KR101848861B1 - 백라이트 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예는, 서로 대향되는 제1, 2 면을 포함하고, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면을 적어도 제1, 2 영역으로 구획하는 리세스 영역이 형성된 도광판, 상기 리세스 영역 내에 배치되고 적어도 제1, 2, 3 발광소자 패키지 및 상기 제1, 2, 3 발광소자 패키지가 배치된 기판을 포함하고, 상기 제1 발광소자 패키지는, 상기 제1 영역에 인접한 상기 리세스 영역의 제1 측면 방향으로 광을 방출하며, 상기 제2 발광소자 패키지는, 상기 제2 영역에 인접한 상기 리세스 영역의 제2 측면 방향으로 광을 방출하며, 상기 제3 발광소자 패키지는, 상기 리세스 영역의 상면 방향으로 광을 방출할 수 있는 백라이트 장치를 제공한다.

Description

백라이트 장치{Backlight appartus}
실시 예는 백라이트 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 광의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모컨, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고 있으며, 점차 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.
발광다이오드가 적용된 백라이트 장치는 액정표시장치와 같은 표시장치에 사용될 수 있으며, 여타 광범위한 분야의 조명 장치에 사용될 수 있다. 일반적으로 사용되고 있는 백라이트 장치는 발광다이오드를 포함하는 발광소자 패키지와, 발광소자 패키지의 광을 확산시키는 도광판과, 도광판으로부터 출사되는 광을 확산 또는 집광하는 기능을 하는 광학시트를 포함할 수 있다.
백라이트 장치의 발광소자 패키지에 포함되는 발광다이오드(LED:Light Emitting Diode)는 고효율 저전압 구동을 할 수 있다. 발광다이오드는 갈륨아세나이드(GaAs), 갈륨나이트라이드(GaN), 및 인듐갈륨나이트라이드(InGaN) 등의 화합물 반도체(compound semiconductor)를 포함하는 2 단자 다이오드 소자이다. 발광다이오드의 캐소드단자와 애노드단자에 전원을 인가하면, 발광다이오드는 전자와 정공이 결합할 때 발생하는 빛에너지로 가시광을 방출한다.
공개번호 10-2007-0120482 에서는 에지방식의 백라이트 장치에 대하여 개시한다.
백라이트 장치는 발광소자 패키지의 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.
에지방식의 백라이트 장치는 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로 빛의 균일성이 좋고, 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리한 장점을 가진다.
최근 들어, 에지방식과 직하방식을 혼합하여 백라이트 장치를 구현하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
실시 예에 따른 백라이트 장치는, 도광판의 중앙 및 에지영역에서의 광 효율을 균일하게 하기 용이한 백라이트 장치를 제공한다.
실시 예에 따른 백라이트 장치는, 서로 대향되는 제1, 2 면을 포함하고, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면을 적어도 제1, 2 영역으로 구획하는 리세스 영역이 형성된 도광판, 상기 리세스 영역 내에 배치되고 적어도 제1, 2, 3 발광소자 패키지 및 상기 제1, 2, 3 발광소자 패키지가 배치된 기판을 포함하고, 상기 제1 발광소자 패키지는, 상기 제1 영역에 인접한 상기 리세스 영역의 제1 측면 방향으로 광을 방출하며, 상기 제2 발광소자 패키지는, 상기 제2 영역에 인접한 상기 리세스 영역의 제2 측면 방향으로 광을 방출하며, 상기 제3 발광소자 패키지는, 상기 리세스 영역의 상면 방향으로 광을 방출할 수 있다.
실시 예에 따른 백라이트 장치는, 도광판의 배면에 홈을 형성하며, 홈의 양측면으로 광을 방출하는 사이드 뷰 타입의 발광소자 패키지 및 홈의 상면으로 광을 방출하는 탑 뷰 타입의 발광소자 패키지를 배치함으로써, 도광판의 중앙 및 에지영역에서 방출되는 광의 효율을 균일하게 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 실시 예에 따른 백라이트 장치는, 도광판 내에 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지가 배치된 기판이 배치됨으로써, 백라이트 장치의 면적을 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 백라이트 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 발광소자 어레이 및 도광판에 대한 제1, 2 실시 예에 따른 사시도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 제1, 2 발광소자 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 제3 발광소자 패키지를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 2에 나타낸 발광소자 어레이에 대한 제1 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 2에 나타낸 발광소자 어레이에 대한 제2, 3 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 9은 실시 예에 따른 백라이트 장치를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
본 실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 device가 다른 device의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 device가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 device가 상기 두 device사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 device를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도면에서, 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의, 및 명확성을 위하여 과장되거나, 생략되거나, 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 백라이트 장치의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 백라이트 장치를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 백라이트 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 장치(100)는 발광소자 어레이(110), 도광판(120) 및 광학시트(130)를 포함할 수 있다.
