KR102075510B1 - 백라이트 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 백라이트 장치는, 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 복수의 발광소자 패키지를 포함하는 발광소자 모듈 및 상기 발광소자 모듈과 마주보도록 배치되고, 상기 발광소자 모듈과 마주보는 면에 소정 거리로 이격된 복수의 돌출부를 가지는 도광판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 오목부를 포함하며, 상기 복수의 발광소자 패키지는 상기 복수의 오목부 사이에 배치되고, 상기 복수의 돌출부 일부가 상기 복수의 오목부 내부 영역에 위치하고, 상기 복수의 돌출부의 높이는 상기 발광소자 패키지의 높이보다 더 크다.

Description

백라이트 장치{Backlight unit}
실시예는 백라이트 장치에 관한 것이다.
표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube), 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
액정표시장치는 대부분이 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에, LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백라이트 장치(BackLight unit)가 요구되고 있다.
발광다이오드가 적용된 백라이트 장치는 액정표시장치와 상기와 같이 표시장치에 사용될 수 있으며, 여타 광범위한 분야의 조명 장치에도 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.
한국 특허 등록번호 10-1044193은 표면에 반구형 렌즈 패턴을 형성한 도광기재를 포함하여, 종래에 비해 우수한 조도 특성을 가지는 평면 조명 장치에 대해서 개시하고 있다.
발광소자 패키지가 적용된 백라이트 장치를 구성하는 경우, 발광소자 패키지에서 발생되는 광이 도광판으로 입사되지 않고 손실되는 양을 최소화시킬 필요가 있으며, 이를 위해, 도광판과 발광소자 패키지가 정확히 배열되는 것이 중요하다.
실시예는 발광소자 패키지와 도광판 배열의 정확도를 높여, 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 손실을 최소화하여, 광량을 개선시킬 수 있으며, 불량율을 감소시킬 수 있는 백라이트 장치를 제공한다.
실시예에 따른 백라이트 장치는, 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 복수의 발광소자 패키지를 포함하는 발광소자 모듈 및 상기 발광소자 모듈과 마주보도록 배치되고, 상기 발광소자 모듈과 마주보는 면에 소정 거리로 이격된 복수의 돌출부를 가지는 도광판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 오목부를 포함하며, 상기 복수의 발광소자 패키지는 상기 복수의 오목부 사이에 배치되고, 상기 복수의 돌출부 일부가 상기 복수의 오목부 내부 영역에 위치 위치하고, 상기 복수의 돌출부의 높이는 상기 발광소자 패키지의 높이보다 더 크다.
실시예에 따른 백라이트 장치는 복수의 돌출부를 포함하는 도광판 및 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 오목부를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하여, 발광소자 패키지와 도광판 배열의 정확도를 증가시켜, 발광소자 패키지로부터 발생되는 광의 손실을 최소화하여 광량을 개선시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 백라이트 장치는 불량율을 감소시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 발광소자 모듈을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 발광소자 모듈과 도광판의 배치 구조를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A'를 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 도 5의 B 부분을 확대한 확대도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 발광소자 모듈과 도광판의 배치 구조를 나타내는 단면도이다.
도 8은 실시예에 따른 백라이트 장치를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 9은 도 8의 액정표시장치를 나타내는 결합 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
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.
또한, 실시예에서 발광소자의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 백라이트 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 장치(100)는 인쇄회로기판(122) 및 발광소자 패키지(124)를 포함하는 발광소자 모듈(120), 도광판(130), 광학시트(160) 및 반사시트(150)를 포함할 수 있다.
도광판(130)은 발광소자 패키지(124)로부터 입사된 점광을 면광으로 변환하여 광학시트(160)로 제공할 수 있다.
즉, 도광판(130)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. 에지-라이트 방식에서 발광소자 패키지(124)는 백라이트 장치(100)의 외측면에 위치하여, 백라이트 장치(100)의 가장자리가 다른 부분보다 더 밝을 수 있다.
도광판(130)은 가시광선의 투과율이 높아, 광이 백라이트 장치(100)의 전면적에 걸쳐 균일하게 투과되지 않고 가장자리가 더 밝은 현상을 방지할 수 있다.
