KR20050091982A - 면광원 장치, 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

면광원 장치, 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치 Download PDF

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KR20050091982A
KR20050091982A KR1020040017177A KR20040017177A KR20050091982A KR 20050091982 A KR20050091982 A KR 20050091982A KR 1020040017177 A KR1020040017177 A KR 1020040017177A KR 20040017177 A KR20040017177 A KR 20040017177A KR 20050091982 A KR20050091982 A KR 20050091982A
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Abstract

면광원 장치, 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치가 개시되어 있다. 면광원 장치는 기판, 기판 상에 배치되어 백색광을 발생시키는 화이트 발광 다이오드, 화이트 발광 다이오드에 구동전원을 인가하기 위해 기판에 배치된 도전 패드를 포함하는 발광 기판 및 적어도 2 개가 평면상에서 매트릭스 형태로 배치된 도전 패드들을 전기적으로 연결시키는 도전체를 포함한다. 이로써, 기판 상에 박막 형태로 청색 다이오드 및 도전 패드들을 형성하고, 기판 위에 청색광을 백색광으로 변경시키는 형광층을 도포하기 때문에 면광원 장치의 제조 공정을 단순화시킬 수 있고, 제품의 생산성 및 광의 균일성을 향상시킬 수 있으며, 제품의 제조비용을 절감시킬 수 있다.

Description

면광원 장치, 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치{SURFACE LIGHT SOURCE AND BACK LIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 면광원 장치, 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 휘도 및 광의 균일성을 향상시키고, 제조비용을 절감시킨 면광원 장치, 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정(Liquid Crystal, LC)은 전기적 특성 및 광학적 특성을 함께 갖는다. 액정은 전기적 특성에 의해 배열이 변경되고, 광학적 특성에 의해 광 투과율이 변경된다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD)는 액정을 이용하여 영상을 표시한다. 액정표시장치는 액정을 제어하기 위한 액정표시패널(Liquid Crystal display panel) 및 액정으로 광을 공급하기 위한 광공급장치(light supplying device)를 갖는다.
액정표시패널은 마주보는 제 1 기판, 제 2 기판, 제 1 기판에 배치된 제 1 전극, 제 2 기판에 배치된 제 2 전극 및 제 1 전극과 제 2 전극의 사이에 개재된 액정을 포함한다.
액정으로 광을 공급하기 위한 광 공급장치는 점광원인 발광다이오드, 선광원인 냉음극선관 램프 또는 면광원 등을 포함한다.
면광원은 납작한 방전공간을 갖는 광원몸체의 내부에서 비가시광선을 발생하고, 비가시광선은 액정을 향하는 가시광선으로 변경된다. 면광원은 액정표시패널의 전면적에 걸쳐 균일한 광을 공급하여 영상의 표시품질을 크게 향상시킨다.
이러한, 면광원은 광원몸체, 광원 몸체의 내부에 배치되어 광을 발생시키는 광 발생부 및 광 발생부에 방전전압을 인가하는 전원 인가부를 포함한다.
광원 몸체는 평판 유리로 형성된 제 1 기판 및 제 2 기판 중 어느 하나의 기판에 방전공간을 형성하기 위한 공간 분할벽을 배치하고, 공간 분할벽이 배치된 기판의 에지를 따라 밀봉부재를 설치하며, 공간 분할벽 및 밀봉부재의 상부면에 접착제를 도포한 후 접착제를 매개로 제 1 기판과 제 2 기판을 접합함으로 형성한다.
그러나, 종래의 면광원 장치는 제조 공정이 복잡하여 제품의 생산성이 저하되고, 제조비용은 증가되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 공정을 단순화하여 제품의 생산성은 향상시키고, 제조비용은 절감하며, 전면적에 걸쳐 광이 균일하게 발산되도록 한 면광원 장치를 제공한다.