발광소자 어레이(110)는 발광소자 패키지(112) 발광소자 패키지(112)가 배치된 기판(114)을 포함할 수 있으며, 하기에서 자세하기 기술한다.
도광판(120)은 발광소자 패키지(112)로부터 입사된 점광을 면광으로 변환하여 광학시트(130)로 제공할 수 있다.
즉, 도광판(120)은 PMMA(polymethylmethacrylate)이나 투명 아크릴수지(resin)를 평면형태(flat type)나 쐐기형태(wedge type)로 제작하여 사용할 수 있으며, 유리 재질로 형성하는 것도 가능하나, 이에 한정하지 않는다.
상기 투명 아크릴 수지는 강도가 높아 변형이 적으며, 가볍고 가시광선의 투과율이 높다.
도광판(120)은 가시광선의 투과율이 높아, 빛이 백라이트 장치(100)의 전면적에 걸쳐 균일하게 투과되지 않고 가장자리가 더 밝은 현상을 방지할 수 있다.
요철(미도시)은 도광판(120)의 배면에 형성되어 빛의 난반사를 일으킬 수 있다. 상기 요철은 발광소자 패키지(112)으로부터의 거리 등을 고려해서 소정의 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 요철은 발광소자 패키지(112)로부터 입사된 빛이 도광판(120) 표면의 양 끝단으로 집중되는 현상을 막아, 도광판(120) 전체가 빛을 균일하게 발산하도록 할 수 있다. 상기 요철 형성에 의한 패턴처리는 전체에 빛의 휘도 및 균일도가 높은 평면광을 제공할 수 있다.
여기서, 도광판(120)은 광학시트(130)가 배치된 제1 면(미도시) 및 상기 제1 면과 대향되는 제2 면(미도시)을 포함하며, 상기 제2 면은 제1, 2 영역(미도시)을 구획하는 리세스 영역(v)이 형성될 수 있다.
실시 예에서, 리세스 영역(v)은 상기 제2 면의 중심으로 양측면까지 형성될 수 있으며, 적어도 하나가 형성될 수 있으며 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 리세스 영역(v)은 상기 제2 면을 적어도 2이상의 영역으로 구획하도록 일자형, 십자형 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
발광소자 어레이(110)는 리세스 영역(v)에 배치되며, 발광소자 패키지(112)는 사이드 뷰 타입의 발광소자 패키지(미도시) 및 탑 뷰 타입의 발광소자 패키지(미도시)를 포함할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
광학시트(130)는 도광판(120)으로부터 입사되는 빛을 비드(bead) 등의 확산입자를 포함하여, 액정 표시 패널(미도시) 방향으로 확산시키는 확산필름(132), 확산필름(132)의 상부에서 광을 집중시키기 위해 프리즘 패턴이 형성된 프리즘필름(134) 및 프리즘필름(134)을 보호하기 위해 상면에 적층되는 보호필름(136)을 포함할 수 있다.
광학시트(130)는 발광소자 패키지(112)로부터 출사되어 도광판(120)에 의해 가이드 되는 광을 확산 및 집광하여 휘도 및 시야각을 확보할 수 있다.
확산필름(132)은 발광소자 패키지(112)로부터의 광이나 프리즘 필름(134)으로부터의 귀환 광을 산란 및 집광하여 휘도를 균일하게 할 수 있다.
확산필름(132)은 얇은 시트모양을 가질 수 있고, 투명수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 확산필름(132)은 폴리카보네이트 또는 폴리에스테르로 이루어지는 필름에 광 산란용 및 광 집광용 수지가 코팅되어 형성될 수 있다.
프리즘 필름(134)은 광학 필름의 표면에 수직 또는 수평으로 프리즘 패턴을 형성한 것으로서 확산필름(132)에서 출력되는 광을 집광한다.
프리즘필름(134)의 프리즘패턴은 집광효율을 높이기 위해 삼각형 단면을 갖도록 형성될 수 있으며, 꼭지각이 90°인 직각프리즘을 사용할 때 가장 우수한 휘도가 얻어질 수 있다.
보호필름(136)은 프리즘필름(134)를 보호하기 위해 프리즘필름(134)의 상면에 적층될 수 있다.
