KR101765797B1 - Light emitting diode and method for fabricating of the same - Google Patents
Light emitting diode and method for fabricating of the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101765797B1 KR101765797B1 KR1020100064467A KR20100064467A KR101765797B1 KR 101765797 B1 KR101765797 B1 KR 101765797B1 KR 1020100064467 A KR1020100064467 A KR 1020100064467A KR 20100064467 A KR20100064467 A KR 20100064467A KR 101765797 B1 KR101765797 B1 KR 101765797B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- led
- case
- led chip
- light
- storage space
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/483—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
Abstract
본 발명은 발광다이오드에 관한 것으로, 특히 빛의 지향각이 향상된 발광다이오드에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 LED를 LED칩을 리버스(reverse) 형태로 실장하여, LED칩으로부터 발생된 빛이 LED의 반사면을 통해 반사된 후 LED 외부로 출사되도록 하는 것이다.
이를 통해, LED로부터 출사되는 빛의 지향각을 향상시킬 수 있어, LED 무라(mura) 현상이 발생하는 것을 방지하게 되며, 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 LED는 렌즈를 필요로 하지 않음으로써, 컬러스폿이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 렌즈를 형성하는 공정을 삭제할 수 있어, LED의 제조공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode having an improved light directing angle.
A feature of the present invention is that an LED is mounted in a reverse shape so that the light generated from the LED chip is reflected through the reflection surface of the LED and then emitted to the outside of the LED.
As a result, it is possible to improve the directivity angle of the light emitted from the LED, thereby preventing the LED mura phenomenon from occurring and reducing the thickness of the backlight unit.
In addition, since the LED of the present invention does not require a lens, it is possible to prevent the occurrence of color spots, and the process of forming the lens can be eliminated, thereby improving the efficiency of the LED manufacturing process.
Description
본 발명은 발광다이오드에 관한 것으로, 특히 빛의 지향각이 향상된 발광다이오드에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode having an improved light directing angle.
최근 정보기술과 이동통신기술 등의 발전과 함께 정보를 시각적으로 표시해줄 수 있는 디스플레이 장치의 발전이 이루어지고 있으며, 디스플레이 장치는 크게 발광특성을 갖는 자체 발광형 디스플레이와 다른 외부의 요인으로 화상을 디스플레이할 수 있는 비발광형 디스플레이로 분류되고 있다. 2. Description of the Related Art Recently, display devices capable of visually displaying information together with development of information technology and mobile communication technology have been developed, and display devices are classified into a self-luminous display having a luminescent characteristic and an image Emitting display that can be used as a display device.
비발광형 디스플레이로는 LCD(Liquid Crystal Display)를 예로 들 수 있다. Examples of the non-light emitting type display include an LCD (Liquid Crystal Display).
여기서, LCD는 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자이므로 별도의 광원을 요구하게된다. 이에 따라, 배면에 광원을 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit)이 마련되어 LCD 전면을 향해 광을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 화상이 구현된다. Here, the LCD requires an additional light source since it is an element that does not have its own light emitting element. Accordingly, a backlight unit having a light source on the back surface is provided, and light is irradiated toward the front surface of the LCD, thereby realizing an image which can be identified only through the backlight unit.
백라이트 유닛은 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescentt Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다. The backlight unit uses a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), an external electrode fluorescent lamp, and a light emitting diode (LED) as a light source.
이중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다. In particular, LEDs are widely used as light sources for displays, having characteristics such as small size, low power consumption, and high reliability.
한편, 일반적인 백라이트 유닛은 램프의 배열구조에 따라 사이드라이트형(side light type)과 직하라이트형(direct light type)으로 구분되는데, 사이드라이트형은 하나 또는 한쌍의 램프가 도광판의 일측부에 배치되는 구조를 가지거나, 두개 또는 두쌍의 램프가 도광판의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지며, 직하라이트형은 수개의 램프가 광학시트의 하부에 배치된 구조를 갖는다. Meanwhile, a general backlight unit is divided into a side light type and a direct light type according to the arrangement structure of the lamp. In the sidelight type, one or a pair of lamps are disposed on one side of the light guide plate Or two or two pairs of lamps are disposed on both side portions of the light guide plate, and the direct light type lamp has a structure in which several lamps are disposed under the optical sheet.
최근, 소비자의 요구에 의하여 대면적화된 액정표시장치의 연구가 활발히 진행되고 있는 상태에서, 직하라이트형이 사이드라이트형에 비해 대면적화 액정표시장치에 더욱 적합하다. In recent years, research on liquid crystal display devices that are large-sized according to the demand of consumers has been actively conducted, and the direct light type is more suitable for a large-screen liquid crystal display device than the sidelight type.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 직하라이트형 액정표시장치의 단면도이며, 도 2는 도 1의 LED의 단면도이다. FIG. 1 is a cross-sectional view of a direct light type liquid crystal display device using a general LED as a light source, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the LED shown in FIG.
그리고, 도 3은 도 1의 LED로부터 빛이 출사되는 출사각을 개략적으로 도시한 도면이다. 3 is a view schematically showing an emission angle at which light is emitted from the LED of FIG.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성되는 액정패널(10)과 이의 후방으로 백라이트 유닛(20)이 구비된다. As shown in Fig. 1, a general liquid crystal display device is provided with a
여기서, 백라이트 유닛(20)은 반사판(22)을 포함하며, 이의 상부면에 다수의 LED(30)가 나란하게 배열되고, 이들 LED(30) 상부에는 다수의 광학시트(27)가 위치한다. Here, the
이때, 서로 이웃한 2 내지 3개의 LED(30)로부터 발산된 빛이 서로 중첩 및 혼합된 후 액정패널(10)에 입사되어 면광원을 제공하게 된다. At this time, the lights emitted from the two or three neighboring
여기서, 도 2를 참조하여, LED(30)의 구조에 대해 좀더 자세히 살펴보면, LED(30)는 크게 빛을 발하는 LED칩(31)과 이를 덮는 렌즈(38)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the structure of the
LED칩(31)은 방열슬러그(33) 상에 안착되며 방열슬러그(33)는 하우징(housing)역할의 케이스(35)에 의해 둘러진다. 그리고, 케이스(35)에는 LED칩(31)과 와이어(37) 등을 통해서 전기적으로 연결된 한쌍의 양/음극 전극리드(36a, 36b)가 마련되어 케이스(35) 외부로 노출되어 있다. The
한쌍의 양/음극 전극리드(36a, 36b)는 외부에 마련된 LED칩(31)의 발광을 위한 작동전류를 공급하는 전류공급수단(미도시)과 전기적으로 연결된다. The pair of positive / negative electrode leads 36a and 36b are electrically connected to current supplying means (not shown) for supplying an operating current for emitting light of the
그리고 이러한 케이스(35)의 상부로는 LED칩(31)과 방열슬러그(33)의 반사면과 와이어(37) 등을 덮어 보호함과 동시에 LED칩(31)으로부터 발생된 주출사광의 각도를 제어하는 렌즈(38)가 위치한다.The upper surface of the
이때, 렌즈(38)는 실리콘(미도시)과 형광체(39)가 혼합되어 이루어지며, 이를 통해 특정 색상의 광을 발생시키게 된다. 일예로 LED칩(31)이 청색광을 발생하고, 렌즈(38)에 혼합된 형광체(39)가 황색형광체 일 경우, LED칩(31)으로부터 궁극적으로 발생되는 광은 백색광이 된다. At this time, the
이에, LED칩(31)에 전류가 인가되면 빛이 방출되는데, 방출된 빛과 렌즈(38)에 혼합된 형광체(39)에 의해 발광된 빛이 혼합되어 백색광이 외부로 출사되게 된다. When current is applied to the
LED(30)는 다수개가 구비되어, 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임(color mixing)을 통해 균일한 면광원을 구현하게 된다. A plurality of the
이러한 LED(30)를 포함하는 백라이트 유닛(20)과 액정패널(10)은 탑커버(60)와 서포트메인(50) 그리고 커버버툼(70)을 통해 모듈화 되는데 즉, 액정패널(10) 및 백라이트 유닛(20)의 가장자리를 사각테 형상의 서포트메인(50)이 두른 상태로 액정패널(10) 전면 가장자리를 두르는 탑커버(60) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(70)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(50)을 매개로 일체화된다. The
한편, 최근 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터는 물론 데스크톱 컴퓨터 모니터 및 벽걸이형 텔레비전 등 그 사용영역이 점차 넓어지고 있는 추세로, 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 박형의 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. In recent years, the liquid crystal display device has been used in a wide range such as a desktop computer monitor and a wall-mounted television as well as a portable computer, and a thin liquid crystal display device has been actively studied with a wide display area.