본 발명의 제 2 목적은 상기 면광원 장치를 갖는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
본 발명의 제 3 목적은 상기 백라이트 어셈블리를 갖는 표시장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위해 본 발명은 기판, 기판 상에 배치되어 백색광을 발생시키는 화이트 발광 다이오드, 화이트 발광 다이오드에 구동전원을 인가하기 위해 기판에 배치된 도전 패드를 포함하는 발광 기판 및 적어도 2 개가 평면상에서 매트릭스 형태로 배치된 도전 패드들을 전기적으로 연결시키는 도전체를 포함하는 면광원 장치를 제공한다.
본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위해 본 발명은 기판, 기판 상에 배치되어 백색광을 발생시키는 화이트 발광 다이오드, 화이트 발광 다이오드에 구동전원을 인가하기 위해 기판에 배치된 도전 패드를 포함하는 발광 기판, 적어도 2 개가 평면상에서 매트릭스 형태로 배치된 도전 패드들을 전기적으로 연결시키는 도전체를 포함하는 면광원 장치 및 면광원 장치를 수납하는 수납용기를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
본 발명의 제 3 목적을 구현하기 위해 본 발명은 기판, 기판 상에 배치되어 백색광을 발생시키는 화이트 발광 다이오드, 화이트 발광 다이오드에 구동전원을 인가하기 위해 기판에 배치된 도전 패드를 포함하는 발광 기판, 적어도 2 개가 평면상에서 매트릭스 형태로 배치된 도전 패드들을 전기적으로 연결시키는 도전체를 포함하는 면광원 장치, 면광원 장치를 수납하는 수납용기를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 백색광을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경하기 위해 수납용기에 배치된 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명은 기판 상에 청색 다이오드를 형성하고, 청색 다이오드 상에 형광층을 도포하여 백색광을 발생시키는 면광원을 형성함으로써, 광의 균일성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
면광원 장치의 실시예들
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면광원 장치의 일부분을 절개하여 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1을 A1-A2선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 면광원 장치(100)는 발광 기판(110), 도전체(150) 및 형광층(160)을 포함한다.
발광 기판(110)은 다시 기판(112), 청색 다이오드(120) 및 도전 패드(130)들을 포함한다. 기판(112) 상에 청색 다이오드(120) 및 도전 패드(130)들이 형성된다. 기판(112)으로는 청색 다이오드(120) 및 도전 패드(130)들을 반도체 제조 공정으로 형성할 수 있는 실리콘 웨이퍼가 사용된다. 또는 인쇄회로기판을 사용할 수 있다.
청색 다이오드(120)는 청색광을 발광하는 것으로, 기판(112) 상에 반도체 제조 공정에 의해 박막 형태로 형성된다. 청색 다이오드(120)는 상호 이격 되어 기판(112) 상에 복수개의 가로 행과 복수개의 세로 열로 배열된다. 여기서, 청색 다이오드(120) 상에 후술될 형광층(160)이 덮여지면 청색 다이오드(120)에 발생된 청색광이 형광층(160)을 통과하면서 백색광으로 변경된다.
도전 패드(130)들은 가로 행으로 배열된 복수개의 청색 다이오드(120)들을 기준으로 청색 다이오드(120)들의 양쪽에 한 개씩 형성된다. 청색 다이오드(120)들의 일측에 형성된 제 1 도전 패드(132)는 청색 다이오드(120)들의 플러스 전극(도시 안됨)과 전기적으로 연결된다. 그리고, 청색 다이오드(120)들의 타측에 형성된 도전 패드(134)는 청색 다이오드(120)들의 마이너스 전극(도시 안됨)과 전기적으로 연결된다.
발광 다이오드 및 도전 패드들이 형성된 기판(112)은 후술될 표시장치의 사이즈에 따라 적어도 2 개 이상 부착된다. 도 1에서는 16개의 기판(112)들을 4개의 가로 행과 4 개의 세로 열로 배열시켰다.