광학시트(160)는 도광판(130) 상에 배치될 수 있으며, 광학시트(160)는 도광판(130)으로부터 입사되는 광을 비드(bead) 등의 확산입자를 포함하여, 액정 표시 패널(미도시) 방향으로 확산시키는 확산시트(166), 확산시트(166)의 상부에서 광을 집중시키기 위해 프리즘 패턴이 형성된 프리즘 시트(164) 및 프리즘 시트(164)를 보호하기 위해 프리즘 시트(164) 상면에 적층되는 보호시트(162)을 포함할 수 있다.
광학시트(160)는 발광소자 패키지(124)로부터 출사되어 도광판(130)에 의해 가이드 되는 광을 확산 및 집광하여 휘도 및 시야각을 확보할 수 있다.
확산시트(166)는 발광소자 패키지(124)로부터의 광이나 프리즘 시트(164)로부터의 귀환 광을 산란 및 집광하여 휘도를 균일하게 할 수 있다.
확산시트(166)는 얇은 시트모양을 가질 수 있고, 투명수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 확산시트(166)은 폴리카보네이트 또는 폴리에스테르로 이루어지는 필름에 광 산란용 및 광 집광용 수지가 코팅되어 형성될 수 있다.
프리즘 시트(164)는 시트의 표면에 수직 또는 수평으로 프리즘 패턴을 형성한 것으로서 확산시트(166)에서 출력되는 광을 집광한다.
프리즘 시트(164)의 프리즘 패턴은 집광효율을 높이기 위해 삼각형 단면을 갖도록 형성될 수 있으며, 꼭지각이 90°직각프리즘을 사용할 때 가장 우수한 휘도가 얻어질 수 있다.
보호 시트(162)은 프리즘 시트(164)를 보호하기 위해 프리즘 시트(164)의 상면에 적층될 수 있다.
반사시트(150)는 도광판(130)의 하면에 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 반사시트(150)는 발광소자 패키지(124)에서 발생한 광을 도광판(130)의 상면 방향으로 반사시켜 광 전달 효율을 높여줄 수 있다.
이러한 반사시트(150)는 반사시트(150)는 폴리에틸렌수지(PET) 기재의 베이스 하부에 반사율이 높은 물질, 예를 들면 백색의 폴리에스테르 필름(polyester film)이 적층된 구조로 이루어질 수 있다. 또는, 알루미늄(Al)과 은(Ag)을 포함하는 반사율이 뛰어난 반사물질을 포함할 수 있다.
또한, 반사시트(150)는 도광판(130) 하면 전체를 덮을 수 있으며, 발광소자 모듈(120)이 배치된 영역까지 연장시킬 수 있다.
한편, 실시예에 따른 백라이트 장치(100)는 도광판(130)과 발광소자 모듈(120)을 지지하기 위한 바텀 커버(170)를 더 포함할 수 있다.
바텀 커버(170)는 발광소자 패키지(124)에서 발생된 광을 도광판(130)으로 반사시킬 수 있도록, 도광판(130)과 마주보는 면에 반사물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 구리(Cu) 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 바텀 커버(170)가 상기와 같이 반사물질을 포함하는 경우, 반사시트(150)는 생략될 수 있다.
발광소자 모듈(120)에 대해서는, 이하에서, 도 2 및 3을 참조하여, 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 발광소자 모듈을 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의발광소자 패키지를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 발광소자 모듈(120)은 인쇄회로기판(122) 및 발광소자 패키지(124)를 포함한다.
인쇄회로 기판(122)은 단면 PCB(Print circuit Board), 양면 PCB(Print circuit Board) 또는 복수 층으로 이루어진 PCB(Print circuit Board) 등일 수 있으며, 실시 예에서는 단면 PCB(Print circuit Board)인 것으로 설명하며, 이에 한정을 두지 않는다.
인쇄회로기판(122)의 표면에는 발광소자에 전원을 공급하는 회로패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 회로패턴은 전도성 물질로 이루어지며, 예를 들어 구리(Cu)로 이루어질 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 발광소자모듈(120)은 전원컨트롤모듈(210) 및 커넥터(230)를 더 포함할 수 있다.
도 2에 나타낸 전원컨트롤모듈(210)은 전원, 즉 외부 전원을 공급하는 공급장치를 나타낸 것이며, 이에 한정을 두지 않는다.
여기서, 전원컨트롤모듈(210)은 인쇄회로기판(122)에 실장된 발광소자 패키지(124)에서 소비되는 전원을 생성하여 파워서플라이(212), 파워서플라이(212)의 동작을 제어하는 컨트롤부(214) 및 커넥터(230)의 일측이 접속되는 커넥터연결부(216)를 포함할 수 있다.