따라서, 백라이트 유닛(20)의 LED(30)와 다수의 광학시트(27) 사이의 간격(A)을 줄임으로써 박형의 액정표시장치를 제공하려는 시도가 나타나고 있다. Accordingly, an attempt has been made to provide a thin liquid crystal display device by reducing the interval A between the
그러나, 백라이트 유닛(20)의 가장 중요한 역할인 고품위의 면광원을 액정패널(10)에 공급하기 위해서는 이를 위한 여러 가지 광학적 설계가 고려되며, 그 중 하나가 LED(30)와 다수의 광학시트(27) 사이의 적절한 간격(A) 유지가 중요한 요소로 작용한다. However, in order to supply a high-quality surface light source, which is the most important role of the
특히, 일정 지향각을 갖는 LED(30)의 경우 서로 이웃한 2 내지 3개의 LED(30)로부터 발산된 빛이 서로 중첩 및 혼합된 후 액정패널(10)에 입사되어 면광원을 제공하므로, 도 3에 도시한 바와 같이 LED(30)와 다수의 광학시트(27) 사이간격(A)이 작을 경우에는 LED(30)에 대응하는 영역에서는 핫스팟(hot spot)이 발생하게 되고, LED(30)와 이에 인접한 LED(30) 사이에는 LED(30)로부터 출사된 빛이 서로 중첩 및 혼합되지 않는 암부(B)가 발생하게 된다. In particular, in the case of the
이로 인하여, LED 무라(mura) 현상이 발생하게 되고, 나아가 휘도 불균일에 따른 액정표시장치의 표시품질의 저하 문제를 야기시키게 된다. As a result, an LED mura phenomenon occurs, and further, the display quality of the liquid crystal display device deteriorates due to unevenness in luminance.
이에, LED(30)와 이에 인접한 LED(30)와의 간격을 줄임으로써 이러한 문제점을 해소하고자 하나, 이는 LED(30) 수의 증가에 따른 비용상승 문제 및 방열(放熱) 문제 등을 야기하게 되고, 나아가 소비전력을 상승시키게 되는 요인이 되고 있다. In order to solve this problem, it is necessary to increase the number of the
또한, 경량의 액정표시장치를 구현할 수 없다.Further, a lightweight liquid crystal display device can not be realized.
특히, LED(30)는 렌즈(38)의 구조적인 특성상 방출되는 빛의 지향각에 따라 색 편차가 발생하게 되는데, 즉, LED(30)로부터 발산된 빛은 LED(30) 상부의 중앙으로 집중되는 특징으로 인해 중앙부는 밝지만 주변이 어두운 컬러스폿(color spot) 현상을 발생시킨다. Particularly, due to the structural characteristics of the
이로 인하여, LED 무라(mura) 현상을 더욱 심화시키게 되고, 이는 또한 휘도 불균일을 심화시키게 됨에 따라 액정표시장치의 표시품질을 더욱 저하시키게 된다.
As a result, the LED mura phenomenon is further exacerbated, which further increases the luminance unevenness, which further degrades the display quality of the liquid crystal display device.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지향각이 향상된 동시에 색 편차가 발생하지 않는 LED를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide an LED having improved directional angles and no color deviation.
또한, 경량 및 박형의 액정표시장치를 제공하는 동시에 LED 무라(mura) 등의 불량을 해결하고자 하는 것을 제 2 목적으로 하며, 액정표시장치의 휘도 불균일에 의한 표시품질의 저하문제를 방지하고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a lightweight and thin liquid crystal display device and to solve defects such as LED mura or the like and to prevent a problem of deterioration of display quality due to uneven brightness of the liquid crystal display device This is the third purpose.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전방을 향해 개구되어 내면이 반사면으로 이루어지는 수납공간이 정의되며, 상기 수납공간에는 형광체를 포함하는 투명수지가 채워지는 케이스와; 상기 투명수지 상부에 위치하며, 상기 반사면을 향해 빛을 출사하는 LED칩과; 상기 케이스의 외부로 노출되어 있으며, 와이어를 통해 상기 LED칩과 전기적으로 연결되는 양극 전극리드 및 음극 전극리드를 포함하며, 상기 LED칩으로부터 출사된 빛은 상기 반사면에 의해 반사된 후, 상기 전방을 향해 외부로 출사되는 발광다이오드를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an image display apparatus comprising: a case defining a storage space opened toward the front and having an inner surface as a reflection surface, the storage space being filled with a transparent resin including a phosphor; An LED chip located on the transparent resin and emitting light toward the reflection surface; And a cathode electrode lead and a cathode electrode lead which are exposed to the outside of the case and are electrically connected to the LED chip through a wire. Light emitted from the LED chip is reflected by the reflection surface, To the outside of the light emitting diode.
이때, 상기 케이스는 상기 전방과 마주보는 밑면과 이의 네가장자리가 수직 절곡된 측면으로 이루어지며, 상기 수납공간은 상기 밑면을 향해 볼록한 돔(dome) 형태이며, 상기 수납공간의 중심부에는 상기 밑면으로부터 상기 전방을 향해 돌출된 요홈이 형성된다. At this time, the case has a bottom surface facing the front and a side bent perpendicularly to the four sides of the bottom surface, the storage space is in the form of a dome convex toward the bottom surface, A groove protruding forward is formed.
또한, 상기 투명수지는 에폭시 수지 또는 실리콘 중 선택된 하나와 형광체가 혼합되며, 상기 LED칩은 청색LED칩이며, 상기 형광체는 황색형광체이다. The transparent resin may be a mixture of a phosphor and a selected one of epoxy resin or silicone, the LED chip is a blue LED chip, and the phosphor is a yellow phosphor.
그리고, 상기 LED칩은 UVLED칩이며, 상기 형광체는 적(R), 녹(G), 청색(B)의 형광체이다. The LED chips are UVLED chips, and the phosphors are red (R), green (G), and blue (B) phosphors.