반사시트(140)는 도광판(120)의 하면에 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 반사시트(140)는 발광소자 패키지(112)에서 발생한 빛을 도광판(120)의 상면 방향으로 반사시켜 광 전달 효율을 높여줄 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1에 나타낸 발광소자 어레이 및 도광판에 대한 제1, 2 실시 예에 따른 사시도이고, 도 4는 도 2에 나타낸 제1, 2 발광소자 패키지를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 2에 나타낸 제3 발광소자 패키지를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 2에 나타낸 발광소자 어레이에 대한 제1 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 발광소자 어레이(110)는 도광판(120)의 리세스 영역(v)에 배치될 수 있다.
이때, 도광판(120)은 광학시트(130)가 배치되는 제1 면(s1) 및 제1 면(s1)에 대향되며, 리세스 영역(v)에 의하여 제1, 2 영역(ss1, ss2)로 구획되는 제2 면(s2)을 포함할 수 있다.
리세스 영역(v)의 단면 형상은 다각형, 에지에 곡률이 형성된 형상 및 반원형 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 발광소자 어레이(110)의 기판(114)이 배치되도록 리세스 영역(v)의 하부에 단차(미도시)가 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 2에 나타낸 실시 예에서, 리세스 영역(v)의 단면 형상은 사각형 형상이며, 도 3에 나타낸 실시 예에서 리세스 영역(v)의 단면 형상은 반원형 형상인 것을 알 수 있다.
이때, 리세스 영역(v)의 폭(미도시)은 발광소자 어레이(110)의 폭(미도시)과 동일하거나, 좁을 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 리세스 영역(v)의 폭은 발광소자 어레이(110)의 폭과 동일하거나, 좁게 함으로써, 기판(114)을 고정할 수 있도록 하여 발광소자 패키지(112)가 리세스 영역(v)의 상면(vd3)에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
다시 리세스 영역(v)은 제1 영역(ss1)의 측면을 이루는 제1 측면(vd1), 제2 영역(ss2)의 측면을 이루는 제2 측면(vd2) 및 제1, 2 측면(ss1, ss2)을 연결하는 상면(vd3)을 포함할 있다.
여기서, 리세스 영역(v)의 깊이(미도시)는 발광소자 어레이(110)의 두께(미도시)와 동일하거나, 깊게 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 리세스 영역(v)의 깊이는 발광소자 어레이(110)의 높이 대비 1배 내지 1.5배이거나, 발광소자 패키지(112)의 높이 대비 1배 내지 1.5배일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
발광소자 어레이(110)는 복수의 발광소자 패키지(112) 및 복수의 발광소자 패키지(112)가 배치된 기판(114)을 포함할 수 있다.
여기서, 기판(114)은 인쇄회로기판(printed circuit board), 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board) 또는 MCPCB(Metal Core PCB)일 수 있으며, 상기 인쇄회로기판인 경우 단면 PCB(Print circuit Board), 양면 PCB(Print circuit Board) 또는 복수 층으로 이루어진 PCB(Print circuit Board) 등을 사용할 수 있으며, 실시 예에서는 인쇄회로기판(printed circuit board)인 것으로 설명하며, 이에 한정을 두지 않는다.
복수의 발광소자 패키지(112)는 복수의 제1, 2, 3 발광소자 패키지(112a, 112b, 112c)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b)는 사이드 뷰 타입이며, 동일한 구성을 이루어질 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 2 및 도 3에 나타낸 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b)는 서로 동일한 구성으로 이루어진 것으로 설명하며, 도 4에는 제1 발광소자 패키지(112a)에 대하여 자세하게 나타낸다.
도 4를 참조하면, 제1 발광소자 패키지(112a)는 발광소자(11) 및 발광소자(11)가 배치된 몸체(12)를 포함할 수 있다.
몸체(12)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), AlOx, 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 세라믹, 및 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
몸체(12)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으며, 이에 대하여 한정을 두지 않는다.
몸체(12)의 상면 형상은 발광소자(11)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 몸체(12)는 발광소자(11)가 배치되는 캐비티(s)를 형성하며, 캐비티(s)의 단면 형상은 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 캐비티(s)를 이루는 몸체(12)의 내측면은 하부 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
그리고, 캐비티(s)의 평면 형상은 원형, 사각형, 다각형 및 타원형 등의 다양한 형상을 이룰 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
이때, 몸체(12)의 하부면에는 제1, 2 리드프레임(13, 14)이 배치될 수 있으며, 제1, 2 리드프레임(13, 14)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru) 및 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다.
