KR100784090B1 - 발광모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 발광모듈은 PCB; 상기 PCB에 다수개로 블록 단위를 이루어 실장된 발광소자; 및 상기 PCB에 상기 블록 단위 별로 하나씩 설치되고, 렌즈의 일부가 상기 발광소자 위로 연장형성된 하나 이상의 모듈 렌즈를 포함한다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은 PCB, 상기 PCB에 다수개로 블록 단위를 이루어 실장된 발광소자 및 상기 PCB에 상기 블록 단위 별로 하나씩 설치되고, 렌즈의 일부가 상기 발광소자 위로 연장형성된 하나 이상의 모듈 렌즈를 포함하는 발광모듈; 및 상기 발광모듈을 지지하고 상기 모듈 렌즈를 보호하는 하부 케이스를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 슬림화를 구현하고 그 결합구조를 간단하게 구현할 수 있는 발광모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

발광모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛 {light emitting module and backlight unit having the same}
도 1은 본 발명에 따른 발광모듈을 개념적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 발광모듈의 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 발광모듈의 또 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 발광모듈의 측면도를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300... 발광모듈
101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n... 발광소자
103, 303, 507... 모듈 렌즈 105, 305, 503... PCB
301_1, 301_2, 301_3, ..., 301_n... 발광소자
307, 505... 구동회로부 309, 511... 방열판
500... 백라이트 유닛 501... 하부 케이스
509... 발광소자 513... 제어부
본 발명은 발광모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
보통 발광모듈에 채용되는 발광소자는 화합물 반도체로 구성되며, 이러한 발광모듈은 리모콘 등의 가정용 가전제품, 전광판 등의 표시기기에 다양하게 적용되고 있다. 또한, 발광모듈은 액정표시장치 등의 백라이트 유닛으로도 이용되며, 액정표시장치는 텔레비젼, 모니터 등의 대형 영상장치에 적용되기도 하며, 이동통신 단말기와 같은 휴대용 기기에 적용되기도 한다.
특히, 정보 통신기기의 소형화, 슬림화 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화 되고 있으며, 발광소자도 인쇄회로기판에 직접 실장하기 위하여 표면실장소자(SMD)형으로 제조되고 있다. 이와 같은 SMD 방식의 발광소자가 채용된 발광모듈은 그 사용용도에 따라 탑뷰(Top View) 방식과 사이드 뷰(Side View) 방식으로 제조된다.
종래 발광모듈은 기본 회로가 구성되어 있는 기판, 예컨대 PCB 위에 발광소자를 부착시키고, 이를 보호할 수 있는 몰드 부재가 그 위에 형성된다. 또한 별도로 가공된 렌즈를 상기 발광소자에 개별로 형성하는 방식을 통하여, 상기 발광소자로부터 발광되는 빛의 전파 방향을 제어하게 된다.
이에 따라, 종래 발광모듈에서는 별도로 가공된 렌즈를 각 발광소자에 개별로 형성시켜야 하는 번거로움이 발생된다. 또한, 상기 발광소자를 구동시키는 구동회로부가 상기 발광소자가 형성된 보드와 별도로 구성됨에 따라, 상기 구동회로부 를 와이어 본딩 등을 통하여 연결시켜야 하는 번거로움이 있으며, 복잡한 구조를 갖게 되는 단점이 있다.
본 발명은 슬림화를 구현하고 그 결합구조를 간단하게 구현할 수 있는 발광모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.
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실시예에 따른 발광모듈은 PCB; 상기 PCB에 다수개로 블록 단위를 이루어 실장된 발광소자; 및 상기 PCB에 상기 블록 단위 별로 하나씩 설치되고, 렌즈의 일부가 상기 발광소자 위로 연장형성된 하나 이상의 모듈 렌즈를 포함한다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은 PCB, 상기 PCB에 다수개로 블록 단위를 이루어 실장된 발광소자 및 상기 PCB에 상기 블록 단위 별로 하나씩 설치되고, 렌즈의 일부가 상기 발광소자 위로 연장형성된 하나 이상의 모듈 렌즈를 포함하는 발광모듈; 및 상기 발광모듈을 지지하고 상기 모듈 렌즈를 보호하는 하부 케이스를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 슬림화를 구현하고 그 결합구조를 간단하게 구현할 수 있는 발광모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 발광모듈을 개념적으로 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 발광모듈(100)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)와 모듈 렌즈(103)를 포함하여 구성된다. 상기 모듈 렌즈(103) 및 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)는 PCB(Printed Circuit Board)(105)에 형성되어 있으며, 상기 PCB(105)로는 메탈 PCB(MCPCB; Metal Core PCB)가 적용될 수 있다.
