KR102094808B1 - Led 패키지 및 이를 구비한 액정표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED패키지를 구조물로부터 분리하는 경우, LED패키지의 굴곡지점을 조절할 수 있는 LED패키지에 관한 것으로, 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 LED패키지는 설정된 폭을 갖는 띠형상의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board); 상기 FPCB의 제1면에 형성된 솔더; 상기 솔더에 의해 상기 FPCB의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 LED; 및 제1면과 반대면인 FPCB의 제2면에 형성된 더미패턴으로 구성되며, FPCB의 길이방향의 더미패턴의 길이가 솔더의 길이 보다 커서, 더미패턴의 형성영역이 솔더의 형성영역의 외부로 연장되는 것을 특징으로 한다.

Description

LED 패키지 및 이를 구비한 액정표시소자{LIGHT EMITTING DEVICE PACKAGE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THEREOF}
본 발명은 LED패키지 및 이를 구비한 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 액정표시소자의 조립공정중 LED패키지의 분리시 FPCB의 굴곡영역을 보강함으로써 솔더가 떨어져 LED의 실장에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 LED패키지 및 이를 구비한 액정표시소자에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되었지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 주로 각광을 받고 있다.
상기 액정표시소자는 투과형 표시소자로서, 액정분자의 굴절률 이방성에 의해 액정층을 투과하는 광의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 화면상에 표시한다. 따라서, 액정표시소자에서는 화상의 표시를 위해 액정층을 투과하는 광원인 백라이트(back light)가 설치된다. 일반적으로 백라이트는 크게 2종류로 구분될 수 있다.
첫째는 램프가 액정패널의 측면에 설치되어 액정층에 광을 제공하는 측면형 백라이트이고 둘째는 램프가 액정패널의 하부에서 직접 광을 제공하는 직하형 백라이트이다.
측면형 백라이트는 액정패널의 측면에 설치되어 반사판과 도광판을 통해 액정층을 광을 공급할 수 있다. 따라서, 두께를 얇게 할 수 있게 되므로, 얇은 두께의 표시장치가 요구되는 노트북 등에 주로 사용된다. 그러나, 측면형 백라이트는 광을 발광하는 램프가 액정패널의 측면에 위치하므로 대면적의 액정패널에 적용하기 어려울 뿐만 아니라 도광판을 통해 광이 공급되므로 고휘도를 얻기 어렵게 된다. 따라서, 근래 각광받고 있는 대면적의 LCD TV용 액정패널에는 적합하지 않다는 문제가 있었다.
직하형 백라이트는 램프로부터 발광된 광이 직접 액정층에 공급되므로 대면적의 액정패널에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 고휘도가 가능하기 때문에, 근래 LCD TV용 액정패널을 제작하는데 주로 사용되고 있다.
한편, 근래 백라이트의 램프로서 형광램프 대신 발광소자(Light Emitting Device)와 같이 자체적으로 광을 발광하는 광원을 사용하고 있다. 이 발광소자는 R, G, B 단색광을 방출하기 때문에, 백라이트에 적용했을 때 색재현율이 좋고 구동전력을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 LED가 실장되어 액정패널에 광을 공급하는 종래 액정표시소자의 LED패키지를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 LED패키지(30)는 연성을 갖는 FPCB(Flexible Printed Circuit;32)와, 상기 FPCB(32)에 실장되어 액정패널에 광을 공급하는 복수의 LED(34)로 구성된다. 상기 FPCB(32)는 설정된 폭을 갖는 띠형상으로 형성되고, LED(34)는 띠형상의 FPCB(32)의 길이방향을 따라 설정된 간격으로 복수개 실장된다. FPCB(32)의 일측에는 FPCB(32)의 길이방향과는 수직으로 연장부(36)가 형성되고 상기 연장부(36)의 단부에는 LED구동회로와 접속되어 LED(34)에 전원을 공급하는 패드부(36a)가 형성된다.
