KR101796584B1 - 발광 소자모듈 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 발광 소자모듈은 COB 타입의 발광 소자를 어레이 배열하는데 비해 두께를 슬림하게 형성할 수 있다.

Description

발광 소자모듈{LED Module}
실시예는 발광 소자모듈에 관한 것이다.
백라이트 유닛, 및 조명장치에서 점차 LED와 같은 반도체 발광 소자의 사용이 증가하고 있다. LED와 같은 반도체 발광 소자는 장 수명, 소형, 및 저전력의 특징을 가지므로, 형광램프를 이용한 기존의 광원을 대체하고 있으며, 특히 슬림한 외관을 요구하는 노트북이나 휴대형 전자장치의 디스플레이장치의 백라이트 유닛으로 각광받고 있다.
반도체 발광 소자가 백라이트 유닛, 또는 이에 준하는 광원으로서 이용될 경우, 디스플레이장치의 면적에 따라 기판에 실장되는 발광 소자의 개수가 증가하게 된다. 발광 소자가 슬림한 외형을 중시하는 디스플레이장치에 실장될 때, 충분한 방열 성능과 휘도를 구현하여야 하므로, 통상 발광 칩에 봉지재를 렌즈 형상으로 몰딩한 COB(Chip On Board) 타입의 발광 소자가 기판에 어레이 배열되고 있다. 그러나, COB 타입의 발광 소자가 기판에 어레이 배열되면 각 발광 소자가 독립적으로 방열을 수행하고, 봉지재에 의해 구현되는 렌즈 형상이 빛의 방출 특성을 향상시키는 장점이 있으나, 기판에 실장되는 발광 소자의 개수가 증가할수록 불량률이 증가하며, 발광 소자모듈의 광량을 늘리기 위해 발광 칩의 크기를 증가시킬수록 발광 소자모듈의 두께가 두꺼워지는 단점이 있다. 이는, 봉지재를 이용하여 렌즈 형상을 구현할 때, 발광 칩이 실장되는 기판을 실장면을 기준으로 가로 방향의 길이가 증가할수록 봉지재가 발광 칩을 커버하는 부피가 커지므로, 전체 백라이트 유닛의 부피가 증가하는데 기인한다.
따라서, 기판의 면적이 증가하고, 백라이트 유닛에 실장되는 각 단위 발광 칩의 길이방향 치수가 증가하더라도 백라이트 유닛을 슬림하게 구현 가능하며, 동시에 균일한 색좌표를 가질 수 있는 방안이 요구된다.
실시예는 균일한 색좌표를 구현하면서, 슬림한 발광 소자모듈을 제공함에 있다.
실시예에 따른 발광 소자는, 기판상에 실장되는 복수의 발광 소자, 상기 복수의 발광 소자 상에 형광체 시트 및 상기 형광체 시트와 상기 복수의 발광 소자 사이에 형성되는 봉지재를 포함하고, 상기 기판에서 상기 형광체 시트까지의 거리가 일정할 수 있다.
여기서, 상기 형광체 시트의 일 면에는 프리즘 구조, 또는 렌즈 구조가 형성될 수 있다.
또한, 상기 형광체 시트는, 상기 발광 소자의 발광 칩이 상기 기판에서 이루는 높이 대비 적어도 2배의 길이로 상기 기판과 이격될 수 있다.
실시예에 따른 발광 소자모듈은, COB 타입의 발광 소자를 어레이 배열하는데 비해 슬림하게 형성할 수 있으며, 형광체 시트의 형광체 균일도를 미리 스크리닝 가능하고, 형광체 시트의 교체를 통해 원하는 파장대의 빛을 얻을 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광 소자모듈에 대한 단면도를 나타낸다.
도 2는 제2실시예에 따른 발광 소자모듈의 단면도를 도시한다.
도 3과 도 4는 실시예에 따른 발광 소자모듈과 비교 설명하기 위한 통상적인
발광 소자의 일 예에 따른 참조도면을 나타낸다.
도 5 내지 도 8은 제1, 및 제2실시예에 따른 발광 소자모듈을 형성하는 과정
을 설명하기 위한 참조도면을 나타낸다.
