KR20000003109U - 발광 다이오드를 사용하는 측면 타입 백 라이트 - Google Patents

Abstract

측면 타입 LED 백 라이트는 광 가이드와, 최소한 1개의 스트립형 회로판 및, 다수의 LED를 포함하고 있다. 여기서, LED는 PCB 패널 위에 고정되며 그 위에 에폭시 수지를 채우거나 몰딩(Molding)을 함에 따라서 형성되는 플라스틱 물질을 가지고 있다. LED를 가지고 있는 PCB 패널은 다수의 스트립형 회로판으로 펀칭되거나 커팅된 다음, 광 가이드의 일측면에 조립된다. 스트립형 회로판과 광 가이드는 주형(Mold) 또는 주조(Mold injection)에 의해 일체로 형성된다. 본 고안에 따른 측면 타입 LED 백 라이트는 두께의 증가, 과도한 비용, 낮은 신뢰도의 문제점을 해결할 수 있으며, 30%까지 광도를 증가시킬 수 있다.

Description

발광 다이오드를 사용하는 측면 타입 백 라이트( Lateral-type back-lihgt using Light Emitting Diode )

본 고안은 일반적으로 발광 다이오드(LED)를 사용하는 측면 백 라이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장치의 비용과 두께를 감소시킬 수 있고, 신뢰도와 광도를 증가시키는 LED를 사용하는 측면 백 라이트에 관한 것이다.

백 라이트는 메뉴 윈도우나 노트북 컴퓨터와 같은 액정 표시 수단(LCD)을 위한 광원을 제공하기 위해 주로 사용되며, 어두운 장소에서 시인성(視認性)을 증가시키는 효과가 있다. 종래의 백 라이트는 광 가이드와 다수의 LED를 포함하고 있다.

광 가이드는 일반적으로 광원으로써 사용되는 다수의 LED를 가지고 있는 회로판의 고정단 위에 배치된다. 광 가이드의 표면은 일반적으로 조각(彫刻) 처리되어 흐릿한 표면으로 형성되며, LED들은 광 가이드의 아래쪽에 위치한다.

도 1은 LED를 사용하는 종래의 COB 타입(Chip on board type) 측면 백 라이트를 도시한 일예이다. LED 칩(1a)은 프린트 회로판(PCB;1b)에 직접 고정된다. LED 칩(1a)이 와이어 본딩(Wire-bonding) 처리된 후, 실리콘 접착제가 수작업에 의해 백 라이트에 떨어뜨려 진다. 그런 다음 백 라이트는 작은 입방체를 고정시키는 PCB의 측면에 조립된다.

상술한 COB 타입 백 라이트에 있어서, 그 제작 과정은 PCB의 폭이 좁은 형상이기 때문에 어렵다. 상술한 COB 타입 백 라이트용 PCB의 몰딩(Molding) 처리는 펀칭(Punching) 몰딩 보다 가격이 더 비싼 푸시 백 타입(Push back type) 몰딩으로 된다. 또한, COB 타입 장치는 자동으로 생산하기가 어렵고 울퉁불퉁하기 때문에 신뢰도가 좋지 않다.

도 2와 도 3은 종래의 SMD 타입 측면 백 라이트를 도시한 다른 예이다. 두 개의 SMD 타입 LED(2a,3a)가 광원으로써의 기능을 하고 납땜을 통해 PCB(2b,3b) 상에 배치된다. 그런 다음 최종적인 조립품은 실리콘 접착제에 의해 광 가이드의 측면에 부착된다.

상술한 SMD 타입 측면 백 라이트는 COB 타입 백 라이트에 따른 와이어 본딩과 칩 마운팅, 자동 생산의 문제점을 해결할 수 있다. 그러나, SMD 타입 백 라이트는 SMT 처리가 더 필요하기 때문에, 장치의 두께가 과도하게 커지고 비용이 증가한다.

또다른 종래의 LED를 사용하는 측면 백 라이트로는 리드프레임 타입(Leadfarme-type) 백 라이트가 있다(도시되지 않음). 그것은 투명한 반사경을 포함하고 있으며, 접착제에 의해 광 가이드의 측면에 조립된다. 그러나, 광원의 수가 증가하면 그 납땜 작업이 번거롭다.