또한, 본 발명은 전방을 향해 개구되며, 내면이 반사면으로 이루어지는 수납공간이 정의된 케이스를 준비하는 단계와; LED칩이 실장되어, 상기 LED칩을 케이스의 개구된 전방에 상기 LED칩으로부터 출사된 빛이 상기 반사면을 향하도록 위치시키며, 홈이 형성된 베이스기판을 위치하는 단계와; 상기 홈을 통해 상기 수납공간으로 형광체가 혼합된 투명수지를 주입하는 단계와; 상기 수납공간에 채워진 상기 투명수지를 경화하는 단계와; 상기 경화된 투명수지의 상부로 상기 베이스기판을 식각하여 제거하는 단계를 포함하는 발광다이오드 제조방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising the steps of: preparing a case defining a storage space opened toward the front and having an inner surface as a reflection surface; Placing the LED chip on the front side of the opening of the case with the light emitted from the LED chip facing the reflective surface and locating the grooved base substrate; Injecting a transparent resin mixed with the phosphor into the storage space through the groove; Curing the transparent resin filled in the storage space; And etching and removing the base substrate with the upper portion of the cured transparent resin.
여기서, 상기 케이스의 외부로 양극 전극리드 및 음극 전극리드가 구비되며, 상기 케이스의 전방에 상기 베이스기판을 위치시킨 후, 상기 LED칩과 상기 양극 전극리드 및 상기 음극 전극리드를 와이어를 통해 전기적으로 연결시킨다. The LED chip, the anode lead, and the cathode lead are electrically connected to each other through a wire after the base substrate is positioned in front of the case, and an anode lead and a cathode lead are provided outside the case. .
또한, 본 발명은 바(bar) 형상의 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판의 상에 일정간격 이격하여 실장되며, 전방을 향해 개구되어 내면이 반사면으로 이루어지는 수납공간이 정의되며, 상기 수납공간에는 형광체를 포함하는 투명수지가 채워지는 케이스와; 상기 투명수지 상부에 위치하며, 상기 반사면을 향해 빛을 출사하는 LED칩과; 상기 케이스의 외부로 노출되어 있으며, 와이어를 통해 상기 LED칩과 전기적으로 연결되는 양극 전극리드 및 음극 전극리드를 포함하며, 상기 LED칩으로부터 출사된 빛은 상기 반사면에 의해 반사된 후, 상기 전방을 향해 외부로 출사되는 발광다이오드를 포함하는 LED 어셈블리와; 상기 LED 어셈블리와, 상기 LED 어셈블리 상에 안착되는 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛 상에 안착되는 액정패널과; 상기 백라이트 유닛 및 상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트메인과; 상기 서포트메인 배면과 밀착되어 구성되는 커버버툼과; 상기 액정패널 가장자리를 테두리하며 상기 서포트메인 및 커버버툼에 조립 결합되는 탑커버를 포함하는 액정표시장치를 제공한다. The present invention also provides a printed circuit board comprising: a bar-shaped printed circuit board; A case which is mounted on the printed circuit board at a predetermined distance and which is open toward the front and defines a storage space having an inner surface as a reflection surface and the storage space is filled with a transparent resin including a fluorescent material; An LED chip located on the transparent resin and emitting light toward the reflection surface; And a cathode electrode lead and a cathode electrode lead which are exposed to the outside of the case and are electrically connected to the LED chip through a wire. Light emitted from the LED chip is reflected by the reflection surface, A light emitting diode (LED) that emits light toward the outside; A backlight unit including the LED assembly and an optical sheet seated on the LED assembly; A liquid crystal panel mounted on the backlight unit; A backlight unit and a support main body surrounding an edge of the liquid crystal panel; A cover bottom formed in close contact with the support main back surface; And a top cover which rims the edge of the liquid crystal panel and is assembled with the support main and cover bottoms.
그리고, 상기 LED 어셈블리와 동일 평면 상에 위치하며, 상기 광학시트의 하부에 도광판을 더욱 포함한다.
The light guide plate is disposed on the same plane as the LED assembly, and further includes a light guide plate disposed under the optical sheet.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 LED칩을 리버스(reverse) 형태로 실장하여, LED칩으로부터 발생된 빛이 LED의 반사면을 통해 반사된 후 LED 외부로 출사되도록 함으로써, 이를 통해, LED로부터 출사되는 빛의 지향각을 향상시킬 수 있어, LED 무라(mura) 현상이 발생하는 것을 방지하게 되며, 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the LED chip is mounted in a reverse shape so that the light generated from the LED chip is reflected through the reflection surface of the LED and then emitted to the outside of the LED, It is possible to improve the directivity angle of the emitted light, prevent the occurrence of LED mura phenomenon, and reduce the thickness of the backlight unit.
또한, 본 발명의 LED는 렌즈를 필요로 하지 않음으로써, 색 편차에 의해 컬러스폿이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 렌즈를 형성하는 공정을 삭제할 수 있어, LED의 제조공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Further, since the LED of the present invention does not require a lens, it is possible to prevent a color spot from being generated due to color deviation, and the process of forming a lens can be eliminated, There is an effect that can be improved.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 직하라이트형 액정표시장치의 단면도.
도 2는 도 1의 LED의 단면도.
도 3은 도 1의 LED로부터 빛이 출사되는 출사각을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 LED를 포함하는 백라이트 유닛의 일부 단면도.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 LED를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 6b는 도 6a의 단면도.
도 7은 도 6a ~ 6b의 LED로부터 출사되는 빛의 지향각의 시뮬레이션 결과를 개략적으로 도시한 도면.
도 8a ~ 8b는 종래의 LED와 본 발명의 실시예에 따른 LED의 지향각에 따른 색 편차를 나타낸 시뮬레이션 결과.
도 9a ~ 9b와 도 10a ~ 10b는 종래의 LED와 본 발명의 실시예에 따른 LED의 조도를 비교하기 위한 사진.
도 11a ~ 11d는 본 발명의 실시예에 따른 LED의 제조공정을 개략적으로 도시한 공정 단면도.1 is a sectional view of a direct light type liquid crystal display device using a general LED as a light source.
Figure 2 is a cross-sectional view of the LED of Figure 1;
Fig. 3 is a view schematically showing an emission angle at which light is emitted from the LED of Fig. 1; Fig.
4 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
5 is a partial cross-sectional view of a backlight unit including an LED according to the present invention.
FIG. 6A is a perspective view schematically showing an LED according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a sectional view of FIG. 6A.
FIG. 7 is a schematic view showing a simulation result of a directivity angle of light emitted from the LEDs of FIGS. 6A to 6B; FIG.
8A to 8B are simulation results showing color deviations according to the orientation angle of the conventional LED and the LED according to the embodiment of the present invention.
9A to 9B and 10A to 10B are photographs for comparing illuminance of a conventional LED with an LED according to an embodiment of the present invention.
11A to 11D are process cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of an LED according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해사시도이다. 4 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 서포트메인(150)과 커버버툼(170), 탑커버(160)로 구성된다. As shown in the figure, the liquid crystal display comprises a
먼저 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(112, 114)을 포함한다. First, the
이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다. At this time, a plurality of gate lines and data lines intersect to define a pixel on the inner surface of the
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.On the inner surface of the second substrate 114 called an upper substrate or a color filter substrate, a color filter of red (R), green (G), and blue (B) And a black matrix for covering non-display elements such as a gate line, a data line, and a thin film transistor. In addition, a transparent common electrode covering these elements is provided.
