KR101211711B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 다수의 LED가 실장된 인쇄회로기판; 상기 LED를 수용하는 수용홈이 구비된 도광판;을 포함하되, 상기 수용홈 내부에는 레진물질이 충진되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 도광판 내부에 LED를 수용하는 수용홈을 구비하고, 수용홈의 내부에 유동성 레진물질을 충진하여 도광판, 반사필름, 인쇄회로기판 등의 구성부품의 열팽창율의 상이성으로 인한 LED의 손상을 방지하는 효과가 있다.

Description

백라이트 유닛{Back Light Unit within Rasin}

본 발명은 열 및 충격에 의한 LED의 손상을 방지하며 광효율을 증진시킬 수 있는 백라이트 유닛에 관한 것이다.

백라이트 유닛은 자체적으로 빛을 내지 못하는 LCD 뒷면에 디스플레이 영상이 보일 수 있도록 고르게 빛을 비춰주는 역할을 하며, 도광판은 백라이트 유닛의 휘도와 균일한 조명 기능을 수행하는 부품으로 광원(LED)에서 발산되는 빛을 LCD 전체 면에 균일하게 전달하는 플라스틱 성형렌즈의 하나이다.

도 1은 LED를 광원으로 이용하는 백라이트 유닛의 구조를 도시한 것으로, 도시된 것과 같이 인쇄회로기판(10) 상부에 장착되는 다수의 LED(20)를 구비하며, 상기 LED(20)에서 출사하는 광을 상부로 전달하는 도광판(30)을 구비한다. 특히, 최근에는 복수의 LED를 광원으로 이용하면서 발광 면 전체를 균일하게 면발광시키고자 하는 시도가 이어지고 있으며, 이 경우 평면상에 LED를 다수 배열하고 도광판에 오목홀을 형성하여, 홀 내부로 LED가 삽입될 수 있도록 하는 구조로 배치하게 된다.

그러나 LED가 도광판의 내부로 삽입이 되는 경우, LED 가까운 면에서는 열로 인해 핫스팟(hot spot;X)이 발생하게 되며, 이러 인해 LED에 가까운 영역에서는 휘도가 상대적으로 높아지고 이에 따라 휘도 얼룩이 발생하게 된다.

아울러, LED에서 발생하는 고온의 열 또는 열충격은 도광판, 반사필름, 인쇄회로기판의 열팽창을 가져 오게 되며, 이 경우 각 구성요소의 열팽창율의 상이성으로 인해 LED의 손상을 가져 오게 되는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 도광판 내부에 LED를 수용하는 수용홈을 구비하고, 수용홈의 내부에 유동성 레진물질을 충진하여 열팽창율의 상이점으로 인해 LED의 손상을 방지할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 다수의 LED가 실장된 인쇄회로기판; 상기 LED를 수용하는 수용홈이 구비된 도광판;을 포함하되, 상기 수용홈 내부에는 레진물질이 충진되는 백라이트 유닛을 제공할 수 있도록 한다.

이 경우 상기 레진물질은 자외선경화형 레진물질일 수 있으며, 나아가 상기 레진물질 내에는 광을 확산시키는 다수의 비드를 더 포함하여 구성될 수 있다. 특히 이 경우 상기 비드는, 전체 레진물질 중량 대비 0.01~0.3% 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 레진물질은, 올리고머와 고분자 수지(polymer type)의 혼합물을 포함하는 합성수지로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 레진물질은, 올리고머와 고분자 수지(polymer type)의 혼합물 20~42%, 모노머 30~63%, 첨가제 1.5~6% 를 포함하는 것으로 구성할 수 있으며, 트기ㅎ 상기 올리고머와 고분자수지는, 우레탄 아킬레이트 올리고머 10~21%, 폴리아크릴 10~21%의 혼합물로 구성할 수 있다.

아울러, 상술한 레진물질을 구성하는 상기 모노머는, IBOA(isobornyl Acrylate) 10~21%, HPA(Hydroxypropyl Acrylate) 10~21%, 2-HEA (2-Hydroxyethyl Acrylate) 10~21%의 혼합물로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 첨가제는, 광개시제 1~5%, 산화방지제 0.5~1%의 혼합물로 구성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 도광판 내부에 LED를 수용하는 수용홈을 구비하고, 수용홈의 내부에 유동성 레진물질을 충진하여 도광판, 반사필름, 인쇄회로기판 등의 구성부품의 열팽창율의 상이성으로 인한 LED의 손상을 방지하는 효과가 있다.

아울러, 레진물질 자체에 광을 확산 굴절 산란시키는 특성으로 인해 광의 효율적인 추출 및 전달을 구현할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 LED를 광원으로 이용하는 백라이트 유닛의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 백라이트유닛의 구조를 도시한 개념도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 2는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 구조를 도시한 개념도이다.

도시된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 다수의 LED(120)가 실장된 인쇄회로기판(110)을 구비하며, 상기 LED(120)를 수용하는 수용홈(140)이 구비된 도광판(130)을 포함하되, 상기 수용홈(140) 내부에는 레진물질(150)이 충진되도록 구현될 수 있다. 즉, 상기 레진물질은 기본적으로 유동성을 가지는 자외선경화타입의 레진을 이용함이 바람직하나, 광의 확산성을 보장하고 일정 정도의 유동성을 확보한 레진이라면 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 LED(120)는 광의 출사면(121)이 상기 수용홈(140)의 측벽방향으로 구현되는 측면발광형 LED(side view LED)를 사용할 수 있으며, 즉 LED 광원(130)에서 출사되는 광의 방향이 바로 상부로 직진하는 것이 아니라 측변을 향해서 출사하는 구조의 광원을 이용할 수 있다.