이때, 파워서플라이(212)는 컨트롤부(214)의 제어에 따라 동작하며, 발광소자 패키지(122)에서 소비되는 상기 전원을 생성한다.
컨트롤부(214)는 외부에서 입력되는 명령에 따라 파워서플라이(212)의 동작을 제어할 수 있다.
이 때, 상기 외부에서 입력되는 명령은 발광소자모듈(120)을 포함하는 장치의 동작을 명령하는 리모트 컨트롤 및 발광소자모듈(120)과 직접 연결된 입력장치(미도시)로부 출력되는 명령일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
또한, 커넥터연결부(116)는 커넥터(130)의 일측이 연결되며, 파워서플라이(212)로부터 공급되는 전원을 커넥터(230)로 공급할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판(122)은 커넥터(230)의 타측이 연결되는 커넥터단자(129)를 포함할 수 있다.
이때, 커넥터단자(129)는 커넥터(230)를 통하여 커넥터연결부(216)와 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 발광소자 패키지(124)는 복수의 그룹(미도시)으로 나누어질 수 있으며, 이때 상기 복수의 그룹에 배치된 발광소자 패키지(124)는 직렬 연결될 수 있다.
이때, 상기 복수의 그룹에 포함된 발광소자 패키지(124)는 개수에 대하여 한정을 두지 않는다.
복수의 발광소자 패키지(124)는 각각 서로 다른 색상을 갖는 적어도 두 개 이상의 발광소자 패키지(124)가 서로 교대로 실장될 수 있으며, 패키지 사이즈에 따라 그룹을 이루어 실장될 수 있으며, 단일 색상을 갖는 발광소자 패키지로 실장될 수 있을 것이다. 또한, 이에 한정을 두지 않는다.
예를 들어, 발광소자 모듈(120)에서 백색 광을 발광시키는 경우, 복수의 발광소자 패키지(124)는 녹색 광을 발광하는 발광소자 패키지, 적색 광을 발광하는 발광소자 패키지와 청색 광을 발광하는 발광소자 패키지를 사용함으로써 구현할 수 있다. 따라서, 녹색 광, 적색 광과 청색 광으로 발광하는 발광소자 패키지가 서로 교대로 실장될 수 있으며, 적색 광, 청색 광 및 녹색 광으로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 발광소자 패키지(124)는 캐비티(C)가 형성된 몸체(341), 리드프레임(342), 발광소자(343), 와이어(345), 수지물(346)을 포함할 수 있다.
몸체(341)는 하우징 역할을 수행하며, 제1 리드프레임(347) 및 제2 리드프레임(348)을 구비한다. 몸체(341)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 금속 재질, 사파이어(Al2O3), 베릴륨 옥사이드(BeO), 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board) 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
몸체(341)에는 발광소자(343)가 외부로 노출되도록 상부쪽이 개방된 캐비티(C)가 형성될 수 있어 캐비티(C) 내부에 발광소자(343)가 위치할 수 있다. 또한, 몸체(341) 내부를 경사지게 형성하여, 경사면의 각도에 따라 발광소자(343)에서 방출되는 광의 반사각이 다르게 할 수 있다.
이에 따라 외부로 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있으며, 광의 지향각이 줄어들수록 발광소자(343)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 증가하고, 반대로 광의 지향각이 클수록 발광소자(343)에서 외부로 방출되는 광의 집중성은 감소한다.
한편, 몸체(341)에 형성되는 캐비티(C)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상일 수 있으며, 특히 모서리가 곡선인 형상일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이 때, 캐비티(C)의 내벽을 이루는 캐비티(C)의 측면 및 바닥면에 반사코팅막(미도시)이 형성될 수 있다. 여기서, 반사코팅막(미도시)이 형성되는 몸체(341)의 표면은 매끄럽거나 소정의 거칠기(roughness)를 가지도록 형성될 수 있으며, 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등으로 이루어질 수 있다.
리드프레임(342)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), 철(Fe) 중에서 하나 이상의 물질 또는 합금을 포함할 수 있다. 또한, 리드프레임(342)은 단층 또는 다층 구조를 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한, 리드프레임(342)은 서로 다른 전원을 인가하도록 제1 리드프레임(347) 및 제2 리드프레임(348)으로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 리드프레임(348)에는 발광소자(343)가 배치될 수 있으며, 제2 리드프레임(348)은 제1 리드프레임(347)과 소정거리로 이격되어 형성될 수 있다.