도 9a는 실시예에 따른 발광소자모듈을 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 9b는 도 9a의 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
도 10은 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 11은 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
실시예에 대한 설명에서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴이나 타 구조물의 "위(on)"에, "아래(under)"에, 상측(upper)에, 또는 하측(lower)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)", "아래(under)", 상측(upper), 및 하측(lower)은 "직접(directly)" 또는 "다른 층, 또는 구조물을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 각 층, 또는 구조물들간의 위치관계에 대한 설명은 본 명세서, 또는 본 명세서에 첨부되는 도면을 참조하도록 한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광 소자모듈에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 제1실시예에 따른 발광 소자모듈에 대한 단면도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 제1실시예에 따른 발광 소자모듈은 기판(10), 복수의 발광 소자(20a ∼ 20n), 형광체 시트(30), 및 프리즘 시트(40)를 포함한다.
기판(10)은 FR-4 기판, 에폭시 수지 기판 , 크라프트지에 페놀수지를 합성 후, 적층 형성하는 폴리 수지(PP) 기판, FPCB(Flexible PCB), 세라믹 기판, 및 금속 기판 중 하나일 수 있으며, 양면, 또는 단면 기판이거나, 복층으로 구성되는 다층 기판일 수도 있다. 기판(10)상에는 복수의 발광 소자(20a ∼ 20n)들이 기판(10)의 평면에 어레이 배열되어 면 광원을 형성할 수 있다. 발광 소자(20a ∼ 20n)는 일정한 간격마다 배열될 수 있으며, 각 발광 소자(20a ∼ 20n)는 와이어(예컨대 참조부호 21, 22)를 통해 기판(10)에 솔더링 될 수 있다. 제1실시예에서는 한 쌍의 와이어(21, 22)를 구비하는 수평형 발광 소자(20a ∼ 20n)를 예시하고 있으나, 이 외에 수직형 발광 소자, 또는 플립칩 방식의 발광 소자가 기판(10)에 배열되어도 무방하다. 다만 이에 한정하지는 않는다.
형광체 시트(30)는 발광 소자(20a ∼ 20n)에 대한 와이어 본딩 공정이 처리된 후, 와이어(예컨대, 참조부호 21, 22)와 접촉하지 않는 범위에서 기판(10) 방향으로 최대한 근접 배치될 수 있다. 형광체 시트(30)는 기판(10)에 실장되는 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 출력되는 빛의 파장과 최종적으로 원하는 파장에 따라 그 종류가 결정될 수 있다. 예컨대, 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 방출되는 빛의 파장이 청색 광의 파장인 경우, 형광체 시트(30)는 황색 형광체를 포함할 수 있으며, 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 방출되는 청색 광이 황색 형광체에 의해 여기되어 백색광을 형성할 수 있다.
이때, 형광체 시트(30)는 액상의 봉지재에 함입된 형태가 아니라, 유리, 합성수지, 또는 투명 재질에 의해 고형화된 고체 상태이므로 형광체의 균일도나 밀도는 제1실시예에 따른 발광 소자모듈의 제조 공정 내내 변하지 않는다. 따라서, 실시예에 따른 발광 소자모듈에 대한 제조공정 중, 형광체 시트(30)를 기판(10) 위에 대면할 경우, 형광체 시트(30)의 균일도나 불량 여부를 스크리닝(screening)할 수 있음은 물론이다.
통상적인 COB(Chip On Board) 타입의 발광 소자를 이용하여 실시예에 따른 발광 소자모듈을 구성하는 경우에는, 점성을 갖는 봉지재가 돔(dome)을 이루며 기판(10)에 점착된 후, 경화되므로 봉지재(5)에 포함된 형광체의 균일도가 떨어지거나, 불량이 발생했을 때 발광 소자(20a ∼ 20n)의 교체가 어렵다. 반면, 실시예에 따른 발광 소자모듈을 구성하는 각 발광 소자(20a ∼ 20n)는 봉지재(5)로 밀봉되지 않은 발광 소자(20a ∼ 20n)가 기판(10)상에 실장된 후, 형광체 시트(30)를 그 위에 위치시킨 후, 발광 소자(20a ∼ 20n)나 형광체 시트(30)의 불량 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과 발광 소자(20a ∼ 20n)나 형광체 시트(30)가 불량인 경우, 봉지재(5)로 밀봉하기 전 교체할 수 있다.
