KR101255316B1 - Ｌｅｄ 램프와 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방열 특성을 향상시키고, 표면실장기술의 자동화가 가능하도록 하여 생산 단가를 낮출 수 있는 LED 램프와 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 LED 램프는 LED 칩을 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈; 상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 애노드 리드선 및 캐소드 리드선; 상기 LED 칩의 하부에 형성된 부도체층을 사이에 두고 상기 애노드 리드선 및 캐소드 리드선과 절연되도록 형성된 방열 리드선; 및 상기 LED 칩의 측면 및 상기 부도체층을 감싸도록 형성된 패키지를 포함하며, 상기 애노드 리드선, 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선은 상기 패키지 외측으로 인출되며, 상기 방열 리드선은 상기 LED 칩의 하부면의 전체와 중첩되도록 형성된다.
방열 리드선, 패키지, 사각형, 광학 렌즈

Description

ＬＥＤ 램프와 이를 구비한 백라이트 유닛{LED LAMP AND BACKLIGHT UNIT HAVING THE SAME}
도 1은 종래 기술에 따른 LED 램프 및 이를 구비한 백라이트 유닛의 도면
도 2는 도 1의 단위 LED 램프를 수평으로 자른 구조 단면도
도 3은 종래와 같이 LED 램프를 배치할 경우의 백라이트 유닛의 일 영역의 방열 형태를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 램프의 구조 사시도
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 램프의 평면도
도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ' 선상을 자른 구조 단면도
도 7은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ' 선상을 자른 구조 단면도
도 8은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ' 선상을 자른 구조 단면도
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 램프의 구조 사시도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면 구성도
도 11은 도 10의 Ⅳ-Ⅳ' 선상을 자른 구조 단면도
도 12는 본 발명과 같이 LED 램프를 배치할 경우의 백라이트 유닛의 방열 형태를 나타낸 도면
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
41 : 패키지 42, 93 : 광학 렌즈
43, 94 : 애노드 리드선 44, 95 : 캐소드 리드선
45, 46, 47, 48 : 제 1 내지 제 4 방열 리드선
90 : LED 램프 91 : 제 1 패키지
92 : 제 2 패키지
96, 97, 98, 99 : 제 1 내지 제 4 방열 리드선
100 : 커버 바텀 101 : 인쇄회로기판
본 발명은 LED 램프에 대한 것으로, 특히 방열 문제를 해결하고, 생산 단가를 절감시키기에 알맞은 LED 램프와 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비전(TV)을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP ; Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용 한 EL 표시소자(ELD ; Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한, 액정표시장치는 최근에 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터 뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형정보 표시장치 등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
한편, 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트 유닛이 반드시 필요하다.
근래의 백라이트 유닛은 어두운 장소에서 액정표시장치의 화면에 표시되는 정보를 읽기 위한 기능으로 사용되어 왔으나, 최근에는 디자인, 저전력화, 박형화 등의 여러 가지 요구에 의하여 도광판을 보다 얇게 형성하고 있으며, 여러 가지 칼라를 표현할 수 있는 기능뿐만 아니라, LED(Light Emitting Diode)를 사용하여 표시 품위를 향상시키기 위한 기술 개발 등이 이루어지고 있다.
일반적으로 LED는 반도체의 광전변환효과를 이용한 고체소자로써, 순방향 전압을 가하면 빛을 발하는 반도체 소자로, 텅스텐 필라멘트를 사용한 램프에 비해 낮은 전압에서 발광하고, 필라멘트가 가열되어 빛나는 것이 아니라 전자가 정공과 재결합시 그 에너지 차이로 발생하는 빛으로 빛나는 것이기 때문에 오래전부터 각종 표시장치에 널리 사용되어 왔다.
그리고 상기 LED를 발광시키기 위해서는 수V정도의 직류전압을 인가하면 되 기 때문에 DC-AC 변환기가 필요없어 구동 장치가 단순하다.
또한, LED는 반도체 디바이스이기 때문에, 음극선관보다도 신뢰성이 높고, 소형, 장수명이다.