이 같은 액정패널(110) 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(118a, 118b)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(150)의 측면 내지는 커버버툼(170) 배면으로 젖혀 밀착된다. The printed
아울러 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만 액정패널(110)의 두 기판(112, 114)과 액정층의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 상, 하부 배향막(미도시)이 개재되고, 그 사이로 충진되는 액정층의 누설을 방지하기 위해 양 기판(112, 114)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern)이 형성된다.Although not clearly shown in the drawing, an upper and a lower alignment film (not shown) for determining the initial alignment direction of the liquid crystal are interposed between the two
이때, 제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 각각 상,하부 편광판(미도시)이 부착된다. At this time, upper and lower polarizers (not shown) are attached to the outer surfaces of the first and
이러한 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에는 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다. A
백라이트 유닛(120)은 LED 어셈블리(128)와, LED 어셈블리(128) 상에 개재되는 투명윈도우(124) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(127)를 포함한다.The
앞서 전술한 LED 어셈블리(128)는 커버버툼(150)의 길이방향 내면을 따라 일정한 이격공간을 갖도록 배열되는 PCB(121)와, 이들 각각에 실장되는 다수의 LED(200)를 포함한다. The
또한, 백라이트 유닛(120)은 다수의 LED(200)가 통과할 수 있는 복수개의 관통홀(123)이 구성되어 다수의 LED(200)를 제외한 PCB(121)와 커버버툼(170) 내면 전체를 덮는 백색 또는 은색의 반사시트(122)를 포함한다.The
반사시트(122)의 관통홀(123)을 통해 노출된 LED(200) 상부에는 다수의 LED(200)와 각각 대응되는 반사도트(125)가 부착된 투명윈도우(124)가 구성되며, 이의 상부로 휘도의 균일도를 위한 확산판(126)과 복수개의 광학시트(127)가 개재된다.A
여기서, 본 발명의 다수의 LED(200)에서 발산되는 광이 색섞임(color mixing)을 통해 균일한 면광원을 구현하여, 액정패널(110)을 향해 조사된다. Here, the light emitted from the plurality of
이때, 투명윈도우(124)의 반사도트(125)의 역할은 다수의 LED(200)에서 출사된 직선광을 반사 및 확산시킴으로써 보다 균일한 면광원을 구현함과 동시에 색섞임을 가중시키는 것으로, 이를 위한 반사도트(125)는 백색 또는 은색의 시트 물로 제조될 수 있고, 적어도 하나의 LED(200)와 일대일 대응될 수 있다. At this time, the
또한, 다수의 광학시트(127)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트를 등을 포함하며, DBEF(dual brightness enhancement film)라 불리는 반사형 편광필름 등 각종 기능성 시트가 포함될 수 있다. In addition, the plurality of
다수의 LED(200)가 실장되는 PCB(121)는 방열기능을 구비한 메탈코어인쇄회로기판(Metal Core Printed Circuit Board)으로, MCPCB(121) 배면에는 방열판(미도시)을 마련하여 각각의 LED(200)로부터 열을 전달받아 외부로 방출할 수 있도록 할 수 있다. A
따라서, 다수의 LED(200)로부터 발산된 백색광은 반사도트(125)가 부착되어진 투명윈도우(124)와 확산판(126)과 다수의 광학시트(127)를 차례로 통과한 후 액정패널(110)로 입사되고, 이를 이용하여 액정패널(110)은 비로소 고휘도 화상을 외부로 표시할 수 있다. Accordingly, the white light emitted from the plurality of
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(160)와 서포트메인(150) 그리고 커버버툼(170)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(160)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 ㄱ형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(160)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다. The
또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(170)은 사각모양의 하나의 판 형상으로 커버버툼(170)의 서로 대향하는 양단 가장자리로 결합되는 한 쌍의 바(bar) 형태의 사이드서포트(129)를 포함하는데, 이를 제외한 커버버툼(170)의 나머지 두 가장자리는 이들과 높이를 같이하도록 비스듬하게 절곡 상승되어 그 내부로 백라이트 유닛(120)가 안착될 수 있는 소정공간을 형성한다. The
이러한 커버버툼(170) 상에 안착되며 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각테 형상의 서포트메인(150)이 탑커버(160) 및 커버버툼(170)과 결합된다. A support
한편, 탑커버(160)는 케이스탑 또는 탑 케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(150)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(170)은 버텀커버라 일컬어지기도 한다.The
이때, 본 발명의 각각의 LED(200)는 LED칩(미도시)으로부터 발생된 빛이 투명윈도우(124) 즉, 액정패널(110)을 향하는 방향으로 출사되는 것이 아니라, 반사시트(122)를 향해 출사된 후, LED(200)의 반사면(미도시)에 의해 반사되어, 액정패널(110)을 향하는 방향으로 출사된다.At this time, each
이를 통해, 각각의 LED(200)로부터 출사되는 빛의 지향각을 향상시킬 수 있다. As a result, the directivity angle of the light emitted from each
따라서, 실질적으로 백라이트 유닛(120) 내의 색섞임 공간이 증가되는 결과를 얻을 수 있고, 색섞임된 빛은 반사시트(122)에 의해 반사된 빛과 함께 투명윈도우(124)를 비롯한 광학시트(127)를 통과하는 과정에서 보다 균일한 면광원의 형태로 액정패널(110)에 공급된다.Accordingly, the color mixing space in the
또한, LED(200)에서 출사되는 빛의 지향각이 넓어짐으로써, 반사도트(125)가 부착된 투명윈도우(124)와 LED(200) 간의 이격거리를 최소화하더라도, LED 무라(mura) 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Even if the distance between the
즉, 첨부된 도 5는 본 발명에 따른 LED(200)를 포함하는 백라이트 유닛(120)의 일부 단면도로서, 액정패널(110)과 특히 PCB(121)의 길이방향을 따라 절단한 단면의 일부에 사이드서포트(129) 그리고 커버버툼(170)을 함께 나타내었다. 5 is a partial cross-sectional view of a