도 2는 도 1의 I-I'선 단면도로서, 이를 이용하여 종래 LED패키지(30)를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 FPCB(32)는 연성을 갖는 베이스필름(37), 상기 베이스필름(37) 상면에 형성된 금속배선(38), 상기 금속배선(38) 위에 형성된 보호층(cover layer;39)으로 이루어진다. 상기 금속배선(38)은 패드부(36a)를 통해 외부로부터 공급된 신호를 LED(34)로 공급하기 위한 것으로, 일부 영역이 보호층(39)에 형성된 홀을 통해 외부로 노출된다.
상기 보호층(39) 위에는 LED(34)가 실장된다. 이때, 상기 보호층(39) 위에는 솔더(solder;31)가 도포되어 상기 LED(34)가 솔더(31)에 의해 FPCB(32)에 부착된다. 또한, 상기 LED(34)에는 리드선(34a)이 부착되어, 보호층(39)에 형성된 홀을 통해 상기 리드선(34a)이 금속배선(38)에 전기적으로 연결됨으로써, 외부로부터 신호가 LED(34)로 인가되어 LED(34)가 발광하게 된다.
그러나, 상기와 같은 구조의 LED패키지(30)에는 다음과 같은 문제가 있다.
일반적으로 LED패키지(30)는 액정표시소자에 부착되어, 액정패널에 광을 공급함으로써 화상을 구현한다. 상기 LED패키지(30)는 양면테이프에 의해 액정표시소자에 부착되는데, LED(34)가 실장되는 면이 부착면이 되어 액정표시소자의 가이드패널 등의 구조물에 부착된다.
액정표시소자의 조립중, 가이드패널 등의 구조물이나 도광판 등에 불량이 발생하는 경우, 상기 LED패키지(30)는 구조물로부터 분리되어 재활용된다. 그런데, LED패키지(30)는 LED(34)가 부착되는 전면이 액정표시소자의 구조물에 부착되기 때문에, 상기 LED패키지(30)를 구조물로부터 분리하기 위해서는 작업자가 LED패키지(30)의 단부를 잡고 후면의 상부로 힘을 인가해야만 한다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, LED패키지(30)의 분리시 FPCB(32)가 후면측으로 휘어진 상태로 구조물로부터 LED패키지(30)가 분리된다. 그런데, 상기와 같이 FPCB(32)가 후면측으로 휘어지는 경우, 굴곡지점이 솔더(31)가 도포된 영역에 발생하는 경우, 굴곡지점에서의 FPCB(32)와 솔더(31) 사이의 인장력이 저하되어 상기 솔더(31)의 일부분이 FPCB(32)의 표면으로부터 분리되는데, 이러한 솔더(31)의 분리는 FPCB(32)로의 LED(34)의 부착력 저하를 야기하여 LED(34)의 리드선(34a)이 금속배선(38)과 단선된다. 그 결과, 신호가 인가되어도 LED(34)에 점등불량이 발생하여, 액정표시소자 전체가 불량으로 되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 솔더(31)의 도포영역을 증가시켜서, 이부의 솔더(31)가 FPCB(32)에서 떨어지는 경우에도 솔더(31)에 의한 부착력을 일정 크기 이상 유지하면 되지만, 이 경우 솔더(31)의 형성영역 역시 증가하게 되어 LED(32)의 실장영역이 증가하게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 액정표시소자의 조립공정중 LED패키지를 구조물로부터 분리할 때, 상부방향으로의 힘에 의해 LED패키지가 휘어지는 지점을 솔더형성영역 외부로 형성함으로써 외부의 힘에 의해 솔더가 파손되는 것을 방지할 수 있는 LED패키지 및 이를 구비한 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 LED패키지는 설정된 폭을 갖는 띠형상의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board); 상기 FPCB의 제1면에 형성된 솔더; 상기 솔더에 의해 상기 FPCB의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 LED; 및 제1면과 반대면인 FPCB의 제2면에 형성된 더미패턴으로 구성되며, FPCB의 길이방향의 더미패턴의 길이가 솔더의 길이 보다 커서, 더미패턴의 형성영역이 솔더의 형성영역의 외부로 연장되는 것을 특징으로 한다.
