KR20120047390A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20120047390A
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신경호
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판, 상기 기판 상에 형성되는 복수의 발광 다이오드 소자, 상기 발광 다이오드 소자에 전원을 공급하는 패드부, 상기 패드부로부터 연장되는 연결배선으로서, 적어도 일부가 상기 패드부로부터 멀리 떨어진 발광 다이오드 소자와 연결되는 것일수록 큰 선폭을 갖도록 형성되는 연결배선을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{BACK LIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 에너지 소자로서, 전력 소모가 낮고, 수명이 길어 저비용으로 운용할 수 있다.
최근 이러한 발광 다이오드의 장점이 부각되면서 이를 액정 표시 장치의 백라이트 유닛(BLU; Back Light Unit)으로 이용하는 기술이 활발하게 연구되고 있다.
도 1은 종래 복수개의 발광 다이오드 소자를 포함하는 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 백라이트 유닛은 기판(10), 기판(10) 상에 형성되는 발광 다이오드 소자(20), 패드부(30), 패드부(30)와 발광 다이오드 소자(20)를 연결하는 연결배선(41, 42)을 포함하여 구성된다.
복수개의 발광 다이오드 소자(20)는 일 이상의 그룹으로 나뉘며, 하나의 그룹에 포함되는 복수개의 발광 다이오드 소자(20)는 서로 직렬로 연결된다. 서로 직렬로 연결되는 복수개의 발광 다이오드 소자(20) 중 양 끝에 위치하는 발광 다이오드 소자(20)는 각각 애노드 연결배선(41)과 캐소드 연결배선(42)에 연결된다. 애노드 연결배선(41)에는 공통으로 연결되나, 캐소드 연결배선(42)에는 공통으로 연결되지 않는다. 이에 따라, 발광 다이오드 소자(20)와 패드부(30)를 연결하는 캐소드 연결배선(42)의 길이에 따라 해당 발광 다이오드 소자(20)의 휘도 특성이 달라지게 된다. 즉, 패드부(30)와 멀리 떨어져 위치하는 발광 다이오드 소자(20)일수록 이와 연결되는 캐소드 연결배선(42)의 선 저항이 커지기 때문에 낮은 휘도를 나타내게 되고 전체적으로 휘도의 불균일성이 나타나게 된다. 백라이트 유닛이 작은 면적을 가질 때에는 이러한 문제가 덜하지만 백라이트 유닛의 면적이 넓어질수록 휘도의 불균일성은 더욱 커지게 된다. 또한, 이러한 백라이트 유닛을 액정 표시 장치에 적용하게 되면 각 영역별로 발생하는 광량이 달라지는 문제점이 생기게 된다.
실시예는 넓은 면적에서도 균일한 휘도를 나타내는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예에 따르면, 기판, 상기 기판 상에 형성되는 복수의 발광 다이오드 소자, 상기 발광 다이오드 소자에 전원을 공급하는 패드부, 상기 패드부로부터 연장되며 적어도 일부가 상기 패드부로부터 멀어질수록 큰 선폭을 갖도록 형성되는 적어도 한 개 이상의 연결배선, 및 상기 연결배선으로부터 분기되어 상기 복수의 발광 다이오드 소자 중 적어도 일부의 전극과 연결되는 일 이상의 서브 연결배선을 포함하는 백라이트 유닛이 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 기판, 상기 기판 상에 형성되는 복수의 발광 다이오드 소자, 상기 발광 다이오드 소자에 전원을 공급하는 패드부, 상기 패드부로부터 연장되는 연결배선, 및 상기 연결배선으로부터 분기되어 상기 복수의 발광 다이오드 소자 중 적어도 일부의 전극과 연결되는 일 이상의 서브 연결배선으로서, 그 중 적어도 일부가 상기 패드부로부터 멀리 떨어진 위치에서 분기될수록 큰 선 폭을 갖도록 형성되는 일 이상의 서브 연결배선을 포함하는 백라이트 유닛이 제공된다.
또한, 실시예에 따르면, 상기 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치가 제공된다.
