KR20100098989A - 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 발광 모듈 및 라이트 유닛이 개시된다.
실시 예에 따른 발광 모듈은, 복수개가 제1방향으로 어레이된 디바이스 구멍, 상기 디바이스 구멍의 양측에 형성된 제1 및 제2패드를 포함하는 기판; 상기 복수개의 디바이스 구멍에 선택적으로 배치되며, 상기 제1 및 제2패드에 전기적으로 연결된 복수개의 발광 디바이스를 포함한다.
발광 모듈, 라이트 유닛, 기판

Description

발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛{LIGHT EMITTING MODULE AND LIGHT UNIT HAVING THE SAME}
실시 예는 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치(LCD: LIQUID CRYSTAL DISPLAY)는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 이동통신 단말기, 네비게이션 장치 등 다양한 전자기기에 사용되고 있다.
액정표시장치는 자체적으로 빛을 발광하지 못하기 때문에, 배면에 액정표시장치에 빛을 제공하는 백라이트 유닛이 사용된다.
백라이트 유닛으로는 냉음극형광램프가 광원으로 많이 사용되어 왔으나, 최근에는 발광 다이오드(LED: LIGHT EMITTING DIODE)가 많이 사용된다.
상기 발광 다이오드는 액정표시장치의 백라이트 유닛 뿐만 아니라 빛을 필요로 하는 다양한 기기의 광원 장치로 사용되고 있다.
실시 예는 기판 내에 일정 간격을 갖는 디바이스 구멍을 따라 발광 디바이스를 선택적으로 임의 위치에 배치시켜 줄 수 있도록 한 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예는 기판 내의 발광 디바이스 사이의 간격 및 수량을 조절할 수 있는 발광 모듈 및 이를 구비한 라이트 유닛을 제공한다.
실시 예에 따른 발광 모듈은, 복수개가 제1방향으로 어레이된 디바이스 구멍, 상기 디바이스 구멍의 양측에 형성된 제1 및 제2패드를 포함하는 기판; 상기 복수개의 디바이스 구멍에 선택적으로 배치되며, 상기 제1 및 제2패드에 전기적으로 연결된 복수개의 발광 디바이스를 포함한다.
실시 예에 따른 라이트 유닛은, 복수개가 제1방향으로 어레이된 디바이스 구멍, 상기 디바이스 구멍의 양측에 형성된 제1 및 제2패드를 포함하는 기판과, 상기 복수개의 디바이스 구멍에 선택적으로 배치되며, 상기 제1 및 제2패드에 전기적으로 연결된 복수개의 발광 디바이스를 포함하는 발광 모듈; 상기 발광 모듈 아래에 배치된 바텀 커버; 및 상기 발광 모듈 위에 배치된 광학 시트를 포함한다.
실시 예는 기판 상에서 발광 디바이스의 피치 조절이 가능한 효과가 있다.
실시 예는 기판 내의 발광 디바이스의 피치 조절을 통해, 휘도 균일도 및 무 라(색 튐 현상) 특성을 조절할 수 있다.
실시 예는 라이트 유닛 내에서 발광 디바이스의 간격 및 수량 조절을 통해 특정 영역에 대한 휘도 균일도 조절이 가능한 효과가 있다.
실시 예는 발광 모듈의 조립이 편리한 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 제1실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 발광 모듈을 분해 상태를 나타낸 개략도이며, 도 3은 도 2의 발광 디바이스의 측 단면도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(170)는 발광 모듈(100), 바텀 커버(151), 광학 시트(153), 표시 패널(155)을 포함한다. 상기 바텀 커버(151), 발광 모듈(100), 광학 시트(153)는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다.
상기 바텀 커버(151)에는 소정 깊이를 갖는 홈(152)이 형성될 수 있으며, 상기 홈(152) 둘레에는 평탄한 바닥면에 대해 수직하거나 경사진 측벽이 형성될 수 있다. 상기 측벽은 별도의 구조물로 형성하거나 형성되지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(151)의 재질은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 탄탈룸(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb) 등으로 이루어질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 바텀 커버(151)에는 적어도 하나의 발광 모듈(100)이 배치된다. 상기 발광 모듈(100)은 복수개의 기판(110)이 소정 간격으로 배치되고, 상기 기판(110) 내에는 발광 디바이스(130)가 소정 간격 또는 일정 간격으로 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판(110)은 복수개의 디바이스 구멍(117), 제1패드(112) 및 제2패드(114)를 포함한다.
상기 기판(110)은 FPCB, MCPCB, FR-4 기판, CEM-3 등 다양한 재질이나 종류의 기판을 이용할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(110)은 바 타입이거나 2지창, 3지창 등과 같이 몸통으로부터 분기된 가지 구조를 갖는 다지창 구조로 형성될 수 있다.