또한, 제1, 2 리드프레임(13, 14)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
몸체(12)의 내측면은 제1, 2 리드프레임(13, 14) 중 어느 하나를 기준으로 소정의 경사각을 가지고 경사지게 형성되며, 상기 경사각에 따라 발광소자(11)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다. 광의 지향각이 줄어들수록 발광소자(11)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하는 반면, 광의 지향각이 클수록 발광소자(11)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.
몸체(12)의 내측면은 복수의 경사각을 가질 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1, 2 리드프레임(13, 14)은 발광소자(11)에 전기적으로 연결되며, 외부 전원(미도시)의 양(+)극 및 음(-)극에 각각 연결되어, 발광소자(11)로 전원을 공급할 수 있다.
제1 리드프레임(13) 상에는 발광소자(11)가 실장되며, 발광소자(11)는 제1 리드프레임(13)과 다이본딩되며, 제2 리드프레임(14)과 와이어(미도시)에 의한 와이어 본딩되어, 제1, 2 리드프레임(13, 14)으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
여기서, 발광소자(11)는 제1, 2 리드프레임(13, 14) 각각에 와이어 본딩되거나, 또는 다이본딩 될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 몸체(12)에는 캐소드 마크(cathode mark, 미도시)가 형성될 수 있다. 상기 캐소드 마크는 발광소자(11)의 극성, 즉 제1, 2 리드프레임(13, 14)의 극성을 구분하여, 제1, 2 리드프레임(13, 14)을 전기적으로 연결할 때, 혼동을 방지하는데 이용될 수 있을 것이다.
여기서, 제1, 2 리드프레임(13, 14) 사이에는 제1, 2 리드프레임(13, 14)의 전기적인 단락(쇼트)를 방지하기 위한 절연댐(16)이 형성될 수 있다.
발광소자(11)는 발광 다이오드일 수 있다. 상기 발광 다이오드는 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 한정을 두지 않으며, 또한 제1 리드프레임(13)에 실장되는 발광소자(11)는 복수 개 일 수 있으며, 제1, 2 리드프레임(13, 14) 상에 적어도 하나의 발광소자(11)가 실장될 수 있으며, 발광소자(11)의 개수 및 실장위치에 대하여 한정을 두지 않는다.
실시 예에서, 발광소자(11)는 청색 광을 방출하는 청색 발광소자를 사용하는 것으로 설명한다.
또한, 몸체(11)는 캐비티(s)에 충진된 수지물(18)을 포함할 수 있다. 즉, 수지물(18)은 이중몰딩구조 또는 삼중몰딩구조로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
그리고, 수지물(18)은 필름형으로 형성될 수 있으며, 형광체 및 광확산재 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 또한 형광체 및 광확산재를 포함하지 않는 투광성재질이 사용될 수 있으며 이에 한정을 두지 않는다.
즉, 상기 형광체는 제1 발광소자 패키지(112a)가 백색 광을 방출하는 경우, 청색 광을 방출하는 발광소자(11)에 의해 적색 형광체 및 녹색 형광체일 수 있다.
만약, 제1 발광소자 패키지(112a)는 발광소자(11)가 적색 또는 녹색 광을 방출하는 경우, 청색 형광체 및 녹색 형광체 또는 청색 형광체 및 적색 형광체를 혼합하여 사용하여, 백색 광을 방출할 수 있도록 할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제1 발광소자 패키지(112a)는 제1 영역(ss1) 방향으로 광을 방출하기 위하여 리세스 영역(v)의 제1 측면(vd1)에 인접하게 배치되며, 제2 발광소자 패키지(112b)는 제2 영역(ss2) 방향으로 광을 방출하기 위하여 리세스 영역(v)의 제2 측면(vd2)에 인접하게 배치될 수 있다.
즉, 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b)는 서로 반대되는 방향으로 광을 방출함으로써, 제1, 2 영역(ss1, ss2)으로 광을 확산시킬 수 있다.
이때, 제3 발광소자 패키지(112c)는 리세스 영역(v)의 상면(vd3)으로 광을 방출하는 탑 뷰 타입일 수 있다.
여기서, 제3 발광소자 패키지(112c)는 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b)과 직교하는 방향으로 광을 방출하도록 함으로써, 도광판(120)의 제1 면(s1)에서 제1, 2 영역(ss1, ss2)에 대응하는 영역을 제외한 영역으로 광을 방출하여 제1 면(s1)에서 균일한 광을 확산시킬 수 있도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제3 발광소자 패키지(112c)는 발광소자(21) 및 발광소자(21)가 배치된 몸체(22)를 포함할 수 있다.
