KR102068766B1 - 발광다이오드 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

발광다이오드 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 광원으로 사용하는 LED어셈블리에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 LED의 양극 및 음극 리드프레임의 일부가 LED의 케이스의 일 가장자리의 측벽 내면 또는 측벽의 내면 및 외면을 감싸도록 형성하는 것이다.
이를 통해, LED로부터 발생되는 고온의 열이 보다 효과적으로 액정표시장치 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, LED의 케이스의 측벽 변색이 발생하는 것을 최소화할 수 있어, 측벽의 변색에 의해 반사율이 저하되는 문제점을 해소할 수 있다.
또한, LED의 케이스의 일측 측벽을 삭제함으로써, LED를 케이스의 측벽만큼 두께를 감소시킴으로써, 두께가 감소된 백라이트 유닛과 이를 포함하는 박형의 액정표시장치를 제공하게 된다.

Description

발광다이오드 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치{LED assembly and liquid crystal display device using the same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 광원으로 사용하는 LED어셈블리에 관한 것이다.
동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.
이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.
하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트 유닛(backlight unit)이 배치된다.
여기서, 백라이트 유닛의 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다.
이중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치의 단면도이며, 도 2는 변색이 발생된 LED의 사진이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성된다.
액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성된다.
액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.
백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED와 LED가 장착되는 LED PCB(printed circuit board : 29b, 이하, PCB라 함)로 이루어지는 LED 어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(21)를 포함한다.
이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(30)으로 둘려진 상태로 액정패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다.
그리고 미설명부호 19a, 19b는 각각 액정패널(10)의 전 후면에 부착되어 빛의 편광방향을 제어하는 편광판을 나타낸다.
여기서, LED(29a)는 발광소자로써 사용시간에 따라 온도가 급격히 상승되고, 이러한 온도상승은 휘도변화를 수반하는 특징을 갖는다. 따라서, LED(29a)를 백라이트 유닛(20)의 광원으로 사용할 경우에 가장 중요시되어야 할 사항 중 하나가 LED(29a)의 온도상승에 따른 방열(放熱)설계이다.
그러나, 일반적인 액정표시장치는 LED(29a)로부터 발생된 고온의 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수 있는 구체적인 방도가 마련되지 못한 관계로 사용중에 LED(29a)의 온도가 점차 상승하게 되며, 이에 따른 휘도변화는 결국 화질을 저하시키는 원인으로 작용하게 된다.
또한, LED(29a)의 수명이 단축되는 문제점을 야기하게 된다.
또한, LED(29a)의 LED칩(29a)으로부터 출사되는 빛을 차단하거나 반사시키는 반사면을 이루는 케이스의 측벽(29d)은 PPA(Polyphtalamide) 등과 같은 합성수지로 이루어짐에 따라, LED칩(29c)에서 발생된 빛과 열에 의해 도 2에 도시한 바와 같이 변색이 발생하는 문제점이 있다.
이와 같이, 측벽(29d)이 변색됨에 따라 반사율이 저하되어 원하는 광효율을 구현하기 어려워지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED로부터 발생되는 고온의 열을 효과적으로 방열할 수 있는 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
이를 통해, LED의 수명이 단축되거나 휘도 변화에 의해 액정표시장치의 화질이 저하되는 것을 방지하고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
또한, 케이스의 측벽이 변색되는 것을 방지하고자 하는 것을 제 3 목적으로 하며, 이를 통해, 반사율이 저하되는 문제점을 방지하고자 하는 것을 제 4 목적으로 한다.
또한, 광량의 감소없이 백라이트 유닛의 두께를 줄이고자 하는 것을 제 5 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 LED칩과; 상기 LED칩의 가장자리를 두르며 상향 돌출된 측벽이 마련된 케이스와; 상기 LED칩과 전기적으로 연결되며, 제 1 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임으로부터 연장되어 외부로 노출되는 제 2 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임으로부터 연장되어 상기 측벽의 내면과 밀착되는 양극 및 음극 리드프레임과; 상기 LED칩 상부에 위치하며 상기 측벽 내부에 채워지며, 형광체를 포함하는 투명수지를 포함하는 LED와; 상기 LED가 실장되는 PCB를 포함하는 발광다이오드 어셈블리를 제공한다.
이때, 상기 제 3 리드프레임으로부터 연장되어 상기 측벽의 외면과 밀착되는 제 4 리드프레임을 포함하며, 상기 PCB는 PCB베이스와, 상기 PCB베이스 상부로 순차적으로 형성되는 전원배선층과 커버층을 포함하며, 상기 제 4 리드프레임은 상기 전원배선층과 상기 커버층이 제거되어 상기 PCB 베이스와 직접 접촉한다.
그리고, 상기 측벽은 상기 LED의 발광면을 두르는 제 1 내지 제 4 측벽으로 이루어지며, 상기 LED는 상기 LED로부터 출사되는 빛이 상기 PCB와 평행하다.
그리고, 상기 측벽은 상기 LED의 발광면을 두르는 네 측면중 일측면이 개방된 형상을 가지며, 상기 개방된 일측면이 상기 PCB 상에 부착되고, 상기 LED로부터 출사되는 빛이 상기 PCB와 평행하며, 상기 PCB 상에는 화이트(white) 물질로 이루어지는 커버층이 형성된다.
