홀(8)이 다수개 뚫려진다.

상기 인쇄회로기판(6)에 뚫려진 홀(8)들 내부로 각각 삽입되는 돌출부(10)들이 형성된 방열판(12)은 이 기판과 접착된다. 이 방열판(12)의 재질은 상기 금속덩어리(4)의 재질과 동일한 재질이나 방열이 가능한 모든 금속이 사용될 수 있다.

상기 구성요소들은 도2에 도시하고 있는 바와 같이 상기 인쇄회로기판(6)과 상기 방열판(12)이 접착될 때 상기 돌출부(10)들은 상기 홀(8)에 각각 삽입되어 인쇄회로기판(6)의 홀 표면과 돌출부(10) 표면은 거의 일치하는 상태로 된다. 이를 위하여 상기 돌출부(10)의 돌출 높이는 상기 인쇄회로기판(6)의 두께에 따라 변화될 수 있다.

그리고 상기 홀(8)로 삽입된 돌출부(10)들과 상기 발광다이오드 패캐지(2)의 금속덩어리(4)들이 서로 대면하는 상태로 접촉하도록 상기 패캐지가 기판상에 장착되어 방열수단을 갖춘 발광다이오드 어레이용 인쇄회로기판이 완성된다.

이와 같이 만들어지는 발광다이오드 패캐지(2)의 방열수단은 도3에 도시한 바와 같이 액정표시장치(L)의 광원인 백라이트로 장착된다.

상기 발광다이오드 패캐지는 액정표시장치(L)의 저부에 위치하는 도광판(14) 측부에 위치한다.

이와 같이 위치하는 발광다이오드 패캐지는 상기 방열판(12)이 백라이트 유 닛의 외곽 프레임(16)에 설치된 백라이트 유닛 지지체(18)와 면 접촉이 이루어지는 상태로 위치하므로서 발광다이오드 패캐지(2)로부터 발생하는 열의 방출 경로를 이루게 된다.

본 발명이 제안하는 이와 같은 액정표시장치용 백라이트 모듈은, 액정표시장치(L)가 구동을 할때 발광다이오드 패캐지(2)도 함께 구동되면서 빛을 액정표시장치로 조사하게 된다. 이때 조사되는 빛은 도광판(14)을 통하여 액정표시장치로 입사되고 이 입사된 빛은 액정의 트위스트 작용으로 통과 및 차단 되므로서 디스플레이가 실현된다.

이와 같이 액정표시장치의 디스플레이 작용이 이루어질 때 함께 작용하는 발광다이오드 패캐지(2) 측에는 열이 발생하게 되는데, 이때 발생하는 열은 금속의 덩어리(4)를 통하여 이와 면접촉하고 있는 방열판(12)의 돌출부(10)로 전달된다.

이와 같이 돌출부(10)로 전달되는 열은 방열판(12) 본체인 평면부 측으로 전도되는데 이 방열판(12)은 백라이트 유닛 지지체(18)와 면 접촉이 이루어져 있으므로 발광다이오드 패캐지(2)에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 백라이트 유닛은 발광다이오드에서 발생하는 열을 방출할 수 있는 방열수단을 갖추고 있으므로 효과적인 열 방출이 가능하다.

특히 각각의 발광다이오드 패캐지들이 인쇄회로기판에 다수개가 어레이된 상태에서 독립된 금속의 덩어리를 갖추고 있고 이 금속의 덩어리들은 개별적으로 방열판과 접촉을 하므로 이와 같은 백라이트 모듈을 중대형의 액정표시장치의 광원으로 사용하는데 적합하다.

Claims (4)

1. 금속의 덩어리가 내측에 설치되어 있는 발광다이오드 패캐지;

   상기 금속의 덩어리와 마주하는 홀이 뚫려 있으며 상기 패캐지가 장착되는 인쇄회로 기판;

   상기 홀에 삽입되는 돌출부를 갖추고 있으며 상기 기판과 접촉하는 상태로 위치하는 방열판을 포함하는 발광다이오드 어레이용 인쇄회로기판.
2. 청구항 1에 있어서, 발광다이오드 패캐지는 적어도 1개 이상이 상기 기판에 어레이되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 어레이용 인쇄회로기판.
3. 금속의 덩어리가 내측에 설치되어 있는 발광다이오드 패캐지;

   상기 금속의 덩어리와 마주하는 홀이 뚫려 있으며 상기 패캐지가 장착되는 인쇄회로기판;

   상기 홀에 삽입되는 돌출부를 갖추고 있으며 상기 인쇄회로기판과 접촉하는 상태로 위치하는 방열판;

   상기 방열판과 면 접촉하는 백라이트 유닛 지지체;

   상기 지지체가 고정 설치되는 백라이트 유닛 외곽 프레임;

   상기 외곽 프레임에 장착되어 상기 발광다이오드 패캐지로부터 조사되는 빛을 액정표시장치로 보내는 도광판을 포함하는 발광다이오드를 광원으로 이용한 액정표시장치용 백라이트 모듈.
4. 청구항 3에 있어서, 발광다이오드 패캐지는 상기 도광판의 측부 또는 하측부에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 광원으로 이용한 액정표시장치용 백라이트 모듈.

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