상술한 상기 세 종류의 측면 백 라이트는 두께가 과도하게 커지는 문제를 가지고 있다. 예컨대, PCB와 리드프레임 타입 백 라이트의 두께는 각각 1.8mm와 1.3mm이다. 일반적으로 백 라이트는 실리콘 접착제에 의해 살짝 잠기기 때문에 그 표면에 직접 닿으면 자칫 손상을 입을 수 있다. 이것은 그 처리 과정의 어려움을 증가시킨다. 한편, 0.6mm 이하의 두께를 가지는 EL 백 라이트도 역시 광원으로 사용될 수 있다. 그러나, EL 백 라이트는 광도가 좋지 않다는 문제점이 있다. 따라서, 높은 구동 전압/전류가 요구된다.

본 고안의 목적은 EL 백 라이트의 두께와 유사하고 그 두께가 단지 0.4mm-0.6mm인 측면 타입 LED 백 라이트를 제공하는데 있다. 그러므로, 재료 소모량이 겨우 종래의 펀칭 처리에 의해 만들어 지는 장치의 1/3에 불과하다. 또한, PCB나 리드프레임을 위한 추가 면적을 보유할 필요가 없다.

본 고안에 따른 측면 타입 LED 백 라이트는 광 가이드와, 최소한 1개의 PCB 및, 다수의 LED를 포함하고 있으며, 아래의 방법에 의해 조립된다. 제일 먼저, LED는 PCB 패널 위에 고정된 다음 와이어 본딩(Wire-bonding) 처리된다. 그 다음에, 플라스틱 물질이 에폭시 수지를 채우거나 몰딩을 함에 따라서 LED의 상부에 형성된다. LED를 가지고 있는 PCB 패널은 다수의 스트립형 회로판으로 펀칭되거나 커팅된다. 끝으로, LED를 가지는 스트립형 회로판은 광 가이드의 일측면에 조립되며, 이에 따라서 본 고안의 측면 LED 백 라이트가 형성되는 것이다. 스트립형 회로판과 광 가이드는 주형(Mold) 또는 주조(Mold injection) 중 어느 하나에 의해 일체로 형성된다.

LED의 상부에 배치되는 플라스틱 물질은 광 가이드의 내부에서 전파되는 빛이 정면으로부터 균등하게 발광할 수 있도록 하여 광도를 증가시키는 직사각형, 원형, 또는 타원형으로 될 수 있다.

도 1은 종래의 COB 타입 백 라이트를 도시한 사시도,

도 2는 종래의 SMD 타입 백 라이트를 도시한 사시도,

도 3은 종래의 SMD 타입 백 라이트를 도시한 다른 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 커팅 처리되기 이전의 백 라이트를 도시한 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 커팅 처리되기 이전의 백 라이트를 도시한 다른 사시도,

도 6은 본 고안에 따른 커팅 처리되기 이전의 다른 백 라이트를 도시한 사시도,

도 7은 본 고안에 따라 제안된 실시예를 도시한 분해도,

도 8은 본 고안에 따라 제안된 실시예가 결합된 상태를 도시한 사시도,

도 9는 본 고안에 따라 제안된 다른 실시예를 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1a: LED 칩 1b: PCB

2a,3a: LED 광원 2b,3b: PCB

41: LED 43: PCB 패널

45: 스트립형 회로판 51: LED

55: PCB 스트립 61: LED

63: PCB 패널 65: 스트립형 회로판

71: LED 75: PCB 스트립

79: 광 가이드 81: LED

85: PCB 스트립 89: 광 가이드

도 4는 본 고안에 따른 백 라이트와 커팅(Cutting) 처리되기 이전의 상태를 도시한 사시도이다. PCB 패널(43)은 세라믹 베이스, 알루미늄 베이스, 탄력있는 PCB 등을 채택할 수 있다. 먼저, PCB 패널(43)은 직사각형 모양, 정방형 모양 또는 V자 모양이 되도록 프레스(Press)되고 그 위에 홀이 형성된다. 그런 다음 선택적으로 배치되는 다수의 LED가 PCB 패널(43)에 고정되고, 이 장치는 프레싱(Pressing) 및 커팅 처리를 하기에 적합하다. 이어서, 와이어 본딩(Wire-bonding) 처리가 계속해서 이행된다.