상기 더미패턴은 유기절연물질 또는 무기절연물질로 이루어지거나 금속층으로 이루어지며, 상기 FPCB는 연성의 베이스필름, 상기 베이스필름의 제1면에 형성되어 외부의 신호를 LED에 전달하는 금속배선, 상기 금속배선 상부에 형성된 보호층, LED에 형성되어 상기 보호층에 형성된 홀을 통해 금속배선과 전기적으로 접속되는 리드선을 추가로 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시소자는 화상을 구현하는 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하는 LED가 적어도 하나가 실장되며, 설정된 폭을 갖는 띠형상의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board), 상기 FPCB의 제1면에 형성된 솔더, 상기 솔더에 의해 상기 FPCB의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 LED 및 제1면과 반대면인 FPCB의 제2면에 형성된 더미패턴으로 구성되고, FPCB의 길이방향의 더미패턴의 길이가 솔더의 길이 보다 커서 더미패턴의 형성영역이 솔더의 형성영역의 외부로 연장되는 LED패키지; 및 상기 액정패널 하부에 배치되어 광원에서 발광된 광을 상기 액정패널로 인도하는 도광판으로 구성된다.
본 발명에서는 FPCB의 전면에 솔더에 의해 LED를 실장하고 후면에는 솔더의 길이보다 긴 더미패턴을 형성하여, LED패키지를 액정표시소자의 구조물로부터 분리하는 경우 힘에 의해 발생하는 FPCB의 굴곡지점을 솔더의 외부에 형성되도록 하여, 힘에 의해 솔더가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 공정중 FPCB의 분리에 의해 LED의 실장불량이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 솔더의 면적을 최소한으로 감소하여도 LED패키지의 분리시 실장불량을 방지할 수 있기 때문에, LED의 실장영역을 감소할 수 있게 되어, 액정표시소자의 사양에 따라 실장되는 LED의 갯수를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.
도 1은 종래 LED패키지의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 I-I'선 단면도.
도 3은 종래 액정표시소자의 구조물에 부착된 LED패키지를 구조물로부터 분리할 때 솔더가 LED패키지로부터 분리되는 것을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시소자의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 LED패키지의 구조를 나타내는 도면.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조물에 부착된 LED패키지를 구조물로부터 분리할 때 솔더가 LED패키지로부터 분리되는 것을 나타내는 도면.
도 9a 및 도 9b는 LED패키지의 후면에 형성된 더미패턴을 나타내는 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 분해사시도이고 도 5는 조립된 액정표시소자의 단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자는 액정패널(110)과 백라이트로 이루어진다. 액정패널(110)은 제1기판(101) 및 제2기판(103)과 그 사이의 액정층(도면표시하지 않음)으로 이루어져 외부로부터 신호가 인가됨에 따라 화상을 구현한다.
백라이트는 상기 액정패널(110)의 하부 측면에 배치되어 광을 발광하는 복수의 LED(Light Emitting Device;134)가 실장된 LED패키지(130)와, 상기 액정패널(110)의 하부에 배치되어 LED(134)에서 발광된 광을 인도하여 상기 액정패널(110)로 공급하는 도광판(144)과, 상기 액정패널(110)과 도광판(144) 사이에 구비되어 도광판(144)에서 인도되어 액정패널(110)로 공급되는 광을 확산하고 집광하는 확산시트(148a) 및 프리즘시트(148b,148c)로 이루어진 광학시트(148)와, 상기 도광판(144) 하부에 배치되어 도광판(144)의 하부로 인도되는 광을 반사시키는 반사판(141)로 이루어진다.
이때, 도면에는 LED(134)가 도광판(144)의 일측면에만 배치되어 일면의 입광면을 통해 광을 액정패널(110)로 공급하지만, 상기 LED(134)가 도광판(144)의 양측면에 배치되어 2면의 입광면을 통해 광을 액정패널(110)로 공급할 수도 있다.
상기 백라이트의 반사판(141), 도광판(144) 및 광학시트(148)는 하부커버(140)에 수납된 후, 하부커버(140)와 가이드패널(142)이 결합됨에 따라 조립된다.
