KR20080085399A - Ｌｅｄ 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈은, 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합된 복수의 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 형성된 LED를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은, 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합된 복수의 인쇄회로기판과 인쇄회로기판에 형성된 LED를 구비하는 LED 모듈, LED 모듈 위에 형성되며 LED가 노출될 수 있도록 개구부가 형성된 반사시트를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는, 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합된 복수의 인쇄회로기판과 인쇄회로기판에 형성된 LED를 구비하는 LED 모듈, LED 모듈로부터 제공되는 빛을 이용하여 영상을 표시하는 표시부를 포함한다.

Description

ＬＥＤ 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛{LED module and backlight unit having the same}
도 1은 종래 백라이트 유닛의 일부를 개념적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 I-I'에 따른 단면을 나타낸 도면.
도 3은 종래 백라이트 유닛에 적용된 LED 모듈에 있어 인쇄회로기판 간의 연결 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 있어 인쇄회로기판 간의 연결 상태를 개념적으로 나타낸 도면.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 적용된 인쇄회로기판의 예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 적용된 인쇄회로기판의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 적용된 인쇄회로기판 간의 연결부 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
111, 121... 인쇄회로기판 113, 123... LED
115, 125... 몰드부 117, 127... 요철부
201... 금속층 203... 절연층
205... 관통홀 207... 금속 패드
209... 도전성 접착부재 211... LED
213... 몰드부
본 발명은 LED 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
도 1은 종래 백라이트 유닛의 일부를 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 I-I'에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
종래 백라이트 유닛은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 케이스(10)와, LED 모듈(20)과, 고정수단(30)을 포함한다.
빛을 제공하는 상기 LED 모듈(20)은 인쇄회로기판(21)과, 상기 인쇄회로기판(21)에 형성된 LED(23)와, 상기 LED(23) 위에 형성된 몰드부(25)를 포함한다. 도면으로 도시되지는 아니 하였으나, 상기 LED 모듈(20) 위에는 상기 LED(23)가 노출될 수 있도록 개구부가 형성된 반사시트가 형성된다. 상기 반사시트는 상기 LED(23)로부터 발광된 빛을 상부로 반사시키는 기능을 수행한다.
상기 고정수단(30)은 상기 LED 모듈(20)을 상기 케이스(10)에 고정시킨다. 상기 케이스(10)는 커버 버텀(Cover Bottom)일 수 있다. 상기 고정수단(30)은 하나의 예로서 나사(screw)로 형성될 수 있다. 상기 고정수단(30)은 상기 케이스(10) 내부에 체결될 수도 있으며, 상기 케이스(10)를 관통하여 체결될 수도 있다. 상기 고정수단(30)이 체결되는 위치는 설계에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 백라이트 유닛에는 복수의 LED 모듈(20)이 구비된다. 상기 LED 모듈(20)의 갯수는 백라이트 유닛이 적용되는 예에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 그 배치도 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, LED 모듈은 복수의 인쇄회로기판(41, 43, 45)이 결합되어 형성될 수도 있다. 도 3은 종래 백라이트 유닛에 적용된 LED 모듈에 있어 인쇄회로기판 간의 연결 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 복수의 인쇄회로기판(41, 43, 45)은 기구적으로 또한 회로적으로 상호 연결되도록 할 수 있다. 예컨대 상기 인쇄회로기판(41, 43, 45)은 연결부(47, 49)에 의하여 회로적으로 연결될 수 있다. 상기 연결부(47, 49)를 통하여 상기 인쇄회로기판(41, 43, 45)을 회로적으로 연결시키기 위해서는 SMT 리플로우(reflow)와 같은 열처리 과정을 거치게 된다.
그런데, SMT 리플로우와 같은 열처리 공정을 거치는 경우에는 인쇄회로기판에 형성된 LED가 손상될 수도 있는 문제점이 있다. 또한, SMT 리플로우와 같은 열처리 공정을 통하여 인쇄회로기판을 연결시키는 경우에는 하나의 인쇄회로기판에 결함이 발생되는 경우에도 LED 모듈 전체를 교체하여야 하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예는 복수의 인쇄회로기판을 포함하는 LED 모듈에 있어, 복수의 인쇄회로기판을 안정적으로 결합하고, 하나의 인쇄회로기판에 결함이 발생되 는 경우에 해당 인쇄회로기판 만을 용이하게 교체할 수 있는 LED 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명의 실시 예는 상기 백라이트 유닛을 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈은, 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합된 복수의 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 형성된 LED; 를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은, 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합된 복수의 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판에 형성된 LED를 구비하는 LED 모듈; 상기 LED 모듈 위에 형성되며 상기 LED가 노출될 수 있도록 개구부가 형성된 반사시트; 를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는, 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합된 복수의 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판에 형성된 LED를 구비하는 LED 모듈; 상기 LED 모듈로부터 제공되는 빛을 이용하여 영상을 표시하는 표시부; 를 포함한다.