첨부 도면을 참조하여 종래의 LED 램프에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 LED 램프 및 이를 구비한 백라이트 유닛의 도면이고, 도 2는 도 1의 단위 LED 램프를 수평으로 자른 구조 단면도이다.
도 3은 종래와 같이 LED 램프를 배치할 경우의 백라이트 유닛의 일 영역의 방열 형태를 나타낸 도면이다.
종래의 LED 램프를 구비한 백라이트 유닛은 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 커버 바텀(10)상에 복수개의 인쇄회로기판(PCB)(11)들이 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 상기 각 인쇄회로기판(11)상에 복수개의 LED 램프(20)가 매트릭스 형상으로 복수개 배열되어 있고, 상기 인쇄회로기판(11)과 커버 바텀(10)의 사이에는 방열 패드(13)가 구성되어 있다. 이때 LED 램프(20)는 4개가 한쌍을 이루도록 2개씩 2줄로 짝을 이루어 인접 배치되어 있다.
상기에서 LED 램프(20)는 LED 칩(미도시)를 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈(22)와, 상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 캐소드 리드선(23) 및 애노드 리드선(24)과, 상기 LED 칩의 측면을 감싸며 상기 캐소드 리드선(23) 및 애노드 리드선(24)의 일부를 감싸도록 원형으로 형성된 패키지(21)로 구성된다. 이때, 캐소드 리드선(23)과 애노드 리드선(24)은 패키지(21)의 외부로 각을 갖고 일부 돌출되어 있다.
그리고 상기 LED 램프(20)의 광학렌즈(22)를 제외한 인쇄회로기판(11)의 전면에 반사판(12)이 구비되어 있다.
상기 구성을 갖는 LED 램프(20)를 반복적으로 점등하여 구동시킬 경우, 백라이트 유닛의 방열 경로를 도 2, 도 3을 참조하여 살펴보면, 먼저, 복수개의 LED 램프(20)들이 발광하여 열이 발생하고, 이 LED 램프(20)에서 발생된 열이 LED 램프(20)의 광학렌즈 및 그 주변을 포함한 백라이트 유닛의 내부로 대류하고, 이후에 백라이트 유닛의 내부로 대류된 열이 인쇄회로기판(11)으로 전도되고, 상기 인쇄회로기판(11)으로 전도된 열은 방열 패드(13) 및 커버 바텀(10)으로 전달되어 외부로 방열된다.
상기에서 LED 램프(20)에서 발생된 열이 광학렌즈 및 그 LED 램프 주변으로 대류할 경우 인접한 LED 램프에서 발생된 열과 충돌하여 대류가 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 LED 램프를 구비한 백라이트 유닛은 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, LED 램프에서 발생된 열이 백라이트 유닛의 인쇄회로기판 및 방열 패드와 커버 바텀을 경우해서 외부로 방열되므로 열에 의해 신뢰성이 떨어질 수 있다.
둘째, LED 램프에서 발생된 열이 광학렌즈를 통해서 외부로 대류하여 방열될 경우, 열에 의해 LED 램프의 신뢰성이 떨어진다.
셋째, 캐소드 리드선과 애노드 리드선의 2개의 리드선만이 존재함으로 LED 램프에서 발생된 열을 발열시키는데 한계가 있다.
넷째, LED 램프의 패키지가 원형이므로 표면실장기술(SMT : Space Mount technology)의 자동화가 불가능하다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 본 발명의 목적은 방열 특성을 향상시키기에 알맞은 LED 램프와 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 생산시 자동화가 가능하도록 하여 생산 단가를 낮출 수 있는 LED 램프와 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 램프는 LED 칩을 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈와; 상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 애노드 리드선 및 캐소드 리드선과; 상기 애노드 리드선 또는/및 상기 캐소드 리드선이 연결된 측에 적어도 1개 이상 형성된 방열 리드선과; 상기 LED 칩의 측면을 감싸며 상기 애노드 리드선과 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선의 일부를 감싸도록 형성된 패키지를 포함함을 특징으로 한다.