다음으로, 몰딩 처리가 LED(41)의 상부에 플라스틱 물질을 형성하기 위하여 수행된다. 플라스틱 물질은 직사각형 모양, 원형 모양 또는 타원 모양으로 될 수 있다. 이어서, PCB 패널(43)은 다수의 스트립형 회로판(45)으로 커팅된다. 스트립형 회로판(45)은 조립되는 광 가이드와 어울리도록 다양한 모양으로 형성할 수 있다.

도 5는 본 고안에 따른 백 라이트와 커팅 처리되기 이전의 상태를 도시한 사시도이다. PCB 패널(53)은 세라믹 베이스, 알루미늄 베이스, 탄력있는 PCB 등을 채택할 수 있다. 먼저, PCB 패널(53)은 직사각형 모양, 정방형 모양 또는 V자 모양이 되도록 프레스되고 그 위에 홀이 형성된다. 그런 다음 계속해서 배치되는 다수의 LED(51)가 PCB 패널(53)에 고정되고, 이 장치는 커팅 처리를 하기에 적합하다. 이어서, 와이어 본딩(Wire-bonding) 처리가 계속해서 이행된다.

다음으로, 몰딩 처리가 LED(51)의 상부에 플라스틱 물질을 형성하기 위하여 수행된다. 플라스틱 물질은 직사각형 모양, 원형 모양 또는 타원 모양으로 될 수 있다. 이어서, PCB 패널(53)은 다수의 PCB 스트립(55)으로 커팅된다. PCB 스트립(55)은 조립되는 광 가이드와 어울리도록 다양한 모양으로 형성할 수 있다.

도 6은 본 고안에 따른 커팅 처리되기 이전의 다른 백 라이트를 도시한 사시도이다. 플라스틱 물질의 모양은 다양한 SMD LED와 동일한 모양으로 될 수 있다. PCB 패널(63)은 세라믹 베이스, 알루미늄 베이스, 탄력있는 PCB 등을 채택할 수 있다. 먼저, PCB 패널(63)은 직사각형 모양, 정방형 모양 또는 V자 모양이 되도록 프레스되고 그 위에 홀이 형성된다. 그런 다음 다수의 LED가 PCB 패널(63)에 고정된다. 이어서, 와이어 본딩(Wire-bonding) 처리가 계속해서 이행된다.

그 후에, 몰딩 처리가 LED(61)의 상부에 플라스틱 물질을 형성하기 위하여 수행된다. 플라스틱 물질은 직사각형 모양, 원형 모양 또는 타원 모양으로 될 수 있다. 이어서, PCB 패널(63)은 다수의 스트립형 회로판(65)으로 커팅된다. 스트립형 회로판(65)은 조립되는 광 가이드와 어울리도록 다양한 모양으로 형성할 수 있다.

플라스틱 물질은 LED의 빛을 광 가이드로 인도하기 위해 사용되고, 실리콘, 실리콘 고무, 실리콘 혼합물, 에폭시 수지, 송진, 아크릴 합성 수지 등으로 만들 수 있다. LED의 상부에 배치되는 플라시틱 물질은 광 가이드의 내부에서 전파되는 빛이 정면으로부터 균등하게 발광하여 광도를 증가시킬 수 있도록 직사각형, 원형, 또는 타원형으로 될 수 있다.

도 7은 본 고안에 따라 제안된 실시예를 도시한 분해도이고, 도 8은 제안된 실시예에 있어서 그 결합된 상태를 도시한 사시도이다. 본 고안에 따른 측면 타입 LED 백 라이트는 광 가이드(79), 최소한 1개의 PCB 스트립(75) 및, 다수의 LED(71)를 포함하고 있다.