이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛은 복수의 인쇄회로기판을 포함하는 LED 모듈에 있어, 복수의 인쇄회로기판을 안정적으로 결합하고, 하나의 인쇄회로기판에 결함이 발생되는 경우에 해당 인쇄회로기판 만을 용이하게 교체할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조 물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "on"과 "under"는 "directly"와 "indirectly"의 의미를 모두 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈은 복수의 인쇄회로기판으로 형성될 수 있다. 각 인쇄회로기판의 적어도 일면에는 요철부(凹凸部)가 형성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈은 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합된 복수의 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 형성된 LED를 포함한다. 상기 복수의 인쇄회로기판은 상기 요철부의 결합에 의하여 상호 기구적으로 안정성 있게 연결될 수 있으며, 또한 상호 회로적으로도 연결될 수 있다. 상기 요철부는 양각으로 형성된 영역과 양각에 대응되는 음각으로 형성된 영역이 일종의 모자이크 끼워 맞추기 형태로 결합되도록 구현될 수 있다. 상기 요철부의 형상은 다양하게 변형될 수 있으며 적정한 두께를 갖도록 형성함으로써 기구적인 안정성을 확보할 수 있게 된다. 또한, 하나의 예로서 상기 요철부의 벽면에 전도층을 형성함으로써 상기 요철부의 결합을 통하여 상호 회로적으로 연결시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 있어 인쇄회로기판 간의 연결 상태를 개념적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 하나의 예로서 두 개의 인쇄회로기판(111, 121)이 각각의 측면에 형성된 요철부(117, 127)에 의하여 결합될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(111, 121)에는 복수의 LED(113, 123)가 형성될 수 있다. 상기 복수의 LED(113, 123) 위에는 몰드부(115, 125)가 형성될 수 있다. 상기 LED(113, 123)는 적색, 녹색, 청색, 백색 LED 등에서 적어도 하나가 선택될 수 있다. 상기 몰드부(115, 125)는 상기 LED(113, 123)로부터 발광되는 빛의 전파 방향을 조절할 수 있으며, 상기 LED(113, 123)를 보호한다.
상기 요철부(117, 127)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 상기 요철부(117, 127)는 요부와 철부가 일종의 모자이크 끼워 맞추기 형태로 결합되도록 구현될 수 있다. 상기 요철부(117, 127)를 적정한 두께로 형성함으로써 기구적인 안정성을 확보할 수 있게 된다. 하나의 예로서, 상기 요철부(117, 127)는 0.5~20mm 의 두께로 형성되도록 할 수 있다. 물론 LED 모듈의 설계 및 필요에 따라 상기 요철부(117, 127)는 상기 범위를 벗어나는 두께로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 요철부(117, 127)를 통하여 상기 인쇄회로기판(111, 121) 간에 전기적으로 상호 연결되도록 할 수 있다. 하나의 예로서 상기 요철부(117, 127)의 벽면에 전도층을 형성함으로써 상기 요철부(117, 127)의 결합을 통하여 상기 인쇄회로기판(111, 121)을 상호 회로적으로 연결시킬 수 있게 된다. 하나의 예로서 상기 요철부(117, 127)의 벽면에 형성되는 전도층으로 솔더 패턴(solder pattern)이 형성되도록 할 수 있다.
상기 요철부(117, 127)의 기하학적 형상은 다양하게 변형될 수 있으며, 요부로 형성될 것인가 또는 철부로 형성될 것인가의 선택도 다양하게 변형될 수 있다. 도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 적용된 인쇄회로기판의 예 를 나타낸 도면이다.
도 5는 인쇄회로기판(151)에 요철부(153, 155)가 형성됨에 있어, 일측면의 요철부(153)는 철부로 형성되고 타측면의 요철부(155)는 요부로 형성된 경우를 나타낸 것이다. 이와 같이 상기 인쇄회로기판(151)의 철부로 형성된 요철부(153)에 결합되는 인쇄회로기판은 요부로 형성된 요철부를 구비하여야 한다. 또한 상기 인쇄회로기판(151)의 요부로 형성된 요철부(155)에 결합되는 인쇄회로기판은 철부로 형성된 요철부를 구비하여야 한다.