또한, 상기 LED칩은 상기 제 1 리드프레임 상에 실장되어, 와이어를 통해 상기 양극 및 음극 리드프레임과 전기적으로 연결되며, 상기 LED칩은 상기 제 3 리드프레임 상에 실장되어, 와이어를 통해 상기 양극 및 음극 리드프레임과 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 제 2 리드프레임은 상기 케이스의 외부로 노출되어, 상기 PCB 상에 형성된 금속배선과 전기적으로 연결된다.
또한, 본 발명은 LED칩과; 상기 LED칩의 가장자리를 두르며 상향 돌출된 측벽이 마련된 케이스와; 상기 LED칩과 전기적으로 연결되며, 제 1 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임으로부터 연장되어 외부로 노출되는 제 2 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임으로부터 연장되어 상기 측벽의 내면과 밀착되는 양극 및 음극 리드프레임과; 상기 LED칩 상부에 위치하며 상기 측벽 내부에 채워지며, 형광체를 포함하는 투명수지를 포함하는 LED와; 상기 LED가 실장되는 PCB를 포함하는 발광다이오드 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.
이때, 상기 LED 어셈블리와 동일 평면 상에 위치하며, 상기 광학시트의 하부에 도광판을 포함하며, 상기 제 3 리드프레임으로부터 연장되어 상기 측벽의 외면과 밀착되는 제 4 리드프레임을 포함한다.
그리고, 상기 PCB는 PCB베이스와, 상기 PCB베이스 상부로 순차적으로 형성되는 전원배선층과 커버층을 포함하며, 상기 제 4 리드프레임은 상기 전원배선층과 상기 커버층이 제거되어 상기 PCB 베이스와 직접 접촉하며, 상기 측벽은 상기 LED의 발광면을 두르는 제 1 내지 제 4 측벽으로 이루어진다.
이때, 상기 측벽은 상기 LED의 발광면을 두르는 네 측면중 일측면이 개방된 형상을 가지며, 상기 개방된 일측면이 상기 PCB 상에 부착되고, 상기 LED로부터 출사되는 빛이 상기 PCB와 평행하며, 상기 PCB 상에는 화이트(white) 물질로 이루어지는 커버층이 형성된다.
그리고, 상기 LED칩은 상기 제 1 리드프레임 상에 실장되어, 와이어를 통해 상기 양극 및 음극 리드프레임과 전기적으로 연결되며, 상기 LED칩은 상기 제 3 리드프레임 상에 실장되어, 와이어를 통해 상기 양극 및 음극 리드프레임과 전기적으로 연결된다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 LED의 양극 및 음극 리드프레임의 일부가 LED의 케이스의 일 가장자리의 측벽 내면 또는 측벽의 내면 및 외면을 감싸도록 형성함으로써, 이를 통해, LED로부터 발생되는 고온의 열이 보다 효과적으로 액정표시장치 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, LED의 케이스의 측벽 변색이 발생하는 것을 최소화할 수 있어, 측벽의 변색에 의해 반사율이 저하되는 문제점을 해소할 수 있는 효과가 있다.
또한, LED의 케이스의 일측 측벽을 삭제함으로써, LED를 케이스의 측벽만큼 두께를 감소시킴으로써, 두께가 감소된 백라이트 유닛과 이를 포함하는 박형의 액정표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치의 단면도.
도 2는 변색이 발생된 LED의 사진.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 3의 LED의 사시도.
도 4b ~ 4c는 도 4a의 LED의 양극 및 음극 리드프레임을 개략적으로 도시한 사시도.
도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 3의 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도.
도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 3의 LED의 사시도.
도 5b ~ 5c는 도 5a의 LED의 양극 및 음극 리드프레임을 개략적으로 도시한 사시도.
도 5d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 3의 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 도 3의 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 서포트메인(130), 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.
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.
이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112)의 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.
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114)의 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.
이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 같은 연결부재(116)를 매개로 게이트 및 데이터 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130) 측면 내지는 커버버툼(150)의 배면으로 젖혀 밀착된다.
아울러 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만 액정패널(110)의 두 기판(112, 114)과 액정층의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 배향막이 개재되고, 그 사이로 충진되는 액정층의 누설을 방지하기 위해 양 기판(112, 114)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern)이 형성된다.
이때, 제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 각각 편광판(미도시)이 부착된다.
이러한 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에는 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 서포트메인(130)의 적어도 일 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED 어셈블리(129)와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 광학시트(121)를 포함한다.
앞서 말한 LED 어셈블리(129)는 백라이트 유닛(120)의 광원으로서, 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(200)와, 다수개의 LED(200)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(128)를 포함한다.
LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(200)로부터 출사되는 빛이 PCB(128)와 평행한 사이드 뷰(side view) 타입으로 이루어진다.
이때, 본 발명의 LED 어셈블리(129)는 LED(200)의 양극 및 음극 리드프레임(220a, 220b, 도 4a 참조)의 일부가 LED(200)의 케이스(213, 도 4a 참조)의 일 가장자리의 측벽(215, 도 4a 참조) 내면 또는 측벽(215, 도 4a 참조)의 내면 및 외면을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, LED(200)로부터 발생되는 고온의 열이 보다 효과적으로 액정표시장치 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED(200)가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, LED(200)의 케이스(213, 도 4a 참조)의 측벽(215, 도 4a 참조) 변색이 발생하는 것을 최소화할 수 있어, 측벽(215, 도 4a 참조)의 변색에 의해 반사율이 저하되는 문제점을 해소할 수 있다. 이에 대해 추후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
다수의 LED(200)로부터 출사되는 빛이 입사되는 도광판(123)은 LED(200)로부터 입사된 빛이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.
