KR20050113735A - 발광 다이오드 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방열성능이 우수하고, 다양한 형태의 패널을 제작할 수 있는 발광 다이오드 패널을 개시한다. 개시된 본 발명은 방열판; 상기 방열판 상에 구비된 복수개의 발광 다이오드칩; 및 상기 발광 다이오드칩애 구비되고, 상기 발광 다이오드칩에 대응되도록 홀이 형성되어 있는 인쇄회로기판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방열판은 방열 면적을 넓히기 위해서 요철 구조로 되어 있고, 상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 있는 홀 내측면에 반사막이 형성되어 있으며, 상기 반사막은 Ag 금속막이고, 상기 발광 다이오드칩은 몰드 렌즈를 포함하며, 상기 발광 다이오드칩 상에 형성된 전극과 상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 있는 전극 단자는 직접 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

발광 다이오드 패널{LIGHT EMITTING DIODE PANEL}
본 발명은 발광 다이오드 패널에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 방열성능이 우수하고, 다양한 형태의 패널을 제작할 수 있는 발광 다이오드 패널에 관한 것이다.
최근 들어 급속한 발전을 거듭하고 있는 반도체 기술 개발로 인하여 액정표시장치는 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 강력해진 제품들이 생산되고 있다. 지금까지 정보 디스플레이 장치에 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)가 성능이나 가격 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화 또는 휴대성의 측면에서는 많은 단점을 갖고 있었다.
이에 반하여, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 저 전력 소비화 등의 장점을 갖고 있어 CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.
이러한 액정표시장치는 일반적으로 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.
일반적으로 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백라이트는 원통형의 발광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지 방식과 직하 방식으로 구분된다.
이중 에지방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.
이와 같이, 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
한편, 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한, 직하방식은 에지방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
하지만, 상기와 같은 에지방식 또는 직하방식 액정표시장치에 사용하는 램프는 사용기간이 짧고, 광 휘도가 고르지 못한 단점이 있다.
이를 개선하기 위해서 수명이 길고, 광휘도가 고른 발광 다이오드를 다수개 실장하여 액정표시장치 램프로 사용하는 발광 다이오드 패널이 고안되었다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패널을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, LED 패널(10)은 측벽이 있는 사각형상의 프레임(1) 내부 하측에 LED(5) 및 도전배선(11)이 형성된 PCB(3)가 부착되어 있고, 상기 LED(5)의 빛을 분산시키기 위한 에폭시 몰딩층(7)이 프레임 내측에 형성되어 있다.
또한, 상기 프레임(1)의 상측면에 확산판(9)이 부착되어 있어 상기 LED(5)에서 발생되는 빛을 확산시켜 액정 패널에 공급할 수 있도록 하였다.
그리고 상기 확산판(9)과 LED(5)의 거리는 통상 5mm이상으로 하여 고휘도를 유지시킨다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 LED 패널은, LED 하부로 난반사되는 빛을 활용하지 못하여 광효율이 떨어지는 문제점이 있다.
아울러, LED 패널의 상부에 부착되는 확산판과 PCB 상에 실장되어 있는 LED와 의 거리를 5mm 이상으로 유지하여야 광휘도가 좋아지므로, 경박 단소화에 한계가 있다.