실시예에 따르면, 백라이트 유닛에 포함되는 발광 다이오드들이 패드부로부터의 거리와 상관없이 균일한 휘도를 갖을 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 면적이 넓은 백라이트 유닛에 있어서도 균일한 휘도 특성을 얻을 수 있으며, 이에 따라 모든 영역에서 균일한 광량을 내는 액정 표시 장치의 구현이 가능하다.
도 1은 종래 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛(BLU; Back Light Unit)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 기판(100), 일 이상의 발광 다이오드(LED; Light Emitting diode) 소자 그룹(210, 220, ..., 280), 패드부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
기판(100)은 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board) 등으로 이루어질 수 있다. 기판(100)에는 패드부(300)와 각 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)을 연결하는 연결배선(410, 420)이 형성되어 있을 수 있다.
패드부(300)는 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, …, 280)에 속하는 발광 다이오드 소자를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원 공급부(미도시됨)와 전기적으로 연결되는 단자부로서의 역할을 한다. 패드부(300)는 애노드 단자 및 캐소드 단자를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 필요에 따라 애노드 단자와 캐소드 단자 사이의 쇼트(short)를 방지하기 위한 목적의 더미 단자를 더 포함할 수도 있다.
연결배선(410, 420)은 제1 연결배선(410) 및 제2 연결배선(420)으로 나뉜다. 제1 연결배선(410)과 제2 연결배선(420)은 기판(100)에 소정의 패터닝 방식(예를 들면, 에칭 기법)으로 형성될 수 있다. 각 연결배선(410, 420)에 대해서는 후에 상세하게 설명하기로 한다.
각 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)에는 일 이상의 발광 다이오드 소자(D1, D2, ..., D7)가 포함된다. 도 2에는 각각 7개의 발광 다이오드 소자(D1, D2, ..., D7)를 포함하는 8개의 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)이 형성되는 경우가 예시되었지만 이와는 다른 수의 발광 다이오드 소자 및 발광 다이오드 소자 그룹이 형성될 수도 있음은 물론이다. 각 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)을 구성하는 복수의 발광 다이오드 소자는 서로 직렬로 연결된다.
각 발광 다이오드 소자에는 제1 전극과 제2 전극이 형성된다. 제1 전극이 애노드 전극이라면 제2 전극은 캐소드 전극이 되고, 반대로 제1 전극이 캐소드 전극이라면 제2 전극은 애노드 전극이 된다. 복수의 발광 다이오드 소자(D1, D2, ..., D7)가 서로 직렬로 연결됨에 따라 가장자리 또는 가장 끝에 위치하는 발광 다이오드 소자(D1, D7)의 제1 전극 또는 제2 전극은 각각 제1 연결배선(410) 및 제2 연결배선(420)에 연결된다. 예를 들면, 제1 발광 다이오드 소자 그룹(210)에 포함되는 제7 발광 다이오드 소자(D7)의 제1 전극이 제1 연결배선(410)의 제1 서브 연결배선(411)에 연결되고, 제1 발광 다이오드 소자(D1)의 제2 전극이 제2 연결배선(421)에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로 연결배선(410, 420)을 통해 각 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)과 패드부(300)가 연결된다.