도 6은 인쇄회로기판(161)에 요철부(163, 165)가 형성됨에 있어, 일측면의 요철부(163)와 타측면의 요철부(165)가 모두 철부로 형성된 경우를 나타낸 것이다. 이와 같이 상기 인쇄회로기판(161)의 일측면에 철부로 형성된 요철부(163)에 결합되는 인쇄회로기판은 요부로 형성된 요철부를 구비하여야 한다. 또한 상기 인쇄회로기판(161)의 타측면에 철부로 형성된 요철부(165)에 결합되는 인쇄회로기판은 요부로 형성된 요철부를 구비하여야 한다.
도 7은 인쇄회로기판(171)에 요철부(173, 175)가 형성됨에 있어, 일측면의 요철부(173)와 타측면의 요철부(175)가 모두 요부로 형성된 경우를 나타낸 것이다. 이와 같이 상기 인쇄회로기판(171)의 일측면에 요부로 형성된 요철부(173)에 결합되는 인쇄회로기판은 철부로 형성된 요철부를 구비하여야 한다. 또한 상기 인쇄회로기판(171)의 타측면에 요부로 형성된 요철부(175)에 결합되는 인쇄회로기판은 철부로 형성된 요철부를 구비하여야 한다.
도 8 및 도 9는 인쇄회로기판(181, 191)의 일 측면에만 요철부(183, 193)가 형성된 경우를 나타낸 것이다. 복수의 인쇄회로기판이 상호 연결되는 경우에 끝단에 위치되는 인쇄회로기판은 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이 이웃하는 인쇄회로기판과 연결되는 일 측면에만 요철부(183, 193)가 형성되도록 할 수도 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 의하면, 복수의 인쇄회로기판을 연결하기 위하여 별도의 SMT 리플로우와 같은 열처리 공정을 수행하지 않아도 된다. 이에 따라 SMT 리플로우와 같은 열처리 공정에 의하여 LED가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 하나의 인쇄회로기판에 결함이 발생되는 경우에는 해당 인쇄회로기판 만을 교체하고 LED 모듈을 구성하는 나머지 인쇄회로기판은 그대로 이용할 수도 있게 된다. 이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 의하면, 복수의 인쇄회로기판을 안정적으로 결합하고, 하나의 인쇄회로기판에 결함이 발생되는 경우에 해당 인쇄회로기판 만을 용이하게 교체할 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명된 인쇄회로기판은 하나의 예로서 도 10에 나타낸 바와 같은 구조로 형성될 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 적용된 인쇄회로기판의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 금속층(201), 절연층(203), 금속 패드(207)를 포함한다.
상기 절연층(203)은 상기 금속층(201) 위에 형성되며, 내부에 형성된 관통홀(205)을 포함할 수 있다. 상기 관통홀(205)의 내부는 열전도성 물질로 채워지도록 할 수 있다. 또한 상기 관통홀(205)의 내벽에 열전도성 물질이 형성되도록 할 수 있다. 이와 같은 방법으로 상기 관통홀(205)을 통하여 상기 금속층(201)과 상기 금속 패드(207)가 연결될 수 있게 된다. 도 10에서 상기 금속 패드(207)는 전체 영역이 연결된 것으로 도시되었으나, 필요에 따라 상기 금속 패드(207)는 부분적으로 분리되도록 형성될 수도 있다.
상기 금속 패드(207) 위에는 LED(211)가 형성될 수 있으며, 상기 LED(211) 위에는 몰드부(213)가 형성될 수 있다. 상기 LED(211)는 적색, 녹색, 청색, 백색 LED 등에서 적어도 하나가 선택될 수 있다. 상기 몰드부(213)는 상기 LED(211)로부터 발광되는 빛의 전파 방향을 조절할 수 있으며, 상기 LED(211)를 보호한다. 상기 LED(211)는 하나의 예로서 도전성 접착부재(209)를 통하여 상기 금속 패드(207)에 부착될 수 있다. 상기 도전성 접착부재(209)로는 실버 페이스트와 같은 재료가 적용될 수 있다.