본 발명은, 복수개의 발광 다이오드 칩을 방열판에 직접 실장하고, 구동 신호를 인가하는 인쇄회로기판의 단자와 서브 마운트 상부면에 형성되어 있는 전극 단자가 직접 연결될 수 있도록 하여 방열 성능과 광효율 특성을 향상시킨 발광 다이오드 패널을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 패널은,
방열판;
상기 방열판 상에 구비된 복수개의 발광 다이오드칩; 및
상기 발광 다이오드칩애 구비되고, 상기 발광 다이오드칩에 대응되도록 홀이 형성되어 있는 인쇄회로기판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 방열판은 방열 면적을 넓히기 위해서 요철 구조로 되어 있고, 상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 있는 홀 내측면에 반사막이 형성되어 있으며, 상기 반사막은 Ag 금속막이고, 상기 발광 다이오드칩은 몰드 렌즈를 포함하며, 상기 발광 다이오드칩 상에 형성된 전극과 상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 있는 전극 단자는 직접 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 발광 다이오드 패널의 구조는 직선형, 사각형, 원형, 오각형 또는 육각형 중 어느 하나의 구조로 되어 있고, 상기 복수개의 발광 다이오드칩은 복수개의 서브 마운트와 복수개의 발광 다이오드를 포함하며, 상기 복수개의 발광 다이오드칩은 복수개의 발광 다이오드와 단일의 서브 마운트를 포함하고, 상기 발광 다이오드칩은 컵 형상의 오목부가 형성된 서브 마운트와 상기 서브 마운트의 오목부상에 구비되는 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드를 몰딩하는 몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 복수개의 발광 다이오드 칩을 방열판에 직접 실장하고, 구동 신호를 인가하는 인쇄회로기판의 단자와 서브 마운트 상부면에 형성되어 있는 전극 단자가 직접 연결될 수 있도록 하여 방열 성능과 광효율 특성을 향상시켰다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 발광 다이오드 패널의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 패널(100)은 금속으로된 방열판(101) 상에 복수개의 발광 다이오드 칩(102)이 배열(array)되어 있고, 상기 발광 다이오드 칩(102) 상에 인쇄회로기판(120)이 부착되어 있는 구조를 하고 있다.
상기 인쇄회로기판(120) 상에는 상기 방열판(101) 상에 실장되어 있는 여러개의 발광 다이오드칩(102)에 대응되도록 홀(130)이 형성되어 있다.
그리고 상기 인쇄회로기판(120) 상에 형성되어 있는 전극 단자들은 상기 발광 다이오드 칩(102) 상에 형성되어 있는 전극과 직접 납땜에 의해서 연결된다.
더욱 상세히 설명하면, 상기 발광 다이오드칩(102)은 서브 마운트 상에 발광 다이오드가 플립칩 본딩되어 있고, 상기 발광 다이오드의 P전극과 N전극은 상기 서브 마운트의 외측에 형성된 전극과 연결되어 있다.
여기서, 상기 발광 다이오드 패널에 형성된 발광 다이오드칩은 상기 발광 다이오드가 실장된 서브 마운트가 복수개로 형성되거나, 단일 서브 마운트 상에 복수개의 다이오드가 실장되어 복수개의 발광 다이오드칩을 형성할 수 있다.
이와 같이 서브 마운트 상에 형성된 전극과 상기 인쇄회로기판(120) 상에 형성된 전극 단자가 직접 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 방열판(101)의 하부면, 즉 상기 발광 다이오드칩(102)이 실장되어 있지 않은 회측면의 구조를 방열 면적을 넓히기 위해서 요철 구조로 형성하였다.
따라서, 본 발명과 같은 발광 다이오드 패널은 인쇄회로기판(120)이 발광 다이오드칩(102)의 상부면에 전기적으로 연결되면서 부착되어 있고, 상기 발광 다이오드칩(102)들이 방열판(101) 상에 직접 실장되어 있으므로, 방열 성능과 광효율을 향상시켰다.
특히, 여러개의 발광 다이오드를 하나의 패널에 실장시킨 경우에는 발생되는 열이 커서 본 발명과 같은 방열 구조가 유용하다.
도 3은 상기 도 2의 A-A'영역을 절단한 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 요철형 구조를 갖는 방열판(101) 상에 컵 형상(cup type)의 오목부가 형성된 서브 마운트(102b)와 발광 다이오드(102a)로 구성된 발광 다이오드칩(102)이 실장되어 있다.
그리고 상기 발광 다이오드(102a)가 실장되어 있는 서브 마운트(102b) 상에는 에폭시 수지에 의한 몰드 렌즈(110)가 형성되어 있다.
또한, 상기 방열판(101) 상에 실장되어 있는 복수개의 발광 다이오드(102)의 서브 마운트(102b) 상에는 직접 인쇄회로기판(120)이 부착되어 있다.
