KR20020021076A - 면 발광 백 라이트 장치 제조 방법 및 면 발광 백 라이트장치 - Google Patents

면 발광 백 라이트 장치 제조 방법 및 면 발광 백 라이트장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 면 발광 백 라이트 장치(100)의 제조 방법은 인서트 몰드 성형법(insert molding)으로 리드 프레임(1)과 수지로 이루어진 성형 케이스(2)를 형성하는 단계, 상기 몰드 케이스(2)의 개구부에 설치된 상기 리드 프레임(1)의 접촉부에 적, 녹, 청의 LED 다이인 광원(4)을 부착하는 단계, 상기 투명하거나 반투명한 수지로 상기 개구부를 충전하여 광 유도부(3)를 형성하는 단계, 그리고 상기 백 라이트 장치를 적용함에 따라서 반사 시트(5)와 렌즈 시트(6, 7)(또는 확산 시트)를 부착하는 단계로 포함한다.

Description

면 발광 백 라이트 장치 제조 방법 및 면 발광 백 라이트 장치 {METHOD OF MANUFACTURING SURFACE-EMITTING BACKLIGHT, AND SURFACE-EMITTING BACKLIGHT}
본 발명은 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조된 면 발광 백 라이트 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치 등에 이용되는 종래의 면 발광 백 라이트 장치는 광원으로부터의 광을 유도하는 투명 수지 판(광 유도 판), 하부 판, 확산 시트나 렌즈 시트, 상부 케이스로 이루어진다. 광원으로서는 칩 LED(light emitting diode)가 보드에 장착된 LED 유닛이 사용된다.
종래의 제조 방법에 따라서, 광 유도 판, 케이스, 광원 그리고 광원용 보드는 각각 독립된 부품으로 제조되고, 수 작업으로 조립되어 최종 제품을 생산한다.
그러나 이러한 종래 방법에 따라서, 광원의 발광 방향이 백 라이트 장치의 발광 면에 대하여 수평 방향으로 되는 사이드 에지형 백 라이트 장치(side-edge-type backlight)인 경우, 상기 광원용 기판을 케이스 측면에 장착하기 위하여 상부 케이스는 소정 두께를 가져야 하며, 이는 소형이면서 얇은 백 라이트 장치를 실현하는데 한계로 작용한다는 문제가 발생한다.
또한 칩 LED는, 좁은 조사각을 갖고 있다. 그러므로 광원의 발광 방향이 백라이트 장치의 발광 면에 대하여 수직 방향인 하부형 백 라이트 장치의 경우에, 발광 면에서의 조사 면적을 크게 확보해야 한다. 케이스의 하부 면에서 발광 면까지의 광로 길이를 어느 정도까지는 확보해야 하므로, 소형이면서 얇은 백 라이트 장치를 구현하기 어렵다.
또한 독립된 부품으로 제조되고 수송되는 이들 백 라이트 장치의 각 부품은 수송 도중에 기계적인 손상이 발생하고 조립 시에 먼지로 오염될 가능성이 있다.
더욱이 소형 액정 표시 장치는 소형의 백 라이트 장치를 이용한다. 그러므로 이러한 소형 액정 표시 장치의 부품을 수동으로 조립하기에는 매우 곤란하며, 작업 효율이 저하되는 문제가 있다.
특히 광원용 기판을 상부 케이스에 장착하는 종래 기술은 광원으로 전원을 공급하는 신호 선을 상기 광원용 기판에 납땜으로 부착해야 하고, 이 작업은 매우 번잡스럽다.
그러므로 본 발명의 기술적 과제는 간단한 구조로 제조 공정을 단순화하고 크기와 두께를 줄일 수 있는 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법 및 이 방법에 의해 제조된 면 발광 백 라이트 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치의 일반적인 구조를 나타낸 분해도이다.