상기 가이드패널(142)의 상부에는 액정패널(110)이 놓인다. 상기 가이드패널(142)은 사각형상으로 형성되어 액정패널(110)의 가장자리영역이 상기 가이드패널(142)에 놓이게 되어 액정패널(110)과 백라이트가 조립되어 액정표시소자가 완성된다.
이때, 상기 가이드패널(142)의 형상은 사각형상에 한정되는 것이 아니라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 가이드패널(142)은 액정패널(110)을 고정하고 LED패키지(130)을 고정시키는 것이므로, 이러한 기능을 수행할 수만 있다면 어떠한 형상이라도 가능하다.
도면에서는 액정패널(110)의 상부에는 하부커버(140) 및 가이드패널(142)과 결합하는 결합물이 없지만, 상기 액정패널(110) 상부 가장자리영역에 상부커버가 배치되어 하부커버(140) 및 가이드패널(142)과 결합됨으로써, 액정패널(110)과 백라이트가 조립될 수도 있다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(101)에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 스위칭소자인 박막트랜지스터가 형성되고 상기 화소영역 위에는 형성된 화소전극이 형성된다. 또한, 상기 박막트랜지스터는 게이트라인과 접속되는 게이트전극, 상기 게이트전극 위에 비정질실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되고 데이터라인 및 화소전극에 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.
제2기판(102)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터, 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)로 이루어져 있다.
이와 같이 구성된 제1기판(101) 및 제2기판(102)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하며, 상기 제1기판(101)과 제2기판(102)의 합착은 상기 제1기판(101) 또는 제2기판(102)에 형성된 합착키(미도시)를 통해 이루어진다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)에는 각각 제1편광판 및 제2편광판이 부착되어 액정패널(110)로 입력되고 출력되는 광을 편광시켜 화상을 구현한다.
도광판(144)은 LED(134)로부터 입력된 광을 액정패널(110)로 인도하기 위한 것으로, 도광판(144) 일측면으로 입사된 광이 도광판(144)의 상면 및 하면에서 반사되어 타측면까지 전파된 후, 도광판(144)의 상면을 통해 출력된다. 이때, 상기 도광판(144)은 직육면체로 이루어지며, 그 하면에는 입사되는 광을 산란시키기 위해 패턴이나 홈 등이 형성될 수 있다.
광학시트(148)는 도광판(144)에서 출력되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(110)로 공급된다. 상기 광학시트(148)는 도광판(144)에서 출력된 광을 확산시키는 확산시트(148a)와 상기 확산시트에 의해 확산된 광을 집광하여 액정패널(110)에 균일한 광이 공급되도록 하는 제1프리즘시트(148b) 및 제2프리즘시트(148c)로 이루어진다. 이때, 확산시트(148a)는 1매가 구비되지만 프리즘시트는 프리즘이 x,y-축방향으로 수직으로 교차하는 제1프리즘시트(148b) 및 제2프리즘시트(148c)를 구비하여 x,y-축 방향에서 광을 굴절시켜 광이 직진성을 향상시킨다.
도광판(144)의 하부에 배치되는 반사판(141)은 LED(134)로부터 입사되는 도광판(144)의 하부를 향하는 광을 반사하여 액정패널(110)로 공급되도록 한다. 상기 반사판(141)은 도광판(144)의 하면과 유사한 형상으로 형성되어 도광판(144)의 하면을 통해 출사되는 모든 광을 반사시키며, LED(134)가 배치되는 측면을 제외한 도광판(144)의 3측면으로 연장되어 도광판(144)의 3측면을 통해 출사되는 광을 반사할 수도 있다. LED(134)가 도광판(144)의 양측면에 배치되는 경우 반사판(141)은 도광판(144)의 2측면으로 연장될 것이다.