본 발명에서는 상기 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n) 상에 모듈 렌즈(103)가 일체형으로 형성된 점에 그 특징이 있다. 이때, 상기 모듈 렌즈(103)는 복수로 형성되어, 각 모듈 렌즈(103)에 소정의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)들이 대응되어 배치되도록 구현할 수도 있다.
상기 모듈 렌즈(103)는 상기 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)로부터 발광되는 빛을 입사받고, 그 입사된 빛을 반사시켜 진행방향을 변경시킨다. 이때, 상기 모듈 렌즈(103)는 바(bar) 형상으로 형성되도록 할 수 있으며, 상기 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)로부터 입사되는 빛을 90도로 반사시켜 그 중심 빛이 상기 PCB(105) 면에 평행하게 전파되도록 구현할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 모듈 렌즈(103)를 이용하면 사이트 뷰(side view) 방식의 측면 발광모듈을 용이하게 구현할 수 있게 된다.
종래 발광모듈에서는 각각의 발광소자에 렌즈를 별도로 형성하여야 하였으나, 본 발명에 따른 발광모듈에 의하면 모듈 렌즈(103)를 일체형으로 형성함으로써 이를 용이하게 구현할 수 있게 된다. 상기 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)는 COB(Chip On Board) 형태로 PCB(105) 위에 형성되는 것이며, 몰딩도 광학계를 고려하여 높은 돔 형태로 구성함으로써 외부 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)는 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED를 포함하여 구성될 수 있으며, 황색 LED, 호박색 LED 등 여러 파장 대역의 LED를 추가로 포함하여 구성될 수도 있다. 여기서, 상기 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)는 380nm~760nm까지의 파장 대역에 해당되는 빛을 발광하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광모듈은 도 2에 도시된 바와 같이 양방향으로 빛이 발광되도록 구현할 수도 있다. 도 2는 본 발명에 따른 발광모듈의 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광모듈(200)은, 도 2에 도시된 바와 같이, PCB(105) 상에 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n) 및 모듈 렌즈(103)를 포함하여 구성된다. 상기 모듈 렌즈(103)가 양방향으로 배치됨으로써, 상기 복수의 발광소자(101_1, 101_2, 101_3, ..., 101_n)로부터 발광되는 빛은 양방향으로 전파될 수 있게 된다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 발광모듈의 또 다른 실시 예를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 발광모듈의 측면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광모듈(300)은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 발광소자(301_1, 301_2, 301_3, ..., 301_n), 모듈 렌즈(303), PCB(305), 구동회로부(307), 방열판(309)을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 발광모듈(300)은 상기 PCB(305) 위에 상기 복수의 발광소자(301_1, 301_2, 301_3, ..., 301_n), 렌즈 모듈(303) 및 구동회로부(307)가 일체로 형성된 점에 그 특징이 있다. 이와 같이 발광모듈(300)을 이루는 각 구성요소가 상 기 PCB(305) 상에 일체로 형성됨으로써, 그 결합구조를 보다 단순화시킬 수 있으며, 두께를 슬림화시킬 수 있게 된다. 또한, 상기 PCB(305) 하부에는 방열판(309)을 형성함으로써, 방열 문제를 해결할 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 갖는 발광모듈은 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 그 하나의 예로서 백라이트 유닛에 적용된 경우를 도 5에 나타내었다. 도 5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 발광모듈(503, 505, 507, 509), 하부 케이스(501), 방열판(511), 제어부(513)를 포함하여 구성된다.
도 5에 나타낸 발광모듈은 PCB(503) 위에 구동회로부(505), 발광소자(509) 및 모듈 렌즈(507)가 일체형으로 형성되어 있다. 상기 PCB(503)로는 메탈 PCB(MCPCB)가 이용될 수도 있다. 상기 모듈 렌즈(507)는 복수로 형성되어, 각 모듈 렌즈(507)에 소정의 발광소자(509)들이 대응되어 배치되도록 구현할 수도 있다.
상기 모듈 렌즈(507)는 상기 복수의 발광소자(509)로부터 발광되는 빛을 입사받고, 그 입사된 빛을 반사시켜 진행방향을 변경시킨다. 이때, 상기 모듈 렌즈(507)는 바(bar) 형상으로 형성되도록 할 수 있으며, 상기 복수의 발광소자(509)로부터 입사되는 빛을 90도로 반사시켜 그 중심 빛이 상기 하부 케이스(501) 면에 평행하게 전파되도록 구현할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 모듈 렌즈(507)를 이용하면 사이트 뷰(side view) 방식의 측면 발광모듈을 용이하게 구현할 수 있게 된다.