도 2a와 도 2b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치의 일반적인 구조를 나타낸 평면도와 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치의 리드 프레임과 성형 케이스(molded case)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 성형 케이스에 광원을 장착하는 장착 방법을 설명하는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치의 성형 케이스의 내부 바닥 면을 조면 처리하는 방법을 설명하는 도면이고, 도 5b는 이 조면 처리 방법의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치에 광원이 장착되는 장착 위치와 장착되는 개수에 대한 제1 변형 예를 나타낸 평면도이고, 도 7b는이 광원의 장착 위치를 나타낸 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치에 광원이 장착되는 장착 위치와 장착되는 개수에 대한 제2 변형 예를 나타낸 평면도이고, 도 8b는 이 광원의 장착 위치는 나타낸 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치에 광원이 장착되는 장착 위치와 장착되는 개수에 대한 제3 변형 예를 나타낸 평면도이고, 도 9b는 이 광원의 장착 위치를 나타낸 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치에 광원이 장착되는 장착 위치와 장착되는 개수에 대한 제4 변형 예를 나타낸 평면도이고, 도 10b는 이 광원의 장착 위치를 나타낸 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치에 광원이 장착되는 장착 위치와 장착되는 개수에 대한 제5 변형 예를 나타낸 평면도이고, 도 11b는 이 광원의 장착 위치를 나타낸 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치에 광원이 장착되는 장착 위치와 장착되는 개수에 대한 제6 변형 예를 나타낸 평면도이고, 도 12b는 도 12a의 y-y선에 대한 단면도이고, 도 12c는 도 12a의 x-x선에 대한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치를 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치의 제1 제조 방법을 예시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 발광 백 라이트 장치의 제2 제조 방법을 예시하는 도면이다.
본 발명의 기술적인 과제는 본 발명의 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법으로 해결될 수 있다. 상기 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법은 발광 수단과의 접촉을 위한 접촉 부재와 수지로 이루어지고 반사 면으로서 이용되는 적어도 하나의 내부 면을 갖는 개구부를 구비한 성형 케이스를 일체로 성형하여, 상기 접촉 부재의 도전성 접촉부가 상기 개구부 내에서 노출되도록 하는 단계; 상기 도전성 접촉부중 적어도 하나에 상기 발광 수단을 설치하는 단계; 그리고 상기 개구부의 내부를 거의 균일하게 광 유도 수단으로 덮는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 각 단계가 자동으로 이루어질 수 있으므로, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 특징으로, 상기 접촉 부재를 상기 발광 수단과 일체로 성형하는 단계는 인서트 몰드 성형법으로 상기 성형 케이스 내에 상기 접촉 부재를 매설한다.
이 특징에 따르면, 각 단계가 자동으로 이루어질 수 있으므로, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 상기 광 유도 수단으로 상기 개구부의 내부를 덮는 단계는 투명 또는 반투명 수지로 상기 개구부를 충전한다.
이 특징에 따르면, 거의 균일하게 광 유도 수단으로 개구부의 내부를 덮는 단계는 투명 또는 반투명한 수지로 상기 개구부를 충전하는 단계이므로, 이 단계는 자동으로 이루어질 수 있어 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 상기 발광 수단을 설치하는 단계는 상기 발광 수단으로서의 적어도 하나의 발광 반도체 다이(die)를 상기 도전성 접촉부에 장착한다.
이 특징에 따르면, 도전성 접촉부 중 적어도 하나에 상기 발광 수단을 설치하는 단계는 상기 도전 접촉부의 적어도 하나에 상기 발광 수단으로서 적어도 하나의 발광 반도체 다이를 부착하는 단계이므로, 이 단계는 자동으로 이루어질 수 있어 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 상기 발광 수단과의 접촉을 위한 접촉 부재를 성형 케이스와 일체로 성형하는 공정 중에 또는 상기 성형 공정 후에, 빛의 확산을 위하여 상기 성형 케이스의 상기 개구부의 적어도 한 내부 면을 조면 처리(roughening)하는 단계를 추가로 포함한다.
이 특징에 따르면, 성형으로 주조된 성형 케이스(molded case)의 상기 개구부 내에 위치한 적어도 하나의 내부 면의 조도 처리 단계는 상기 성형 케이스와 일체로 상기 발광 수단과의 접촉을 위한 접촉 수단을 성형하기 위한 단계 중에 또는 상기 성형 단계 후에, 빛을 확산시키는 것으로, 발광 면이 효율적으로 조사할 수 있는 면 발광 백 라이트 장치가 자동으로 용이하게 제조될 수 있다.