LED를 가지고 있는 PCB 스트립(75)은 상술한 처리 과정들에 의해 제작된 후, 광 가이드(79)의 일측면에 배치된다. 그러므로, LED(71)도 역시 광 가이드(79)의 일측면에 배치된다. 측면 LED 백 라이트는 종래의 COB 타입 보다 그 밝기가 30% 만큼 더 밝으며, SMD 타입의 밝기와 유사하다. 게다가, SMD 타입과 비교해 볼 때 그 두께가 감소된다.

도 9는 본 고안에 따라 제안된 다른 실시예를 도시한 사시도이다. 주조(Mold injection) 또는 주형(Mold)에 의하여, LED(81)를 갖추고 있는 PCB 스트립(85)은 광 가이드(89)와 함께 일체로 형성된다. 상술한 일체로 형성된 장치의 경우에는, LED와 광 가이드 사이에 에어 갭(Air gap)이 존재하지 않게 되므로, 광도가 증가된다. 본 고안에 따른 백 라이트의 광도는 SMD 타입의 광도 보다 더 높고 두께를 0.4mm-0.6mm로 감소시킨다.

회로판 사이의 간격이 줄어들기 때문에 본 고안에 따른 백 라이트의 가격은 감소되며, 푸시 백(Push back) 주형 처리와 주형이 생략된다. 게다가, 백 라이트의 전극이 직접 회로판에 납땜되므로, SMD 처리를 할 필요가 없다.

요약하면, 본 고안에 따른 백 라이트는 높은 신뢰도를 나타내면서 단순한 처리 과정에 의해 제작될 수 있고 소형 사이즈를 나타내면서 그 광도는 증가된다.

비록 본 고안이 제안된 실시예들에 관하여 설명되고 있기는 하지만, 본 고안은 상세한 설명에서 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 치환과 변경이 상술한 내용에 따라서 제안될 수 있으며, 그 기술 분야에서 통상적인 기술을 가진 자에 의해 또다른 치환과 변경이 제안될 수 있다. 그러므로, 이러한 모든 치환과 변경은 첨부된 실용신안등록청구범위에서 정의한 바에 의해 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위에 포함될 것이다.

Claims (6)

1. 광 가이드와, 최소한 1개의 스트립형 회로판 및, 다수의 LED를 포함하고, LED는 PCB 패널 위에 고정되며 그 위에 에폭시 수지를 채우거나 몰딩을 함에 따라서 형성되는 직사각형 플라스틱 물질을 가지고 있고, LED를 가지고 있는 PCB 패널이 다수의 스트립형 회로판으로 펀칭되거나 커팅된 다음, 광 가이드의 일측면에 조립되는 것을 특징으로 하는 측면 타입 LED 백 라이트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스트립형 회로판과 상기 광 가이드는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 타입 LED 백 라이트.
3. 광 가이드와, 최소한 1개의 스트립형 회로판 및, 다수의 LED를 포함하고, LED는 PCB 패널 위에 고정되며 그 위에 에폭시 수지를 채우거나 몰딩을 함에 따라서 형성되는 원형 플라스틱 물질을 가지고 있고, LED를 가지고 있는 PCB 패널이 다수의 스트립형 회로판으로 펀칭되거나 커팅된 다음, 광 가이드의 일측면에 조립되는 것을 특징으로 하는 측면 타입 LED 백 라이트.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 스트립형 회로판과 상기 광 가이드는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 타입 LED 백 라이트.
5. 광 가이드와, 최소한 1개의 스트립형 회로판 및, 다수의 LED를 포함하고, LED는 PCB 패널 위에 고정되며 그 위에 에폭시 수지를 채우거나 몰딩을 함에 따라서 형성되는 타원형 플라스틱 물질을 가지고 있고, LED를 가지고 있는 PCB 패널이 다수의 스트립형 회로판으로 펀칭되거나 커팅된 다음, 광 가이드의 일측면에 조립되는 것을 특징으로 하는 측면 타입 LED 백 라이트.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 스트립형 회로판과 상기 광 가이드는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 타입 LED 백 라이트.