봉지재(5)는 투명, 또는 반투명 재질로 형성되는 것이면 어떠한 재질이든 무관하며, 본 실시예에서, 봉지재(5)는 형광체를 포함하지 않는다. 봉지재(5)는 발광 소자(20a ∼ 20n)를 외부와 격리되도록 밀봉하며, 봉지재(5)에 포함되는 입자는 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 방출되는 빛을 적절히 산란시킬 수 있도록 한다. 봉지재(5)에 형광체가 포함되지 않음에 따라, 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 방출되는 빛과 가장 근접하게 위치하는 형광체가 손상되지 않도록 할 수 있다. 형광체는 형광체 시트(30)에 포함되며, 발광 소자(20a ∼ 20n)와 이격되므로 형광체의 손실을 최소화할 수 있으며, 이러한 특징은 실시예에 따른 발광 소자모듈의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
봉지재(5)는 에폭시, 또는 실리콘 재질일 수 있으나, 이 외에도 광 투과율이 40 ∼ 70% 이상인 재질이라면 봉지재(5)로서 이용될 수 있다. 또한, 봉지재(5)는 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 방출되는 빛을 적절히 산란시키기 위한 확산제가 별도로 포함되거나, 또는 미세한 입자 형태의 실리콘이 포함될 수도 있다.
한편, 실시예에 따른 발광 소자모듈을 슬림하게 형성하기 위해, 형광체 시트(30)는 발광 소자(20a ∼ 20n)와 최대한 근접하게 배치된다. 형광체 시트(30)는 각 발광 소자(20a ∼ 20n)의 와이어(예컨대 참조부호 21, 22)와 접촉하지 않는 범위에서 발광 소자(20a ∼ 20n)와 근접하게 배치될 수 있다.
그러나, 형광체 시트(30)와 발광 소자(20a ∼ 20n)의 거리가 너무 근접될 경우에는 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 방출되는 빛이 충분히 확산되지 못하고 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 수직한 상측으로 집중될 수 있는 바, 형광체 시트(30)는 발광 소자(20a ∼ 20n)가 기판(10)에서 실장되는 높이(d2) 대비 2배 이상의 길이로 기판(10)과 이격되는 것이 바람직하다.
예컨대, 발광 소자(20a ∼ 20n)의 가로 길이와 높이(d2)가 각각 1mm, 및 0.5mm 라고 가정하면, 형광체 시트(30)와 기판(10) 사이의 거리(d3)는 1mm, 또는 그 이상의 거리로 이격될 수 있다.
본 실시예에서 형광체 시트(30)상에 프리즘 시트(40)가 추가로 부착되어 빛의 확산성을 향상시킬 수 있다. 프리즘 시트(40)는 형광체 시트(30)에 홈을 파서 형성할 수도 있으나, 본 실시예에 예시된 바와 같이 독립적인 시트의 형태로 구현될 수도 있다. 프리즘 시트(40)는 발광 소자(20a ∼ 20n)에서 방출되는 빛을 적절히 확산시켜 눈부심이 적고 휘도가 균일한 광원을 형성하도록 한다.
도 2는 제2실시예에 따른 발광 소자모듈의 단면도를 도시한다.
도 2를 참조하면, 제2실시예에 따른 발광 소자모듈은 형광체 시트(30)에 렌즈 구조물을 형성하여 빛의 집중성을 향상시키는 일 예를 나타낸 것으로, 도 1을 통해 설명된 기판(10), 발광 소자(20a ∼ 20n), 봉지재(5)에 대한 구조와 특징은 동일하므로, 동일한 참조부호를 부여하도록 한다. 또한, 도 1을 통해 설명된 기판(10), 발광 소자(20a ∼ 20n), 및 봉지재(5)에 대한 설명은 도 1의 내용을 준용하도록 하며, 중복되는 설명은 생략하도록 한다
제2실시예에서, 형광체 시트(30) 상에는 에폭시, 또는 실리콘 재질의 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)이 형성될 수 있다. 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)은 형광체 시트(30)상에 액상의 실리콘이나 에폭시를 드롭(drop)시킨 후 경화시켜 형성하거나, 또는 렌즈 형상을 포함하는 별도의 시트를 부착하여 형성할 수도 있다.