본 발명의 기술적 과제는 본 발명의 면 발광 백 라이트 장치로 달성될 수 있다. 상기 면 발광 백 라이트 장치는 수지로 이루어지고, 반사 면으로 이용하는 적어도 하나의 내부 면을 갖는 개구부를 구비한 성형 케이스; 자신의 도전성 접촉부가 상기 개구부 내에서 노출되도록 상기 성형 케이스와 일체로 성형되는 발광 수단과 접촉하기 위한 접촉 부재; 상기 도전성 접촉부의 적어도 하나에 설치되는 발광 수단; 그리고 거의 균일하게 상기 개구부의 상기 내부를 덮는 광 유도 수단을 포함한다.
상기 발명에 따르면, 성형 케이스와 접촉 부재가 일체로 성형되고, 상기 발광 수단이 일체로 성형된 성형 케이스의 개구부 내에 위치한 적어도 하나의 도전성접촉부에 직접 장착되고, 광 유도 수단은 거의 균일하게 홈(recess)을 덮어, 면 발광 백 라이트 장치는 부품의 수를 줄여 종래 백 라이트 장치보다 구조적으로 소형이면서 얇은 백 라이트 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 일 특징으로, 상기 광 유도 수단은 투명 수지 또는 광 확산재가 함유된 반투명 수지이다.
이 특징에 따르면, 광 유도 수단이 투명한 수지 또는 광 확산재가 함유된 반투명한 수지이므로, 빛은 발광 영역에서 효율적으로 조사될 수 있다.
본 발명의 일 특징으로, 상기 개구부는 상기 적어도 하나의 내부 면으로서 확산을 위하여 조도 처리된 면(roughened surface)을 구비한다.
이 특징에 따르면, 개구부가 적어도 하나의 내부 표면으로서 조도 처리된 표면의 확산을 실현하므로, 광선이 효율적인 조사를 위하여 발광 영역으로부터 균일하게 확산될 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 상기 발광 수단은 상기 면 발광 백 라이트 장치의 발광 면에 대하여 수직 방향으로 빛을 조사하도록 장착된다.
이 특징에 따르면, 상기 발광 수단이 면 발광 백 라이트 장치의 발광 면에 대하여 수직 방향으로 빛이 조사될 수 있기 장착되므로, 백 라이트 장치의 세기를 용이하게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 상기 발광 수단은 상기 발광 면의 발광 영역의 적어도 한 단부 또는 양 단부에 형성되고, 상기 발광 수단에서 상기 발광 영역의 거의 전 영역으로 광을 반사시키기 위한 상기 반사 수단이 상기 발광 수단 상에 설치된다.
이 특징에 따르면, 발광 수단은 발광 면의 발명 영역의 일측 단부나 양 단부에 장착되고, 발광 수단에서 발광 영역의 거의 전체 영역으로 빛을 발사하기 위한 발사 수단은 발광 수단 위에 장착되므로, 빛이 면 발광 백 라이트 장치의 발광 면에 대해 수직 방향으로 조사되더라도, 발광 수단으로부터 나오는 빛이 상기 발광 영역의 전체 영역 위로 충분하게 반사될 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 상기 발광 수단은 상기 면 발광 백 라이트 장치의 발광 면에 대하여 수평 방향으로 빛이 조사될 수 있게 장착된다.
이 특징에 따르면, 발광 수단은 면 발광 백 라이트 장치의 발광 면에 대하여 수평 방향으로 빛을 조사할 수 있도록 장착되므로, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 상기 발광 수단은 발광 반도체 다이이다.
이 특징에 따르면, 발광 수단이 발광 반도체 다이이기 때문에, 본 발명의 면 발광 백 라이트 장치는 종래의 백 라이트 장치보다 소형이면서 얇게 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 특징으로, 상이한 컬러를 갖는 상기 발광 수단은 상기 도전성 접촉부 중 적어도 하나에 장착된다.
이 특징에 따르면, 상이한 컬러를 갖는 복수의 발광 수단이 적어도 하나의 도전성 접촉부에 장착되므로, 빛의 세기와 색도 밸란스를 조정할 때 자유도가 향상된다.
첨부한 도면에 도시한 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1, 도 2a와 도2b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 백 라이트 장치(100)는 리드 프레임(1), 성형 케이스(2), 광 유도부(3), 광원(4), 반사 시트(5), 제1 렌즈 시트(또는 확산 시트)(6) 그리고 제2 렌즈 시트(또는 확산시트)(7)를 포함한다.
