KR20070044991A - 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈 - Google Patents

Abstract

적은 수의 발광 다이오드로 휘도가 균일하고 체적이 작으며 고장률이 낮고 비용 저감 및 에너지 절약을 실현할 수 있는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈을 제공한다．

광원과 광학 필름을 포함하여 이루어지며 상기 광원은 복수의 360도 다방향광을 발사할 수 있는 발광 다이오드이고, 상기 광학 필름은 광원의 상방에 마련되며 반사판은 광원이 마련된 저부에 마련된다．

Description

다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈{Backlight module of omnidirectional LED}

도 1은 본 발명의 실시예의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 광원의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 광원의 상면도이다.

도 4는 본 발명의 광원의 입체 발광 개념도이다.

도 5는 본 발명의 광원의 다른 응용예이다.

도 6은 도 5의 단면도이다.

도 7은 도 5의 광원의 발광 개념도이다.

도 8은 종래의 직하(直下)식 백라이트 모듈의 단면도이다.

도 9는 종래의 측광식 백라이트 모듈의 부품 분해도이다.

[부호의 설명]

10..광학 필름

11..반사판

20..광가이드판

40..표시 패널

50..광원

51..회로판

511..관통 홀

52..도전 물질

53..칩

54..접속선

55..투과층

A..백라이트 모듈

B..표시 패널

B1..확산판

B2..반사판

B3..튜브

C..수납실

D..확산 편(片)

D1..광학 집광 필름

1..회로 기판

2..발광 다이오드

3..차광 시트

4..광가이드판

5..확산 편

6..반사 시트

본 발명은 플랫 패널 디스플레이나 액정 디스플레이 또는 그 유사한 구조에 적용할 수 있는, 휘점이 없고 체적이 작고 가벼운 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈에 관한 것이다．

백라이트 모듈은 액정 디스플레이 제품의 중요한 부품의 하나이다. 디스플레이 제조 기술의 향상과 개량에 수반하여 소체적, 저복사 등의 특징을 가지는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)는 최근 종래의 음극선관 디스플레이를 대체하여 폭넓게 이용되고 잇다．

백라이트 모듈은 표시 패널의 하방에 마련되며 광원과 확산판이 있어 균일하게 분산되는 광원을 제공한다．광원이 표시 패널을 투과하여 표시 패널 위의 픽셀 전극을 제어함으로써 화상이 형성되며, 광원의 위치에 따라 백라이트 모듈은 광원이 표시 패널의 바로 아래쪽으로부터 발사되는 직하식 백라이트 모듈과 광원이 표시 패널의 측변 부근에서 발사되는 측광식 백라이트 모듈로 나뉜다.

도 ８은 종래의 직하식(vertical-type) 백라이트 모듈의 단면도로 백라이트 모듈(A)은 표시 패널(B)의 하방에 위치하고, 확산판(B1), 반사판(B2), 확산판(B1)과 금속 반사판(B2)에 의하여 정의되는 수납실(C)에 위치하는 평행하게 배열되는 복수의 튜브(B3)가 포함된다．반사판(B2)은 튜브(B3)로부터의 빛을 위로 반사함으로써 빛의 사용효율을 향상시킨다．확산판(diffusing plate)(B1)은 반사광을 균일 하게 분산되는 빛으로 확산시킨다．그러나 튜브 조작시 생성되는 열은 방열되지 않고 누적되어 튜브의 수명을 단축시킨다．