하부커버(140)는 밑면과 상기 도광판(144)의 측면 및 FPCB기판(132)의 후면을 고정시키는 벽면으로 이루어지며, 반사판(141), 도광판(144), 광학시트(148) 등이 수납되어 백라이트가 조립된다. 가이드패널(142)은 상면이 액정패널(110)의 광학시트(148)의 가장자리 및 하부커버(140)의 측면을 감싸는 형태로 하부커버(140)와 결합된다. 상기 가이드패널(142)의 상면에는 액정패널(110)이 안착되어 조립된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(110)의 외곽영역을 상부커버로 덮을 수 있다.
LED패키지(130)는 LED(134)가 실장되는 전면의 일부가 가이드패널(142)과 도광판(144)의 상면에 부착되며, 상기 LED(134)는 가이드패널(142)과 도광판(144)의 측면(입광면) 사이에 배치되어, 광을 가이드패널(142)을 통해 액정패널(110)로 공급한다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 LED패키지(130)를 나타내는 도면으로, 도 6은 평면도이고 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED패키지(130)는 FPCB(Flexible Printed Circuit;132)와, 상기 FPCB(132)에 실장된 복수의 LED(134)로 구성된다. 상기 FPCB(132)는 일정 폭의 띠형상으로 형성되고, LED(134)는 FPCB(132)의 길이방향을 따라 설정된 간격으로 복수개 실장된다.
상기 LED(134)로는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 단색광을 발광하는 R, G, B LED 또는 백색광을 발광하는 LED소자가 사용될 수 있다.
단색광을 발광하는 LED가 배치되는 경우, R, G, B의 단색광 LED를 교대로 일정한 간격으로 배치하여 상기 LED로부터 발광하는 단색광을 백색광으로 혼합한 후 액정패널(110)로 공급하며, 백색광을 발광하는 LED소자를 구비하는 경우 복수의 LED소자를 일정 간격으로 배치하여 백색광을 액정패널(110)로 공급한다.
이때, 상기 백색광 LED소자는 청색을 발광하는 청색 LED와 청색의 단색광을 흡수하여 노란색 광을 발광하는 형광체로 구성되어, 청색 LED에서 출력되는 청색 단색광과 형광체에서 발광하는 노란색 단색광이 혼합되어 백색광으로 액정패널(110)에 공급된다. 도면에서는 상기 LED(134)가 도광판(144)의 일측면에 배치되어 있지만, 도광판(144)의 양측면에 배치될 수도 있다.
FPCB(132)의 일측에는 연장부(136)가 형성되고 상기 연장부(136)의 단부에는 LED구동회로와 접속되어 LED(134)에 전원을 공급하는 패드부(136a)가 형성된다. LED패키지(130)가 가이드패널(142)과 도광판(144)의 상면에 부착될 때, 상기 연장부(136)는 액정표시소자의 후면으로 배치되어 상기 패드부(136a)가 액정표시소자의 후면에 설치된 구동회로부와 전기적으로 연결된다.
도 7에 도시된 바와 같이, FPCB(132)는 연성을 갖는 베이스필름(137)과 상기 베이스필름(137)의 상면에 형성된 금속배선(138), 상기 금속배선(138) 위에 형성된 보호층(cover layer;139), 상기 베이스필름(137)의 하면에 형성된 더미패턴(172)으로 이루어진다.
도면에는 도시하지 않았지만, 상기 LED패키지(130)는 외부의 구동회로부와 연결되어 외부의 신호가 LED콘트롤러에 신호 및 전력이 공급되며, 이 입력된 신호에 따라 LED콘트롤러가 LED(134)를 구동한다. 이때, 연성을 갖는 FPCB(132)는 패드부(136a)를 통해 외부의 구동회로부와 연결되어, 구동회로부의 신호가 FPCB(132)를 통해 LED(134)으로 입력된다.
베이스필름(137)은 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리에스테르(polyester) 등을 포함하는 수지계열의 재질의 필름으로 형성될 수 있다. 금속배선(138)은 베이스필름(137) 상에 복수개가 형성되어 상기 LED(134)를 외부의 전원 및 제어부와 전기적으로 연결하여, LED(134)에 전원과 제어신호를 인가한다.