상기 애노드 리드선과 상기 캐소드 리드선의 하부 및 상기 방열 리드선의 상부에는 부도체층이 구비되어 있는 것을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 애노드 리드선과 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선의 일부는 패키지의 외부로 각을 갖고 돌출되어 있음을 특징으로 한다.
상기 방열 리드선은 상기 부도체층에 의해 상기 애노드 리드선 및 캐소드 리드선과 이격 형성됨을 특징으로 한다.
상기 패키지의 표면은 화이트로 코팅되어 있는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 패키지는 사각형 형상으로 형성되어 있음을 특징으로 한다.
상기 애노드 리드선과 캐소드 리드선은 대각 방향으로 대칭되게 형성하거나, 마주보게 대칭 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 램프는 LED 칩을 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈와; 상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 애노드 리드선 및 캐소드 리드선과; 상기 애노드 리드선 또는/및 상기 캐소드 리드선이 연결된 측에 적어도 1개 이상 형성된 방열 리드선과; 상기 LED 칩의 측면을 감싸고, 상기 애노드 리드선과 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선의 일부를 감싸도록 2층 구조로 형성된 제 1, 제 2 패키지를 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 1 패키지가 상기 제 2 패키지의 상부에 구성되고, 상기 제 2 패키지의 측면에서 상기 애노드 리드선, 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선이 외부로 각을 갖고 돌출 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 2 패키지는 상기 애노드 리드선, 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선이 상부에서 보이지 않도록, 상기 제 1 패키지보다 내부로 깍여서 형성됨을 특징으로 한다.
상기 제 1 패키지는 측면이 경사를 이루도록 구성되어 있음을 특징으로 한 다.
상기 제 1, 제 2 패키지의 표면은 화이트(White)로 코팅되어 있음을 특징으로 한다.
상기 애노드 리드선과 상기 캐소드 리드선의 하부 및 상기 방열 리드선의 상부에는 부도체층이 구비되는 것을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 방열 리드선은 상기 부도체층에 의해 상기 애노드 리드선 및 캐소드 리드선과 이격 형성됨을 특징으로 한다.
상기 제 1, 제 2 패키지는 사각형 형상으로 형성됨을 특징으로 한다.
상기 애노드 리드선과 캐소드 리드선은 대각 방향으로 대칭되게 형성하거나, 마주보게 대칭 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 커버 바텀상에 구성된 인쇄회로기판(PCB)과; 상기 인쇄회로기판 상에 배치되고, 중앙영역에서 일정 간격 이격되도록 4개가 상하좌우 방향에 배치되어 한쌍을 이루며, 적어도 하나의 방열 리드선을 구비한 복수개의 LED 램프들을 포함함을 특징으로 한다.
상기 커버 바텀과 상기 인쇄회로기판은 톱니 모양으로 접하여 있는 것을 특징으로 한다.
상기 인쇄회로기판의 표면은 화이트(white)로 코팅되어 있음을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 커버 바텀상에 구성된 인쇄회로기판(PCB)과; 상기 인쇄회로기판 상에 중앙영역에서 일정 간격 이격되도록 4개가 상하좌우 방향에 배치되어 한쌍을 이루는 복수개의 LED 램프들을 포함함을 특징으로 한다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 램프와 이를 구비한 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 램프의 구조 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 램프의 평면도이다.
그리고 도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ' 선상을 자른 구조 단면도이고, 도 7은 도 5의 Ⅱ-Ⅱ' 선상을 자른 구조 단면도이며, 도 8은 도 5의 Ⅲ-Ⅲ' 선상을 자른 구조 단면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 램프는, 도 4와 도 5 및 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, LED 칩(미도시)을 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈(42)와, 상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 애노드 리드선(43) 및 캐소드 리드선(44)과, 상기 애노드 리드선(43)이 연결된 측에 형성된 제 1, 제 2 방열 리드선(45,46)과, 상기 캐소드 리드선(44)이 연결된 측에 형성된 제 3, 제 4 방열 리드선(47,48)과, 상기 LED 칩의 측면을 감싸며 상기 애노드 리드선(43)과 캐소드 리드선(44) 및 제 1 내지 제 4 방열 리드선(45,46,47,48)의 일부를 감싸도록 사각형 형상으로 형성된 패키지(41)를 포함하여 구성된다.