다른 측광식(edge light) 백라이트 모듈은 도 ９와 같이, 상방 차광 시트(3), 광가이드판(4), 반사 시트(6), 확산 편(5), 회로 기판(1) 및 복수의 발광 다이오드(LED)(2)로 이루어진다．광가이드판(4)의 양측에는 각각 광원으로서 발광 다이오드(2)가 마련되고, 상기 발광 다이오드(2)가 발사한 빛은 투과성을 가지는 광가이드판(4)을 투과하여 반사 시트(6)에 의하여 반사되어 상방의 확산 편(5)으로부터 출사되고, 또한 발광 다이오드(2)의 광원 부근은 휘점 영역이 발생하는 것을 방지하기 위하여 차광 시트(3)로 덮으며, 상기 차광 시트(3)는 발광 다이오드(2)의 회로 기판(1)을 고정하는데 이용되고, 또한 빛이 다른 한 측을 투과하는데 이용되므로 백라이트 모듈 전체의 휘도가 불균일해진다．

이와 같이, 광원을 광가이드판(4)의 측변에 마련하는 방식은 사용 시에 광원의 입사각도가 불량인 것이 많으며, 또한 대면적에 이용 시 대량의 발광 다이오드(2)의 사용이 필요불가결하여 전기 에너지의 소비량도 방대해지고, 또한 광원이 각각 백라이트 모듈 전체의 양측에 마련되기 때문에 백라이트 모듈 전체 중 중간 부분에서 필요로 하는 휘도가 얻어진다．

본 발명자는 상기의 문제를 해결하기 위하여, 종래의 직하식 튜브와 같이 고온이 되거나 또는 측광식 발광 다이오드와 같이 휘도가 불균일하지 않은, 광원을 가지는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈을 제공한다．

본 발명의 주요 목적은 휘도가 균일하고 휘점이 없는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 체적이 작고 가벼운 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 환경 보호와 에너지 절약이 양립가능한 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 광원과 광학 필름을 포함하여 이루어지며, 상기 광원은 복수의 360도 다방향광을 발사할 수 있는 발광 다이오드이고, 상기 광학 필름은 광원의 상방에 마련되며, 반사판은 광원이 마련되는 저부에 마련되고, 소량의 발광 다이오드로 휘도 균일과 체적 경량화, 고장률 저감, 비용 저감 및 에너지 절약이 가능한 백라이트 모듈을 제공한다．

이하, 도면을 참조하면서 구체적인 실시예에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다

도 1은 본 발명의 백라이트 모듈로 주로, 표시 패널(40), 광학 필름(10), 광가이드판(Light Guide Plate)(20) 및 광원(50)이 마련된다. 상기 광원(50)의 상방에는 광가이드판(20)과 광학 필름(10)이 마련되며, 상기 광학 필름(10)에는 확산 시트(Diffusion sheet/Diffuser), 프리즘 시트(Prism sheet) 및 반사판이 포함되고, 확산 시트와 프리즘 시트와 하나의 반사판이 광가이드판(20)의 상방에 마련되며, 또 하나의 반사판(Reflector)(11)은 광원(50)의 하방에 마련된다. 즉, 상기 광 원(50)은 반사판(11)과 광가이드판(20)으로 구성되는 수납실에 마련된다. 또한 상기 광학 필름(10)의 상방에는 표시 패널(40)이 마련된다．

도 2 및 도 3을 참조하면 상기 광원(50)은 복수의 360도 다방향으로 발광하는 발광 다이오드로 이루어지고, 상기 발광 다이오드에는 두 개의 지주, 칩(53), 두 개의 접속선(54) 및 투과층(55)이 마련된다. 상기 두 개의 지주는 구조가 동일하므로 하나의 지주에 대하여 설명하기로 한다. 상기 지주는 외주에 도전 물질(52)이 마련된 회로판(51)이고, 상기 도전 물질(52)은 금이나 은, 주석, 크롬 및 니켈 또는 그 합금이다. 상기 두 개의 지주를 대향하도록 마련하고, 또한 칩(53)이 두 개의 대향하는 지주 사이에 마련되며, 상기 칩(53)의 양·음극은 동일한 면에 마련되고 상기 칩(53)의 기체(substrate)가 투명하며, 또한 두 개의 접속선(54)에 의해 칩(53)과 두 개의 지주의 도전 물질(52)을 접속하고, 마지막으로 투과층(55)으로 두 개의 지주의 국부(접속선(54)이 접속되는 부위)와 칩(53)과 두 개의 접속선(54)을 피복하도록 성형하여 상기 칩(53)이 부상하도록 한다．