도면에서는 상기 금속배선(138)이 베이스필름(137)의 상면에만 형성되지만, 상기 금속배선(138)은 베이스필름(137)의 하면에도 형성될 수 있다. 이때, 베이스필름(137)에는 관통홀(through hole)이 형성되어, 베이스필름(137)의 상하면에 형성된 금속배선(138)이 전기적으로 도통될 수 있다.
보호층(139)에는 LED(134)가 실장되고, 상기 보호층(139)에는 복수의 홀(139a)이 형성되어 금속배선(138)이 홀(139a)을 통해 외부로 노출되고 노출된 금속배선(138)에는 실장된 LED(134)의 리드선(134a)이 접속되어 LED(134)와 금속배선(138)을 전기적으로 연결한다.
상기 보호층(139) 위에는 솔더(131)가 도포되고 그 위에 LED(134)가 배치되어, 상기 솔더(131)에 의해 LED(134)가 FPCB(132)상에 실장된다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 LED(134)의 주위에는 실리콘에폭시 등과 같은 투명한 물질이 도포되어 상기 LED(134)가 외부로부터 보호될 수 있다.
베이스필름(137)의 하면에 형성되는 더미패턴(172)은 LED(134)가 실장되는 영역, 더 엄밀하게 말해서는 솔더(131)가 도포되는 영역에 형성된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 솔더(131)는 FPCB(132)의 상면에 a의 길이로 도포되고 더미패턴(172)은 FPCB(132)의 하면에 b의 길이로 형성되는데, 이때 더미패턴(172)이 솔더(131) 보다 큰 길이로 형성된다. 따라서, 더미패턴(172)이 솔더(131)의 양측면으로부터 연장된 형상으로 형성된다.
상기와 같이, 더미패턴(172)의 길이를 솔더(131)의 길이 보다 크게 하는 것은 LED패키지(130)를 가이드패널(142) 및 도광판(144)의 상면과 분리할 때 LED패키지(130)의 휘는 영역을 조절하기 위한 것으로, 이를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 8은 LED패키지(130)의 전면을 가이드패널(142)과 도광판(144)의 상면에 부착한 후, 불량 등에 의해 LED패키지(130)를 박리할 때를 나타내는 도면이다.
상기 LED패키지(130)가 가이드패널(142)과 도광판(144)의 상면에 부착될 때, 접착제나 양면테이프 등이 PFCB(132)의 전면에 배치된 후 부착된다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, LED패키지(130)를 박리할 때, 작업자가 LED패키지(130)를 한쪽 단부를 잡고 위로 올려 LED패키지(130)를 구조물로부터 분리하면, 상부 방향으로 힘에 의해 LED패키지(130)가 후면측으로 굴곡된다.
종래에는 LED패키지(130) 후면에 더미패턴(172)이 형성되지 않기 때문에, FPCB(132)의 휘어짐이 특정한 영역에서 발생하는 것이 아니라 불규칙한 영역에서 발생하게 된다. 따라서, LED패키지(130)를 박리할 때 솔더(131)가 형성된 영역의 FPCB(132)가 휘어질 수가 있는데, 이 굴곡지점에서의 솔더(131)에 스트레스가 발생하여 솔더(131)가 FPCB(132)로부터 박리되어 불량이 발생하게 된다.
그러나, 본 발명에서는 LED패키지(130) 후면에 더미패턴(172)이 형성되기 때문에, FPCB(132)의 굴곡지점을 제어할 수 있게 된다. 즉,상기 더미패턴(172)은 부착된 영역의 FPCB(132)의 강도(또는 편평도)를 증가시켜, LED패키지(130)의 상부방향으로 힘을 인가하여 LED패키지(130)가 후면쪽으로 휘어질 때 더미패턴(172)이 부착된 영역이 휘어지지 않게 할 뿐만 아니라, 굴곡지점을 정확하게 정할 수 있다.