상기 복수개의 디바이스 구멍(117)은 상기 기판(110)의 길이 방향으로 어레이되며, 서로 연통된 구조이다. 실시 예에서는 상기 디바이스 구멍(117)은 서로 연통되지 않고 일정한 간격으로 형성될 수 있으며, 이러한 구조의 변경은 실시 예의 범위 내에서 자명하게 구현할 수 있다.
상기 디바이스 구멍(117)은 그 양측에 제1리드부(118) 및 제2리드부(119)를 포함하며, 상기 제1리드부(118) 및 제2리드부(119)는 상기 디바이스 구멍(117)의 양측에 형성되며, 그 형상은 다단으로 절곡된 형상, 원형 형상, 다각형 형상, 문자(예: T) 형상 등으로 형성될 수 있으며, 이러한 형상은 변경될 수 있다.
상기 제1리드부(118)와 제2리드부(119)는 서로 대칭된 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2패드(112,114)는 상기 디바이스 구멍(117)의 양측을 따라 형성되며, 상기 제1리드부(118) 및 제2리드부(119)의 외주변에 형성될 수 있다. 상기 제1패드(112)의 일부(115)는 상기 제1리드부(118) 사이에서 디바이스 구멍 방향으로 돌출되며, 상기 제2패드(114)의 일부(116)는 상기 제2리드부(119) 사이에서 디바이스 구멍 방향으로 돌출된다. 상기 제1패드(112)의 일부(115)와 제2패드(114)의 일부(116)는 역 T자 형상으로 형성될 수 있으며, 이러한 형상은 상기 제1 및 제2리드부의 형상에 따라 변경될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 발광 디바이스(130)는 몸체(131) 내에 발광디바이스 칩(133)이 탑재되며, 양측에 제 1및 제2리드전극(135,136)이 돌출된다.
상기 발광 디바이스(130)의 제1리드전극(135) 및 제2리드전극(136)의 형상은 상기 제1리드부(118) 및 상기 제2리드부(119)에 대응되는 형상 및 크기 예컨대, 거의 동일한 형상 및 거의 동일한 크기로 형성될 수 있다.
상기 발광 디바이스(130)의 제1 및 제2리드전극(135,136)은 절곡된 형상, 원형 형상, 다각형 형상, 문자(예: T자) 형상으로 형성될 수 있으며, 이러한 전극 형상에 대해 한정하지는 않는다.
상기 발광 디바이스(130)는 상기 복수개의 디바이스 구멍(117)을 따라 선택적으로 삽입되어 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 발광 디바이스(130)는 상기 디바이스 구멍(117)을 따라 연속적으로 배치되거나, 상기 적어도 하나의 디바이스 구멍(117) 간격으로 배치될 수 있다.
상기 발광 디바이스(130)의 몸체(131)는 상기 디바이스 구멍(117)에 삽입되며, 상기 제1리드전극(135)은 상기 제1리드부(118)에 삽입되고, 상기 제2리드전극(136)은 상기 제2리드부(119)에 삽입된다. 상기 제1리드전극(135)은 상기 제1리 드부(118)의 외주변에 형성된 상기 제1패드(112)에 전기적으로 연결되며, 상기 제2리드전극(136)은 상기 제2리드부(119)의 외주변에 형성된 상기 제2패드(114)에 전기적으로 연결된다.
이때 상기 제1리드전극(135) 및 상기 제2리드전극(136)은 상기 제1패드(112) 및 제2패드(114), 각 패드 일부(115,116)에 적어도 2면이 접촉되어, 전기적인 신뢰성 저하를 방지할 수 있다. 또한 상기 발광 디바이스(130)는 상기 디바이스 구멍(117)에, 상기 제1리드전극(135) 및 제2리드전극(136)은 상기 제1리드부(118) 및 제2리드부(119)에 끼워 삽입되는 형상 또는 락킹 타입으로 조립될 수 있다.
또한 상기 제1리드전극(135) 및 제2리드전극(136)은 상기 제1리드부(118) 및 제2리드부(119)에 삽입되고, 상기 기판(110) 위에는 전도성 테이프, 전도성 접착제를 이용하여 상기 제1리드전극(135) 및 상기 제2리드전극(136)과 상기 제1패드(1120 및 제2패드(114)를 서로 연결시켜 줄 수 잇다.
상기 기판(110)의 적어도 일단에는 서로 오픈된 제1패드(112) 및 제2패드(114)에 연결된 커넥터(120)가 결합될 수 있다.