여기서, 제2실시예에 따른 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)은 발광 소자(20a ∼ 20n)를 밀봉하지 않아도 되므로 통상의 COB 타입의 발광 소자와는 달리 높이(d4)와 폭(d5)이 작게 형성될 수 있다.
통상적인 COB 타입의 발광 소자는 봉지재가 발광 소자의 주변을 완전히 밀봉해야 하므로 발광 소자의 가로 폭보다 더 길어야 하며, 발광 소자에서 방출되는 빛에 적절한 굴절 효과를 주기 위해서는 발광 소자의 높이에 비해 더 높이 형성될 필요가 있다.
따라서, 제2실시예에 따른 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)은 형광체 시트(30)에 봉지재(5)를 드롭시킨 후, 얇게 퍼지도록 형성할 수 있다. 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)의 가로 길이(d5)는 발광 소자(20a ∼ 20n)의 가로 길이(d1)에 비해 작게 형성할 수 있으며, 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)의 높이(d4)는 발광 소자(20a ∼ 20n)의 높이(d2)에 비해 작게 형성할 수 있다. 물론, 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)의 높이(d4)와 가로 길이(d5)는 발광 소자(20a ∼ 20n)의 높이(d2)와 가로 길이(d1)에 비해 좀 더 크게 형성할 수도 있다.
다른 한편으로, 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)의 가로 길이(d5)는 발광 소자(20a ∼ 20n)의 가로 길이(d1)에 비해 길게 형성할 수도 있다. 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)의 가로 길이(d5)는 형광체 시트(30)와 기판(10)의 거리에 따라 증감될 수 있다. 만일, 형광체 시트(30)가 발광 소자(20a ∼ 20n)의 가로 길이(d1)에 비해 두 배 이상의 길이로 기판(10)과 이격되는 경우, 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)의 가로 길이(d5)는 증가할 수 있으며, 반대로, 형광체 시트(30)가 발광 소자(20a ∼ 20n)의 가로 길이(d1) 대비 두배, 또는 그 이하인 경우에는 렌즈 구조물(50a ∼ 50n)의 가로길이가 가로 길이(d5)에 비해 작게 형성될 수 있다.
도 3과 도 4는 실시예에 따른 발광 소자모듈과 비교 설명하기 위한 통상적인 발광 소자의 일 예에 따른 참조도면을 나타낸다.
먼저, 도 3은 통상적인 COB 타입의 발광 소자가 기판(60)에 실장된 것을 예시한다. 도 3에 도시된 발광 소자는 가로 길이가 d10인 발광 칩(61)을 포함하며, 봉지재(63)는 발광 칩(61) 상에 도포되어 렌즈 형상으로 형성된다. 이때, 봉지재(63)는 발광 칩(61)을 충분히 밀봉하여야 하므로, 발광 칩(61)의 가로 길이(d10)에 비해 더 길게 형성되어야 한다. 도 3에서, 봉지재(63)는 발광 칩(61)의 와이어(62)와 기판(60)이 접촉되는 영역이 밀봉되도록 하기 위해, d11의 길이까지 확장되어 있음을 볼 수 있다. 또한, 발광 칩(61)에서 방출되는 빛이 중심부로 집중될 수 있도록 봉지재(63)는 충분한 높이로 형성된다. 이때, 봉지재(63)에는 발광 칩(61)에서 방출된 빛을 백색광, 또는 원하는 파장대의 빛이 나오도록 하는 형광체를 포함하며, 형광체는 발광 칩(61)과 매우 가까이 위치하게 된다. 따라서, 발광 칩(61)의 광 출력이 증가할수록 형광체가 열화되는 현상이 가속화될 수 있으며, 봉지재(63)의 폭과 높이에 의해 도시된 발광 소자가 기판(60)에 실장되어 발광 소자모듈을 구성할 때, 발광 소자모듈을 슬림하게 구현하기 어려워진다.
다음으로, 도 4는 도 3에 도시된 발광 소자와 비교 설명하기 위해 참조되는 COB 타입 발광 소자의 일 예에 대한 참조도면을 나타낸다.