즉, 더미패턴(172)이 형성된 영역의 FPCB(132)와 형성되지 않은 영역의 FPCB(132) 사이에는 강도의 차이가 크기 때문에, 상부방향으로 FPCB(132)가 휘어질 때 상기 두 영역의 경계면에 힘이 집중하게 되어, 더미패턴(172)이 형성된 영역의 FPCB(132)와 형성되지 않은 영역의 FPCB(132) 사이의 경계영역에서 FPCB(132)의 굴곡이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명과 같이, 더미패턴(172)의 폭을 솔더(131)의 폭보다 크게 하는 경우, 더미패턴(172)의 단부가 솔더(131)가 형성된 영역의 외곽영역에 형성되어, 도 8에 도시된 바와 같이, LED패키지(130)를 가이드패널(142)과 도광판(144)의 상면으로부터 박리할 때, LED패키지(130)의 굴곡지점이 솔더(131)가 형성되지 않는 영역에서 발생하게 되며, 그 결과 LED패키지(130)의 휘어짐에 의한 솔더(131)의 박리가 발생하지 않게 되어 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 더미패턴(172)으로는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 상기 더미패턴(172)은 폴리이미드나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 유기물질 또는 무기물질을 FPCB(132)의 후면 전체에 걸쳐 적층한 후 식각하여 형성할 수도 있다.
유기물질이나 무기물질로 더미패턴(172)을 형성하는 경우, 도 9a에 도시된 바와 같이, FPCB(132)의 후면 전체에 절연물질을 도포한 후, 솔더(131)와 솔더(131) 사이의 절연물질을 제거하여 형성할 수 있다. 즉, 더미패턴(172)의 폭을 FPCB(132)의 폭과 동일하게 하고 길이는 상면에 도포되는 솔더(131)의 길이보다는 크게 형성된다.
금속으로 더미패턴(172)을 형성하는 경우에도, FPCB(132)의 후면 전체에 금속층을 형성한 후, 솔더(131)와 솔더(131) 사이의 금속만을 제거하여, 더미패턴(172)의 폭을 FPCB(132)의 폭과 동일하게 하고 길이는 상면에 도포되는 솔더(131)의 길이보다는 크게 형성할 수 있다.
또한, 폴리이미드나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 절연필름을 부착하여 형성할 수도 있다.
또한, 도 9b에 도시된 바와 같이, 더미패턴(172)은 FPCB(132)의 후면 전체에 아일랜드형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 더미패턴(172)의 길이는 솔더(131)의 길이보다 크기 때문에, LED패키지(130)가 구조물로부터 분리될 때 솔더(131)가 형성된 영역에서 FPCB(132)가 휘어지지 않게 된다.
도면에서는 더미패턴(172)의 폭이 솔더(131)의 폭보다 크게 형성되어, 더미패턴(172)의 면적이 솔더(131)의 면적보다 크지만, 상기 더미패턴(172)의 폭이 솔더(131)의 폭보다 작게 형성될 수도 있다. LED패키지(130)가 구조물로부터 분리될 때 FPCB(132)의 휘어짐은 FPCB(132)의 길이방향으로 발생하기 때문에, 더미패턴(172)의 폭의 크기와는 상관없이 길이가 솔더(131)의 길이보다 크면, FPCB(132)의 휘어지는 지점을 제어할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 더미패턴을 FPCB의 후면에 형성하여 LED패키지(130)가 구조물로부터 분리될 때 솔더(131)가 형성된 영역에서 FPCB(132)가 휘어지지 않게 된다. 따라서, LED패키지(130)가 구조물로부터 분리될 때 솔더(131)의 파손에 의한 LED(134)의 실장불량을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 솔더(131)가 형성된 영역에서 FPCB(132)가 휘어지지 않게 되므로 솔더의 면적을 감소하여도 솔더의 부착력이 설정 값 이하로 저하되지 않기 때문에, 최소한의 솔더 면적으로 LED(134)를 PFCB(132)에 실장할 수 있게 된다. 다시 말해서, LED의 실장면적을 최소화할 수 있게 된다.
따라서, 동일한 면적의 LED패키지에 실장할 수 있는 LED수의 갯수를 증가할 수 있게 되어, 다양한 형태의 액정표시소자 또는 백라이트에 적용할 수 있게 된다.