몸체(22)는 제1 방향(미도시)으로 배치된 제1 격벽(미도시) 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(미도시)으로 배치된 제2 격벽(미도시)을 포함할 수 있으며, 상기 제1, 2 격벽은 서로 일체형으로 형성될 수 있으며, 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으며, 이에 대하여 한정을 두지 않는다.
즉, 몸체(22)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), AlOx, 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 세라믹, 및 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
몸체(22)의 상면 형상은 발광소자(21)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 몸체(22)는 발광소자(21)가 배치되는 캐비티(s1)를 형성하며, 캐비티(s1)의 단면 형상은 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 캐비티(s1)를 이루는 몸체(22)는 하부 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
그리고, 캐비티(s1)의 평면 형상은 삼각형, 사각형, 다각형 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
몸체(22)의 하부면에는 제1, 2 리드프레임(23, 24)이 배치될 수 있으며, 제1, 2 리드프레임(23, 24)은 금속 재질, 예를 들어, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P), 알루미늄(Al), 인듐(In), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 루테늄(Ru) 및 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다.
그리고, 제1, 2 리드프레임(23, 24)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1, 2 격벽(22, 24)의 내측면은 제1, 2 리드프레임(23, 24) 중 어느 하나를 기준으로 소정의 경사각을 가지고 경사지게 형성되며, 상기 경사각에 따라 발광소자(21)에서 방출되는 광의 반사각이 달라질 수 있으며, 이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다. 광의 지향각이 줄어들수록 발광소자(21)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하는 반면, 광의 지향각이 클수록 발광소자(21)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.
몸체(22)의 내측면은 복수의 경사각을 가질 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1, 2 리드프레임(23, 24)은 발광소자(21)에 전기적으로 연결되며, 외부 전원(미도시)의 양(+)극 및 음(-)극에 각각 연결되어, 발광소자(21)로 전원을 공급할 수 있다.
실시 예에서, 제1 리드프레임(23) 상에는 발광소자(21)가 배치되며, 제2 리드프레임(24)은 제1 리드프레임(23)과 이격된 것으로 설명하며, 발광소자(21)는 제1 리드프레임(23)과 다이본딩되며, 제2 리드프레임(24)과 와이어(미도시)에 의한 와이어 본딩되어, 제1, 2 리드프레임(23, 24)로부터 전원을 공급받을 수 있다.
여기서, 발광소자(21)는 제1 리드프레임(23) 및 제2 리드프레임(24)에 서로 다른 극성을 가지며 본딩될 수 있다.
또한, 발광소자(21)는 제1, 2 리드프레임(23, 24) 각각에 와이어 본딩되거나, 또는 다이본딩 될수 있으며, 접속 방법에 대하여 한정을 두지 않는다.
실시 예에서, 발광소자(21)는 제1 리드프레임(23)에 배치된 것으로 설명하였으나, 이에 한정을 두지 않는다.
그리고, 발광소자(21)는 제1 리드프레임(23) 상에 접착부재(미도시)에 의해 접착될 수 있다.
여기서, 제1, 2 리드프레임(23, 24) 사이에는 제1, 2 리드프레임(23, 24)의 전기적인 단락(쇼트)를 방지하기 위한 절연댐(16)이 형성될 수 있다.
실시 예에서, 절연댐(26)은 상부가 반원형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
몸체(23)에는 캐소드 마크(cathode mark, 17)가 형성될 수 있다. 캐소드 마크(17)는 발광소자(21)의 극성, 즉 제1, 2 리드프레임(23, 24)의 극성을 구분하여, 제1, 2 리드프레임(23, 24)을 전기적으로 연결할 때, 혼동을 방지하는데 이용될 수 있을 것이다.
발광소자(21)는 발광 다이오드일 수 있다. 상기 발광 다이오드는 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 백색 등의 빛을 방출하는 유색 발광 다이오드 또는 자외선을 방출하는 UV(Ultra Violet) 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 한정을 두지 않으며, 또한 제1 리드프레임(23)에 실장되는 발광소자(21)는 복수 개 일 수 있으며, 제1, 2 리드프레임(23, 24) 상에 각각 적어도 하나의 발광소자(21)가 실장될 수 있으며, 발광소자(21)의 개수 및 실장위치에 대하여 한정을 두지 않는다.