상기 광원(50)은 표시 패널(40)의 크기에 따라 복수의 다방향 발광 다이오드로 적절한 사이즈를 가지는 회로를 제작하고, 도 4에 도시한 바와 같이 복수의 전 방향 발광 다이오드를 접속함으로써 2차원 회로를 형성하고, 또한 마찬가지로 광학 필름(10)과 광가이드판(20)과 반사판(11)을 동일한 크기의 사이즈로 한다. 통전 후 각 발광 다이오드는 360도의 타원형 빛을 발사하고, 또한, 각 발광 다이오드가 발사하는 빛은 서로 겹쳐지므로 발광 다이오드의 사용량이 대폭으로 저감되며, 또한 상기 빛을 직접 광가이드판(20)에 입사시켜 선 광원을 무화(霧化)하여 균일한 면 광원이 되게 한다. 또한 발광 다이오드의 가장자리와 저부에서 빛이 반사판(11)에 의해 반사되어 광가이드판(20)에 입사되고, 또한 광가이드판(20)의 상방에 마련되는 광학 필름(10)(확산 시트와 프리즘 시트가 포함됨)에 의해 빛이 산란되어 균일하게 확산되고 집광되어 휘도가 향상된다．

도 5 및 도 6은 광원(50)의 다른 응용예로 주로, 지주가 마련되고, 상기 지주는 회로판(51)으로 구성되며, 상기 회로판(51)의 저부의 좌우 양측에는 각각 관통 홀(511)이 마련되는데 상기 두 개의 관통 홀(511)은 납땜에 사용된다. 또한 상기 회로판(51)의 선단에서 대향되는 양측에 각각 도전 물질(52)이 마련되고, 두 개의 도전 물질(52) 사이는 절연된다. 또한 상기 칩(53)은 세워져서 회로판(51)의 상방에 부상하도록 마련되고, 이때 상기 칩(53)의 전극은 회로판(51)의 두 개의 도전 물질(52)과 동일측이 되어 두 개의 접속 배선(54)에 의하여 칩(53)과 두 개의 도전 물질(52)이 접속된다. 마지막으로 투과성 물질(55)로 칩(53)과 두 개의 접속 배선(54)과 지주의 상단 국부를 피복하도록 성형하여 조립이 완료된다．

복수의 상기 발광 다이오드로 2차원 회로를 형성하고 도 7과 같이 상기 회로를 통전시키면, 각 발광 다이오드는 360도의 타원형 빛을 발사하고, 또한 각 발광 다이오드가 발사하는 빛은 보다 큰 면적에서 서로 겹쳐지고, 또한 상기 빛을 직접 광가이드판(20)에 입사시켜 선 광원을 무화하여 균일한 면 광원이 되게 한다. 또한 발광 다이오드의 가장자리와 저부에서 빛이 반사판(11)에 의해 반사되어 광가이드판(20)에 입사되고, 또한 광가이드판(20)의 상방에 마련되는 광학 필름(10)(확산 시트와 프리즘 시트가 포함됨)에 의해 빛이 산란되어 균일하게 확산되고 집광되어 휘도가 향상된다．

또한, 본 발명의 광원이 사용되는 전원은 변압기에 의해 교류에서 변환된 직류(AC／DC)를 사용하므로 회로판 상에 별도로 직류/교류 변압기를 마련할 필요가 없어 비용을 절약할 수 있다. 또한 상기 광원(50)에서 하나의 발광 다이오드가 망가질 경우 다른 발광 다이오드가 360도의 다방향 발광을 행하므로 단일 발광 다이오드가 망가지더라도 큰 영향을 받지 않는다. 또한 각 발광 다이오드가 발사하는 다방향광은 서로 겹치는 범위가 보다 넓기 때문에 균일하다. 즉, 면 광원에 상당하므로 백라이트 모듈은 광가이드판(20)을 없앨 수도 있다．