이러한 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다.
여기서, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(123)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성한다.
반사판(125)은 도광판(123)의 배면에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.
도광판(123) 상부의 다수의 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 도광판(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 가장자리 및 측면을 덮도록 구성한다.
여기서, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이"ㄱ"형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 수평면과 이의 가장자리가 수직 절곡된 가장자리부로 이루어진다.
그리고, 이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각의 테 형상의 서포트메인(130)이 탑커버(140)와 커버버툼(150)과 결합된다.
이때, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.
한편, 최근 경량 및 박형의 액정표시장치를 구현하고자 탑커버(140)와 커버버툼(150)을 삭제하고, 접착성테이프(미도시)와 서포트메인(130)을 통해 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 일체로 모듈화할 수도 있다. 이를 통해, 재료비용 또한 절감할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 LED(200)의 양극 및 음극 리드프레임(220a, 220b, 도 4a 참조)의 일부가 LED(200)의 케이스(213, 도 4a 참조)의 일 가장자리의 측벽(215, 도 4a 참조) 내면 또는 측벽(215, 도 4a 참조)의 내면 및 외면을 감싸도록 형성함으로써, LED(200)로부터 발생되는 고온의 열이 보다 효과적으로 액정표시장치 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED(200)가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, LED(200)의 케이스(213, 도 4a 참조)의 측벽(215, 도 4a 참조) 변색이 발생하는 것을 최소화할 수 있어, 측벽(215, 도 4a 참조)의 변색에 의해 반사율이 저하되는 문제점을 해소할 수 있다.
이에 대해 각각의 실시예 별로 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
- 제 1 실시예 -
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 3의 LED의 사시도이며, 도 4b ~ 4c는 LED의 양극 및 음극 리드프레임을 개략적으로 도시한 사시도이다.
그리고, 도 4d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도 3의 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4a ~ 4b에 도시한 바와 같이, LED(200)는 크게 빛을 발하는 LED칩(211)과 LED칩(211)으로부터 발생된 주출사광의 각도를 제어하는 렌즈부로 이루어진다.
보다 구체적으로 먼저 LED칩(211)은 양/음극 리드프레임(220a, 220b) 중 어느 하나에 실장되는데, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 LED칩(211)을 발광하기 위한 전원을 공급받는 역할을 하는 동시에, LED칩(211)의 발광 시에 수반되는 고온의 열을 외부로 전도 배출하는 역할을 하게 된다.
이러한 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 하우징(housing)역할의 케이스(213)에 의해 둘러지며, 케이스(213)는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 측면을 따라 높게 상향 돌출된 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)을 갖도록 구성되며, 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)의 내측면은 반사면을 이룬다.
따라서, 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)은 LED칩(211)으로부터 측방으로 출사되는 빛을 차단하거나 전방으로 반사시키는 역할을 하게 되는데, 여기서 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)은 LED칩(211)을 둘러싸도록 제 1 내지 제 4 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)으로 이루어지며, 상단부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된다.
따라서, 제 1 내지 제 4 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)은 상단부로 갈수록 경사지는 경사면을 이룬다.
또한, 제 1 내지 제 4 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)은 LED칩(211)으로부터 측방으로 출사되는 빛을 차단하거나 전방으로 반사시키는 역할을 하는 동시에, 내부에 투명수지(217)가 충진되는 영역을 형성하게 된다.
즉, LED칩(211)을 둘러싸도록 형성되는 제 1 내지 제 4 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)에 의해 LED칩(211)의 상부에 수납공간이 정의되며, 이러한 수납공간에 투명수지(217)가 채워져 LED(200)의 주출사광의 각도를 제어하는 렌즈부를 이루게 된다.
이때, 투명수지(217)는 형광체(미도시)가 포함된 것으로, 형광체(미도시)를 투명한 에폭시 수지(미도시) 또는 실리콘수지(미도시)와 일정비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다.
그리고, 케이스(213)에는 LED칩(211)과 와이어(219) 등을 통해서 전기적으로 연결된 한쌍의 양/음극 리드프레임(220a, 220b)이 케이스(213) 외부로 노출되어 있다.
이때, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 하우징(housing)역할의 케이스(215) 상에 서로 분리되는 금속패턴으로 형성된다.
이러한 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni) 및 텅스텐(W) 중 어느 하나의 금속재 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 구성될 수 있으며 그 외부면은 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au) 중 어느 하나의 금속재 또는 이들을 적어도 하나 이상 포함하는 합금재로 도금처리 될 수도 있다.
여기서, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 각각 LED칩(211)이 안착되어 실장되는 제 1 리드프레임(221a, 221b)과 제 1 리드프레임(221a, 221b)으로 연장되어 케이스(213)의 외부로 노출되는 제 2 리드프레임(223a, 223b) 그리고 제 1 리드프레임(221a, 221b)으로부터 연장되어 케이스(213)의 제 2 측벽(215b)의 내면에 밀착되는 제 3 리드프레임(225a, 225b)으로 이루어진다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 제 3 리드프레임(225a, 225b)을 통해 케이스(213)의 네 가장자리의 측벽(215a, 215b, 215c, 215d) 중 적어도 한 측벽(215b)의 내면을 감싸도록 연장되어 형성되는 것이다.