도 2를 참조하면, 각각의 기판(112)들은 접착부재(140)에 의해 접합된다. 즉 각 기판(112)의 측면에 접착부재(140)를 도포하고, 상호 부착될 기판(112)들의 측면을 맞대어 복수개의 기판(112)들을 접합시킨다. 바람직하게, 기판(112)의 접합면적을 증대시켜 안정적으로 복수개의 기판(112)들을 접합시키기 위해 기판(112)들의 측면들은 상호 맞대어지는 경사를 갖는다. 그리고 접착부재(140)로는 열광화성 수지 또는 자외선 경화 수지가 사용된다.
상술한 바와 같이 기판(112)을 적어도 2 개 이상 상호 접합시킬 경우 접합된 2 개 이상의 기판(112)들 간의 도전 패드(130)들은 전기적으로 단선 된다. 따라서 전기 전도율이 우수한 도전체(150)를 이용하여 기판(112)들 간의 도전패드(130)들을 연결시킨다. 즉, 가로 행으로 서로 인접한 2개의 기판(112)에서 서로 같은 줄에 위치한 도전 패드(130)들을 와이어로 연결시켜 단선 되었던 도전패드(130)들을 전기적으로 연결시킨다.
마지막으로 형광층(160)은 청색 다이오드(120) 및 도전패드(130)들이 형성된 기판(112)의 상부면에 덮여진다. 상술한 바와 같이 형광층(160)은 청색 다이오드(120)에서 발생된 청색광을 백색광으로 변경시킨다. 즉, 청색 다이오드(120)에 형광층(160)이 덮여지면 화이트 발광 다이오드가 된다. 그리고 형광층(160)은 청색광을 백색광으로 변경시킬 뿐만 아니라 도전패드(130)들을 외부의 환경으로부터 보호한다.
한편, 기판(112)이 적어도 2개 이상 부착된 경우에는 형광층(160)의 두께(T1)를 도전체(150), 즉 와이어의 높이(T2)의 높이보다 더 두껍게 도포되어야 한다. 그러면, 형광층(160)이 와이어들을 완전히 덮어 와이어들이 외부 환경으로부터 보호된다. 상술한 형광층(160)에는 청색광을 백색광으로 변경시키는 인이 함유되어 있다.
도 2에서는 형광층(160)의 표면을 평탄하게 도시하였지만, 기판에 형광층(160)을 도포하면 청색 다이오드 및 도전패드(130)들의 높이로 인해 형광층(160)의 표면은 균일하지 않다. 이와 같이 형광층(160)의 표면이 균일하지 않으면 백색광이 형광층(160)의 표면을 통과하면서 확산되기 때문에 광의 균일성은 향상된다.
본 실시예에 의하면, 기판(112) 상에 박막 형태로 형성된 청색 다이오드(120) 및 도전패드(130) 상에 청색광을 백색광으로 변경시키는 형광층(160)을 도포하여 면광원을 형성함으로써, 광의 균일성 및 생산성을 향상시키고, 제조비용을 절감시킬 수 있다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치를 도시한 단면도이다. 실시예 2에서는 실시예 1의 면광원 장치에 방열부재가 더 설치된 것을 제외하면 실시예 1에서 설명한 면광원 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 방열부재(170)는 기판(112)에서 청색 다이오드(120) 및 도전패드(130)들이 형성된 면과 대향되는 후면에 설치된다. 방열부재(170)는 열전도율이 우수한 금속판으로 형성된다. 방열부재(170)는 기판(112)의 후면에 전면적에 걸쳐 설치되며 청색 다이오드(120)들에서 발생한 열을 방열시킨다.
본 실시예에 의하면, 기판(112)의 후면 전면적에 걸쳐 방열부재(170)가 설치되기 때문에 서로 접합된 기판(112)들이 방열부재(170)에 의해 지지되기 때문에 기판(112)들이 서로 분리되지는 것을 방지할 수 있다.