특히, 상기 수용홈(140)은 기본적으로 하부는 개구된 구조이며 상부는 밀폐된 구조의 형상을 가짐이 바람직하나, 상기 수용홈의 상부면이 개구된 구조로 구현되는 것도 가능하다.

또한, 상기 레진물질(150)은 기본적으로 유동성을 가지는 자외선경화타입의 레진을 이용함이 바람직하나, 광의 확산성을 보장하고 일정 정도의 유동성을 확보한 레진은 어느 것이나 적용이 가능한 점은 상술한 바와 같으며, 상기 레진물질로 인해 도광판의 고온팽창과 반사필름이나 LED가 실장되는 인쇄회로기판의 열팽창에 의한 LED의 손상을 방지할 수 있게 된다.

특히, 상기 레진물진(150)은 LED의 광출사면과 접촉하는 수용홈의 내부에 충진되는 것이므로, 기본적으로 투명한 재질의 광확산 기능을 구비함이 바람직하다. 이를 위해 상기 레진물질(150)의 내부에는 확산 비드(bead)를 더 포함하여 구현할 수도 있다. 상기 비드(bead)는 전체 레진물질 중량 대비 0.01~0.3% 포함하는 것이 바람직하다. 즉 LED에서 측방향으로 출사되는 광은 상기 레진물질(150)과 비드를 통해 확산 및 반사되어 상부방향으로 진행할 수 있게 되며, 확산현상을 증진함과 동시에 핫스팟 현상을 현저하게 경감시킬 수 있게 된다.

이하에서는 상술한 레진물질(150)을 구현하는 일 실시예를 설명하기로 한다. 즉 본 발명에 따른 레진물질은 UV 경화타입의 유동성을 구비한 레진 등 다양한 레진이 적용될 수 있으나, 광확산성을 향상시키고 ,핫스팟을 경감하기 위해서는 다음과 같은 구현례의 물질을 이용할 수도 있다.

일례로 레진물질의 주재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 레진을 이용할 수 있다. 이를테면, 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 폴리아크릴인 폴리머 타입과 혼합된 것을 사용할 수 있다. 물론, 여기에 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 모노머를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등) 또는 산화방지제 등을 혼합할 수 있다.

보다 구체적으로는, 상기 레진물질은 올리고머와 고분자 수지(polymer type)의 혼합물을 포함하는 합성수지로 이루어질 수 있으며, 특히 올리고머와 고분자 수지(polymer type)의 혼합물 20~42%, 모노머 30~63%, 첨가제 1.5~6% 의 조성으로 형성되는 조성물을 이용할 수 있다.

이 경우, 상기 올리고머와 고분자수지는, 우레탄 아킬레이트 올리고머 10~21%, 폴리아크릴 10~21%의 혼합물로 형성될 수 있다. 아울러, 상기 모노머는 저비점 희성형 반응성 모노모로서, IBOA(isobornyl Acrylate) 10~21%, HPA(Hydroxypropyl Acrylate) 10~21%, 2-HEA (2-Hydroxyethyl Acrylate) 10~21%의 혼합물로 형성될 수 있으며, 상기 첨가제는, 광개시제 1~5%를 첨가하여 광반응성을 개시하는 기능을 수행하게 할 수 있으며, 산화방지제 0.5~1%를 첨가하여 황변 현상을 개선할 수 있는 혼합물로 형성될 수 있다.

상술한 레진물질을 이용하는 경우, 광확산효과로 인한 핫스팟현상을 제거하는 한편, 올리고모 타입의 단점인 표면점착력이 떨어지는 단점을 보완하며, 폴리머타입의 장시간 경화에 따른 양산속도의 저하문제를 일소할 수 있도록 하여 도광판의 핫스팟제거홈과의 점착특성과 신뢰성 및 양산속도를 모두 충족할 수 있도록 할 수 있게 되는 장점이 구현된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110: 인쇄회로기판
120: LED
130: 도광판
140: 수용홈
150: 레진물질

Claims (9)

1. 다수의 측면발광형(side view) LED가 실장된 인쇄회로기판;
   상기 측면발광형 LED를 수용하는 수용홈이 구비된 도광판;을 포함하되,
   상기 수용홈 내부에는 광을 확산시키는 다수의 비드를 포함하는 레진물질이 충진되어, 상기 측면발광형 LED에서 측방향으로 출사되는 광이 상기 레진물질과 상기 비드를 통해 확산 및 반사되어 상부방향으로 상기 광을 진행시키는 백라이트 유닛.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 레진물질은 자외선경화형 레진물질인 백라이트 유닛.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 비드는,
   전체 레진물질 중량 대비 0.01~0.3% 포함시키는 백라이트 유닛.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 레진물질은,
   올리고머와 고분자 수지(polymer type)의 혼합물을 포함하는 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 레진물질은,
   올리고머와 고분자 수지(polymer type)의 혼합물 20~42%, 모노머 30~63%, 첨가제 1.5~6% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 올리고머와 고분자수지는,
   우레탄 아킬레이트 올리고머 10~21%, 폴리아크릴 10~21%의 혼합물인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 모노머는,
   IBOA(isobornyl Acrylate) 10~21%, HPA(Hydroxypropyl Acrylate) 10~21%, 2-HEA (2-Hydroxyethyl Acrylate) 10~21%의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 첨가제는,
   광개시제 1~5%, 산화방지제 0.5~1%의 혼합물인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.

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