몸체(22)는 캐비티(s)에 충진된 수지물(28)을 포함할 수 있다. 즉, 수지물(18)은 이중몰딩구조 또는 삼중몰딩구조로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
그리고, 수지물(28)은 필름형으로 형성될 수 있으며, 형광체 및 광확산재 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 또한 형광체 및 광확산재를 포함하지 않는 투광성재질이 사용될 수 있으며 이에 한정을 두지 않는다.
도 6을 참조하면, 발광소자 어레이(110)는 제1, 2, 3 발광소자 패키지(112a, 112b, 112c) 및 제1, 2, 3 발광소자 패키지(112a, 112b, 112c)가 배치된 기판(114)를 포함할 수 있다.
여기서, 기판(114)은 중앙영역(c) 및 중앙영역(c)을 사이에 두고 제1, 2 측면(미도시)에 인접한 제1, 2 에지영역(e1, e2)을 포함할 수 있다.
제1, 2 에지영역(e1, e2)에는 제1, 2, 3 발광소자 패키지(112a, 112b, 112c)가 제1 패턴으로 기판(114)에 배치되며, 중앙영역(c)에는 제1, 2, 3 발광소자 패키지(112a, 112b, 112c)가 제2 패턴으로 기판(114)에 배치될 수 있다.
이때, 상기 제1 패턴은 제1, 2, 3 발광소자 패키지(112a, 112b, 112c)가 상각 형태로 배치될 수 있으며, 상기 제1, 2 측면에 인접하게 제3 발광소자 패키지(112c)가 배치될 수 있다.
즉, 제3 발광소자 패키지(112c)는 기판(114)의 상기 제1, 2 측면에 인접하게 배치됨으로써, 제1, 2 에지영역(ss1, ss2) 이외의 제1 면(s1)으로 광을 분산시킬 수 있도록 하여 암부(dark)가 발생하지 않도록 할 수 있다.
그리고, 제3 발광소자 패키지(112c)는 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b) 각각의 연장선에서 제1 간격(d1)으로 이격될 수 있다.
실시 예에서, 제1 간격(d1)은 제3 발광소자 패키지(112c)와 제2 발광소자 패키지(112b)의 측면 사이에 직선 거리를 말하며, 대각선 방향으로도 이격될 수 있다.
또한, 상기 제2 패턴은 제1, 2, 3 발광소자 패키지(112a, 112b, 112c)가 일렬로 배치될 수 있으며, 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b) 사이에 제3 발광소자 패키지(112c)가 중첩되어 배치될 수 있다.
여기서, 제3 발광소자 패키지(112c)는 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b) 와 제2 간격(d2)으로 이격될 수 있다.
실시 예에서, 제2 간격(d2)은 제3 발광소자 패키지(112c)와 제1 발광소자 패키지(112a)의 측면 사이에 중첩된 부분 사이에 직선 거리일 수 있다.
이때, 제1, 2 에지영역(e1, e2)에 인접한 상기 제2 패턴의 제3 발광소자 패키지(112c)와 상기 제1 패턴의 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b) 사이의 간격은 제1 간격(d1)을 이룰 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
여기서, 도 2에 나타낸 제1, 2 영역(ss1, ss2)의 면적이 서로 동일한 경우, 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b)의 패키지 사이즈는 서로 동일할 수 있으며, 제1 영역(ss1)의 면적이 제2 영역(ss2)의 면적보다 좁은 경우, 제1 발광소자 패키지(112a)의 패키지 사이즈는 제2 발광소자 패키지(112b)의 패키지 사이즈보다 작을 수 있다.
또한, 제1 발광소자 패키지(112a)의 광량은 제2 발광소자 패키지(112b)의 광량과 동일하거나, 또는 낮게 형성될 수 있으며, 이는 제1, 2 영역(ss1, ss2)의 면적에 기초하여 결정될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
기판(114)에 배치된 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b)는 서로 병렬연결되며, 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b)와 제3 발광소자 패키지(112c)는 직렬연결될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
그리고, 제1, 2 발광소자 패키지(112a, 112b)는 제3 발광소자 패키지(112c)를 사이에 두고 서로 대칭되게 배치될 수 있다.
제1, 2, 3 발광소자 패키지(112a, 112b, 112c) 중 적어도 하나는 백색광(W), 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B) 및 황색광(Y) 중 적어도 하나의 광을 방출할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 7 및 도 8은 도 2에 나타낸 발광소자 어레이에 대한 제2, 3 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 6에서 설명된 구성에 대하여 중복되는 구성에 대한 설명을 생략하거나, 간략하게 설명한다.