실시예 3
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면광원 장치를 도시한 단면도이다. 실시예 3에서는 실시예 2의 면광원 장치 중 방열부재를 제외하면 실시예 2에서 설명한 면광원 장치와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1 및 실시예 2에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 방열부재(170)는 기판(112)에서 청색 다이오드(120) 및 도전패드(130)들이 형성된 면과 대향되는 후면에 설치된다. 방열부재(170)는 열전도율이 우수한 금속판으로 형성된다. 방열부재(170)는 각 기판(112)의 크기보다 작게 형성되어 하나의 기판(112)에 적어도 1개 이상 설치된다. 각 기판(112)의 후면에 적어도 1개 이상 설치되는 방열부재(170)는 청색 다이오드(120)들에서 발생된 열을 대기중으로 방출시킨다.
본 실시예에 의하면, 발광 기판(110)의 후면에 설치된 복수개의 방열부재(170)들이 청색 다이오드(120)에서 발생된 열을 외부로 신속하게 방출시키므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
백라이트 어셈블리의 실시예
도 5는 본 발명에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 6은 도 5를 B1-B2선을 따라 절단한 단면도이다. 본 실시예에서 면광원장치는 앞서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3에 설명된 구성과 동일하다. 따라서, 면광원 장치에 대해서는 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 백라이트 어셈블리는 수납용기(400), 면광원장치(300)를 포함한다.
수납용기(210)는 바닥면(212) 및 바닥면(212)의 에지부에 수납공간을 형성하기 위해 배치된 복수개의 측벽(214)들로 이루어진다. 측벽(214)의 안쪽에 형성된 수납공간에는 면광원 장치(100)가 수납된다. 수납공간과 마주보는 각 측벽(214)의 내측에는 면광원 장치(100)가 좌우로 유동하는 것을 방지하고, 후술될 표시장치를 지지하기 위한 서포트 돌기(220)가 복수개 돌출 형성된다. 서포트 돌기(220)들은 수납용기(210)의 바닥면(212)으로부터 측벽(214)을 따라 소정높이까지 형성된다. 즉, 서포트 돌기(220)는 면광원 장치(100)의 상면보다 높게 돌출된다.
면광원 장치(100)는 발광기판(110), 도전체(150) 및 형광층(160)을 포함한다. 발광 기판(110)에는 청색 다이오드(120)들 및 도전 패드(130)들이 형성된다. 형광층(160)은 청색 다이오드(120)들 및 도전패드(130)들을 덮어 청색 다이오드(120)에서 발생된 청색광을 백색광으로 변경시킨다. 여기서, 청색 다이오드(120) 상에 형광층(160)이 덮여지면 화이트 발광 다이오드가 된다.
표시장치의 실시예
도 7은 본 발명에 의한 표시장치의 분해 사시도이다. 본 실시예에서 백라이트 어셈블리는 앞서 설명한 백라이트 어셈블리의 실시예에서 설명된 구성과 동일하다. 따라서, 백라이트 어셈블리에 대해서는 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 표시장치(300)는 백라이트 어셈블리(200) 및 표시패널(310)을 포함한다.
백라이트 어셈블리(200)는 수납공간 및 서포트 돌기(220)들을 갖는 수납용기(210) 및 표시장치(300)에서 필요로 하는 백색광을 출사시키는 면광원 장치(100)를 포함한다.
표시패널(310)은 액정을 포함한 액정표시패널로, 면광원 장치(100)에서 발생시킨 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 컨버팅 한다. 이를 구현하기 위한 표시패널(310)은 TFT 기판(320), 액정(330), 컬러필터 기판(340) 및 구동모듈(350)을 포함한다.
TFT 기판(320)은 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극(322), 각 화소 전극(322)에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터(도시 안됨), 게이트 라인(324) 및 데이터 라인(326)을 포함한다.
컬러필터 기판(340)은 TFT 기판(320)에 형성된 화소 전극과 마주보도록 배치된 컬러필터, 컬러필터의 상면에 형성된 공통전극을 포함한다.
액정(330)은 TFT 기판(320)과 컬러필터 기판(340)의 사이에 배치된다.
구동모듈(350)은 TFT 기판(320)의 가로 방향과 세로 방향에 각각 배치되며, 테이프 캐리어 패키지(352)에 의해 게이트 라인(324) 및 데이터 라인(326)에 전기적으로 연결된다.