따라서, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 전체적인 면적이 넓어짐에 따라, LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열을 보다 효과적으로 LED(200) 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED(200)가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 금속재질로 이루어지는 제 3 리드프레임(225a, 225b)이 케이스(213)의 제 2 측벽(215b)의 내면을 감싸도록 형성됨으로써, LED칩(211)에서 발생된 빛과 열에 의해 측벽(215b)의 변색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 반사율이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.
이때, LED칩(211)의 발광을 위한 전원(+)과 접지전원(-)을 공급하는 전류공급수단(미도시)이 외부에 마련되어, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 제 2 리드프레임(223a, 223b)과 전기적으로 연결된다.
이에, LED칩(211)으로 한쌍의 리드프레임(220a, 220b)을 통해 전원(+)과 접지전원(-)이 공급되면, LED칩(211)은 발광하게 되고, 이렇게 LED칩(211)으로부터 방출되는 빛의 일부는 투명수지(217)의 형광체(미도시)를 여기시켜, 형광체(미도시)에 의해 발광된 빛과 혼합되어 백색광을 발하게 되고, 백색광은 LED(200)의 외부로 출사하게 된다.
한편, 도 4c에 도시한 바와 같이 LED칩(211)을 측벽(215b)의 내면을 감싸는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 제 3 리드프레임(225a, 225b) 중 하나에 실장할 수도 있다.
여기서, 도 4d를 참조하면, LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(200)와, 다수개의 LED(200)가 일정 간격 이격하여 표면실장기술(surface mount technology : SMT)에 의해 장착되는 PCB(128)를 포함한다.
다수개의 LED(200)는 LED(200)로부터 출사되는 빛이 PCB(128)와 평행한 사이드 뷰(side-view) 타입으로 실장되는데, 즉, LED(200)의 제 1 측벽(215a)이 PCB(128) 상에 부착되어 실장된다. 따라서, LED(200)의 발광면이 PCB(128)와 수직하게 위치하여, PCB(128)와 평행하게 빛을 출사하게 된다.
이때, 다수의 LED(200)는 PCB(128) 상에 형성된 전원배선(미도시)을 통해 각각 직렬로 연결되어 전원을 공급받는다.
여기서, 다수의 LED(200)는 각각 청색 LED칩(211)과 황색형광체로 이루어져 백색광을 발광할 수 있으며, LED칩(211)을 UVLED칩을 사용할 수도 있는데, UVLED칩을 사용할 경우 형광체(미도시)는 적(R), 녹(G), 청색(B)의 삼색의 형광체로 이루어지며, 적(R), 녹(G), 청색(B)의 형광체(미도시)의 배합비를 조절함으로써 발광색을 선택할 수 있다.
또는, RGB의 색을 모두 발하는 LED칩(211)이 구성된 LED(200)를 사용하여, 각각의 LED(200)에서 백색광이 구현되도록 할 수도 있으며, 또는 백색을 발하는 칩을 포함하여 완전한 백색을 발하는 LED(200)를 사용할 수도 있다.
여기서, PCB(128)는 금속배선(미도시)이 형성된 전원배선층(128c), 절연층(128b) 및 PCB베이스(128a)로 이루어지는데, PCB베이스(128a)는 전원배선층(128c) 및 절연층(128b)과 다른 구성부들을 그 상층으로 실장시켜 지지하고, 다수의 LED(200)로부터 발생되는 열을 저면측으로 방출시키는 역할을 한다.
이러한 PCB베이스(128a)는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등의 열전도율이 높은 금속으로 형성되거나, 열전달물질이 도포되어 열방출 기능을 향상시킬 수 있다.
또는, PCB베이스(128a) 배면에는 히트싱크와 같은 방열판(미도시)을 마련하여 각각의 LED(200)로부터 열을 전달받아 보다 효율적으로 외부로 방출할 수 있도록 할 수 있다.
PCB베이스(128a)의 상부에 도전성 물질이 패터닝되어 형성되는 다수의 금속배선(미도시)들을 포함하는 전원배선층(128c)이 형성되어 있으며, PCB베이스(128a)와 전원배선층(128c) 사이에는 절연층(128b)이 위치하여 PCB베이스(128a)와 다수의 금속배선(미도시) 사이를 전기적으로 절연시킨다.
그리고, 전원배선층(128c) 상부에는 전원배선층(128c)을 보호하기 위한 유기 또는 무기 절연물질로서 커버층(128d)을 형성할 수 있는데, 커버층(128d)은 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 제 2 리드프레임(223a, 223b)과 전원배선층(128c)이 접촉되는 영역을 제외하고 형성함으로써, LED(210)의 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 제 2 리드프레임(223a, 223b)가 전원배선층(128c)의 금속배선(미도시)으로부터 신호를 인가받는 과정에서 커버층(128d)이 방해되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 커버층(227)은 광을 반사시킬 수 있는 화이트(white) 물질로 이루어져, 절연기능뿐만 아니라 반사기능을 포함할 수 있다.
이러한 PCB(128)상에 다수의 LED(200)가 일정간격 이격하여 직렬 배열되고, PCB(128) 상의 전원배선층(128c)의 금속배선(미도시)과 LED(200)의 한쌍의 양/음극 리드프레임(220a, 220b)이 각각 제 2 리드프레임(223a, 223b)을 통해 전기적으로 연결되어 있다.