상기 금속 패드(207)와 상기 금속층(201)은 하나의 예로서 구리로 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 금속 패드(207)와 상기 금속층(201)이 열전도성 재질로 연결됨에 따라, 상기 LED(211)로부터 발생되는 열이 상기 관통홀(205)을 경유하여 상기 금속층(201)으로 용이하게 전달될 수 있게 된다. 이에 따라 상기 금속 패드(207) 위에 형성된 상기 LED(211)로부터 발생되는 열이 상기 금속층(201)에서 효과적으로 방열될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판은 일면에 적어도 하나의 요철부가 형성되어 이웃하는 인쇄회로기판과 상호 결합하게 된다. 이때, 인쇄회로기판에 형성되는 요철부는 인쇄회로기판의 두께와 동일한 두께로 요부 또는 철부가 형성될 수도 있으나, 더욱 기구적인 안정성을 확보하기 위하여 도 11에 나타낸 구조 로 형성될 수도 있다. 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈에 적용된 인쇄회로기판 간의 연결부 적층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 절연층(1101, 1201)과 금속 패드(1103, 1203)로 형성된 인쇄회로기판이 상호 결합될 수 있으며, 결합 영역에 절연층(1101)으로 형성된 지지부가 형성되도록 할 수 있다.
이와 같이, 상기 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합되는 제 1 인쇄회로기판 및 제 2 인쇄회로기판에 있어, 상기 제 1 인쇄회로기판의 일측면에 형성된 철부 형상에 대응되어 상기 제 2 인쇄회로기판의 일측면에 요부 형상이 형성되어 있으며, 상기 제 2 인쇄회로기판의 요부 형성 영역에는 상기 결합되는 제 1 인쇄회로기판의 철부를 지지하는 지지부가 상기 절연층으로 형성되도록 할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈은 백라이트 유닛에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 이상에서 설명된 LED 모듈과, 상기 LED 모듈 위에 형성되며 상기 LED가 노출될 수 있도록 개구부가 형성된 반사시트를 포함한다. 상기 반사시트는 상기 LED로부터 발광된 빛을 상부로 반사시키는 기능을 수행한다.
또한 이상에서 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈은 다양한 표시장치에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는 이상에서 설명된 LED 모듈과, 상기 LED 모듈로부터 제공되는 빛을 이용하여 영상을 표시하는 표시부를 포함한다. 또한 상기 표시장치는 상기 LED 모듈 위에 형성되며, 상기 LED가 노출될 수 있도록 개구부가 형성된 반사시트를 포함할 수 있다. 상기 반사시트는 상기 LED로부터 발광된 빛을 상기 표시부로 반사시킬 수 있다. 상기 표시부는 하나의 예로서 액정패널일 수 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 LED 모듈 및 이를 구비하는 백라이트 유닛은 복수의 인쇄회로기판을 포함하는 LED 모듈에 있어, 복수의 인쇄회로기판을 안정적으로 결합하고, 하나의 인쇄회로기판에 결함이 발생되는 경우에 해당 인쇄회로기판 만을 용이하게 교체할 수 있는 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합된 복수의 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 형성된 LED;
    를 포함하는 LED 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 인쇄회로기판은 상기 요철부에 의하여 회로적으로 연결되는 LED 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    금속층;
    상기 금속층 위에 형성되며 관통홀이 구비된 절연층;
    상기 절연층 위에 형성되며 상기 관통홀을 통하여 상기 금속층과 연결된 금속 패드;
    를 포함하는 LED 모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 관통홀이 열전도성 물질로 채워진 LED 모듈.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 관통홀의 내벽에 열전도성 물질이 형성된 LED 모듈.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 금속 패드에 형성된 상기 LED로부터 발생되는 열이 상기 관통홀을 경유하여 상기 금속층에 전달되어 방열되는 LED 모듈.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 각 인쇄회로기판의 일면에 형성된 요철부에 의하여 상호 결합되는 제 1 인쇄회로기판 및 제 2 인쇄회로기판에 있어,
    상기 제 1 인쇄회로기판의 일측면에 형성된 철부 형상에 대응되어 상기 제 2 인쇄회로기판의 일측면에 요부 형상이 형성되어 있으며, 상기 제 2 인쇄회로기판의 요부 형성 영역에는 상기 결합되는 제 1 인쇄회로기판의 철부를 지지하는 지지부가 상기 절연층으로 형성된 LED 모듈.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 의한 LED 모듈;
    상기 LED 모듈 위에 형성되며, 상기 LED가 노출될 수 있도록 개구부가 형성된 반사시트;
    를 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 제 1항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 의한 LED 모듈;
    상기 LED 모듈로부터 제공되는 빛을 이용하여 영상을 표시하는 표시부;
    를 포함하는 표시장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 LED 모듈 위에 형성되며, 상기 LED가 노출될 수 있도록 개구부가 형성된 반사시트를 포함하는 표시장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 표시부는 액정패널인 표시장치.
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