도 4에 도시된 발광 소자에 포함되는 발광 칩(71)은 도 3의 발광 칩(61)에 비해 가로 폭(d12)이 증가된 고출력 발광 소자를 도시한다. 발광 칩(71)의 가로 길이(d12)가 증가하는 만큼, 발광 칩(71)에서 방출되는 광량은 증가하는 반면, 가로 길이(d12)가 증가된 발광 칩(71)을 기판(70)에 실장 후, 봉지재(73)로 밀봉할 때, 봉지재(73)의 가로 길이(d13)가 발광 칩(71)의 가로 길이(d12)가 늘어나는 만큼 더 길어질 수 있다.
도 4에서, 발광 칩(71)의 가로 길이(d12)가 늘어나면, 봉지재(73)는 발광 칩(71)에서 기판(70)으로 향하는 와이어(72)가 본딩되는 영역까지 밀봉해야 하므로, 실제, 봉지재(72)가 밀봉해야 하는 범위가 증가하며, 봉지재(73)는 COB 타입의 반원형으로 만들어지므로 가로 길이(d13)가 늘어난 만큼 높이(d14)도 크게 증가할 수 있다. 따라서, 발광 칩(71)의 크기를 늘려 광 출력을 증가시키는 만큼 발광 소자에서 봉지재(73)가 차지하는 면적과 높이가 증가하여야 한다. 따라서, 통상적인 발광 소자모듈에 적용되는 COB 타입의 발광 소자는 슬림한 외관을 요구하는 전자기기에서 광 출력을 증가시키는데 한계를 가지며, 광 출력이 증가하는 만큼 두께가 증가되어야 한다.
반면, 제1, 및 제2실시예에 따른 발광 소자모듈은 기판(10)에 실장되는 각 발광 소자(20a ∼ 20n)가 봉지재(5)에 의해 렌즈형상을 구현할 필요가 없으므로 발광 소자(20a ∼ 20n)의 가로 방향 길이와 전체 발광 소자모듈의 두께는 큰 상관관계를 갖지 않도록 할 수 있으며, 이는 광 출력을 증가시키면서도 슬림한 외관의 발광 소자모듈을 구현할 수 있도록 한다.
도 5 내지 도 8은 제1, 및 제2실시예에 따른 발광 소자모듈을 형성하는 과정을 설명하기 위한 참조도면을 나타낸다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 먼저, 도 5에서 발광 소자(110a ∼ 110n)를 기판(100)상에 마운트하며, 도 6은 기판(100)에 마운트된 발광 소자(110a ∼ 110n)에 와이어 본딩 공정을 수행하여 발광 소자(110a ∼ 110n)를 기판(100)에 솔더링하는 과정을 나타낸다.
도시된 발광 소자(110a ∼ 110n)는 상측으로 두 개의 와이어(111, 112)가 노출되는 수평형 발광 소자를 예시하고 있다. 그러나, 실시예에 따른 발광 소자(110a ∼ 110n)는 수평형 발광 소자 이외에도, 수직형 발광 소자, 또는 플립칩 방식의 발광 소자일 수도 있으며, 이에 한정하지는 않는다.
도 6에서, 각 발광 소자(110a ∼ 110n)는 와이어 본딩 공정에 의해 기판(100)에 형성되는 배선(미도시)과 전기적으로 연결된다. 이어서 도 7에 도시된 바와 같이, 발광 소자(110a ∼ 110n)가 솔더링 된 기판(100) 상에 봉지재(120)를 형성하여, 기판(100), 및 기판(100)에 실장된 발광 소자(110a ∼ 110n)를 밀봉할 수 있다.
봉지재(120)는 일 예로 광 투과도가 우수한 에폭시, 또는 실리콘 등의 재질을 발광 소자(110a ∼ 110n)가 솔더링 된 기판(100) 상에 도포한 후, 봉지재(120) 형성을 위한 재질이 도포된 기판(100)을 압출성형하여 봉지재(120)의 표면 평평하게 함으로써 형성할 수 있다.