이때, 서로 이웃하는 LED(200)의 각 한쌍의 양/음극 리드프레임(220a, 220b) 각각의 제 2 리드프레임(223a, 223b)은 서로 접촉되지 않도록 형성되어, 각각의 LED(200)는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)를 통해 각각 전원(+)과 접지전원(-)이 공급되어, 각각의 LED(200)는 발광하게 된다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 어셈블리(129)는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)이 각각 적어도 하나의 측벽(215b)의 내면을 감싸도록 연장되어 형성됨에 따라, LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열을 보다 효과적으로 LED(200) 외부로 방출되도록 할 수 있으며, LED칩(211)에서 발생된 빛과 열에 의해 측벽(215b)의 변색이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
- 제 2 실시예 -
도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 3의 LED의 사시도이며, 도 5b ~ 5c는 LED의 양극 및 음극 리드프레임을 개략적으로 도시한 사시도이다.
그리고, 도 5d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도 3의 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
한편, 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 앞서 전술한 제 1 실시예의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 제 2 실시예에서 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다.
도 5a ~ 5c에 도시한 바와 같이, LED(200)는 크게 빛을 발하는 LED칩(211)과 LED칩(211)으로부터 발생된 주출사광의 각도를 제어하는 렌즈부로 이루어진다.
보다 구체적으로 먼저 LED칩(211)은 양/음극 리드프레임(220a, 220b) 중 어느 하나에 실장되는데, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 LED칩(211)을 발광하기 위한 전원을 공급받는 역할을 하는 동시에, LED칩(211)의 발광 시에 수반되는 고온의 열을 외부로 전도 배출하는 역할을 하게 된다.
이러한 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 하우징(housing)역할의 케이스(213)에 의해 둘러지며, 케이스(213)는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 측면을 따라 높게 상향 돌출된 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)을 갖도록 구성되며, 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)의 내측면은 반사면을 이룬다.
또한, 제 1 내지 제 4 측벽(215a, 215b, 215c, 215d)은 LED칩(211)으로부터 측방으로 출사되는 빛을 차단하거나 전방으로 반사시키는 역할을 하는 동시에, 내부에 투명수지(217)가 충진되는 영역을 형성하게 된다.
이때, 투명수지(217)는 형광체(미도시)가 포함된 것으로, 형광체(미도시)를 투명한 에폭시 수지(미도시) 또는 실리콘수지(미도시)와 일정비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다.
그리고, 케이스(213)에는 LED칩(211)과 와이어(219) 등을 통해서 전기적으로 연결된 한쌍의 양/음극 리드프레임(220a, 220b)이 케이스(213) 외부로 노출되어 있다.
여기서, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 각각 LED칩(211)이 안착되어 실장되는 제 1 리드프레임(221a, 221b)과 제 1 리드프레임(221a, 221b)으로 연장되어 케이스(213)의 외부로 노출되는 제 2 리드프레임(223a, 223b) 그리고 제 1 리드프레임(221a, 221b)으로부터 연장되어 케이스(213)의 제 2 측벽(215b)의 내면에 밀착되는 제 3 리드프레임(225a, 225b) 그리고 제 3 리드프레임(225a, 225b)으로부터 연장되어 제 2 측벽(215b)의 외면에 밀착되는 제 4 리드프레임(227a, 227b)으로 이루어진다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 제 3 및 제 4 리드프레임(225a, 225b, 227a, 227b)을 통해 케이스(213)의 네 가장자리의 측벽(215a, 215b, 215c, 215d) 중 적어도 한 측벽(215b)의 내면 및 외면을 감싸도록 연장되어 형성되는 것이다.
따라서, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 전체적인 면적이 넓어짐에 따라, LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열을 보다 효과적으로 LED(200) 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED(200)가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 금속재질로 이루어지는 제 3 리드프레임(225a, 225b)이 케이스(213)의 제 2 측벽(215b)의 내면을 감싸도록 형성됨으로써, LED칩(211)에서 발생된 빛과 열에 의해 측벽(215b)의 변색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 반사율이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.
이때, LED칩(211)의 발광을 위한 전원(+)과 접지전원(-)을 공급하는 전류공급수단(미도시)이 외부에 마련되어, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)과 전기적으로 연결된다.
그리고, 도 5c에 도시한 바와 같이 LED칩(211)을 측벽(215b)의 내면을 감싸는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 제 3 리드프레임(225a, 225b) 중 하나에 실장할 수도 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED(200)는 제 4 리드프레임(227a, 227b)이 측벽(215b)의 외면을 감싸도록 형성됨으로써, 제 4 리드프레임(227a, 227b)이 케이스(213)의 외부로 노출되게 되는데, 이때 케이스(213)의 외부로 노출되는 제 4 리드프레임(227a, 227b)을 통해 LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열을 보다 효율적으로 LED(200) 외부로 방출되도록 할 수 있다.
즉, 케이스(213)의 외부로 노출되는 제 4 리드프레임(227a, 227b)을 PCB(128)와 직접 접촉되도록 함으로써, LED칩(211)으로부터 발생되는 고온의 열을 보다 효과적으로 PCB(128)로 전달할 수 있어, LED칩(211)으로부터 발생되는 고온의 열을 보다 효과적으로 LED(200) 외부, 그리고 액정표시장치의 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED(200)가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이에 대해 도 5d를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도 5d에 도시한 바와 같이, LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(200)와, 다수개의 LED(200)가 일정 간격 이격하여 표면실장기술(surface mount technology : SMT)에 의해 장착되는 PCB(128)를 포함한다.
