KR102067494B1 - 발광 패널 - Google Patents

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Abstract

발광 패널은 회로 패턴들이 형성된 회로 기판; 상기 회로 패턴들에 각각 실장된 발광 다이오드들; 상기 발광 다이오드로부터 발생된 광을 여기시키는 실리콘 형광층; 상기 회로 기판에 배치되며, 상기 발광 다이오드들 사이에 배치되어 상기 발광 다이오드들로부터 발생된 광의 혼색을 방지하며 상기 광에 직진성을 부여하는 콜리메이트 격벽; 및 상기 회로 기판에 연결되어 상기 발광 다이오드들에 구동 신호를 인가하는 제어 유닛을 포함한다.

Description

발광 패널{LIGHT EMITTING PANEL}
본 발명은 발광 패널에 관한 것으로, 특히 헤드 업 디스플레이 장치 등에 적용이 가능한 발광 패널에 관한 것이다.
최근 들어, 점광원인 발광 다이오드의 개발에 따라 다양한 분야에 발광 다이오드가 널리 사용되고 있다.
특히 발광 다이오드는 시계, 신호등과 같이 광으로 정보를 표시하는 분야는 물론 액정표시장치의 액정표시패널에 광을 제공하는 광원으로서 널리 사용되고 있다.
발광 다이오드는 점광원으로서 휘도 분포가 불균일하며 발광 다이오드로부터 발생된 광의 퍼짐각이 넓은 특징을 갖는다.
따라서, 대부분의 발광 다이오드는 휘도 분포를 균일하게 하기 위하여 발광 다이오드로부터 발생된 광의 휘도 분포를 향상시키기 위한 확산 렌즈가 장착된다.
그러나, 발광 다이오드의 특징인 고휘도를 이용하여 시인성을 향상시킬 경우 확산 렌즈는 오히려 시인성을 감소시키는 역할을 하며, 최근 개발중인 헤드 업 디스플레이 등에 발광 다이오드에 확산 렌즈를 장착할 경우 시인성이 크게 감소되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 기판에 매트릭스 형태로 배열된 발광 다이오드로부터 발생된 광을 콜리메이트 격벽을 이용하여 광이 혼합되는 것을 방지하여 시인성을 보다 향상시켜 헤드 업 디스플레이 등에 적합한 발광 패널을 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 발광 패널은 회로 패턴들이 형성된 회로 기판; 상기 회로 패턴들에 각각 실장된 발광 다이오드들; 상기 발광 다이오드로부터 발생된 광을 여기시키는 실리콘 형광층; 상기 회로 기판에 배치되며, 상기 발광 다이오드들 사이에 배치되어 상기 발광 다이오드들로부터 발생된 광의 혼색을 방지하며 상기 광에 직진성을 부여하는 콜리메이트 격벽; 및 상기 회로 기판에 연결되어 상기 발광 다이오드들에 구동 신호를 인가하는 제어 유닛을 포함한다.
또한, 발광 패널의 상기 발광 다이오드들은 상기 회로 기판에 매트릭스 형태로 배열된다.
또한, 발광 패널의 발광 다이오드들은 상기 회로 기판에 기호, 문자 형태로 배열된다.
또한, 발광 패널의 실리콘 형광층은 상기 발광 다이오드들 마다 하나씩 배치된다.
또한, 발광 패널의 상기 실리콘 형광층은 복수개의 발광 다이오드들을 덮는다.
또한, 발광 패널은 실리콘 형광층 상에 배치되어 상기 실리콘 형광층, 상기 발광 다이오드 및 상기 회로 기판을 보호하는 보호층을 더 포함한다.
본 발명에 따른 발광 패널에 의하면, 회로 기판 상에 발광 다이오드를 실장하고, 발광 다이오드들을 덮도록 실리콘 형광층을 형성하고, 발광 다이오드들 사이에 콜리메이트 격벽을 형성하여 광이 혼합되는 것을 방지하여 시인성을 보다 향상시키고, 백라이트를 사용하지 않는 경박단소화 패널을 구현할 수 있으며, 저온 또는 고온에서 오동작이 적어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 발광 패널에 의하면, 발광 다이오드들을 덮는 실리콘 형광층의 조성 및 도포형상을 조절하여 다양한 색상 및 디스플레이 형상을 구현할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 발광 패널을 I-I'선으로 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 패널의 평면도이다.
도 7은 도 6의 발광 패널을 II-II'선으로 절단한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 패널의 평면도이다. 도 2는 도 1의 발광 패널을 I-I'선으로 절단한 단면도이다. 도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 발광 패널(100)은 회로 기판(10), 발광 다이오드(20)들, 실리콘 형광층(30), 콜리메이트 격벽(40) 및 제어 유닛(50)을 포함한다.
회로 기판(10)은 사각 형상으로, 상부면에는 실장 영역(11)이 매트릭스 형상으로 배열되고, 각 실장 영역(11)의 주변에는 전기적 신호를 전달하는 회로 패턴(12)들이 형성된다.
발광 다이오드(20)들은 회로 기판(10)의 각 실장 영역(11)의 중앙에 실장되고, 각 실장 영역(11) 주변에 형성된 회로 패턴(12)들과 전기적으로 연결된다. 따라서, 발광 다이오드(20)들은 회로 기판(10)에 매트릭스 형태로 배열된다.
실리콘 형광층(30)은 각 발광 다이오드(20)들의 상부면을 덮도록 도포되어 발광 다이오드(20)로부터 발생된 광을 여기시킨다. 실리콘 형광층(30)은 각 발광 다이오드(20)들 마다 하나씩 배치되어 매트릭스 형상을 이룬다.
실리콘 형광층(30)은 각 발광 다이오드(20)들의 상부면에 단층으로 형성하거나, 또는 2개 내지 5개의 층이 서로 접하도록 형성한다.
각 발광 다이오드(20)들을 덮는 실리콘 형광층(30)의 조성 및 도포 형상을 조절하면, 다양한 색상 및 다양한 형상을 디스플레이할 수 있다.
콜리메이트 격벽(40)은 회로 기판(10)의 상부면에 매트릭스 형상으로 배치되어 각각의 실장 영역(11)을 구분한다. 따라서, 발광 다이오드(20)들 및 실리콘 형광층(30)들은 콜리메이트 격벽(40) 안쪽에 배치된다. 콜리메이트 격벽(40)은 발광 다이오드(20)들로부터 발생된 광의 혼색을 방지하며 도 3에 도시된 바와 같이 광에 직진성을 부여한다.