상기 발광 모듈(100) 위에는 광학 시트(153)가 배치되며, 상기 광학 시트(153)는 상기 발광 모듈(100)과 소정 간격을 두고 배치되며, 한 장 이상 또는/및 한 종류 이상의 광학 시트를 포함한다. 상기 광학 시트(153)는 확산 시트, 프리즘 시트, 조도 강화 필름, 보호시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 입사되는 광을 확산시켜 주고, 상기 수평 및 수직 프리즘 시트는 입사되는 광을 표시 영역으로 집광시켜 주며, 상기 휘도 강화 필름은 광을 재 반사하여 휘도를 강 화시켜 준다.
상기 광학 시트(153) 위에는 표시 패널(155)이 배치된다. 상기 표시 패널(155)은 액정표시패널로 구현될 수 있으며, 상기 발광 모듈(100)에서 조사된 광에 의해 정보를 표시해 준다.
도 3은 실시 예에 따른 발광 디바이스의 측 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 발광 디바이스(130)는 몸체(131) 내에 소정 깊이의 캐비티(132)를 갖고, 상기 캐비티(132)에는 제1 및 제2리드전극(135,136)이 배치된다.
상기 몸체(131)는 수지 재질, 세라믹 재질 또는 실리콘 재질의 기판을 포함하며, 상기 리드전극(135,136)은 상기 몸체(131)에 PCB 타입, 세라믹 타입, 리드 프레임, 도금 타입 중에서 어느 한 타입으로 형성될 수 있으며, 이하 실시 예는 설명의 편의를 위해 리드 프레임 타입으로 설명한다. 상기 몸체(131)는 캐비티(132)를 형성하는 몸체 상부(131A)와 일체로 사출 성형되거나 별도의 적층 구조로 결합될 수 있다.
상기 캐비티(131)의 표면 형상은 원형, 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 실시 예는 몸체(131)에 캐비티(132)를 형성하거나 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 및 제2리드전극(135,136)은 상기 몸체(131) 내에서 외부로 연장되어 양측으로 돌출될 수 있다.
상기 캐비티(132) 내의 제1 및 제2리드전극(135,136)에는 적어도 하나의 발광 다이오드 칩(133)이 전기적으로 연결되며, 그 연결 방식은 와이어 본딩, 플립 본딩, 다이 본딩 등을 선택적으로 이용할 수 있다.
상기 발광 다이오드 칩(133)은 레드 LED 칩, 그린 LED 칩, 블루 LED 칩 등과 같은 유색 LED 칩이나 UV LED 칩 등에서 적어도 하나 또는 복수개를 적용할 수 있다. 상기 캐비티(132)에는 수지물(미도시)이 형성되며, 상기 수지물은 실리콘 또는 에폭시와 같은 재료를 사용할 수 있다. 상기 수지물에는 레드 형광체, 블루 형광체, 그린 형광체 등과 같은 적어도 한 종류의 유색 형광체를 포함할 수 있다. 상기 수지물 위에는 렌즈가 부착되거나 트랜스퍼 몰딩될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
또한 도 1의 발광 모듈(100)에는 각 기판(110)에 배치된 발광 디바이스(130)가 동일한 종류일 수 있으며, 서로 다른 종류로 적용될 수 있다. 또한 삼색 LED를 제어하는 디밍 회로를 적용한 경우, 명암비를 개선시켜 주고, 전력을 절감시켜 줄 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 복수개의 발광 디바이스(130)는 상기 기판(110)의 디바이스 구멍(117) 중에서 선택적으로 배치될 수 있으며, 이러한 배치 구조는 제1영역은 디바이스 구멍(117) 간격없이 배치하고 제2영역은 적어도 한 디바이스 구멍(117)만큼 이격시켜 배치할 수 있다. 즉, 발광 디바이스(130)는 상기 기판의 디바이스 구멍(117)에 임의 위치에 선택적으로 배치될 수 있는 장점이 있다.
도 4는 제2실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 발광 모듈(100A)은 센터 구간(C1)은 발광 디바이스(130)가 1칸 건너 하나씩 배치되며, 양 사이드 구간(C2,C3)은 2칸 건너 하나씩 배치될 수 있다. 여기서, 1칸은 1개의 디바이스 구멍(117)의 간격(T)을 나타내며, 상기 구간의 크기는 표시 패널의 사이즈 등에 따라 달라질 수 있다.
상기 센터 구간(C1)에 발광 디바이스(130)를 상대적으로 많이 배치함으로써, 센터 구간에서의 휘도를 개선시켜 줄 수 있다.
도 5는 제3실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 발광 모듈(100B)은 센터 구간(C4)은 발광 디바이스(130)가 3칸 건너 하나씩 배치되며, 양 사이드 구간(C4)은 2칸 건너 하나씩 배치될 수 있다. 상기 사이드 구간에 발광 디바이스(130)를 상대적으로 많이 배치함으로써, 사이드 구간(C4)에서의 에지 휘도 분포를 균일화시켜 줄 수 있다.