아울러 설명의 편의를 위해 LED(200) 각각에 대한 출사광을 함께 표시하였는데, 본 발명의 LED(200)는 LED(200)로부터 출사된 빛이 측방으로 확산되어 기존의 LED(도 3의 30)로부터 출사되는 지향각에 비해 실질적으로 빛의 지향각이 크게 증가된 결과를 나타낸다.The
따라서, 본 발명의 액정표시장치는 경량 및 박형화를 위하여, LED(200)와 다수의 광학시트(127) 사이간격(A)을 줄일 경우에도 LED(200)에 대응하는 영역에서 핫스팟(hot spot)이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, LED(200)와 이에 인접한 LED(200) 사이에 LED(200)로부터 출사된 빛이 서로 중첩 및 혼합되지 않는 암부(도 3의 B)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. Therefore, even when the distance A between the
이로 인하여, LED 무라(mura) 현상이 발생하는 것을 방지하게 되는 것이다.This prevents LED mura phenomenon from occurring.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 LED(200)는 렌즈(도 2의 38)를 필요로 하지 않음으로써, 렌즈(도 2의 38)의 구조적인 특성에 의해 컬러스폿이 발생하는 문제점을 방지할 수 있다. Particularly, since the
그리고, LED(200)의 제조공정의 효율성 또한 향상시킬 수 있다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다. The efficiency of the manufacturing process of the
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 LED를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 6b는 도 6a의 단면도이며, 도 7은 도 6a ~ 6b의 LED로부터 출사되는 빛의 지향각의 시뮬레이션 결과를 개략적으로 도시한 도면이다. 6A is a perspective view schematically showing an LED according to an embodiment of the present invention, FIG. 6B is a cross-sectional view of FIG. 6A, and FIG. 7 is a schematic view of a simulation result of a directivity angle of light emitted from the LEDs of FIGS. Fig.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LED(200)는 크게 빛을 발하는 LED칩(210)과 LED칩(210)으로부터 발생된 주출사광의 각도를 제어하는 제어부(220)로 이루어진다. As shown in the figure, the
보다 구체적으로 먼저 LED칩(210)은 제어부(220) 상에 안착되는데, 제어부(220)는 케이스(230)의 수납공간(230a)에 의해 정의된다. 즉, 케이스(230)는 내부에 투명수지(미도시)가 채워지는 수납공간(230a)이 마련되도록 사각형태의 밑면과 이의 네 가장자리가 소정높이 수직 절곡된 측면을 갖는 사각형태의 박스 형상으로 이루어지며, 밑면과 마주보는 전방이 개구되어 개구된 전방을 통해 LED칩(210)으로부터 발생된 빛이 LED(200) 외부로 출사된다. More specifically, the
즉, 수납공간(230a)은 케이스(230)의 전방으로부터 밑면을 향해 볼록한 돔(dome) 형태를 이루며, 수납공간(230a)의 내면을 따라서는 반사면(270)이 형성된다. 이러한 케이스(230)의 수납공간(230a)에 투명수지(미도시)가 채워진 후 경화되어, 제어부(220)를 이루게 되는 것이다. That is, the
여기서, 돔 형태의 수납공간(230a)의 중심부에 특정형태의 요홈(231)이 형성되도록 한다. Here, a specific shape of the
요홈(231)은 케이스(230)의 밑면으로부터 전방을 향해 일정각이 부여된 원뿔 형태로 이루어질 수 있으며, 이를 통해 LED(200)에서 출사되는 빛은 넓은 지향각을 갖게 된다. The
이때, 투명수지(미도시)는 형광체(260)가 포함된 것으로, 형광체(260)를 투명한 에폭시 수지 또는 실리콘수지와 일정비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다.At this time, the transparent resin (not shown) includes the
여기서, 에폭시 수지(미도시)는 상대적으로 큰 경도값에 의해 LED칩(210)과 양극 및 음극리드(240a, 240b)를 전기적으로 연결하는 와이어(250)의 단선 유발 및 에폭시 수지(미도시)에 의한 단파장 가시광선의 광 흡수에 따른 광속저하 또는 황색화(yellowing) 등을 야기하게 된다. Here, the epoxy resin (not shown) has a relatively large hardness value to cause disconnection of the
이에, 최근에는 경도가 작고 복원력이 커서 와이어(250)의 단선 발생을 감소시키며, 장시간 사용에 따른 황색화 경향을 보이지 않는 실리콘(미도시)을 많이 사용하고 있다. Recently, silicon (not shown) has been used which has a small hardness and a large restoring force to reduce the occurrence of disconnection of the
형광체(260)는 LED칩(210)이 청색LED칩일 경우 황색형광체로써, 황색형광체는 530 ~ 570nm파장을 주파장으로 하는 세륨(Ce)이 도핑된 이트륨(Y) 알루미늄(Al) 가넷인 YAG:Ce(T3Al5O12:Ce)계열 형광체를 사용하는 것이 바람직하다. The
그리고, LED칩(210)이 UVLED칩일 경우 형광체(260)는 적(R), 녹(G), 청색(B)의 삼색의 형광체로 이루어지며, 적(R), 녹(G), 청색(B)의 형광체(260)의 배합비를 조절함으로써 발광색을 선택할 수 있다. When the
이때, 적색(R)의 형광체는 611nm 파장을 주파장으로 하는 산화이트륨(Y2O3)과 유로피움(EU)의 화합물로 이루어진 YOX(Y2O3:EU)계열 형광체이며, 녹색(G)의 형광체는 544nm 파장을 주파장으로 하는 인산(Po4)과 란탄(La)과 테르븀(Tb)의 화합물인 LAP(LaPo4:Ce,Tb)계열 형광체이며, 청색(B)의 형광체는 450nm 파장을 주파장으로 하는 바륨(Ba)과 마그네슘(Mg)과 산화알루미늄 계열의 물질과 유로피움(EU)의 화합물인 BAM blue(BaMgAl10O17:EU)계열 형광체를 사용하는 것이 바람직하다. Here, the red (R) phosphor is a YOX (Y2O3: EU) based phosphor composed of a compound of yttrium oxide (Y2O3) and europium (EU) having a main wavelength of 611 nm and the green (G) (LaPo4: Ce, Tb) phosphor, which is a compound of phosphorus (Po4) and lanthanum (La) and terbium (Tb) having a dominant wavelength as a main wavelength, and a blue phosphor (B) BAM blue (BaMgAl 10 O 17: EU) based phosphor which is a compound of Eu and Eu and a substance of magnesium oxide and aluminum oxide are preferably used.
여기서 주파장이란 적(R), 녹(G), 청색(B) 각각에서 가장 높은 휘도를 발생하는 파장을 그 형광체의 주 파장이라고 한다.Here, the dominant wavelength is the wavelength at which the highest luminance is generated in red (R), green (G), and blue (B), respectively, as the dominant wavelength of the phosphor.