이때, 애노드 리드선(43)과 캐소드 리드선(44) 및 제 1 내지 제 4 방열 리드 선(45,46,47,48)의 일부는 패키지(41)의 외부로 각을 갖고 돌출되어 있다.
그리고, 애노드 리드선(43)과 캐소드 리드선(44) 하부 및 제 1 내지 제 4 방열 리드선(45,46,47,48)의 상부에는 부도체층(49)이 구비되어 있다.
상기와 같이, 상기 제 1 내지 제 4 방열 리드선(45,46,47,48)은 부도체층(49)에 의해서 애노드 리드선(43) 및 캐소드 리드선(44)과 이격 형성되어 있다.
이때, 부도체층(49)은 애노드 리드선(43), 캐소드 리드선(44)과 제 1 내지 제 4 방열 리드선(45,46,47,48)이 쇼트되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 열을 방열시키는 패드 역할을 한다.
그리고, 상기에서 패키지(41)의 표면은 화이트로 코팅하여 반사 특성을 향상시킬 수도 있다.
상기에서 애노드 리드선(43) 및 제 1, 제 2 방열 리드선(45,46)이 돌출된 측과 캐소드 리드선(44) 및 제 3, 제 4 방열 리드선(47,48)이 형성된 측은 애노드 리드선(43)과 캐소드 리드선(44)이 대각 방향으로 대칭되게 형성되어 있으나, 애노드 리드선(43)과 캐소드 리드선(44)이 마주보며, 제 1, 제 2 방열 리드선(45,46)과 제 3, 제 4 방열 리드선(47,48)이 서로 대칭되게 구성할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 LED 램프는 발광하여 발생된 열이 애노드 리드선(43)과 캐소드 리드선(44) 및 이와 적어도 일 영역에서 접하고 있는 제 1 내지 제 4 방열 리드선(45,46,47,48)을 통하여 외부로 방출된다.
상기에서는 애노드 리드선(43)과 캐소드 리드선(44)이 돌출된 일측에 각각 2개씩 4개의 방열 리드선이 구비된 것을 예시하여 나타내었으나, 이것은 일예일 뿐 방열 리드선은 적어도 일측에 1개 이상 형성할 수 있다.
삭제
상기와 같이 방열 리드선을 구비하면 방열 리드선을 통해서 LED 램프에서 발생된 열을 방출시켜서 방열 특성을 개선할 수 있고, 이에 따라서 LED 램프의 열에 의한 신뢰성을 확보할 수 있다. 이때 열을 부도체층을 통해서 방열 리드선으로 전달된다.
그리고, 패키지(41)를 사각형으로 구성함으로써 생산시 표면실장기술의 자동화가 가능하여 생산 단가를 절감시킬 수 있다.
제 2 실시예
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 램프의 구조 사시도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 램프는, 도 9에 도시된 바와 같이, LED 칩(미도시)을 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈(93)와, 상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 애노드 리드선(94) 및 캐소드 리드선(95)과, 상기 애노드 리드선(94)이 연결된 측에 형성된 제 1, 제 2 방열 리드선(96,97)과, 상기 캐소드 리드선(95)이 연결된 측에 형성된 제 3, 제 4 방열 리드선(98,99)과, 상기 LED 칩의 측면을 감싸고, 상기 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95) 및 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)의 일부를 감싸도록 2층 구조로 형성된 제 1, 제 2 패키지(91, 92)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1, 제 2 패키지(91, 92)는 사각형 형상으로 구성되어 있다.