발광소자(343)는 제2 리드프레임(348) 상에 실장되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 소정파장의 빛을 출사하는 반도체소자의 일종이며, GaN(질화 갈륨), AlN(질화 알루미늄), InN(질화 인듐), GaAs(갈륨 비소) 등의 3족 및 5족 화합물을 기반으로 하여 구현될 수 있다. 일 예로 발광소자(343)는 발광 다이오드일 수 있다.
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 대해 한정하지는 않는다. 실시예에서는 단일의 발광다이오드가 중심부에 구비되는 것으로 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고 복수개의 발광다이오드를 구비하는 것 또한 가능하다.
또한, 발광소자(343)는 그 전기 단자들이 모두 상부 면에 형성된 수평형타입(Horizontal type)이거나, 모두 하부면에 형성된 플립타입(Flip type) 또는 상, 하부 면에 형성된 수직형 타입(Vertical type) 모두에 적용 가능하다.
발광소자(343)는 와이어(345)를 통해 제1 리드프레임(347) 및 제2 리드프레임(348)과 전기적으로 연결되어 외부 전원을 인가 받는다. 이 때, 수평형 발광소자는 2개의 와이어를 통한 와이어 본딩 방식으로, 수직형 발광소자는 1개의 와이어를 통한 와이어 본딩 방식을 사용한다.
수지물(346)은 캐비티(C)에 충진되어 발광소자(343) 및 와이어(345)를 밀봉시켜 줄 수 있다. 이 때, 수지물(346)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투광성 수지 재료로 형성될 수 있으며, 상기 재료를 캐비티 내에 충진한 후, 이를 자외선 또는 열 경화하는 방식으로 형성될 수 있다.
수지물(346)의 표면은 오목 렌즈 형상, 볼록 렌즈 형상, 플랫한 형상 등으로 형성될 수 있으며, 수지물(346)의 형태에 따라 발광소자(343)에서 방출된 광의 지향각이 변화될 수 있다.
또한, 수지물(346) 위에는 다른 렌즈 형상의 수지물이 형성되거나 부착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
수지물(346)에는 형광체를 포함할 수 있다. 여기서, 형광체는 발광소자(343)에서 방출되는 광의 파장에 따라 종류가 선택되어 발광소자패키지(340)가 백색광을 구현하도록 할 수 있다.
즉, 형광체는 발광소자(343)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있는바, 예를 들어, 발광소자(343)가 청색 발광 다이오드이고 형광체가 황색 형광체인 경우, 황색 형광체는 청색 빛에 의해 여기 되어 황색 빛을 방출할 수 있으며, 청색 발광 다이오드에서 발생한 청색 빛 및 청색 빛에 의해 여기 되어 발생한 황색 빛이 혼색됨에 따라 발광소자패키지(340)는 백색 빛을 제공할 수 있다.
이와 유사하게, 발광소자(343)가 녹색 발광 다이오드인 경우는 magenta 형광체 또는 청색과 적색의 형광체를 혼용하는 경우, 발광소자(343)가 적색 발광 다이오드인 경우는 Cyan형광체 또는 청색과 녹색 형광체를 혼용하는 경우를 예로 들 수 있다.
이러한 형광체는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 공지된 형광체일 수 있다.
도 4는 도 1의 발광소자 모듈과 도광판의 배치 구조를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A' 을 따라 절단한 단면도이며, 도 6은 도 5의 B부분을 확대한 확대도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 백라이트 장치(100)는, 도광판(130) 및 발광소자 모듈(120)이 서로 마주보도록 배치될 수 있으며, 도광판(130)은 발광소자 모듈(120)과 마주보는 면에 소정 거리로 이격된 복수의 돌출부(135)를 포함할 수 있다.
복수의 돌출부(135)는 예컨대, 도광판(130)의 일 영역 상에 소정의 구조물을 형성하거나 소정의 부재를 배치하거나, 또는 도광판(130)의 일 영역이 돌출되도록 압력을 가하여 형성될 수 있으며, 이때 형성 방법은 소정의 접착 방법, 도포 방법, 또는 가압 방법 등이 사용될 수 있고, 이에 한정하지 아니한다.
또한, 복수의 돌출부(135)는 일정한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 발광소자 모듈(120)은 인쇄회로기판(122) 및 인쇄회로기판(122) 상에 배치되는 발광소자 패키지(124)를 포함한다. 인쇄회로기판(122)은 복수의 돌출부(135)에 대응하는 복수의 오목부(125)를 포함할 수 있다.