접촉 부재로서의 리드 프레임(1)은 구리나 금 등의 금속으로 구성된 부재이다. 본 실시예에서, 리드 프레임(1)은 제1 리드 프레임(1a), 제2 리드 프레임(1b), 제3 리드 프레임(1c), 제4 리드 프레임(1d)을 포함한다. 도 3과 도 4에 도시한 것처럼, 제1 내지 제4 리드 프레임(1a 내지 1d)은 지지 프레임(10)이나 지지 프레임(11), 또는 이들 지지 프레임(10, 11) 양쪽에 형성된다. 이 지지 프레임(10, 11) 상에는 한번에 복수개의 리드 프레임(1a 내지 1d)을 형성할 수 있다
성형 케이스(2)는 인서트 몰드 성형법(insert molding)으로 리드 프레임(1)과 일체로 형성된다. 이 몰딩법에 사용하는 수지는 예를 들면 백색이나 펄색의 광을 양호하게 반사할 수 있는 색을 갖는 수지를 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 케이스(2)의 형상은 네 면을 따라 돌출부가 있는 빈 사각 박스와 같은 빈 공간을 갖는 사각형의 상자 형상이고, 이 케이스(2)의 내부 바닥 면은 반사를 위하여 경사져 있다. 또한 도 3에 도시한 것처럼, 영역(2a)에 위치한 광원은 리드 프레임(1)의 접촉부(1a', 1b', 1c', 1d')가 노출되도록 장착된다. 광원(4)이 접촉부(1a')에 직접 장착된 경우의 일 예를 도 4에 도시한다.
또한 성형 케이스(2)의 내부 바닥 면에는 도 5a에 도시한 바와 같이, 복수 개의 돌기(2b)에 의해 조면 처리(roughening)되어, 광원으로부터 조사된 광이 균일하게 확산될 수 있도록 한다. 조면 처리는 도 5b에 도시한 것처럼 직선형이거나 곡선형의 리지형 돌출부(ridge-like projection)(2c)로 실현될 수 있다. 조면 처리는 금형(mold)을 이용하는 전사, 프로스팅(frosting)을 위한 도트 프린팅(dot printing) 또는 절삭 가공으로 실현될 수 있다. 또한 조면 처리 면은 성형 케이스(2)의 내부 바닥 면에 한정되지 않고, 성형 케이스(2)의 내면 측면부도 또한 조면 처리될 수 있다.
광 유도부(3)는 접촉부(1a')에 광원(4)을 장착하고, 필요한 본딩 처리를 실시하며, 투명하거나 반투명한 수지로 케이스(2)의 오목한 개구부(hollow space)를 충전한 후 이 수지를 경화시켜 형성된다. 이 광 유도부(3)는 성형 케이스(2)의 빈 공간 내로 미리 사출 성형된 광 유도판을 장착하여 구성할 수 있다.
광원(4)으로서는 패키징되지 않은 LED 다이를 이용한다. 본 실시예에서, 풀(full) 컬러를 표시하기 위하여, 일 예로 2개의 적색 LED 소자(4a), 1개의 청색 LED 소자(4b) 그리고 1개의 녹색 LED 소자(4c)를 이용한다.
예시적으로, 풀 컬러의 표시 방식은 시분할에 기초하여 이들 컬러 LED 다이를 구동시킨다. 또한, 본 실시예에서, 이들 다이를 구동시켜 각각의 광선을 혼합시킴으로써 백색을 발광시킨다.
반사 시트(5)는 광원(4)에서 나오는 광을 효율적으로 오목한 개구부로 안내할 수 있도록 설계된다. 본 실시예에 따른 백 라이트 장치(100)는 성형 케이스(2)의 상면 부를 발광 면으로 이용하고(도 2a 및 도 2b 참조), 광원(4)은 케이스(2)의 길이 방향을 따라서 봤을 때 발광 면의 일측 단부 근처에 위치할 수 있도록 장착된다.( 상기 발광 면의 중심 위치로부터 끝측에 어긋난 위치에 장착되고 있다.) 또한 광선이 발광 면에 대하여 수직으로 LED 다이로부터 조사되기 때문에, 반사 시트(5)는 이 발광 면의 발광 영역 쪽으로 이들 광선이 효율적으로 발사될 수 있도록 해야 한다.