도 7을 참조하면, 발광소자 어레이(210)는 중앙영역(c10) 및 중앙영역(c10)을 사이에 두고 기판(214)의 제1, 2 측면에 인접한 제1, 2 에지영역(e11, e12)을 포함할 수 있다.
이때, 제1, 2 에지영역(e11, e12)에는 제1 내지 제3 발광소자 패키지(212a, 212b, 212c)가 제1 패턴으로 배치되며, 중앙영역(c10)에는 제1 내지 제3 발광소자 패키지(212a, 212b, 212c)가 제2 패턴으로 배치될 수 있다.
실시 예에서, 중앙영역(c10)의 상기 제2 패턴은 도 6에 나타낸 중앙영역(c)의 제2 패턴과 동일하므로, 설명은 생략한다.
여기서, 상기 제1 패턴의 형식은 상기 제1, 2 측면에 인접하게 제3 발광소자 패키지(212c)가 배치되며, 제3 발광소자 패키지(212c)에 인접하게 순차적으로 제2, 3 발광소자 패키지(212b)가 배치될 수 있다.
이때, 제1, 2 에지영역(e11, e12)에서 제2, 3 발광소자 패키지(212b, 212c) 사이의 제3 간격(d3)는 제1, 2 발광소자 패키지(212a, 212b) 사이의 제4 간격(d4)와 동일하거나, 클 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 8을 참조하면, 발광소자 어레이(310)는 중앙영역(c20) 및 중앙영역(c20)을 사이에 두고 기판(314)의 제1, 2 측면에 인접한 제1, 2 에지영역(e21, e22)을 포함할 수 있다.
이때, 제1, 2 에지영역(e21, e22) 및 중앙영역(c20)에는 제1 내지 제3 발광소자 패키지(312a, 312b, 312c)가 제1 패턴으로 배치되며, 중앙영역(c20)에는 제1 내지 제3 발광소자 패키지(312a, 312b, 312c)가 제2 패턴으로 배치될 수 있다.
실시 예에서, 중앙영역(c10)의 상기 제2 패턴은 도 6에 나타낸 중앙영역(c)의 제2 패턴과 동일하므로, 설명은 생략한다.
또한, 상기 제1 패턴은 상기 제2 패턴과 패턴 양식에서는 동일할 수 있으며, 즉 상기 제1, 2 에지영역 및 상기 중앙영역에서 상기 제1 내지 제3 발광소자 패키지의 배치 순서는 서로 동일할 수 있으나, 제1 내지 제3 발광소자 패키지(312a, 312b, 312c)들 사이의 간격이 다를 수 있다.
즉, 중앙영역(c20)에는 제1, 2 에지영역(e21, e22) 보다 광의 집중도를 높일 수 있도록 할 수 있다.
다시 말하면, 제1, 2 에지영역(e21, e22)에서의 제1, 2 발광소자 패키지(312a, 312b)와 제3 발광소자 패키지(312c) 사이의 제5 간격(d5)는 중앙영역(c20)에서 제1, 2 에지영역(e21, e22)에 인접한 제3 발광소자 패키지(312c)과 제1, 2 에지영역(e21, e22)에서의 제1, 2 발광소자 패키지(312a, 312b) 사이의 제6 간격(d6)보다 길게 형성함으로써, 중앙영역(c20)의 광 집중도를 높일 수 있다.
도 9은 실시 예에 따른 백라이트 장치를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 9은 액정 표시 장치(400)는 액정표시패널(410)과 액정표시패널(410)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 장치(470)를 포함할 수 있다.
액정표시패널(410)은 백라이트유닛(470)으로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(410)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(412) 및 박막 트랜지스터 기판(414)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(412)은 액정표시패널(410)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(414)은 구동 필름(417)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(418)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(414)은 인쇄회로기판(418)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(418)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(414)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
백라이트장치(470)는 빛을 출력하는 발광소자 어레이(420), 발광소자 어레이(420)로부터 제공되는 빛을 면광원 형태로 변경시켜 액정표시패널(410)로 제공하는 도광판(430), 도광판(430)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 하고 수직 입사성을 향상시키는 다수의 필름(450, 464, 466) 및 도광판(430)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(430)으로 반사시키는 반사 시트(440)로 구성된다.
발광소자 어레이(420)는 복수의 발광소자패키지(424)와 복수의 발광소자패키지(424)가 실장되어 어레이를 이룰 수 있도록 PCB기판(422)을 포함할 수 있다.