한편, 봉지재(120)에는 형광체가 포함되지 않으며, 다만, 광 확산성을 향상시키기 위해 광 확산제를 포함할 수 있다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이 형광체 시트(130)를 평탄한 봉지재(120)의 표면에 부착하거나, 또는 형광체 시트(130)에 프리즘 구조물을 형성하거나, 또는 프리즘 구조를 갖는 별도의 프리즘 시트를 부착하거나, 에폭시, 및 실리콘을 도포하여 렌즈 구조를 형성할 수 있다.
도 9a는 실시예에 따른 발광소자모듈을 포함하는 조명장치를 도시한 사시도이며, 도 9b는 도 9a의 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
이하에서는, 실시 예에 따른 조명장치(200)의 형상을 보다 상세히 설명하기 위해, 조명장치(200)의 길이방향(Z)과, 길이방향(Z)과 수직인 수평방향(Y), 그리고 길이방향(Z) 및 수평방향(Y)과 수직인 높이방향(X)으로 설명하기로 한다.
즉, 도 9b는 도 9a의 조명장치(200)를 길이방향(Z)과 높이방향(X)의 면으로 자르고, 수평방향(Y)으로 바라본 단면도이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 조명장치(200)는 몸체(210), 몸체(210)와 체결되는 커버(230) 및 몸체(210)의 양단에 위치하는 마감캡(250)을 포함할 수 있다.
몸체(210)의 하부면에는 발광소자모듈(240)이 체결되며, 몸체(210)는 발광 소자(244)에서 발생된 열이 몸체(210)의 상부면을 통해 외부로 방출할 수 있도록 전도성 및 열발산 효과가 우수한 금속재질로 형성될 수 있다.
발광 소자(244)는 PCB기판(242) 상에 다색, 다열로 실장될 수 있어 어레이를 이룰 수 있으며, 동일한 간격으로 실장되거나 또는 필요에 따라 다양한 이격 거리를 가지고 실장될 수 있어 밝기 등을 조절할 수 있다. 이러한 PCB기판(242)으로는 MCPCB(Metal Core PCB) 또는 FR4 재질의 PCB 등을 사용할 수 있다.
한편, 다수의 발광 소자(244)상에는 봉지재(246)와 형광체 시트(248)가 위치할 수 있으며, 형광체 시트(248)은 PCB기판(242)으로부터의 거리가 일정할 수 있다. 이에 따라, 형광체가 발광 소자(244)에서 발생하는 열에 의해 열화되는 것을 방지하고 색좌표가 균일하면서도, 슬림한 외관의 발광 소자모듈(240)을 구현할 수 있다.
커버(230)는 몸체(210)의 하부면을 감싸도록 원형의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
커버(230)는 내부의 발광소자모듈(240)을 외부의 이물질 등으로부터 보호한다. 또한, 커버(230)는 발광 소자(244)에서 발생한 광의 눈부심을 방지하고, 외부로 광을 균일하게 방출할 수 있도록 확산입자를 포함할 수 있으며, 또한 커버(230)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 프리즘 패턴 등이 형성될 수 있다. 또한 커버(230)의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에는 형광체가 도포될 수도 있다.
한편, 발광 소자(244)에서 발생한 광은 커버(230)를 통해 외부로 방출되므로 커버(230)는 광투과율이 우수하여야하며, 발광 소자(244)에서 발생한 열에 견딜 수 있도록 충분한 내열성을 구비하고 있어야 하는바, 커버(230)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함하는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
마감캡(250)은 몸체(210)의 양단에 위치하며 전원장치(미도시)를 밀폐하는 용도로 사용될 수 있다. 또한 마감캡(250)에는 전원핀(252)이 형성되어 있어, 실시예에 따른 조명장치(200)는 기존의 형광등을 제거한 단자에 별도의 장치 없이 곧바로 사용할 수 있게 된다.
도 10은 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 10은 에지-라이트 방식으로, 액정 표시 장치(300)는 액정표시패널(310)과 액정표시패널(310)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(370)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(310)은 백라이트 유닛(370)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(310)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(312) 및 박막 트랜지스터 기판(314)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(312)은 액정표시패널(310)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(314)은 구동 필름(317)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(318)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(314)은 인쇄회로기판(318)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(318)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(314)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(370)은 빛을 출력하는 발광소자모듈(320), 발광소자모듈(320)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(310)로 제공하는 도광판(330), 도광판(330)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(350, 366, 364) 및 도광판(330)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(330)으로 반사시키는 반사 시트(340)로 구성된다.