제1 렌즈 시트(6)와 제2 렌즈 시트(7)는 발광 면의 빛 세기(intensity of light)를 증가시키는데 이용한다. 광원(4) 및/또는 광 유도부(3)의 구조에 따라서는 렌즈 시트들 중 단지 하나만을 이용하거나 이들 시트를 생략할 수도 있다. 또한 렌즈 시트 대신에 발광 영역에 대한 빛 세기의 균일성을 향상시키기 위하여 이용되는 확산 시트를 이용할 수 있다. 그래서 하나의 렌즈 시트와 하나의 확산 시트를 조합하여 이용하거나 단지 확산 시트만을 이용하는 것도 고려해볼 수 있다. 렌즈 시트나 확산 시트의 매수는 한정되지 않고, 백 라이트 장치의 사양(specification)에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.
다음에, 도 6에 도시한 순서도를 참조하여 본 실시예에 따른 백 라이트 장치의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 지지 프레임(10, 11)들 사이에 복수 개의 리드 프레임(1a 내지 1d)이 설치된 리드 프레임(1)을 형성한다(단계 S1).
다음, 리드 프레임(1a 내지 1d)을 미리 정한 위치에 금형(mold)으로 클래핑(clamping)하면서 금형으로 형성된 공동부 내에 수지를 충전시키므로, 인서트 몰드 성형법으로 리드 프레임(1)과 성형 케이스(2)를 일체로 형성한다(단계 S2).
본 실시예에서는, 금형으로 전사함으로써 조면 처리가 이루어지기 때문에, 이 단계(S2) 중에 이미 기술한 형상의 돌기부가 형성된다. 유사하게, 프린팅(인쇄) 공정을 포함하는 다른 조면 처리법도 이 단계(S2) 중에 수행될 수 있다.
그런 다음 성형 케이스(2)내에서 연장하는 제1 내지 제4 리드 프레임(1a 내지 1d)의 한 개 이상의 접촉부에 광원(4)인 각 컬러 LED 다이를 다이 본딩으로 장착한다(단계 S3).
다음, 이들 컬러 LED 다이는 나머지의 접촉부와 와이어 본딩으로 전기적으로 접속된다(단계 S4).
그런 다음, 성형 케이스(2)의 오목한 개구부 영역 전체를 투명하거나 반투명한 수지로 채우는 방식을 이용하여 광 유도부(3)를 형성한다(단계 S5).
다음 광원(4)의 장착 영역에 대응하는 성형 케이스(2)의 상면부에 반사 시트(5)를 접착한다(단계 S6).
그 후, 성형 케이스(2)의 상면부를 균일하게 덮는 방식을 이용하여 제1 렌즈 시트(또는 확산 시트)(6)와 제2 렌즈 시트(또는 확산 시트)(7)를 접착한다(단계 S7).
이상과 같이, 본 실시예에 따른 백 라이트 장치의 제조 방법에 의하면, 부품, 즉 리드 프레임(1), 광원(4), 반사 시트(5), 제1 렌즈 시트(6) 그리고 제2 렌즈 시트(7)를 단지 준비하는 것만으로도 자동 공정에 의하여 백 라이트 장치를 제조할 수 있다.
그러므로 본 발명에 따른 제조 방법은 성형 케이스(2)의 프레임을 형성하고,광원 보드를 리드 선에 접속하며, 광 유도판을 장착하는 동작을 수 작업으로 하는 종래의 제조 방법보다도 작업 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한 수지로 케이스(2)의 개구부를 채워 광 유도부(3)를 형성하는 본 발명의 기술은 종래 방법으로 제조할 때 발생하게 되는 문제인 반송 과정에서의 기계적인 손상이고 제조 과정에서의 먼지 오염 문제로부터 광 유도부(2)를 확실하게 보호한다.
다음에, 본 실시예에 따른 백 라이트 장치에 대한 광원(4)의 예시적인 장착 위치에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2a와 도 2b는 2개의 적색 LED 다이, 1개의 청색 LED 다이 그리고 1개의 녹색 LED 다이를 배치한 예를 보여준다. 성형 케이스(2)의 폭 방향에 있어서는 중앙 위치에, 성형 케이스(2)의 길이 방향에 있어서는 성형 케이스(2)의 저부의 끝 부분(end-side)에, 성형 케이스(2)의 깊이 방향에서는 가장 깊은 위치에 이들 다이들을 장착한다.