그리고, LED칩(210)은 제어부(220)의 경화된 투명수지(미도시) 상에 위치하게 되는데, 이때, LED칩(210)은 발생된 빛이 수납공간(230a)의 반사면(270)을 향해 출사되도록 리버스(reverse) 형태로 실장된다. The
케이스(230)에는 LED칩(210)과 와이어(250) 등을 통해서 전기적으로 연결된 한쌍의 양/음극 전극리드(240a, 240b)가 마련되어 케이스(230) 외부로 노출되어 있다. The
이때, LED칩(210)의 발광을 위한 전원(+)과 접지전원(-)을 공급하는 전류공급수단(미도시)이 외부에 마련되어, 양극 및 음극리드(240a, 240b)와 전기적으로 연결된다. At this time, a current supply means (not shown) for supplying a power source (+) for emitting light of the
따라서, LED칩(210)으로 한쌍의 리드프레임(240a, 240b)을 통해 전원(+)과 접지전원(-)이 공급되면, LED칩(210)은 발광하게 되고, 이렇게 LED칩(210)으로부터 발생된 빛은 케이스(230)의 수납공간(230a)의 반사면(270)을 향해 방출되고, 이때, 케이스(230)의 수납공간(230a)에 채워진 투명수지(미도시)의 형광체(260)를 여기시켜, 형광체(260)에 의해 발광된 빛과 혼합되어 백색광을 발하게 된다. Accordingly, when the power source (+) and the ground power source (-) are supplied to the
이후, 백색광은 수납공간(230a)의 반사면(270)에 의해 반사된 후, 케이스(230)의 개구된 전방을 통해 LED(200) 외부로 출사하게 된다. The white light is then reflected by the reflecting
이때, 도 7을 참조하면, LED(200) 외부로 출사되는 빛은 보다 넓은 지향각을 갖게 된다. At this time, referring to FIG. 7, the light emitted to the outside of the
이는 LED칩(210) 상부에 렌즈(도 2의 38)가 위치하는 일반적인 LED(도 2의 30)에 비해 LED칩(210)으로부터 발생된 빛의 광경로가 길어지기 때문에 보다 넓은 조도 분포 형성에 유리한 특성을 갖기 때문이다. This is because the light path of the light generated from the
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED(200)는 기존의 LED(도 2의 30)에 비해 보다 넓은 빛의 지향각을 갖게 되므로, 백라이트 유닛(120) 내의 색섞임 공간을 증가시킬 수 있다.As described above, since the
따라서, LED(200)와 다수의 광학시트(127) 사이간격(A)을 줄일 경우에도 LED(200)에 대응하는 영역에서 핫스팟(hot spot)이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, LED(200)와 이에 인접한 LED(200) 사이에 LED(200)로부터 출사된 빛이 서로 중첩 및 혼합되지 않는 암부(도 3의 B)가 발생하는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, it is possible to prevent a hot spot from being generated in an area corresponding to the
이로 인하여, LED 무라(mura) 현상이 발생하는 것을 방지하게 되며, 백라이트 유닛(120)의 두께를 줄일 수 있다. This prevents the LED mura phenomenon from occurring and the thickness of the
특히, 본 발명의 실시예에 따른 LED(200)는 렌즈(도 2의 38)를 필요로 하지 않음으로써, 렌즈(도 2의 38)의 구조적인 특성에 의해 컬러스폿이 발생하는 문제점을 방지할 수 있다.Particularly, since the
또한, 렌즈(도 2의 38)를 형성하는 공정을 삭제할 수 있어, LED(200)의 제조공정의 효율성을 향상시킬 수 있는데, 즉, 렌즈(도 2의 38)는 금형을 통한 사출형태로 제작함으로써 그 공정이 매우 까다롭고 공정비용이 높은 단점을 갖는다. 따라서, 본 발명의 LED(200)는 렌즈(도 2의 38)를 형성하는 공정을 삭제 할 수 있으므로, 기존의 렌즈(도 2의 38)를 포함하는 LED(도 2의 30)에 비해 LED(200) 제조공정을 향상시킬 수 있으며, 공정비용 또한 절감할 수 있다. In addition, the process of forming the lens (38 in FIG. 2) can be eliminated, and the efficiency of the manufacturing process of the
또한, 본 발명의 LED(200)는 많은 열이 발생하는 LED칩(210)의 방열을 위해 구비해야 했던 방열슬러그(도 2의 33)를 삭제할 수 있다. 즉, 본 발명의 LED(200)는 LED칩(210)이 투명수지(미도시) 상부에 위치하도록 함으로써, LED칩(210)으로부터 발생된 많은 열을 투명수지(미도시)를 통해 방열할 수 있으므로, 별도의 방열슬러그(도 2의 33)를 삭제할 수 있는 것이다. In addition, the
도 8a ~ 8b는 종래의 LED와 본 발명의 실시예에 따른 LED의 지향각에 따른 색 편차를 나타낸 시뮬레이션 결과이다. 여기서, 도 8a는 일반적인 LED의 색 편차를 나타낸 사진이며, 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 LED의 지향각에 따른 색 편차를 나타낸 시뮬레이션 결과이다. 8A to 8B are simulation results showing color deviations according to the conventional LED and the orientation angle of the LED according to the embodiment of the present invention. Here, FIG. 8A is a photograph showing a color deviation of a general LED, and FIG. 8B is a simulation result showing a color deviation according to a directivity angle of an LED according to an embodiment of the present invention.
도 8a와 도 8b를 살펴보면, 도 8b가 도 8a에 비해 지향각에 따라 색상의 변화가 없는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 8A and 8B, it can be seen that FIG. 8B shows no change in color depending on the orientation angle as compared with FIG. 8A.
즉, 본 발명의 LED(200)는 일반적인 LED(도 2의 30)에 비해 LED(200)로부터 출사되는 빛의 각도에 따라 색 편차가 없이 균일한 색상을 구현하는 것을 확인할 수 있다. In other words, the
도 9a ~ 9b와 도 10a ~ 10b는 종래의 LED와 본 발명의 실시예에 따른 LED의 조도를 비교하기 위한 사진으로, 도 9a 및 도 10a는 일반적인 LED의 조도를 나타낸 사진이며, 도 9b 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 LED의 조도를 나타낸 사진이다. FIGS. 9A to 9B and FIGS. 10A to 10B are photographs for comparing illuminance of a conventional LED with an LED according to an embodiment of the present invention. FIGS. 9A and 10A are photographs showing illuminance of a typical LED, 10b are photographs showing the illuminance of the LED according to the embodiment of the present invention.
도 9a와 9b를 비교하면, 도 9b의 사진이 도 9a의 사진에 비해 중앙부의 조도가 더욱 넓게 형성되는 것을 확인할 수 있으며, 중앙부의 조도 외에도 전체적으로 도 9b의 사진의 조도가 도 9a의 사진의 조도에 비해 보다 넓은 범위로 측정되는 것을 확인할 수 있다. 9A and 9B, it can be seen that the photograph of FIG. 9B is formed to have a wider illuminance at the central portion than the photograph of FIG. 9A. In addition to the illuminance at the central portion, the illuminance of the photograph of FIG. As shown in Fig.
이는, 본 발명의 실시예에 따라, LED칩(도 6b의 210)을 리버스 형태로 실장하고, LED칩(도 6b의 210)으로부터 발생된 빛을 케이스(도 6b의 230)의 반사면(도 6b의 270)을 통해 반사되도록 한 후 LED(도 6b의 200) 외부로 출사되도록 함으로써, LED칩(도 6b의 210)으로부터 발생된 빛의 광경로가 길어져, LED칩(도 6b의 210) 상부에 렌즈(도 2의 38)가 위치하는 일반적인 LED(도 2의 30)에 비해 보다 넓은 범위로 광지향각이 향상됨을 알 수 있다.This is because the LED chip (210 in FIG. 6B) is mounted in a reverse shape and the light generated from the LED chip (210 in FIG. 6B) is reflected on the reflecting surface of the case The light path of the light generated from the LED chip 210 (shown in FIG. 6B) becomes long, and the LED chip (210 of FIG. 6B) The light directing angle is improved to a wider range as compared with a general LED (30 in Fig. 2) where the lens (38 in Fig. 2) is located.
따라서, LED(200)와 다수의 광학시트(도 5의 127) 사이간격(도 5의 A)을 줄일 경우에, 도 9a의 일반적인 LED(도 2의 30)는 도 10a에 도시한 바와 같이 이웃하는 LED(도 2의 30) 사이에서 LED(도 2의 30) 상부의 중앙부에 비해 낮은 휘도를 갖는 암부(도 3의 B)가 발생하여, 이를 통해 휘도 얼룩(mura) 현상이 발생하게 되고, 나아가 휘도 불균일에 따른 액정표시장치의 표시품질의 저하 문제를 야기시키게 되나, 본 발명의 LED(도 6b의 200)는 빛의 지향각을 향상시킴으로써 도 10b에 도시한 바와 같이, 이웃하는 LED(도 6b의 200) 사이에서 LED(도 6b의 200) 상부의 중앙부에 비해 낮은 휘도를 갖는 암부가 발생하는 것을 방지함으로써, 이를 통해 휘도 얼룩(mura) 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Therefore, when reducing the distance (A in FIG. 5) between the
나아가 휘도 불균일에 따른 액정표시장치의 표시품질의 저하 문제가 발생하는 것을 방지하게 된다. Furthermore, it is possible to prevent the display quality of the liquid crystal display device from deteriorating due to the luminance unevenness.