이와 같은 구성을 갖는 표시패널(310)은 수납용기(210)의 수납공간에 수납되고, 수납용기(210)의 측벽(214)에 형성된 서포트 돌기(220)들에 의해 지지된다. 서포트 돌기(220)들은 면광원 장치(100)의 상면보다 높게 돌출 되어 있어 표시패널(310)과 면광원 장치(100)의 사이를 이격 시킨다. 이와 같이 서포트 돌기(220)에 의해 표시패널(310)과 면광원 장치(100)가 이격 되면 광의 균일성이 향상되고, 광의 균일성을 더욱 향상시키기 위해 표시패널(310)과 면광원 장치(100)의 사이에 광학시트를 배치시킬 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 기판 상에 박막 형태로 청색 다이오드 및 도전 패드들을 형성하고, 기판 위에 청색광을 백색광으로 변경시키는 형광층을 도포하기 때문에 면광원 장치의 제조 공정을 단순화시킬 수 있고, 제품의 생산성 및 광의 균일성을 향상시킬 수 있으며, 제품의 제조비용을 절감시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 면광원 장치의 일부분을 절개하여 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1을 A1-A2선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 면광원 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 면광원 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5를 B1-B2선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 표시장치의 분해 사시도이다.

Claims (15)

  1. 기판, 상기 기판 상에 배치되어 백색광을 발생시키는 화이트 발광 다이오드, 상기 화이트 발광 다이오드에 구동전원을 인가하기 위해 상기 기판에 배치된 도전 패드를 포함하는 발광 기판; 및
    적어도 2 개가 평면상에서 매트릭스 형태로 배치된 도전 패드들을 전기적으로 연결시키는 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 적어도 2 개 이상의 상기 기판들이 접해있고, 상기 각 기판들의 측면들은 접착 부재에 의하여 접합된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 기판의 측면들은 접합 면적을 증가시키기 위해 상호 맞대어지는 경사면인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 도전체는 상기 도전 패드들을 전기적으로 연결하는 도전 와이어인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 화이트 발광 다이오드는 청색광을 발생하는 청색 다이오드 및 상기 청색광을 백색광으로 변경시키기 위해 상기 기판에 배치된 형광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 형광층의 두께는 상기 도전체의 높이 이상인 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 상기 화이트 발광 다이오드에서 발생한 열을 방열하기 위해 상기 기판에 배치된 방열 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 방열 부재는 상기 화이트 발광 다이오드와 대향하는 상기 기판의 후면에 전면적에 걸쳐 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 방열 부재는 상기 화이트 발광 다이오드와 대향하는 상기 기판의 후면에 복수개가 배치된 것을 특징으로 하는 면광원 장치.
  12. 기판, 상기 기판 상에 배치되어 백색광을 발생시키는 화이트 발광 다이오드, 상기 화이트 발광 다이오드에 구동전원을 인가하기 위해 상기 기판에 배치된 도전 패드를 포함하는 발광 기판, 적어도 2 개가 평면상에서 매트릭스 형태로 배치된 도전 패드들을 전기적으로 연결시키는 도전체를 포함하는 면광원 장치; 및
    상기 면광원 장치를 수납하는 수납용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 수납용기는 상기 면광원 장치의 상면보다 높게 돌출된 서포트 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  14. 기판, 상기 기판 상에 배치되어 백색광을 발생시키는 화이트 발광 다이오드, 상기 화이트 발광 다이오드에 구동전원을 인가하기 위해 상기 기판에 배치된 도전 패드를 포함하는 발광 기판, 적어도 2 개가 평면상에서 매트릭스 형태로 배치된 도전 패드들을 전기적으로 연결시키는 도전체를 포함하는 면광원 장치, 상기 면광원 장치를 수납하는 수납용기를 포함하는 백라이트 어셈블리; 및
    상기 백색광을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경하기 위해 상기 수납용기에 배치된 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 표시패널은 액정을 포함하는 액정표시패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
KR1020040017177A 2004-03-13 2004-03-13 면광원 장치, 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치 KR20050091982A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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