이 예에서, 백색은 이들 컬러 LED 다이를 구동시키고 발광되는 광선을 혼합하여 만들어진다. 적, 녹, 청의 LED 다이를 이용하여 발광부의 빛 세기를 증가시켜 배경 조명(backlight)을 밝게 할 수 있다. 또한 적색 LED 다이의 개수를 다른 컬러의 LED 다이 개수보다 배로 설정하여, 이상적인 백색을 만들 수 있는 이상적인 색도 밸런스(chromaticity balance)를 유지할 수 있다.
적색 LED의 휘도는 청색 LED나 녹색 LED의 휘도에 비하여 반 정도이다. 그래서 각 LED의 개수를 동수로 할 경우, 적색 LED로 공급하는 전류는 청색 LED나 녹색 LED로 공급하는 전류의 배로 설정해야 한다. LED로 공급할 수 있는 최대 전류는 대략 20㎃이기 때문에, 예를 들면 종래의 백 라이트 장치에서는 적색 LED의 전류값을 20㎃, 청색 LED와 녹색 LED의 전류값을 10㎃로 설정한다. (여기에서, 이미 각각 한 개씩의 적, 녹, 청 LED가 부착된 접촉 부재 모듈을 이용한다.) 그러나 LED의 세기는 다이마다 편차가 있기 때문에, 원하는 빛의 세기를 얻기 위해서는 각 컬러 LED로 인가되는 전류를 조정해야 한다. 이것은 변하지 않고 유지되고, 적색 LED로 인가되는 전류값이 종래와 같이 초기에 최대 전류값인 20㎃로 고정되어 있을 때 심각한 문제를 발생시킨다. 즉, 적색 LED로 인가되는 최대 전류값이 고정되어 조정할 수 없기 때문에, 단지 청색과 녹색 LED로 인가되는 전류만을 조정해야 한다. 그러나 단지 청색과 녹색 LED만을 이용하는 이러한 조정만으로는 이상적인 백색을 얻기 위한 이상적인 색도 밸런스를 얻을 수 없다.
그러나 본 실시예에서는, 광원(4)으로서 패키징되지 않은 LED 다이를 이용하고 있기 때문에, 각 컬러마다 복수개의 LED 다이를 장착할 수 있다. 예를 들면, 2개가 직렬로 접속된 적색 LED 다이, 각각 1개씩의 청색과 녹색 LED 다이가 장착될 경우, 각각 청색과 녹색 LED 다이로 인가되는 전류는 예를 들면 20㎃로 정할 수 있고, 2개가 직렬로 접속된 적색 LED 다이로 인가되는 전류 또한 각각 20㎃로 정할 수 있다.
또한, 모든 LED 다이는 자신들의 최대 전류를 이용할 수 있으므로, 백 라이트 장치의 세기(intensity)를 증가시킬 수 있다.
그러므로 예를 들면, 10㎃ 내지 20㎃의 범위 내에서 각 LED 다이로 인가되는 전류값을 조정할 수 있다. 즉, 본 실시예에서는, 청색과 녹색 LED로 인가되는 전류 이외에도, 각각 10㎃로 똑같이 결정된 2개의 적색 LED 다이로 인가되는 전류를 조정할 수 있으므로, 이상적인 색도 밸런스를 용이하게 실현하고 유지할 수 있다.
비록 이 예의 경우에는 각 컬러 LED 다이가 성형 케이스(2)의 바닥에서 상부 쪽으로 빛을 조사하지만, 도 1에 도시한 바와 같이 반사 시트(5)가 존재하고, 케이스(2)의 내부 바닥 면이 경사져 있으므로, 백 라이트 장치(100)의 발광 면 바로 아래에 각 색의 LED 다이를 배치할 필요는 없다. 종래의 수직 하방형 백 라이트 장치(direct backlight)에서는, 광원 보드에 부착된 LED는 성형 케이스(2)의 하부 면에 배치시킬 필요가 있어, 백 라이트 장치의 두께가 매우 두꺼워지는 문제가 발생한다. 이런 종래의 백 라이트 장치와는 달리, 본 발명의 실시예에 따르면 매우 얇은 두께의 백 라이트 장치를 실현할 수 있다.
또한 도 7a와 도 7b에 도시한 것처럼, 컬러 LED 소자를 성형 케이스(2)의 양 단부에 설치하여, 발광 영역을 넓힐 수 있다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 성형 케이스(2)의 일측 단부에 컬러 LED 소자를 설치한 경우에 얻을 수 있는 길이 방향으로의 발광 영역의 길이(L1)를 도 7a에 도시한 바와 같이, 성형 케이스(2)의 양 단부에 컬러 LED 소자를 설치한 경우에 얻을 수 있는 길이 방향으로의 발광 영역의 길이(L2)와 비교하면. 후자의 발광 영역의 길이(L2)가 전자의 발광 영역의 길이(L1)의 2배가 된다.