이상은, 단지 본 발명의 최선의 실시예이며 본 발명의 특허청구의 범위는 이에 의해 제한되지 않고, 또한 다양한 변경이나 수정 등도 본 발명의 범위에 포함된다．

상기의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 장치에 따르면 다음과 같은 실용상의 이점을 얻을 수 있다．

1. 발광 다이오드를 광원으로 하여 상기 발광 다이오드를 직접 표시 패널의 바로 아래쪽에 마련함으로써, 종래의 발광 다이오드를 광원으로 했을 때의 측광식 백라이트 모듈이 아닌 직하식 백라이트 모듈이 형성된다．

2. 종래의 튜브를 광원으로 하는 직하식 백라이트 모듈 조작 시 고온이 되는 결점을 효과적으로 해소하고, 또한 종래의 발광 다이오드를 광원으로 하는 측광식 백라이트 모듈에서 광원의 입사각도가 불량하며 발광 다이오드의 사용량이 많고 중 간 부분에 휘도가 균일하지 않은 결점을 효과적으로 해소한다．

3. 다방향 발광의 발광 다이오드를 광원으로 하여 종래의 광원에서 중간 부분에 휘도가 균일하지 않은 결점이 해소되고, 또한 각 발광 다이오드가 발사하는 빛의 조사 면적이 보다 넓어 백라이트 모듈에서 광가이드판을 마련할 필요가 없다．

4. 각 발광 다이오드가 360도로 서로 겹쳐지는 빛을 발사할 수 있기 때문에, 발광 다이오드의 사용량이 대폭으로 저감되고 전량 소비가 저하되며 발광 다이오드 자체의 고장률이 낮아짐으로써 백라이트 모듈은 체적을 보다 작고 가볍게 할 수 있어 효과적으로 비용이나 에너지를 절약할 수 있다.

Claims (7)

1. 광원과 광학 필름을 포함하여 이루어지며 광학 필름이 광원 위에 마련되는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈로서,

   상기 광원은 복수의 360도 다방향광을 발사할 수 있는 발광 다이오드이고,

   상기 발광 다이오드는 도전 가능한 지주와, 양·음극이 상부에 마련되고, 기체가 투명한 적어도 한 개의 발광 칩과, 발광 칩과 지주를 접속하는 적어도 두 개의 접속선과, 상기의 각 부품을 피복하여 성형하는 투과층을 포함하고,

   칩은 투과성 물질만으로 이루어진 피복에 의하여 부상한 상태가 되어 360도인 다방향 발광을 할 수 있고,

   이에 의해, 백라이트 모듈은 체적의 경량화가 가능하고, 휘점이 없으며, 또한, 에너지 절약이 가능한 것을 특징으로 하는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈．
2. 제 1항에 있어서,

   상기 도전 가능한 지주는 두 개가 세트로 되어 대향하도록 마련되며, 바깥측에 도전 물질이 피복되는 회로판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 도전 가능한 지주는 선단에서 대향하는 양측에 각각 도전 물질이 마련되고, 상기 두 개의 도전 물질 사이가 절연된 회로판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 도전 물질은 금, 은, 주석, 크롬, 니켈, 또는 그 합금으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 광학 필름에는 확산 시트와, 프리즘 시트와, 반사판이 포함되는 것을 특징으로 하는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈．
6. 제 1항에 있어서,

   상기 광학 필름과 광원 사이에는 광가이드판이 마련되는 것을 특징으로 하는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 광학필름은 광가이드판의 상방에 마련되고, 또 하나의 반사판이 광원의 저부에 마련되는 것을 특징으로 하는 다방향 발광 다이오드의 백라이트 모듈.

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