예컨대, 복수의 오목부(125)는 인쇄회로기판(122)의 일 영역을 제거하거나, 또는 인쇄회로기판(122)의 일 영역이 함몰되도록 압력을 가하여 형성될 수 있으며, 이때 형성 방법은 소정의 식각 방법, 또는 가압 방법을 사용할 수 있고, 이에 한정하지 아니한다. 또한, 복수의 오목부(125)는 일정한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
발광소자 패키지(124)는 상기 복수의 오목부(125) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 복수의 돌출부(135) 일부가 복수의 오목부 내부 영역에 위치하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5와 같이, 돌출부(135) 일부분이 오목부(125) 내부 영역으로 일부가 삽입되도록 배치시킬 수 있다. 이에 따라, 복수의 돌출부(135)의 폭(d1)은 복수의 오목부(125)의 폭(d2)보다 작은 것이 바람직하다.
또한, 복수의 오목부(125)의 폭(d2)은 발광소자 패키지(124) 사이의 간격에따라, 결정될 수 있으며, 일예로 50㎛일 수 있다. 복수의 돌출부(135)의 폭은 공정상의 오차 등을 고려하여, 복수의 오목부(125)의 폭(d2)보다 10 내지 15㎛ 정도 작게 형성될 수 있다.
한편, 백라이트 장치(100)를 작동시키는 경우, 발광소자 패키지(124)에서 발생된 열에 의해, 도광판(130)이 팽창될 수 있으므로, 복수의 돌출부(135)가 복수의 오목부(125) 내부와 접촉되지 않도록 복수의 돌출부(135)와 복수의 오목부(125)를 이격되게 배치시킬 수 있다.
상기와 같이 배치하면, 발광소자에서 발생한 열에 의해 복수의 돌출부(135)가 팽창하는 경우, 복수의 돌출부(135)와 복수의 오목부(125) 사이에 이격된 공간이 존재하므로, 도광판(130) 및 발광소자 패키지(124)의 파손을 방지할 수 있다.
복수의 돌출부(135)의 높이(h2)는 발광소자 패키지(124)의 높이(h1) 대비 110% 내지 130%일 수 있다.
복수의 돌출부의 높이(h2)가 발광소자 패키지의 높이(h1) 대비 110%보다 작은 경우, 도광판(130)의 팽창으로 인해 인쇄회로기판의 오목부의 높이에 여유가 없어 더 이상 팽창을 하지 못하고 도광판(130)과 인쇄회로기판(122)에 상호 스트레스를 주어 변형을 초래할 수 있다.
반면에, 돌출부의 높이(h2)가 발광소자 패키지의 높이(h1) 대비 130%보다 큰 경우, 도광판(130)과 발광소자 패키지(124)의 이격거리가 커서 도광판에 빛을 보내는데 로스가 많이 발생할 수 있다.
이때, 오목부(125)의 내부에 접촉하는 경우, 상술했던 바와 같이, 발광소자 패키지(124) 또는 도광판(130)의 파손의 위험이 있으며, 이격거리가 커지는 경우, 발광소자 패키지(124)에서 발생한 광을 도광판(130)으로 효율적으로 전달할 수 없다.
또한, 복수의 돌출부의 높이(h2)는 50 내지 200㎛일 수 있다. 상술한 바와 마찬가지로, 복수의 돌출부의 높이(h2)가 50㎛보다 작은 경우, 도광판(130)의 팽창으로 인해 인쇄회로기판의 오목부의 높이에 여유가 없어 더 이상 팽창을 하지 못하고 도광판(130)과 인쇄회로기판(122)에 상호 스트레스를 주어 변형을 초래할 수 있다.
반면에, 복수의 돌출부(135)의 높이(h2)가 200㎛보다 큰 경우, 도광판(130)과 발광소자 패키지(124)의 이격거리가 커서 도광판에 빛을 보내는데 로스가 많이 발생할 수 있다.
이때, 오목부(125)의 내부에 접촉하는 경우, 상술했던 바와 같이, 발광소자 패키지(124) 또는 도광판(130)의 파손의 위험이 있으며, 이격거리가 커지는 경우, 발광소자 패키지(124)에서 발생한 광을 도광판(130)으로 효율적으로 전달할 수 없다.