또한 경우에 따라서 도 8a와 도 8b에 도시한 바와 같이, 컬러 LED 소자를 성형 케이스(2)의 중앙 쪽에 배치할 수도 있다. 이 경우에는 반사 시트(5)를 생략할 수 있다.
또한 LED 다이의 개수는 본 실시예에서와 같이 4개로 한정하지 않고, 백 라이트장치(100)의 사양 등에 따라서 도 9a와 도 9b에 도시한 것처럼 각 컬러의 LED 다이를 각각 1개로 설정할 수도 있다는 것을 주목해라.
더욱이 도 10a와 도 10b에 도시한 바와 같이, 단지 1개의 단색(monochromatic) LED 소자를 장착할 수 있다.
LED 소자의 조사 방향이, 도 11a와 도 11b에 도시한 바와 같이, 백 라이트 장치(100)의 발광 면에 대하여 평행하게 빛이 조사될 수 있도록 LED 다이를 배치할 수도 있다. 이 경우에, 도 11a와 도 11b에 도시한 바와 같이, 범프(12)를 형성하고 LED 다이를 장착하여 소위 범프 처리(bumping step)를 행할 수 있다.
도 12a 내지 도 12c에 도시한 바와 같이, 백 라이트 장치(100)의 발광 면에 대하여 평행하기 빛이 조사될 수 있도록 복수 개의 LED 다이는 성형 케이스(2)의 폭 방향을 따라서 양 단부에 성형 케이스(2)의 길이 방향으로 소정 간격을 유지하면서 배치될 수 있다.
다음에 접촉 부재에 대한 다른 실시예를 설명한다. 전술한 예에서는 접촉 부재로서 리드 프레임을 이용한 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 구조에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 13에 도시한 바와 같이, 인쇄 기판(13)이 접촉 부재로서 성형 케이스(2)에 장착될 수 있다.
이러한 구조에 의하여 실장 자유도를 증대시킬 수 있다. 또한, 도 14와 도 15에 도시한 바와 같이, 한번에 복수 개의 백 라이트 장치를 제조할 수 있으므로,용이하게 백 라이트 장치를 대량 생산할 수 있다.
또, 이미 기술한 리드 프레임을 이용하는 경우에도, 도 14와 도 15에 도시한 바와 같이, 성형 케이스(2)들이 서로 접속되어 있는 상태로 제조하고, 그 후에 각 백 라이트 장치를 분리하도록 제조할 수도 있다. 그래서 용이하게 백 라이트 장치를 대량 생산할 있다.
전술한 것처럼, 본 실시예에 따른 백 라이트 장치는 발광 수단으로서 패키징되지 않은 LED 소자를 이용하므로, 구조 면에서 보면 종래의 백 라이트 장치보다 훨씬 소형이고 얇은 백 라이트 장치를 제조할 수 있다.
비록 전술한 예에서는, 패키징되지 않은 LED 다이를 발광 수단으로 이용한 경우가 기술되었지만, 소위 "칩 LED(chip LED)"를 이용할 수 있다. 여기서 LED 다이는 소형 기판에 장착된다.
이러한 칩 LED를 이용하는 경우에도, 전술한 바와 같이, 리드 프레임과 성형 케이스가 일체로 형성되어 있어, 종래에는 필요했던 다이를 리드에 접속하는 접속 작업을 없앴다. 그래서, 작업 효율성을 증대시킬 수 있다.
또한 본 실시예에서는 광 유도 수단이 투명하거나 반투명한 수지로 개구부를 메워 형성되는 경우에 대하여 설명했지만, 이러한 기술은 자동화 처리에 매우 적합하고, 수지에 의해 발생하는 굴절 효과로 인하여 발광부의 휘도를 증가시킨다.