다수개의 LED(200)는 LED(200)로부터 출사되는 빛이 PCB(128)와 평행한 사이드 뷰(side-view) 타입으로 실장되어, LED(200)의 발광면이 PCB(128)와 수직하게 위치하여, PCB(128)와 평행하게 빛을 출사하게 된다.
이때, LED(200)는 측벽(215b)의 외면을 감싸는 제 4 리드프레임(227a, 227b)이 PCB(128)와 직접 접촉되도록 실장하는 것이다.
따라서, LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열은 제 4 리드프레임(227a, 227b)을 통해 PCB(128)로 직접 전달하게 되고, 이를 통해, LED(200)로부터 발생되는 고온의 열을 보다 효과적으로 액정표시장치 외부로 방출되도록 할 수 있다. 따라서, LED(200)가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, PCB(128)는 금속배선(미도시)이 형성된 커버층(128d), 전원배선층(128c), 절연층(128b) 및 PCB베이스(128a)로 이루어지는데, PCB베이스(128a)는 전원배선층(128c) 및 절연층(128b)과 다른 구성부들을 그 상층으로 실장시켜 지지하고, 다수의 LED(200)로부터 발생되는 열을 저면측으로 방출시키는 역할을 한다.
이러한 PCB베이스(128a)는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등의 열전도율이 높은 금속으로 형성되거나, 열전달물질이 도포되어 열방출 기능을 향상시킬 수 있다.
이때, LED(200)의 케이스(213)의 외부로 노출되어 전원을 공급받는 제 2 리드프레임(223a, 223b)은 PCB(128)상의 전원배선층(128c)의 금속배선(미도시)이 전기적으로 연결되어, 각각 전원을 공급받는다.
여기서, 서로 이웃하는 LED(200)의 각 한쌍의 양극/음극 리드프레임(220a, 220b) 각각의 제 2 리드프레임(223a, 223b)은 서로 접촉되지 않도록 형성되어, 각각의 LED(200)는 양극/음극 리드프레임(220a, 220b)를 통해 각각 전원(+)과 접지전원(-)이 공급되어, 각각의 LED(200)는 발광하게 된다.
여기서, PCB(128)는 LED(200)가 실장되는 영역에는 커버층(128d)과 전원배선층(128c) 그리고 절연층(128b) 이 제거되어, LED(200)의 케이스(213)의 외부로 노출되는 제 4 리드프레임(227a, 227b)은 PCB(128) 상의 PCB 베이스(128a)와 직접 접촉되도록 형성할 수도 있다.
따라서, LED칩(211)으로부터 고온의 열이 발생되면, LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열은 제 4 리드프레임(227a, 227b)을 통해 PCB 베이스(128a)로 직접 전달하게 되고, 이를 통해, LED(200)로부터 발생되는 고온의 열을 보다 효과적으로 액정표시장치 외부로 방출되도록 할 수 있다.
이때, PCB베이스(128a) 배면에는 히트싱크와 같은 방열판(미도시)을 마련하여 각각의 LED(200)로부터 열을 전달받아 보다 효율적으로 외부로 방출할 수 있도록 할 수 있다.
이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 어셈블리(129)는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)이 각각 적어도 하나의 측벽(215b)의 내면 및 외면을 감싸도록 연장되어 형성됨에 따라, LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열을 보다 효과적으로 LED(200) 외부로 방출되도록 할 수 있으며, LED칩(211)에서 발생된 빛과 열에 의해 측벽(215b)의 변색이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
- 제 3 실시예 -
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 도 3의 LED 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
한편, 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 앞서 전술한 제 1 및 제 2 실시예의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 제 3 실시예에서 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다.
LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(200)와, 다수개의 LED(200)가 일정 간격 이격하여 표면실장기술(surface mount technology : SMT)에 의해 장착되는 PCB(128)를 포함한다.
여기서, LED(200)는 LED칩(211)과 LED칩(211)이 안착되며 와이어(219)를 통해 전기적으로 연결되는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)과, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)을 두르는 케이스(도 5a의 213)와, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 측면을 따라 높게 상향 돌출된 측벽(215a, 215c, 215d)으로 이루어진다.
이때, 측벽(215a, 215c, 215d)은 내측면이 반사면을 이루며, 측벽(215a, 215c, 215d)에 의해 정의되는 수납공간에 형광체(미도시)를 포함하는 투명수지(217)가 채워져 충진된다.
여기서, 본 발명의 LED(200)는 측벽(215a, 215c, 215d)이 제 1 측벽(215a)과 제 1 측벽(215a)의 양측 일단을 각각 연결하며 서로 마주보는 제 3 및 제 4 측벽(215c, 215d)으로 구성된다. 즉, 케이스(도 5a의 213)는 일면이 개방되고, 개방된 측면을 토해 LED칩(211)과 투명수지(217)가 노출된 형상을 갖는다.
다시 말해, 빛을 발광하는 발광면의 일측면이 개방된 구조를 갖는다.
이러한 LED(200)는 양/음극 리드프레임(220a, 220b) 상에 LED칩(211)을 실장하고, 투명수지(217)를 주입하여 경화시킨 후 케이스(도 5a의 213)의 일면을 절단하여 형성할 수 있다.