이때, 제 1 패키지(91)가 상부에 구성되고, 제 2 패키지(92)는 하부에 구성 되는데, 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95) 및 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)은 제 2 패키지(92)의 양측면에서 외부로 각을 갖고 돌출 구성된다.
그리고 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)이 돌출 구성된 제 2 패키지(92)의 양측면은 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95) 및 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)이 상부에서 보이지 않거나 최소로 보이게 하도록 제 1 패키지(91)보다 내부로 깍여서 형성되어 있다. 즉, 상기와 같이 제 2 패키지(92)의 면적이 제 1 패키지(91)의 면적보다 좁게 단차를 갖도록 구성하여, 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95) 및 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)이 상부에서 보이지 않도록 한다.
이와 같이 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)이 상부에서 보이지 않도록 한 이유는, 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)의 형상이 상부에 보이는 것을 방지하기 위해서 이다.
상기에서 제 1 패키지(91)는 사방 측면이 경사를 이루도록 형성하며, 특히, 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)이 돌출된 측에 대응되는 측면이 경사를 이루도록 형성한다. 이와 같이 경사지게 구성하면, 반사 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1, 제 2 패키지(91,92)의 표면을 화이트(White)로 코팅하여 반사 특성을 향상시킬 수도 있다.
그리고, 도면에는 도시되지 않았지만, 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드 선(95) 하부 및 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)의 상부에는 부도체층(미도시)이 구비되어 있다. 즉, 상기 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)은 부도체층에 의해서 애노드 리드선(94) 및 캐소드 리드선(95)과 이격 형성되어 있다.
상기와 같이, 부도체층은 애노드 리드선(94), 캐소드 리드선(95)과 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)이 쇼트되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 열을 방열시키는 패드 역할을 한다.
또한, 제 1 실시예에 따른 LED 램프와 같이 상기 애노드 리드선(94) 및 제 1, 제 2 방열 리드선(96,97)이 돌출된 측과, 캐소드 리드선(95) 및 제 3, 제 4 방열 리드선(98,99)이 형성된 측은 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95)이 대각 방향으로 대칭되게 형성된 예를 제시하였으나, 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95)이 마주보며, 제 1, 제 2 방열 리드선(96,97)과 제 3, 제 4 방열 리드선(98,99)이 서로 대칭되게 구성할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 LED 램프는 발광하여 발생된 열이 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95)에서 부도체층으로 전달되고, 다시 상기 부도체층에서 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)으로 열이 전달되어 외부로 방열된다.
상기 제 2 실시예에서도 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95)이 돌출된 일측에 각각 2개씩 4개의 방열 리드선이 구비된 것을 예시하여 나타내었으나, 이것은 일예일 뿐 방열 리드선은 적어도 일측에 1개 이상 형성할 수 있다.
상기와 같이 방열 리드선을 구비하면, LED 램프의 방열 특성을 개선하여 열에 의한 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 애노드, 캐소드 리드선(94,95) 및 방열 리드선이 상부에서 보이지 않도록 구성하여서 발광시 리드선이 보이는 현상을 미연에 방지시킬 수 있다.
또한, 사각형 구조의 제 1, 제 2 패키지(91,92)를 구성함으로써 생산시 표면실장기술(SMT)의 자동화가 가능하게 하여 생산 단가를 절감시킬 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 LED 램프를 구비한 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면 구성도이고, 도 11은 도 10의 Ⅳ-Ⅳ' 선상을 자른 구조 단면도이다.
그리고 도 12는 본 발명과 같이 LED 램프를 배치할 경우의 백라이트 유닛의 방열 형태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도 10과 도 11에 도시한 바와 같이, 커버 바텀(100)상에 복수개의 인쇄회로기판(PCB)(101)들이 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 상기 각 인쇄회로기판(101)상에 복수개의 LED 램프(90)가 매트릭스 형상으로 복수개 배열되어 있다. 이때 LED 램프(90)는 중앙영역에서 일정 간격 이격되도록 4개의 LED 램프(90)가 상하좌우 방향에 배치되어 한쌍을 이루고 있다.