상기 복수의 발광소자(509)는 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED를 포함하여 구 성될 수 있으며, 황색 LED, 호박색 LED 등 여러 파장 대역의 LED를 추가로 포함하여 구성될 수도 있다. 여기서, 상기 복수의 발광소자(509)는 380nm~760nm까지의 파장 대역에 해당되는 빛을 발광하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 복수의 발광소자(509)로부터 방출된, 다양한 파장 대역의 빛은 상기 모듈 렌즈(507)에서 반사되어 전파되고, 그 반사되어 전파되는 빛들에 의하여 백색광이 형성된다. 이에 따라, 상기 백라이트 유닛은 액정표시장치 등에 백색광을 제공하는 직하형 광원으로 적용될 수 있게 되는 것이다. 일반적으로 다양한 파장 대역의 빛을 혼합하여 백색광을 형성하기 위해서는 일정 거리가 확보되어야 하는데, 본 발명에서와 같이 복수의 발광소자(509)로부터 수직으로 발광되는 빛을 수평면으로 반사시켜 혼합시킴으로써, 그 혼합에 필요한 거리를 충분히 확보할 수 있게 되며, 또한 박형으로 백라이트 유닛을 형성할 수 있게 된다.
이와 같은 구성을 갖는 발광모듈이 하부 케이스(501) 내부에 형성되어 있으며, 상기 하부 케이스(501) 외부에는 방열판(511)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 발광모듈은 상기 하부 케이스(501)에 나사(screw) 체결 방식으로 결합되도록 할 수 있다. 이에 따라 그 조립을 용이하게 구현할 수 있게 된다.
도 5에서는 양방향으로 빛을 전파시키는 두 개의 발광모듈이 채용된 경우를 예로서 설명하였으나, 상기 발광 모듈의 숫자는 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있는 것이다.
또한, 상기 하부 케이스(501) 외부에 마련된 방열판(511) 사이에는 제어부(513)가 형성되어 있다. 이와 같이 상기 제어부(513)를 상기 방열판(511) 사이의 공간에 위치시킴으로써, 박형의 백라이트 유닛을 제공할 수 있게 된다. 상기 제어부(513)는 상기 복수의 발광소자(509)를 구동시키는 구동회로부(505)에 제어신호를 전달한다. 이때, 상기 구동회로부(505)와 제어부(513)는 통신모듈을 통하여 제어신호를 전송할 수 있으며, 예컨대 RSC485 통신 모듈을 이용할 수도 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시 예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.
또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 발광모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 의하면, 슬림화를 구현하고 그 결합구조를 간단하게 구현할 수 있는 장점이 있다.

Claims (20)

  1. PCB;
    상기 PCB에 다수개로 블록 단위를 이루어 실장된 발광소자; 및
    상기 PCB에 상기 블록 단위 별로 하나씩 설치되고, 렌즈의 일부가 상기 발광소자 위로 연장형성된 하나 이상의 모듈 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 PCB에 상기 블록 단위 별로 하나씩 설치되어 상기 블록 단위를 이루는 발광소자를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 발광모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 PCB는 메탈 PCB인 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 발광소자는 행렬 형태의 블록 단위를 이루고,
    상기 모듈 렌즈는 바 형태로서 상기 블록 단위의 열 또는 행을 따라 설치되며 상기 발광소자로부터 입사되는 빛을 반사시켜 그 진행방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 발광소자는 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 PCB 하부에 형성되며 방열을 위한 방열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
  8. 삭제
  9. PCB, 상기 PCB에 다수개로 블록 단위를 이루어 실장된 발광소자 및 상기 PCB에 상기 블록 단위 별로 하나씩 설치되고, 렌즈의 일부가 상기 발광소자 위로 연장형성된 하나 이상의 모듈 렌즈를 포함하는 발광모듈; 및
    상기 발광모듈을 지지하고 상기 모듈 렌즈를 보호하는 하부 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 발광모듈은
    상기 PCB에 상기 블록 단위 별로 하나씩 설치되어 상기 블록 단위를 이루는 발광소자를 구동시키는 구동회로부를 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 PCB는 메탈 PCB인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 삭제
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 발광소자는 행렬 형태의 블록 단위를 이루고,
    상기 모듈 렌즈는 바 형태로서 상기 블록 단위의 열 또는 행을 따라 설치되며 상기 발광소자로부터 입사되는 빛을 반사시켜 그 진행방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 발광소자는 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 하부 케이스 외부에 형성되며 방열을 위한 방열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 하부 케이스 외부에 형성되며 상기 구동회로부를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 구동회로부와 상기 제어부는 RSC485 통신 모듈을 통하여 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  18. 삭제
  19. 제 9항에 있어서,
    상기 발광모듈은 상기 하부 케이스에 나사 체결 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  20. 삭제
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