특히, 본 발명의 LED(200)는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)이 각각 LED칩(211)이 안착되거나 LED칩(211)과 와이어(219)를 통해 연결되는 제 1 리드프레임(도 5c의 221a, 221b)과 제 1 리드프레임(도 5c의 221a, 221b)으로 연장되어 케이스(도 5a의 213)의 외부로 노출되는 제 2 리드프레임(도 5c의 223a, 223b) 그리고 제 1 리드프레임(도 5c의 221a, 221b)으로부터 연장되어 케이스(도 5a의 213)의 제 1 측벽(215a)의 내면에 밀착되는 제 3 리드프레임(도 5c의 225a, 225b)으로 이루어진다.
즉, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양/음극 리드프레임(220a, 220b)은 제 3 리드프레임(도 5c의 225a, 225b)을 통해 케이스(도 5a의 213)의 네 가장자리의 측벽(215a, 215c, 215d) 중 적어도 한 측벽(215a)의 내면을 감싸도록 연장되어 형성되는 것이다.
따라서, 양/음극 리드프레임(220a, 220b)의 전체적인 면적이 넓어짐에 따라, LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열을 보다 효과적으로 LED(200) 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED(200)가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 금속재질로 이루어지는 제 3 리드프레임(도 5c의 225a, 225b)이 케이스(도 5a의 213)의 제 1 측벽(215a)의 내면을 감싸도록 형성됨으로써, LED칩(211)에서 발생된 빛과 열에 의해 제 1 측벽(215a)의 변색이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 반사율이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.
이러한 LED(200)는 다수개가 LED(200)로부터 출사되는 빛이 PCB(128)와 평행한 사이드 뷰(side-view) 타입으로 PCB(128) 상에 실장되는데, 이때 LED(200)의 개방된 측면이 PCB(128)와 접촉하도록 PCB(128) 상에 실장된다.
따라서, LED(200)의 두께는 발광면과 제 1 측벽(215a)의 두께를 합한 값이 된다. 따라서, 종래의 LED(200)에 비해 제 1 측벽(215a) 하나만큼의 두께가 감소되게 된다.
따라서, 두께가 감소된 백라이트 유닛(도 3의 120)과 이를 포함하는 박형의 액정표시장치를 제공하게 된다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LED(200)는 측벽(215a, 215c, 215d)의 일측이 개방된 구조로, 즉, 반사면이 일측에 존재하지 않는 구조를 갖기 때문에 반사율이 저하되어 원하는 광효율을 구현하기 어려워지게 된다.
이에, 본 발명의 PCB(128)는 커버층(128d)이 빛을 반사시킬 수 있는 화이트(white) 물질로 이루어져, 절연기능뿐만 아니라 반사기능을 포함하도록 할 수 있다.
즉, 커버층(128d)은 빛 반사율이 높은 화이트 물질을 사용함으로써, 다수의 LED칩(211)으로부터 출사된 빛 중 측벽(215a, 215c, 215d)이 개방된 일측으로 출사되는 빛은 PCB(128)의 커버층(125d)에 의해 반사되어 도광판(도 3의 123) 내부로 입사되도록 함으로써, 도광판(도 3의 123) 내부로 입사되는 광량을 증가시키게 됨으로써, 광효율을 향상시키게 된다.
따라서, 형광체(미도시)를 포함하는 투명수지(217)는 측벽(215a, 215c, 215d)과 커버층(128d)에 의해 정의되는 수납공간에 위치하게 된다.
이러한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LED 어셈블리(129)는 양/음극 리드프레임(220a, 220b)이 각각 적어도 하나의 측벽(215a, 215c, 215d)의 내면을 감싸도록 연장되어 형성됨에 따라, LED칩(211)으로부터 발생된 고온의 열을 보다 효과적으로 LED(200) 외부로 방출되도록 할 수 있으며, LED칩(211)에서 발생된 빛과 열에 의해 측벽(215a, 215c, 215d)의 변색이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
특히, LED(200)의 케이스(213)의 일측 측벽을 삭제함으로써, LED(200)를 케이스(213)의 일측 측벽만큼 두께를 감소시킴으로써, 두께가 감소된 백라이트 유닛(도 3의 120)과 이를 포함하는 박형의 액정표시장치를 제공하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 LED어셈블리(129)는 LED(200)의 양극 및 음극 리드프레임(220a, 220b)의 일부가 LED(200)의 케이스(도 5a의 213)의 일 가장자리의 측벽(215a, 215c, 215d) 내면 또는 측벽(215a, 215c, 215d)의 내면 및 외면을 감싸도록 형성함으로써, LED(200)로부터 발생되는 고온의 열이 보다 효과적으로 액정표시장치 외부로 방출되도록 할 수 있어, LED(200)가 온도상승에 따라 수명 및 휘도변화가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, LED(200)의 케이스(도 5a의 213)의 측벽(215a, 215c, 215d) 변색이 발생하는 것을 최소화할 수 있어, 측벽(215a, 215c, 215d)의 변색에 의해 반사율이 저하되는 문제점을 해소할 수 있다.
또한, LED(200)의 케이스(213)의 일측 측벽을 삭제함으로써, LED(200)를 케이스(213)의 일측 측벽만큼 두께를 감소시킴으로써, 두께가 감소된 백라이트 유닛(도 3의 120)과 이를 포함하는 박형의 액정표시장치를 제공하게 된다.