콜리메이트 격벽(40)은 광을 반사하는 금속 재질로 형성되고, 콜리메이트 격벽(40)의 측벽은 발광 다이오드(20)로부터 발생된 광을 회로 기판(10)에 대하여 수직한 방향으로 굴절시키기 위해 경사면으로 형성되어 삼각 기둥 형상을 이룬다.
제어 유닛(50)은 회로 기판(10)에 전기적으로 연결되어 회로 패턴(12)들을 통하여 발광 다이오드(20)들에 구동 신호, 예를 들어 발광 다이오드의 밝기 조절 및 점등 조절 등의 신호를 인가한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 패널의 단면도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 패널은 회로 기판 전면을 덮는 실리콘 형광층을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3에 도시 및 설명된 발광 패널과 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 4를 참조하면, 발광 패널(100)은 회로 기판(10), 발광 다이오드(20)들, 실리콘 형광층(30), 콜리메이트 격벽(40) 및 제어 유닛(50)을 포함한다.
실리콘 형광층(30)은 발광 다이오드(20)들 및 콜리메이트 격벽의 상부면을 덮도록 도포되어 발광 다이오드(20)로부터 발생된 광을 여기시킨다. 실리콘 형광층(30)은 각 발광 다이오드(20)들 및 콜리메이트 격벽(40) 전체를 덮도록 회로 기판(10)의 상부면 전체 면적에 도포된다.
실리콘 형광층(30)은 회로 기판의 상부면 전체 면적에 단층으로 형성하거나, 또는 2개 내지 5개의 층이 서로 접하도록 형성한다.
각 발광 다이오드(20)들을 덮는 실리콘 형광층(30)의 조성 및 도포 형상을 조절하면, 다양한 색상 및 다양한 형상을 디스플레이할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 패널의 단면도이다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 패널은 보호층 및 케이스를 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3에 도시 및 설명된 발광 패널과 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 5를 참조하면, 발광 패널(100)은 회로 기판(10), 발광 다이오드(20)들, 실리콘 형광층(30), 콜리메이트 격벽(40), 제어 유닛(50), 보호층(60) 및 케이스(70)를 포함한다.
보호층(60)은 실리콘 형광층(30)의 상부면에 배치되어 실리콘 형광층(30), 콜리메이트 격벽(40), 발광 다이오드(20) 및 회로 기판(10)을 보호한다. 보호층(60)은 매트릭스 형상의 실리콘 형광층(30) 전체를 덮도록 회로 기판(10)의 상부면 전체 면적에 도포된다.
케이스(70)는 수납 공간이 형성된 박스 형상으로, 수납 공간에 발광 다이오드(20)들, 실리콘 형광층(30) 및 보호층(60)이 형성된 회로 기판(10)이 수납된다.
보호층(60)과 접하는 케이스(70)의 상부면에는 정보가 표시되는 디스플레이부분을 노출시키는 개구가 형성된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 패널의 평면도이다. 도 7은 도 6의 발광 패널을 II-II'선으로 절단한 단면도이다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 패널은 발광 다이오드들이 기호 및 문자 형태로 배열된 것을 제외하면 앞서 도 1 내지 도 3에 도시 및 설명된 발광 패널과 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 발광 패널(100)은 회로 기판(10), 발광 다이오드(20)들, 실리콘 형광층(30), 콜리메이트 격벽(40) 및 제어 유닛(50)을 포함한다.
회로 기판(10)은 사각 형상으로, 상부면에는 실장 영역(11)이 설정된 문자 또는 기호 형태로 배열되고, 각 실장 영역(11)의 주변에는 전기적 신호를 전달하는 회로 패턴(12)들이 형성된다.
발광 다이오드(20)들은 회로 기판(10)의 각 실장 영역(11)의 중앙에 실장되고, 각 실장 영역(11) 주변에 형성된 회로 패턴(12)들과 전기적으로 연결된다. 따라서, 발광 다이오드(20)들은 회로 기판(10)에 정해진 문자 또는 기호 형태로 배열된다.
실리콘 형광층(30)은 각 발광 다이오드(20)들의 상부면을 덮도록 도포되어 발광 다이오드(20)로부터 발생된 광을 여기시킨다. 실리콘 형광층(30)은 각 발광 다이오드(20)들 마다 하나씩 배치되어 발광 다이오드(20)들이 형성하는 문자 또는 기호 형태와 동일한 형상으로 배열된다.
콜리메이트 격벽(40)은 회로 기판(10)의 상부면에 발광 다이오드(20)들이 형성하는 문자 또는 기호와 동일한 형상으로 배열되어 각각의 실장 영역(11)을 구분한다. 발광 다이오드(20)들 및 실리콘 형광층(30)들은 콜리메이트 격벽(40) 안쪽에 배치된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 회로 기판 상에 발광 다이오드를 실장하고, 발광 다이오드들을 덮도록 실리콘 형광층을 형성하고, 발광 다이오드들 사이에 콜리메이트 격벽을 형성하여 광이 혼합되는 것을 방지하여 시인성을 보다 향상시키고, 백라이트를 사용하지 않는 경박단소화 패널을 구현할 수 있으며, 저온 또는 고온에서 오동작이 적어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 발광 다이오드들을 덮는 실리콘 형광층의 조성 및 도포형상을 조절하여 다양한 색상 및 디스플레이 형상을 구현할 수 있는 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
800...발광 패널 10...회로 기판
20...발광 다이오드 30...실리콘 형광층
40...콜리메이트 격벽 50...제어 유닛
60...보호층 70...케이스