발광소자모듈(320)은 복수의 발광 소자(324)와 복수의 발광 소자(324)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(322)을 포함할 수 있다.
한편, 발광소자모듈(320)은 복수의 발광 소자(324)상에 위치하는 형광체 시트를 포함하여 두께를 줄임으로써, 슬림화한 백라이트유닛(370)의 구현이 가능해진다. 또한, 형광체 시트는 PCB기판(322)으로부터의 거리가 일정할 수 있어, 발광소자모듈(320)의 색좌표는 균일해 질 수 있다.
한편, 백라이트유닛(370)은 도광판(330)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(310) 방향으로 확산시키는 확산필름(366)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(350)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(350)를 보호하기 위한 보호필름(364)을 포함할 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 광학시트를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 10에서 도시하고 설명한 부분에 대해서는 반복하여 상세히 설명하지 않는다.
도 11은 직하 방식으로, 액정 표시 장치(400)는 액정표시패널(410)과 액정표시패널(410)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유닛(470)을 포함할 수 있다.
액정표시패널(410)은 도 10에서 설명한 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(470)은 복수의 발광소자모듈(423), 반사시트(424), 발광소자모듈(423)과 반사시트(424)가 수납되는 하부 섀시(430), 발광소자모듈(423)의 상부에 배치되는 확산판(440) 및 다수의 광학필름(460)을 포함할 수 있다.
발광소자모듈(423) 복수의 발광 소자(422)와 복수의 발광 소자(422)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(421)을 포함할 수 있다.
특히, 발광소자모듈(423)은 복수의 발광 소자(422)상에 위치하는 형광체 시트를 포함할 수 있으며, 이에 따라, 발광소자모듈(432)의 색좌표가 균일할 수 있고, 슬림화한 백라이트유닛(470)의 구현이 가능해진다.
반사 시트(424)는 발광 소자(422)에서 발생한 빛을 액정표시패널(410)이 위치한 방향으로 반사시켜 빛의 이용 효율을 향상시킨다.
한편, 발광소자모듈(423)에서 발생한 빛은 확산판(440)에 입사하며, 확산판(440)의 상부에는 광학 필름(460)이 배치된다. 광학 필름(460)은 확산 필름(466), 프리즘필름(450) 및 보호필름(464)를 포함하여 구성된다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 기판 20a ∼ 20n : 발광 소자
21, 22 : 와이어 30 : 형광체 시트
40 : 프리즘 시트

Claims (10)

  1. 기판상에 실장되는 복수의 발광 소자;
    상기 복수의 발광 소자 상에 형광체 시트; 상기 형광체 시트와 상기 복수의 발광 소자 사이에 형성되는 봉지재;를 포함하고,
    상기 형광체 시트는,
    상기 발광 소자가 상기 기판에서 실장되는 높이(d2) 대비 적어도 2배의 길이로 상기 기판과 이격되고,
    상기 형광체 시트는 일면에 렌즈 구조물을 구비하며,
    상기 렌즈 구조물은 봉지재, 및 합성수지 중 하나로 구성되고,
    상기 렌즈 구조물의 가로 길이는, 상기 복수의 발광 소자의 가로 길이에 비해 작게 형성되고,
    상기 렌즈 구조물의 높이는, 상기 복수의 발광 소자의 높이에 비해 작게 형성되며,
    상기 렌즈 구조물은 상기 복수의 발광 소자와 각각 대응되는 위치에 이격되어 형성되는 발광 소자모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 봉지재는,
    압출 성형되는 발광 소자모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 형광체 시트는,
    상기 발광 소자에서 방출되는 빛의 파장에 따른 형광물질을 포함하는 발광 소자모듈.
  9. 제1항 및 제 7항 내지 제8항 중 어느 한 항의 발광소자 모듈을 포함하는 조명장치.
  10. 제1항 및 제 7항 내지 제8항 중 어느 한 항의 발광소자 모듈을 포함하는 디스플레이 장치.
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