이때, 상기 발광 다이오드칩(102)의 몰드 렌즈(110)에 대응되도록 상기 인쇄회로기판(120) 상에는 복수개의 홀이 형성되어 있어, 상기 발광 다이오드칩(102)은 상기 인쇄회로기판(120) 상에 형성된 홀을 통하여 외부로 광을 발산시킬 수 있도록 하였다.
그리고 상기 인쇄회로기판(120)은 상기 발광 다이오드칩(102)의 서브 마운트(102b) 상에 부착되어 있는데, 상기 인쇄회로기판(120) 상에 형성된 전극 단자와 상기 서브 마운트(102b) 상에 형성된 전극이 납땜(125)에 의해 전기적으로 연결되어 있다.
그래서, 상기 인쇄회로기판(120)으로부터 구동신호를 인가 받아 상기 발광 다이오드칩(102)이 동작할 수 있게 된다.
또한, 상기 인쇄회로기판(120) 상에 형성된 홀 내측면 상에는 반사율이 높은 Ag 금속 반사막(115)이 형성되어 있어, 상기 발광 다이오드칩(102)으로부터 발생되는 광의 효율을 향상시켰다.
도시된 도면에서와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 패널은 방열판(101) 상에 직접 발광 다이오드칩(102)들이 실장되어 있으므로, 발광 다이오드(102a)에서 발생되는 열은 서브 마운트(102b)를 통하여 곧바로 상기 방열판(101)으로 방열 된다.
도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드 패널의 다양한 구조를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 직선형(bar type) 구조를 갖는 방열판 상에 복수개의 발광 다이오드칩을 일렬로 실장하고, 실장된 발광 다이오드칩 상부면에 상기 방열판과 같은 구조를 갖는 인쇄회로기판을 부착하여 직선형 발광 다이오드 패널을 형성한다.(a)
또한, 사각형 발광 다이오드 패널이나 원형 발광 다이오드 패널의 경우에도 방열판과 인쇄회로기판의 형태를 사각형, 원형으로 형성하여 다양한 구조를 갖는 발광 다이오드 패널을 형성할 수 있다.(b)(c)
따라서, 본 발명에서 제안한 발광 다이오드 패널은 방열판과 인쇄회로기판의 구조와 발광 다이오드칩들의 배열 방식에 따라서, 직선형, 사각형, 원형, 오각형 또는 육각형 등 다양한 구조를 갖는 패널을 제조할 수 있을 것이다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 복수개의 발광 다이오드칩을 방열판에 직접 실장하고, 구동 신호를 인가하는 인쇄회로기판의 단자와 서브 마운트 상부면에 형성되어 있는 전극 단자가 직접 연결될 수 있도록 하여 방열 성능과 광효율 특성을 향상시켰다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 패널을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 발광 다이오드 패널의 구조를 도시한 사시도.
도 3은 상기 도 2의 A-A'영역을 절단한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 발광 다이오드 패널의 다양한 구조를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101: 방열판 102: 발광 다이오드 칩
102a: 발광 다이오드 102b: 서브 마운트
110: 몰드 렌즈 115: 반사막
125: 납땜

Claims (10)

  1. 방열판;
    상기 방열판 상에 구비된 복수개의 발광 다이오드칩; 및
    상기 발광 다이오드칩애 구비되고, 상기 발광 다이오드칩에 대응되도록 홀이 형성되어 있는 인쇄회로기판; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열판은 방열 면적을 넓히기 위해서 요철 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 있는 홀 내측면에 반사막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반사막은 Ag 금속막인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드칩은 몰드 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드칩 상에 형성된 전극과 상기 인쇄회로기판 상에 형성되어 있는 전극 단자는 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패널의 구조는 직선형, 사각형, 원형, 오각형 또는 육각형 중 어느 하나의 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 발광 다이오드칩은 복수개의 서브 마운트와 복수개의 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 발광 다이오드칩은 복수개의 발광 다이오드와 단일의 서브 마운트를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드칩은 컵 형상의 오목부가 형성된 서브 마운트와 상기 서브 마운트의 오목부상에 구비되는 발광 다이오드와, 상기 발광 다이오드를 몰딩하는 몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 패널.
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