상기에서 커버 바텀(100)과 인쇄회로기판(101)이 접하는 부분은 톱니 모양으로 구성되어 있다. 이와 같이 커버 바텀(100)과 인쇄회로기판(101)이 접하는 부분이 톱니 모양을 이루면, 접촉 면적이 넓어져서 접촉저항을 줄여줄 수 있을 뿐만 아니라, 외부로 열 방출을 더욱 효과적으로 할 수 있다.
그리고, 상기에서 인쇄회로기판(101)의 표면은 반사 특성을 개선할 수 있도 록 화이트(white)로 코팅되어 있다.
상기에서 LED 램프(90)들은 중앙 부분이 비어 있으므로, 인접한 LED 램프들에서 열이 발생하여도 그 영향을 종래보다 덜 받으며, 방열에도 효과적이다.
상기 도 11에 제시된 LED 램프(90)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 램프를 적용하여 구성하였으며, 이에 따라서 도면 부호를 도 9에 제시된 LED 램프와 동일하게 제시하여 나타내었다.
즉, LED 램프(90)는 LED 칩(미도시)를 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈(93)와, 상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 애노드 리드선(94) 및 캐소드 리드선(95)과, 상기 애노드 리드선(94)이 연결된 측에 형성된 제 1, 제 2 방열 리드선(96,97)과, 상기 캐소드 리드선(95)이 연결된 측에 형성된 제 3, 제 4 방열 리드선(98,99)과, 상기 LED 칩의 측면을 감싸며 상기 애노드 리드선(94)과 캐소드 리드선(95)을 감싸며 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)의 일부를 감싸도록 단차를 갖는 2층 구조로 형성된 제 1, 제 2 패키지(91, 92)를 포함하여 구성된다. 이하, LED 램프의 기타 다른 구성부분은 본 발명의 제 2 실시예와 동일하므로 이하 생략하기로 한다.
상기에서는 LED 램프(90)를 상술한 본 발명의 제 2 실시예와 같이 구성한 예를 제시하였으나, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 램프로 구성할 수도 있다. 이때도 패키지의 표면을 화이트로 코팅하여 구성할 수 있다.
상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 LED 램프를 반복적으로 점등하여 구동시킬 경우, 백라이트 유닛의 방열 경로를 도 11과 도 12를 참조하여 살펴보면, 먼저, 복 수개의 LED 램프(90)들이 발광하여 열이 발생하고, 이 LED 램프(90)에서 발생된 열이 부도체층을 통하여 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)으로 전달되고, 제 1 내지 제 4 방열 리드선(96,97,98,99)으로 전달된 열은 인쇄회로기판(101)으로 전도되고, 인쇄회로기판(101)으로 전도된 열은 커버 바텀(100)으로 전도되어 외부로 방열된다.
이와 같이 본 발명은 복수개의 방열 리드선을 통해서 LED 램프(90)에서 발생된 열을 대류 없이 전도만으로 인쇄회로기판으로 바로 전도시킬 수 있으므로 방열 경로를 단축시킬 수 있다.
상기와 같이, LED 램프(90)에서 발생된 열은 전도에 의해 열이 방열되므로, 열 유체의 흐름이 정체되는 곳이 없고, 열 이동 경로가 짧아 방열에 유리한 구조이며, 이에 따라서 백라이트 유닛 내부의 온도에 따른 신뢰성 문제를 개선할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예로부터 당업자라면 용이하게 도출할 수 있는 여러 가지 형태를 포함한다.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
한편, 이와 같은 본 발명의 실시예들은 액정 디스플레이 장치를 포함하여 각종 디스플레이 장치의 후미 또는 전방에서 광원으로 사용될 수 있을 뿐 아니라, 그 자체로서의 발광 장치로 사용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 LED 램프 및 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 별도의 방열 리드선을 구비하여 방열 경로를 단축하여 LED 램프의 방열 특성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 제 1, 제 2 패키지의 표면 및 인쇄회로기판의 표면을 화이트(White)로 코팅하여서 반사 특성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 방열 리드선이 상부에서 보이지 않도록 제 1, 제 2 패키지가 단차를 갖도록 구성함으로써, 발광시 리드선이 보이지 않게 하여서 발광 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
넷째, LED 램프의 패키지를 사각형 구조로 구성함으로써 생산시 자동화가 가능하여 생산 단가를 절감시킬 수 있다.