상기 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 발광 디바이스(130)는 연속적으로 형성된 디바이스 구멍(117)을 따라 연속적으로 배치되거나, 적어도 1칸 건너 하나씩 배치될 수 있다. 또한 기판(110) 영역별로 배치 순서를 달리하여 배치할 수 있으며, 이러한 배치 간격은 실시 예의 기술적 범위 내에서 변경 가능하다.
실시 예에 따른 발광 모듈은 해당 실시 예로 한정하지 않고, 다른 실시 예와 혼합되어 재 구성될 수 있는 것으로, 상기 기술 범위 내에서 변경될 수 있다. 또한 발광 모듈은 일 예로서, 조명 장치, 지시 장치 또는 표시 장치 등의 광원으로 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 제1실시 예에 따른 표시장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 모듈의 분해 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 발광 디바이스의 측 단면도이다.
도 4는 제2실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 5는 제3실시 예에 따른 발광 모듈을 나타낸 평면도이다.

Claims (16)

  1. 복수개가 제1방향으로 어레이된 디바이스 구멍, 상기 디바이스 구멍의 양측에 형성된 제1 및 제2패드를 포함하는 기판;
    상기 복수개의 디바이스 구멍에 선택적으로 배치되며, 상기 제1 및 제2패드에 전기적으로 연결된 복수개의 발광 디바이스를 포함하는 발광 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발광 디바이스는 발광 다이오드 칩을 갖는 몸체; 상기 몸체 양측에 돌출된 제1리드전극 및 제2리드전극을 포함하며,
    상기 디바이스 구멍은 상기 몸체가 삽입되는 몸체부, 상기 제1 및 제2리드전극이 삽입되는 제1 및 제2리드부를 포함하는 발광 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1리드전극은 상기 제1리드부의 외주변에 형성된 제1패드에 접촉되고, 상기 제2리드전극은 상기 제2리드부의 외주변에 형성된 제2패드에 접촉되는 발광 모듈.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2리드부와 상기 제1리드전극 및 제2리드전극은 서로 동일한 형상으로 형성되는 발광 모듈.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1패드와 상기 제1리드전극, 상기 제2패드와 제2리드 전극은 적어도 2측면이 면 접촉되는 발광 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 디바이스 구멍은 서로 연통되게 형성되는 발광 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 발광 디바이스 중 적어도 하나는 다른 발광 디바이스와 적어도 한 디바이스 구멍 간격으로 이격되는 발광 모듈.
  8. 복수개가 제1방향으로 어레이된 디바이스 구멍, 상기 디바이스 구멍의 양측에 형성된 제1 및 제2패드를 포함하는 기판과, 상기 복수개의 디바이스 구멍에 선택적으로 배치되며, 상기 제1 및 제2패드에 전기적으로 연결된 복수개의 발광 디바이스를 포함하는 발광 모듈;
    상기 발광 모듈 아래에 배치된 바텀 커버; 및
    상기 발광 모듈 위에 배치된 광학 시트를 포함하는 라이트 유닛.
  9. 제8항에 있어서, 복수개의 발광 모듈은 서로 이격되며,
    상기 복수개의 발광 모듈에 배치된 상기 발광 디바이스는 서로 동일한 간격 또는 서로 다른 간격으로 배치되는 라이트 유닛.
  10. 제8항에 있어서, 상기 복수개의 발광 디바이스 중 적어도 하나는 다른 발광 디바이스와 적어도 한 디바이스 구멍 간격을 갖고 이격되는 라이트 유닛.
  11. 제8항에 있어서, 상기 발광 디바이스는 발광 다이오드 칩을 갖는 몸체; 상기 몸체 양측에 돌출된 제1리드전극 및 제2리드전극을 포함하며,
    상기 디바이스 구멍은 상기 몸체가 삽입되는 몸체부, 상기 제1 및 제2리드전극이 삽입되는 제1 및 제2리드부를 포함하는 라이트 유닛.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1패드는 상기 제1리드부의 외주변에 형성되고, 상기 제2패드는 상기 제2리드부의 외주변에 형성된 형성되는 라이트 유닛.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1리드전극 및 제2리드전극은 상기 제1 및 제2리드부에 대응되는 형상을 갖는 라이트 유닛.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제1패드 및 상기 제2패드의 일부는 인접한 두 리드부 사이에 돌출되는 라이트 유닛.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 복수개의 디바이스 구멍은 서로 연통되게 형성되는 라이트 유닛.
  16. 제8항에 있어서, 상기 각 발광 모듈에는 복수개의 발광 디바이스가 센터 및 양 사이드의 구간별로 다르게 배치되는 라이트 유닛.
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