한편, 백라이트장치(470)는 도광판(430)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(410) 방향으로 확산시키는 확산필름(466)과, 확산된 빛을 집광하여 수직 입사성을 향상시키는 프리즘필름(450)으로 구성될 수 있으며, 프리즘필름(450)을 보호하기 위한 보호필름(464)을 포함할 수 있다.
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 여러가지의 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.

Claims (16)

  1. 서로 대향되는 제1, 2 면을 포함하고, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면을 적어도 제1, 2 영역으로 구획하는 리세스 영역이 형성된 도광판;
    상기 리세스 영역 내에 배치되고 적어도 제1, 2, 3 발광소자 패키지를 포함하는 발광소자 패키지; 및
    상기 제1, 2, 3 발광소자 패키지가 배치된 기판;을 포함하고,
    상기 제1 발광소자 패키지는,
    상기 제1 영역에 인접한 상기 리세스 영역의 제1 측면 방향으로 광을 방출하며,
    상기 제2 발광소자 패키지는,
    상기 제2 영역에 인접한 상기 리세스 영역의 제2 측면 방향으로 광을 방출하며,
    상기 제3 발광소자 패키지는,
    상기 리세스 영역의 상면 방향으로 광을 방출하며,
    상기 제1, 제2 및 제3 발광소자 패키지는 하나의 상기 리세스 영역에 배치되며,
    상기 제1, 2 발광소자 패키지는 상기 제3 발광소자 패키지를 사이에 두고 서로 대칭되게 배치된 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 리세스 영역의 단면 형상은,
    반원형, 다각형 및 에지에 곡률이 형성된 형상 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제1, 2 발광소자 패키지는 상기 기판에 순차적으로 배치된 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 영역은,
    상기 제2 영역과 동일한 면적을 가지며,
    상기 제1, 2 발광소자 패키지는,
    패키지 사이즈가 동일한 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 영역은,
    상기 제2 영역보다 좁은 면적을 가지며,
    상기 제1 발광소자 패키지의 패키지 사이즈는,
    상기 제2 발광소자 패키지의 패키지 사이즈보다 작은 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 발광소자 패키지의 광량은,
    상기 제2 발광소자 패키지의 광량과 동일하거나,
    또는 상기 제2 발광소자 패키지의 광량보다 낮은 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1, 2 발광소자 패키지는,
    상기 기판에서 병렬 연결로 배치된 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 서로 대향되는 제1, 2 면을 포함하고, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면을 적어도 제1, 2 영역으로 구획하는 리세스 영역이 형성된 도광판;
    상기 리세스 영역 내에 배치되고 적어도 제1, 2, 3 발광소자 패키지를 포함하는 발광소자 패키지; 및
    상기 제1, 2, 3 발광소자 패키지가 배치된 기판;을 포함하고,
    상기 제1 발광소자 패키지는,
    상기 제1 영역에 인접한 상기 리세스 영역의 제1 측면 방향으로 광을 방출하며,
    상기 제2 발광소자 패키지는,
    상기 제2 영역에 인접한 상기 리세스 영역의 제2 측면 방향으로 광을 방출하며,
    상기 제3 발광소자 패키지는,
    상기 리세스 영역의 상면 방향으로 광을 방출하며,
    상기 제1, 제2 및 제3 발광소자 패키지는 하나의 상기 리세스 영역에 배치되며,
    상기 기판은,
    제1, 2 측면에 인접한 제1, 2 에지영역; 및
    상기 제1, 2 에지영역의 사이에 중앙영역;을 포함하고,
    상기 제1, 2 에지영역에 배치된 상기 제1, 3 발광소자 패키지 사이의 제1 간격은,
    상기 중앙영역에 배치된 상기 제1, 3 발광소자 패키지 사이의 제2 간격과 동일하거나, 큰 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1, 2 에지영역 및 상기 중앙영역에서 상기 제1 내지 제3 발광소자 패키지의 배치 순서는,
    서로 동일한 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1, 2 에지영역에서 상기 제3 발광소자 패키지는,
    상기 제1, 2 측면에 인접하게 배치된 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 에지영역에서 상기 제1 내지 제3 발광소자 패키지는,
    삼각 형태로 배치되며,
    상기 중앙영역에서 상기 제1 내지 제3 발광소자 패키지는,
    상기 제1, 2 영역의 측면 방향으로 일렬로 배치된 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 리세스 영역의 깊이는,
    상기 제1 내지 제3 발광소자 패키지 중 적어도 하나의 높이 대비 1 배 내지 1.5배인 표시 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
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