발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)들은 제1 연결배선(410)을 공통으로 사용할 수 있다. 즉, 제1 연결배선(410)으로부터 분기되는 제1 내지 제8 서브 연결배선(411, 412, ..., 418)이 각 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)에 포함되는 발광 다이오드 소자들 중 하나의 발광 다이오드 소자(D7)에 각각 연결된다. 한편, 제2 연결배선(420)은 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)의 수만큼 형성될 수 있다. 즉, 각 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)에 포함되는 발광 다이오드 소자들 중 하나는 각기 다른 제2 연결배선(421, 422, ..., 428)에 연결된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 도면이다. 이하, 각 실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 제1 연결배선(410) 중 적어도 일부의 선(line) 폭은 패드부(300)에서 멀어질수록 커질 수 있다. 즉, 패드부(300)에서 가장 멀리 위치하는 제1 발광 다이오드 소자 그룹(210)의 한 발광 다이오드 소자(D7)와 연결되는 제1 서브 연결배선(411)이 제1 연결배선(410) 중 상대적으로 넓은 선 폭을 가지는 부분으로부터 분기되고, 패드부(300)로부터 가장 가까운 위치에 있는 제8 발광 다이오드 소자 그룹(280) 중 하나의 발광 다이오드 소자와 연결되는 제8 서브 연결배선(418)이 제1 연결배선(410) 중 상대적으로 좁은 선 폭을 가지는 부분으로부터 분기될 수 있다. 제1 연결배선(410)은 애노드 연결배선일 수 있으며 패드부(300)의 애노드 단자와 연결될 수 있다. 이 때, 제2 연결배선(420)은 캐소드 연결배선이 되며 패드부(300)의 캐소드 단자와 연결될 수 있다. 반대로, 제1 연결배선(410)은 캐소드 연결배선일 수도 있으며, 이 때에는 제2 연결배선(420)이 애노드 연결배선이 된다. 제1 내지 제8 서브 연결배선(411, 412, ..., 418)과 연결되는 발광 다이오드 소자의 전극은 제1 전극으로서, 제1 연결배선(410)이 애노드 연결배선일 경우에는 제1 전극이 애노드 전극이 되고, 제2 연결배선(420)이 캐소드 연결배선일 경우에는 제1 전극이 캐소드 전극이 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 제1 연결배선(410)으로부터 분기되는 제1 내지 제8 서브 연결배선(411, 412, ..., 418) 중 패드부(300)로부터 먼 쪽에서 분기되는 서브 연결배선일수록 큰 선 폭을 가질 수 있다. 즉, 제1 서브 연결배선(411)의 선 폭이 가장 크고, 제8 서브 연결배선(418)의 선 폭이 가장 작을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 내지 제8 서브 연결배선(411, 412, ..., 418) 중 일부는 동일한 선 폭을 가지며, 나머지 일부의 선 폭이 패드부(300)로부터 먼 쪽에서 분기되는 것일수록 큰 선 폭을 가질 수도 있다. 예를 들면, 제5 내지 제8 서브 연결배선(415, 416, 417, 418)의 선 폭은 동일하게 형성되고, 제1 내지 제4 서브 연결배선(411, 412, 413, 414)의 선 폭은 다르게 형성될 수 있다. 전술한 바와 마찬가지로, 제1 연결배선(410)은 애노드 연결배선일 수도 있고, 캐소드 연결배선일 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 제2 연결배선(420)의 선 폭이 패드부(300)로부터 먼 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)에 속하는 발광 다이오드 소자에 연결되는 것일수록 크게 형성될 수도 있다. 즉, 제1 발광 다이오드 소자 그룹(210)의 발광 다이오드 소자(D1)에 연결되는 제2 연결배선(421)의 선 폭이 가장 크고, 제8 발광 다이오드 소자 그룹(280)의 발광 다이오드 소자에 연결되는 제2 연결배선(428)의 선 폭이 가장 작게 형성될 수 있다. 또한, 제2 연결배선(420) 중 일부는 동일한 선 폭을 가지나, 나머지 일부가 선 폭의 차이를 나타낼 수도 있다. 예를 들면, 도면부호 425 내지 428로 표시되는 제2 연결배선(425, 426, 427, 428)의 선 폭은 동일하게 형성되고, 도면부호 421 내지 424로 표시되는 제2 연결배선(421, 422, 423, 424)의 선 폭이 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 제1 발광 다이오드 소자 그룹(210)의 발광 다이오드(D1)와 연결되는 제2 연결배선(421)의 선 폭이 상대적으로 가장 크고, 제4 발광 다이오드 소자 그룹(240)의 발광 다이오드와 연결되는 제2 연결배선(424)의 선 폭이 상대적으로 작을 수 있다. 이 때, 제4 발광 다이오드 소자 그룹(240)의 발광 다이오드와 연결되는 제2 연결배선(424)의 선 폭은 제5 내지 제8 발광 다이오드 소자 그룹(250, 260, 270, 280)의 발광 다이오드 소자와 연결되는 제2 연결배선(425, 426, 427, 428)의 선 폭과 동일하게 형성될 수 있다. 여기서 역시 제2 연결배선(420)은 애노드 연결배선일 수도 있고, 캐소드 연결배선일 수도 있다. 제2 연결배선(420)이 애노드 연결배선일 경우에는 패드부(300)의 애노드 단자로부터 연장되어 각 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)에 속하는 일 발광 다이오드 소자의 애노드 전극과 연결되고, 반대로 제2 연결배선(420)이 캐소드 연결배선일 경우에는 패드부(300)의 캐소드 단자로부터 연장되어 각 발광 다이오드 소자 그룹(210, 220, ..., 280)에 속하는 일 발광 다이오드 소자의 캐소드 전극과 연결된다.