한편, 상술한 상세한 설명에서는 특정한 구조로서 본 발명을 기술하고 있지만, 본 발명이 이러한 특정 구조에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 상세한 설명에서는 더미패턴으로서 특정한 물질 및 형상이 개시되어 있지만, 본 발명이 이러한 특정한 물질 및 형상에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는 FPCB에 부착되어 FPCB의 강성을 향상시킬 수만 있다면 어떠한 물질 및 형상도 가능할 것이다.
또한, 상술한 상세한 설명에서는 LED패키지가 가이드패널 및 도광판에 부착되는 구조만이 개시되어 있지만, 본 발명이 이러한 구조에만 한정되는 것이 아니라 현재 적용 가능한 모든 구조의 액정표시소자에 적용될 수 있을 것이다.
다시 말해서, 본 발명의 다른 예나 변형예는 본 발명의 기본적인 개념을 이용한 액정표시소자는 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 사람이라면 누구나 용이하게 창안할 수 있을 것이다.
110 : 액정패널 130 : LED패키지
131 : 솔더 132 : FPCB
134 : LED 137 : 베이스필름
138 : 금속배선 139 : 보호층
144 : 도광판 172 : 더미패턴

Claims (12)

  1. 설정된 폭을 갖는 띠형상의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board);
    상기 FPCB의 제1면에 형성된 솔더;
    상기 솔더에 의해 상기 FPCB의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 LED; 및
    제1면과 반대면인 FPCB의 제2면에 형성된 더미패턴으로 구성되며,
    FPCB의 길이방향의 더미패턴의 길이가 솔더의 길이 보다 커서, 더미패턴의 형성영역이 솔더의 형성영역의 외부로 연장되며,
    상기 더미패턴은 유기절연물질 또는 무기절연물질로 이루어져 상기 FPCB의 휘는 영역을 조절하는 것을 특징으로 하는 LED패키지.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 더미패턴은 폴리이미드나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED패키지.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 FPCB는,
    연성의 베이스필름;
    상기 베이스필름의 제1면에 형성되어 외부의 신호를 LED에 전달하는 금속배선;
    상기 금속배선 상부에 형성된 보호층;
    LED에 형성되어 상기 보호층에 형성된 홀을 통해 금속배선과 전기적으로 접속되는 리드선을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 LED패키지.
  6. 화상을 구현하는 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 공급하는 LED가 적어도 하나가 실장되며, 설정된 폭을 갖는 띠형상의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board), 상기 FPCB의 제1면에 형성된 솔더, 상기 솔더에 의해 상기 FPCB의 제1면에 실장되는 적어도 하나의 LED 및 제1면과 반대면인 FPCB의 제2면에 형성된 더미패턴으로 구성되고, FPCB의 길이방향의 더미패턴의 길이가 솔더의 길이 보다 커서 더미패턴의 형성영역이 솔더의 형성영역의 외부로 연장되는 LED패키지; 및
    상기 액정패널 하부에 배치되어 광원에서 발광된 광을 상기 액정패널로 인도하는 도광판으로 구성되며,
    상기 더미패턴은 절연물질로 이루어져 상기 FPCB의 휘는 영역을 조절하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서, 상기 FPCB는,
    연성의 베이스필름;
    상기 베이스필름에 형성되어 외부의 신호를 LED에 전달하는 금속배선;
    상기 금속배선 상부에 형성된 보호층;
    LED에 형성되어 상기 보호층에 형성된 홀을 통해 금속배선과 전기적으로 접속되는 리드선을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 액정패널 및 도광판을 지지하는 가이드패널; 및
    상기 가이드패널과 조립되는 하부커버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  10. 제9항에 있어서, 상기 LED패키지는 제1면이 상기 가이드패널 및 도광판의 상면에 부착되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 LED패키지를 가이드패널 및 도광판으로부터 분리하는 경우, LED패키지의 FPCB가 솔더가 형성된 영역 외부에 위치하는 더미패턴의의 경계영역에서 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
  12. 제6항에 있어서, 상기 더미패턴은 폴리이미드나 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자.

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