이상의 설명에서 편의상 본 발명에 따른 LED 어셈블리(129)가 활용될 수 있는 액정표시장치로써 사이드라이트 방식을 예로 들었지만, 이는 직하 방식에도 적용될 수 있으며, 이 같은 경우 도 3에서 도광판(도 3의 123)을 삭제하고 반사판(도 3의 125) 상에 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리(129)를 다수개 구비할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
128 : PCB(128a : PCB 베이스, 128b : 절연층, 128c : 전원배선층, 128d : 커버층)
129 : LED 어셈블리
200 : LED, 211 : LED칩, 213 : 케이스
215 : 측벽(215a, 215b, 215c, 215d : 제 1 내지 제 4 측벽)
217 : 투명수지, 219 : 와이어
220a, 220b : 양/음극 리드프레임

Claims (19)

  1. LED칩과; 상기 LED칩의 가장자리를 두르며 상향 돌출된 측벽이 마련된 케이스와; 상기 LED칩과 전기적으로 연결되며, 제 1 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임으로부터 연장되어 외부로 노출되는 제 2 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임으로부터 연장되어 상기 측벽의 내면과 밀착되는 제 3 리드프레임을 포함하는 양극 및 음극 리드프레임과; 상기 LED칩 상부에 위치하며 상기 측벽 내부에 채워지며, 형광체를 포함하는 투명수지를 포함하는 LED와;
    상기 LED가 실장되는 PCB
    를 포함하며,
    상기 측벽은 상기 LED의 발광면을 두르는 네 측면 중 일측면이 개방된 형상을 가지며, 상기 개방된 일측면이 상기 PCB 상에 부착되고, 상기 LED로부터 출사되는 빛이 상기 PCB와 평행하며,
    상기 PCB 상에는 화이트(white) 물질로 이루어지는 커버층이 형성되어,
    상기 투명수지는 상기 측벽과 상기 커버층 사이로 정의되는 수납공간에 위치하는 발광다이오드 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 리드프레임으로부터 연장되어 상기 측벽의 외면과 밀착되는 제 4 리드프레임을 포함하는 발광다이오드 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 PCB는 PCB베이스와, 상기 PCB베이스 상부로 순차적으로 형성되는 전원배선층과 커버층을 포함하며, 상기 제 4 리드프레임은 상기 전원배선층과 상기 커버층이 제거되어 상기 PCB 베이스와 직접 접촉하는 발광다이오드 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽은 상기 LED의 발광면을 두르는 제 1 내지 제 4 측벽으로 이루어지는 발광다이오드 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED는 상기 LED로부터 출사되는 빛이 상기 PCB와 평행한 발광다이오드 어셈블리.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED칩은 상기 제 1 리드프레임 상에 실장되어, 와이어를 통해 상기 양극 및 음극 리드프레임과 전기적으로 연결되는 발광다이오드 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED칩은 상기 제 3 리드프레임 상에 실장되어, 와이어를 통해 상기 양극 및 음극 리드프레임과 전기적으로 연결되는 발광다이오드 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 리드프레임은 상기 케이스의 외부로 노출되어, 상기 PCB 상에 형성된 금속배선과 전기적으로 연결되는 발광다이오드 어셈블리.
  11. LED칩과; 상기 LED칩의 가장자리를 두르며 상향 돌출된 측벽이 마련된 케이스와; 상기 LED칩과 전기적으로 연결되며, 제 1 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임으로부터 연장되어 외부로 노출되는 제 2 리드프레임과, 상기 제 1 리드프레임으로부터 연장되어 상기 측벽의 내면과 밀착되는 제 3 리드프레임을 포함하는 양극 및 음극 리드프레임과; 상기 LED칩 상부에 위치하며 상기 측벽 내부에 채워지며, 형광체를 포함하는 투명수지를 포함하는 LED와; 상기 LED가 실장되는 PCB를 포함하며, 상기 측벽은 상기 LED의 발광면을 두르는 네 측면 중 일측면이 개방된 형상을 가지며, 상기 개방된 일측면이 상기 PCB 상에 부착되고, 상기 LED로부터 출사되는 빛이 상기 PCB와 평행하며, 상기 PCB 상에는 화이트(white) 물질로 이루어지는 커버층이 형성되어, 상기 투명수지는 상기 측벽과 상기 커버층 사이로 정의되는 수납공간에 채워지는 발광다이오드 어셈블리와;
    상기 발광다이오드 어셈블리와, 상기 발광다이오드 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.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 발광다이오드 어셈블리와 동일 평면 상에 위치하며, 상기 광학시트의 하부에 도광판을 포함하는 액정표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 3 리드프레임으로부터 연장되어 상기 측벽의 외면과 밀착되는 제 4 리드프레임을 포함하는 액정표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 PCB는 PCB베이스와, 상기 PCB베이스 상부로 순차적으로 형성되는 전원배선층과 커버층을 포함하며, 상기 제 4 리드프레임은 상기 전원배선층과 상기 커버층이 제거되어 상기 PCB 베이스와 직접 접촉하는 액정표시장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 측벽은 상기 LED의 발광면을 두르는 제 1 내지 제 4 측벽으로 이루어지는 액정표시장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED칩은 상기 제 1 리드프레임 상에 실장되어, 와이어를 통해 상기 양극 및 음극 리드프레임과 전기적으로 연결되는 액정표시장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED칩은 상기 제 3 리드프레임 상에 실장되어, 와이어를 통해 상기 양극 및 음극 리드프레임과 전기적으로 연결되는 액정표시장치.
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