위에서는 각 실시예를 나누어 설명하였지만, 각 실시예에서 설명된 방식이 혼용되어 사용될 수도 있다. 예를 들면, 제1 실시예와 제2 실시예를 통해 설명된 방식이 합해져, 제1 연결배선(410)이 패드부(300)로부터 멀어질수록 큰 선폭을 갖되, 제1 연결배선(410)으로부터 분기되는 제1 내지 제8 서브 연결배선(411, 412, ..., 418)의 선 폭 또한 패드부(300)로부터 멀어질수록 커질 수 있다. 제2 실시예와 제3 실시예와의 조합, 제1 실시예와 제3 실시예와의 조합, 또는 제1 내지 제3 실시예 모두의 조합이 가능함은 물론이다.
연결배선(410, 420)의 길이가 증가하면 저항이 커지기 때문에 패드부(300)로부터 먼 위치에 배열되는 발광 다이오드 소자는 이와 연결되는 연결배선(410, 420)의 길이가 길어질수록 그 휘도가 떨어지게 된다. 따라서, 패드부(300)로부터 먼 위치에 놓이는 발광 다이오드 소자에 연결되는 제1 연결배선(410), 서브 연결배선(411, 412, ..., 428) 또는 제2 연결배선(420)의 선 폭을 크게 함으로써 휘도 저하를 방지할 수 있게 된다. 또한, 이에 따라 각 연결배선(410, 420)을 통해 공급되는 전압값이 일정하게 조절될 수 있으며, 패드부(300)로부터의 거리와 상관없이 모든 발광 다이오드 소자가 균일한 휘도 특성을 나타내게 된다.
이러한 발광 다이오드 소자들을 포함하는 백라이트 유닛을 액정 표시 장치에 적용하게 되면, 액정 표시 장치의 모든 영역에서 동일한 광량을 방출하게 된다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 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.
100: 기판
210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280: 발광 다이오드 소자 그룹
300: 패드부
410: 제1 연결배선
411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418: 서브 연결배선
420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428: 제2 연결배선

Claims (8)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 복수의 발광 다이오드 소자;
    상기 발광 다이오드 소자에 전원을 공급하는 패드부;
    상기 패드부로부터 연장되며 적어도 일부가 상기 패드부로부터 멀어질수록 큰 선폭을 갖도록 형성되는 적어도 한 개 이상의 연결배선; 및
    상기 연결배선으로부터 분기되어 상기 복수의 발광 다이오드 소자 중 적어도 일부의 전극과 연결되는 일 이상의 서브 연결배선을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 복수의 발광 다이오드 소자;
    상기 발광 다이오드 소자에 전원을 공급하는 패드부;
    상기 패드부로부터 연장되는 연결배선; 및
    상기 연결배선으로부터 분기되어 상기 복수의 발광 다이오드 소자 중 적어도 일부의 전극과 연결되는 일 이상의 서브 연결배선으로서, 그 중 적어도 일부가 상기 패드부로부터 멀리 떨어진 위치에서 분기될수록 큰 선 폭을 갖도록 형성되는 일 이상의 서브 연결배선을 포함하는 백라이트 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드 소자는 일 이상의 발광 다이오드 소자 그룹으로 나뉘며,
    상기 일 이상의 발광 다이오드 소자 그룹에 포함되는 발광 다이오드 소자들은 서로 직렬로 연결되는 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 소자 그룹의 회로의 양 끝에 위치하는 발광 다이오드 소자들 중 하나의 전극이 상기 일 이상의 서브 연결배선 중 하나에 연결되는 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)이며, 상기 연결배선 및 상기 일 이상의 서브 연결배선은 상기 인쇄회로기판에 패터닝되는 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결배선은 애노드 연결배선 또는 캐소드 연결배선이고, 상기 전극은 상기 연결배선과 대응되는 극성을 갖는 백라이트 유닛.
  7. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치.
  8. 제3항의 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치.
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