따라서, 본 발명의 액정표시장치는 백라이트 유닛(도 5의 120)의 두께를 감소시킬 수 있다. Therefore, the liquid crystal display device of the present invention can reduce the thickness of the backlight unit (120 in Fig. 5).
또한, 렌즈(도 2의 38)의 구조적인 특성에 의해 컬러스폿이 발생하는 문제점을 방지할 수 있으며, 렌즈(도 2의 38) 및 방열슬러그(도 2의 33)를 삭제할 수 있어, LED(200)의 제조공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. Further, it is possible to prevent the occurrence of color spots due to the structural characteristics of the lens (38 in Fig. 2) and to eliminate the lens (38 in Fig. 2) and the heat dissipating slug (33 in Fig. 2) 200) can be improved.
도 11a ~ 11d는 본 발명의 실시예에 따른 LED의 제조공정을 개략적으로 도시한 공정 단면도이다.11A to 11D are process cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of an LED according to an embodiment of the present invention.
도 11a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 LED(200)의 제어부(220)를 이루는 케이스(230)를 구비하는데, 케이스(230)는 밑면과 이의 네 가장자리가 소정높이 수직 절곡된 측면을 갖는 사각의 박스 형상으로, 밑면과 마주보는 전방을 개구하여 이의 내부에 수납공간(230a)을 형성한다. As shown in FIG. 11A, a
이때, 수납공간(230a)은 케이스(230)의 밑면을 향해 볼록한 돔(dome) 형태를 갖도록 하며, 이의 수납공간(230a)의 내면은 반사면(270)을 이루도록 형성하며, 수납공간(230a)의 중심부에는 밑면으로부터 전방을 향해 돌출된 요홈(231)을 형성한다. At this time, the
그리고, 이러한 케이스(230)에는 외부로 노출되도록 양/음극 전극리드(240a, 240b)가 형성되어 있다. In this
다음으로 도 11b에 도시한 바와 같이, 케이스(230)의 개구된 전방에 LED칩(210)을 위치시키는데, LED칩(210)은 홈(310)이 형성된 베이스기판(300) 상에 실장되어 있으며, 와이어(250)가 연결되어 있다.Next, as shown in FIG. 11B, the
이러한 LED칩(210)은 LED칩(210)으로부터 발생된 빛이 케이스(230) 수납공간(230a)의 반사면(270)을 향해 출사되도록 케이스(230)의 개구된 전방에 리버스(reverse) 형태로 위치한다. The
이때, 베이스기판(300)은 절연 기판을 사용하며, 그 재질로는 유리나 플라스틱을 예를 들 수 있다.At this time, the
그리고, LED칩(210)과 연결된 와이어(250)는 케이스(230)의 외부로 노출되도록 형성된 양/음극 전극리드(240a, 240b)와 전기적으로 연결된다. The
다음으로 도 11c에 도시한 바와 같이, 베이스기판(300)에 형성된 홈(310)을 통해 케이스(230)의 수납공간(230a)으로 형광체(260)가 혼합된 투명수지(미도시)를 주입한 후, 형광체(260)가 혼합된 투명수지(미도시)를 경화한다.Next, as shown in FIG. 11C, a transparent resin (not shown) mixed with the
이후, 도 11d에 도시한 바와 같이, 베이스기판(300)을 식각하여 제거함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 LED(200)의 제조공정을 완료하게 된다. Then, as shown in FIG. 11D, the
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
200 : LED
210 : LED칩, 220 : 제어부, 230 : 케이스, 230a : 수납공간, 231 : 요홈
240a, 240b : 양극 및 음극 전극리드, 250 : 와이어, 260 : 형광체
270 : 반사면 200: LED
210: LED chip, 220: control unit, 230: case, 230a: storage space, 231: groove
240a, 240b: positive and negative electrode lead, 250: wire, 260: fluorescent material
270: Reflecting surface
Claims (10)
상기 투명수지 상부의 상기 케이스의 중앙부에 위치하며, 상기 반사면을 향해 빛을 출사하는 LED칩과;
상기 케이스의 외부로 노출되어 있으며, 각각 상기 케이스의 가장자리부에 배치되어 상기 LED칩으로부터 이격되며, 와이어를 통해 상기 LED칩과 전기적으로 연결되는 양극 전극리드 및 음극 전극리드
를 포함하며,
상기 형광체는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지 중 선택된 하나와 혼합된 상태로 상기 수납공간 전체를 채우고,
상기 수납공간의 중심부에는 상기 케이스의 밑면으로부터 상기 전방을 향하여 돌출된 원뿔형태의 요홈이 배치되고,
상기 LED칩으로부터 출사된 빛은, 상기 반사면에 의해 반사된 후, 상기 LED칩에 대응되는 상기 케이스의 상기 중앙부의 개구영역은 통하지 않고, 상기 양극 전극리드 및 상기 음극 전극리드에 대응되는 상기 케이스의 상기 가장자리부의 개구영역만을 통하여 상기 전방을 향해 외부로 출사되는 발광다이오드.
A case which is open toward the front and in which a storage space is defined, the inner surface of which is made of a reflective surface, the storage space being filled with a transparent resin including a phosphor;
An LED chip positioned at a central portion of the case on the transparent resin and emitting light toward the reflection surface;
And an anode electrode lead and a cathode electrode lead which are exposed to the outside of the case and are respectively disposed at edge portions of the case and spaced apart from the LED chip and electrically connected to the LED chip through a wire,
/ RTI >
Wherein the phosphor is filled with a selected one of an epoxy resin or a silicone resin to fill the entire storage space,
A conical recess protruding from the bottom of the case toward the front is disposed at the center of the storage space,
The light emitted from the LED chip is reflected by the reflecting surface and does not pass through the opening area of the center portion of the case corresponding to the LED chip and passes through the case corresponding to the positive electrode lead and the negative electrode lead, Is emitted to the outside only through the opening region of the edge portion of the light emitting diode.
상기 케이스는 상기 전방과 마주보는 상기 밑면과 이의 네 가장자리가 수직 절곡된 측면으로 이루어지며, 상기 수납공간은 상기 밑면을 향해 볼록한 돔(dome) 형태인 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the case has a vertically curved side surface and a bottom surface facing the front side, and the storage space is in the form of a dome convex toward the bottom surface.
상기 LED칩은 청색LED칩이며, 상기 형광체는 황색형광체인 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the LED chip is a blue LED chip, and the phosphor is a yellow phosphor.
상기 LED칩은 UVLED칩이며, 상기 형광체는 적(R), 녹(G), 청색(B)의 형광체인 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the LED chip is a UVLED chip, and the phosphor is a red (R), green (G), and blue (B) phosphor.