Claims (9)

  1. 회로 패턴들이 형성된 회로 기판;
    상기 회로 패턴들에 각각 실장된 발광 다이오드들;
    상기 발광 다이오드들 상부에 배치되어, 상기 발광 다이오드로부터 발생된 광을 여기시키는 실리콘 형광층;
    상기 회로 기판에 배치되며, 상기 발광 다이오드들 사이에 배치되어 상기 발광 다이오드들로부터 발생된 광의 혼색을 방지하며 상기 광에 직진성을 부여하는 콜리메이트 격벽;
    상기 회로 기판의 상면에 배선을 통해 전기적으로 연결되어 상기 발광 다이오드들에 구동 신호를 인가하는 제어 유닛; 및
    상기 실리콘 형광층, 상기 발광 다이오드, 상기 회로 기판 및 상기 콜리메이트 격벽의 상부에서 상기 회로 기판을 보호하는 보호층을 수납하는 케이스를 포함하며,
    상기 케이스는,
    상면에 상기 회로 기판의 하면이 놓이는 하면부;
    상기 하면부의 가장자리 영역으로부터 상방으로 연장되어, 내측에 상기 회로 기판, 상기 발광 다이오드, 상기 보호층이 배치되는 측면부; 및
    상기 측면부의 상단이 내측으로 절곡되어 형성되며, 상기 보호층의 상면 가장자리 일부를 커버하는 상면부를 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 케이스의 외측에 배치되고,
    상기 콜리메이트 격벽은 상단부가 상기 실리콘 형광층의 상면보다 상방으로 돌출되도록 배치되고,
    상기 콜리메이트 격벽은 매트릭스 형상으로 배치되며,
    상기 실리콘 형광층은 인접한 콜리메이트 격벽의 측면들에 의해 가장자리 영역이 구획되고,
    상기 콜리메이트 격벽의 측면은 상기 발광 다이오드로부터 발생된 광을 상기 회로 기판에 대하여 수직한 방향으로 굴절시키기 위해 경사면으로 형성되며,
    상기 경사면은, 상기 실리콘 형광층의 상방으로 돌출되는 상단부로부터 상기 회로 기판과 결합되는 하단부까지 형성되는 발광 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드들은 상기 회로 기판에 매트릭스 형태로 배열된 발광 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드들은 상기 회로 기판에 기호, 문자 형태로 배열된 발광 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 형광층은 상기 발광 다이오드들 마다 하나씩 배치된 발광 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 형광층은 복수개의 발광 다이오드들을 덮는 발광 패널.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 콜리메이트 격벽은 광을 반사하는 금속 재질로 이루어진 발광 패널.
  9. 삭제
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