더욱이 리드 프레임에 제한 저항(limiting resistor)을 직접 장착할 수 있으므로, 백 라이트 장치(100)를 실장하는 인쇄 기판에서 이 제한 저항을 없앨 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예와 예는 단시 예시를 위한 것이지 이에 한정되지 않고, LED의 위치와 개수, 성형 케이스의 형상 등을 적절히 변형될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 본질과 고유 특성을 벗어나지 않는 다른 구체적인 형태로 실현될 수 있다. 그러므로 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고 예시를 위하여 모든 관점에서 고려될 수 있다. 본 발명의 범위는 이미 기술한 기재 내용에 의해서라기 보다 첨부한 청구범위에 의해 나타내진다. 그러므로 청구범위의 의미와 균등 범위 내에 존재하는 모든 변형은 발명의 범위 내에 존재하도록 하는 것이다.

Claims (13)

  1. 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)과의 접촉을 위한 접촉 부재(1, 1a, 1b, 1c, 1d)와 수지로 이루어지고 반사 면으로서 이용되는 적어도 하나의 내부 면을 갖는 개구부를 구비한 성형 케이스(2)를 일체로 성형하여, 상기 접촉 부재의 도전성 접촉부(1a', 1b', 1c', 1d')가 상기 개구부 내에서 노출되도록 하는 단계;
    상기 도전성 접촉부(1a', 1b', 1c', 1d')중 적어도 하나에 상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)을 설치하는 단계; 그리고
    상기 개구부의 내부를 거의 균일하게 광 유도 수단(3)으로 덮는 단계
    를 포함하는 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 부재(1, 1a, 1b, 1c, 1d)를 상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)과 일체로 성형하는 단계는 인서트 몰드 성형법으로 상기 성형 케이스(2) 내에 상기 접촉 부재(1, 1a, 1b, 1c, 1d)를 매설하는 단계인 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광 유도 수단(3)으로 상기 개구부의 내부를 덮는 단계는 투명 또는 반투명 수지로 상기 개구부를 충전하는 단계인 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)을 설치하는 단계는 상기 발광 수단으로서의 적어도 하나의 발광 반도체 다이(die)를 상기 도전성 접촉부(1a', 1b', 1c', 1d')에 장착하는 단계인 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)과의 접촉을 위한 접촉 부재(1, 1a, 1b, 1c, 1d)를 성형 케이스(2)와 일체로 성형하는 공정 중에 또는 상기 성형 공정 후에, 빛의 확산을 위하여 상기 성형 케이스(2)의 상기 개구부의 적어도 한 내부 면을 조면 처리(roughening)하는 단계를 추가로 포함하는 면 발광 백 라이트 장치의 제조 방법.
  6. 수지로 이루어지고, 반사 면으로 이용하는 적어도 하나의 내부 면을 갖는 개구부를 구비한 성형 케이스(2);
    자신의 도전성 접촉부(1a', 1b', 1c', 1d')가 상기 개구부 내에서 노출되도록 상기 성형 케이스(2)와 일체로 성형되는 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)과 접촉하기 위한 접촉 부재(1, 1a, 1b, 1c, 1d);
    상기 도전성 접촉부(1a', 1b', 1c', 1d')의 적어도 하나에 설치되는 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c); 그리고
    거의 균일하게 상기 개구부의 상기 내부를 덮는 광 유도 수단(3)
    을 포함하는 면 발광 백 라이트 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광 유도 수단(3)은 투명 수지 또는 광 확산재가 함유된 반투명 수지인 면 발광 백 라이트 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 적어도 하나의 내부 면으로서 확산을 위하여 조도 처리된 면(roughened surface)을 구비한 면 발광 백 라이트 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)은 상기 면 발광 백 라이트 장치의 발광 면에 대하여 수직 방향으로 빛을 조사하도록 장착되는 면 발광 백 라이트 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)은 상기 발광 면의 발광 영역의 적어도 한 단부 또는 양 단부에 형성되고,
    상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)에서 상기 발광 영역의 거의 전 영역으로 광을 반사시키기 위한 상기 반사 수단(5)이 상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c) 상에 설치되는 면 발광 백 라이트 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)은 상기 면 발광 백 라이트 장치의 발광 면에 대하여 수평 방향으로 빛이 조사될 수 있게 장착되는 면 발광 백 라이트 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)은 발광 반도체 다이인 면 발광 백 라이트 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상이한 컬러를 갖는 상기 발광 수단(4, 4a, 4b, 4c)은 상기 도전성 접촉부(1a', 1b', 1c', 1d') 중 적어도 하나에 장착되는 면 발광 백 라이트 장치.
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