LED칩이 실장되어, 상기 LED칩을 케이스의 중앙부의 개구된 전방에 상기 LED칩으로부터 출사된 빛이 상기 반사면을 향하도록 위치시키며, 홈이 형성된 베이스기판을 위치하는 단계와;
상기 홈을 통해 상기 수납공간으로 형광체가 혼합된 투명수지를 주입하는 단계와;
상기 수납공간에 채워진 상기 투명수지를 경화하는 단계와;
상기 경화된 투명수지의 상부로 상기 베이스기판을 식각하여 제거하는 단계
를 포함하고,
상기 케이스에는, 각각 상기 케이스 외부로 노출되고 상기 케이스의 가장자리부에 배치되어 상기 LED칩으로부터 이격되는 양극 전극리드 및 음극 전극리드가 형성되고,
상기 형광체는 에폭시 수지 또는 실리콘 수지 중 선택된 하나와 혼합된 상태로 상기 수납공간 전체를 채우고,
상기 수납공간의 중심부에는 상기 케이스의 밑면으로부터 상기 전방을 향하여 돌출된 원뿔형태의 요홈이 배치되고,
상기 LED칩으로부터 출사된 빛은, 상기 반사면에 의해 반사된 후, 상기 LED칩에 대응되는 상기 케이스의 상기 중앙부의 개구영역은 통하지 않고, 상기 양극 전극리드 및 음극 전극리드에 대응되는 상기 케이스의 상기 가장자리부의 개구영역만을 통하여 상기 전방을 향해 외부로 출사되는 발광다이오드 제조방법.
Preparing a case in which a storage space defined by a front surface and a back surface is defined;
Mounting the LED chip on the base substrate on which the grooves are formed by locating the LED chip in front of the center of the case with the light emitted from the LED chip facing the reflective surface;
Injecting a transparent resin mixed with the phosphor into the storage space through the groove;
Curing the transparent resin filled in the storage space;
Etching the base substrate with the upper portion of the cured transparent resin
Lt; / RTI >
And a cathode electrode lead and a cathode electrode lead, which are exposed to the outside of the case and are disposed at the edge portion of the case,
Wherein the phosphor is filled with a selected one of an epoxy resin or a silicone resin to fill the entire storage space,
A conical recess protruding from the bottom of the case toward the front is disposed at the center of the storage space,
Wherein the light emitted from the LED chip is reflected by the reflecting surface and does not pass through the opening area of the central portion of the case corresponding to the LED chip but passes through the case corresponding to the positive electrode lead and the negative electrode lead And the light is emitted externally toward the front through only the opening region of the edge portion.
상기 케이스의 전방에 상기 베이스기판을 위치시킨 후, 상기 LED칩과 상기 양극 전극리드 및 상기 음극 전극리드를 와이어를 통해 전기적으로 연결시키는 발광다이오드 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the LED chip, the anode lead, and the cathode lead are electrically connected through a wire after positioning the base substrate in front of the case.
상기 LED 어셈블리와, 상기 LED 어셈블리 상에 안착되는 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과;
상기 백라이트 유닛 상에 안착되는 액정패널과;
상기 백라이트 유닛 및 상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트메인과;
상기 서포트메인 배면과 밀착되어 구성되는 커버버툼과;
상기 액정패널 가장자리를 테두리하며 상기 서포트메인 및 커버버툼에 조립 결합되는 탑커버
를 포함하는 액정표시장치.
A bar-shaped printed circuit board; A case which is mounted on the printed circuit board at a predetermined distance and which is open toward the front and defines a storage space having an inner surface as a reflection surface and the storage space is filled with a transparent resin including a fluorescent material; An LED chip positioned at a central portion of the case on the transparent resin and emitting light toward the reflection surface; And a cathode electrode lead and a cathode electrode lead that are exposed to the outside of the case and are respectively disposed at edge portions of the case and spaced apart from the LED chip and electrically connected to the LED chip through a wire, Wherein the housing space is filled with a selected one of an epoxy resin and a silicone resin, and a conical groove protruding from the bottom of the case toward the front is disposed in the center of the storage space, Wherein the opening portion of the center portion of the case corresponding to the LED chip does not pass through after the light is reflected by the reflective surface and the opening portion of the edge portion of the case corresponding to the positive electrode lead and the negative electrode lead, And a light emitting diode which is externally emitted toward the front through only the region LED assembly and;
A backlight unit including the LED assembly and an optical sheet seated on the LED assembly;
A liquid crystal panel mounted on the backlight unit;
A backlight unit and a support main body surrounding an edge of the liquid crystal panel;
A cover bottom formed in close contact with the support main back surface;
A cover main body and a cover bottom,
And the liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100064467A KR101765797B1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Light emitting diode and method for fabricating of the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100064467A KR101765797B1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Light emitting diode and method for fabricating of the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120003717A KR20120003717A (en) | 2012-01-11 |
KR101765797B1 true KR101765797B1 (en) | 2017-08-07 |
Family
ID=45610591
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100064467A KR101765797B1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Light emitting diode and method for fabricating of the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101765797B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102625207B1 (en) * | 2021-08-25 | 2024-01-16 | 한국과학기술연구원 | An optical device assembly, an optical device module including the same, and an optical device package including the optical device module |
CN116454193B (en) * | 2023-06-15 | 2023-08-22 | 深圳市康普信息技术有限公司 | LED packaging structure and packaging method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001111119A (en) * | 1999-10-08 | 2001-04-20 | Nichia Chem Ind Ltd | Light emitting device and manufacturing method thereof |
JP2002151746A (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Toyoda Gosei Co Ltd | Reflection type light emitting diode |
-
2010
- 2010-07-05 KR KR1020100064467A patent/KR101765797B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001111119A (en) * | 1999-10-08 | 2001-04-20 | Nichia Chem Ind Ltd | Light emitting device and manufacturing method thereof |
JP2002151746A (en) * | 2000-11-14 | 2002-05-24 | Toyoda Gosei Co Ltd | Reflection type light emitting diode |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120003717A (en) | 2012-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2120088A1 (en) | Backlight Unit Including Light Emitting Diodes and Liquid Crystal Display Device Including the Same | |
KR101747340B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20120058928A (en) | Liquid crystal display device | |
JP2008227423A (en) | Light source device and liquid crystal display device | |
KR20150025728A (en) | Light emitting diode assembly and liquid crystal display device having the same | |
KR20120057726A (en) | Liquid crystal display device | |
KR101754228B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR101763188B1 (en) | Liquid crystal display device | |
WO2011074352A1 (en) | Display device and television receiver | |
KR101823013B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20120010070A (en) | Liquid crystal display device | |
KR101758719B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR101765797B1 (en) | Light emitting diode and method for fabricating of the same | |
KR20110138966A (en) | Light emitting diode and method of fabricating the same | |
KR20140094318A (en) | LED assembly and liquid crystal display device using the same | |
KR101946263B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR20120044195A (en) | Liquid crystal display device | |
KR102355584B1 (en) | Backlight Unit and Display Device having the same | |
JP2007184493A (en) | Light source device and display device | |
KR101684611B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR101844908B1 (en) | Diffusion plate and liquid crystal display device including the same | |
KR101757751B1 (en) | LED assembly and liquid crystal display device using the same | |
KR101815553B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR101744873B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR101667791B1 (en) | Light emitting diode and liquid crystal display device including the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
GRNT | Written decision to grant |