다섯째, 반사 특성을 갖도록 패키지 및 인쇄회로기판을 화이트로 코팅함으로써, 별도의 반사판을 구비하지 않아도 되므로 생산비를 절감시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. LED 칩을 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈;
    상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 애노드 리드선 및 캐소드 리드선;
    상기 LED 칩의 하부에 형성된 부도체층을 사이에 두고 상기 애노드 리드선 및 캐소드 리드선과 절연되도록 형성된 방열 리드선; 및
    상기 LED 칩의 측면 및 상기 부도체층을 감싸도록 형성된 패키지를 포함하며,
    상기 애노드 리드선, 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선은 상기 패키지 외측으로 인출되며,
    상기 방열 리드선은 상기 LED 칩의 하부면의 전체와 중첩되도록 형성된 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 애노드 리드선과 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선의 일부는 패키지의 외부로 각을 갖고 돌출되어 있음을 특징으로 하는 LED 램프.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 패키지의 표면은 화이트로 코팅되어 있는 것을 포함함을 특징으로 하는 LED 램프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 패키지는 사각형 형상으로 형성되어 있음을 특징으로 하는 LED 램프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 애노드 리드선과 캐소드 리드선은 대각 방향으로 대칭되게 형성하거나, 마주보게 대칭 구성하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  8. LED 칩을 감싸도록 포탄형으로 형성된 광학렌즈;
    상기 LED 칩의 양단에 각각 연결된 애노드 리드선 및 캐소드 리드선;
    상기 LED 칩의 하부에 형성된 부도체층을 사이에 두고 상기 애노드 리드선 및 상기 캐소드 리드선과 절연되도록 형성된 방열 리드선; 및
    상기 LED 칩의 측면 및 상기 부도체층을 감싸도록 형성된 제 1 패키지 및 상기 제 1 패키지 상부에 형성된 제 2 패키지를 포함하며,
    상기 애노드 리드선, 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선은 상기 제 1 패키지 외측으로 인출되며,
    상기 방열 리드선은 상기 LED 칩의 하부면의 전체와 중첩되도록 형성된 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 패키지가 상기 제 2 패키지의 상부에 구성되고,
    상기 제 2 패키지의 측면에서 상기 애노드 리드선, 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선이 외부로 각을 갖고 돌출 구성됨을 특징으로 하는 LED 램프.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 패키지는 상기 애노드 리드선, 상기 캐소드 리드선 및 상기 방열 리드선이 상부에서 보이지 않도록, 상기 제 1 패키지보다 내부로 깍여서 형성됨을 특징으로 하는 LED 램프.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 패키지는 측면이 경사를 이루도록 구성되어 있음을 특징으로 하는 LED 램프.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 패키지의 표면은 화이트(White)로 코팅되어 있음을 특징으로 하는 LED 램프.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 패키지는 사각형 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 LED 램프.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 애노드 리드선과 캐소드 리드선은 대각 방향으로 대칭되게 형성하거나, 마주보게 대칭 구성하는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  17. 커버 바텀 상에 구성된 인쇄회로기판(PCB); 및
    상기 인쇄회로기판에 배치된 상기 제 1 항 또는 제 8 항의 LED 램프를 포함하며,
    상기 LED 램프는 상기 인쇄회로기판의 중앙영역에서 일정 간격 이격되도록 4개가 상하좌우 방향에 배치되어 한쌍을 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 커버 바텀과 상기 인쇄회로기판은 톱니 모양으로 접하여 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 표면은 화이트(white)로 코팅되어 있음을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  20. 삭제
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