돌출부(135)의 단면 형상은, 원형, 타원형, 다각형 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 오목부의 단면 형상도, 원형, 타원형, 다각형 중 적어도 어느 하나일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
돌출부(135)의 입체 형상 또한, 다각뿔, 원뿔, 다각기둥, 반구형 등일 수 있으며, 이에 한정하지 아니한다.
돌출부(135)의 옆면은 반사층(137)을 포함할 수 있다. 반사층(137)은 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 구리(Cu) 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기와 같이, 돌출부(135)의 옆면에 반사층(137)이 포함되면, 발광소자 패키지()로부터 발생된 광이 돌출부(135)의 옆면으로 향하는 경우, 반사층()에 의해 반사되어 도광판으로 입사할 수 있다. 이에 따라, 발광소자 패키지(124)로부터 발생된 광의 손실을 감소시킬 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 발광소자 모듈과 도광판의 배치 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 돌출부(135)와 오목부(125)의 형상이 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(135)는 소정 형상의 회전체일 수 있으며, 이에 대응하는 오목부(125)는 직육면체 형상일 수 있다. 도시하지는 않았지만, 돌출부(135)는 사각기둥 형상이고, 오목부(125)는 원 기둥 형상일 수 있으며, 이에 한정되지 아니한다. 상기한 바와 같이, 돌출부(135)와 오목부(125)의 형상이 서로 다르게 형성되는 경우에도, 돌출부(135)의 폭(d1)은 오목부(125)의 폭(d2)보다 작아야 하며, 공정상의 오차 등을 고려하여, 오목부(125)의 폭보다 10 내지 15㎛ 작게 형성할 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 백라이트 장치를 포함하는 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8의 액정표시장치를 나타내는 결합 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 실시예의 액정표시장치(200)는 화상을 표시하는 액정표시패널(220) 및 액정표시패널(220)에 광을 공급하는 백라이트 장치(100)를 포함할 수 있다.
여기서, 백라이트 장치(100)의 구성은 도 1에서 상술한 바와 같이 구성될 수 있다.
액정표시패널(220)은 백라이트 장치(100)로부터 제공되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다. 액정표시패널(220)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(222) 및 박막 트랜지스터 기판(224)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(222)은 액정표시패널(220)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(224)은 구동 필름(227)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로 기판(228)과 전기적으로 접속되어 있다. 박막 트랜지스터 기판(224)은 인쇄회로 기판(228)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로 기판(228)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(224)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
액정표시패널(220) 상에는 탑커버(230)를 더 포함할 수 있다.
탑커버(230)는 바텀커버(170)의 외측면과 결합될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 탑커버(230)는 바텀커버(170)의 내측면과도 결합될 수 있다.
탑커버(230)와 바텀커버(170)은 볼트 결합, 접착제 결합 및 억지끼움 방식 중 어느 하나의 방법으로 결합될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
따라서, 액정표시장치(220)는 더욱 얇은 두께로 만들 수 있다.
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.
100: 백라이트 장치 120: 발광소자 모듈
122: 인쇄회로기판 124: 발광소자 패키지
125: 오목부 130: 도광판
135: 돌출부 150: 반사시트
160: 광학시트

Claims (11)

  1. 인쇄회로기판 및 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 복수의 발광소자 패키지를 포함하는 발광소자 모듈; 및
    상기 발광소자 모듈과 마주보도록 배치되고, 상기 발광소자 모듈과 마주보는 면에 소정 거리로 이격된 복수의 돌출부를 가지는 도광판을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은 상기 복수의 돌출부에 대응하는 복수의 오목부를 포함하며, 상기 복수의 발광소자 패키지는 상기 복수의 오목부 사이에 배치되고, 상기 복수의 돌출부 일부가 상기 복수의 오목부 내부 영역에 위치하고,
    상기 복수의 돌출부의 높이는 상기 발광소자 패키지의 높이보다 더 크며,
    상기 복수의 돌출부와 상기 복수의 오목부는 서로 이격되게 위치하고,
    상기 복수의 돌출부는 소정 형상의 회전체로 형성되고, 상기 복수의 돌출부에 대응하는 상기 복수의 오목부는 직육면체로 형성되며,
    상기 복수의 돌출부 각각의 폭은 상기 복수의 오목부 각각의 폭보다 10㎛ 내지 15㎛ 작게 형성되고,
    상기 복수의 돌출부의 높이는 상기 발광소자 패키지의 높이 대비 110% 내지 130%이고,
    상기 복수의 돌출부의 높이는 50㎛ 내지 200㎛인 표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부의 옆면은 반사층을 포함하는 표시장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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