KR20120052815A - 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광원모듈에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면은, 회로 기판, 상기 회로 기판 상에 배치된 하나 이상의 광원부, 상기 광원부의 일면에 부착된 파장변환부 및 상기 광원부의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성된 돌출부를 포함하는 광원모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예의 경우, 색 재현성과 발광 효율이 우수하며, 견고한 결합을 통해 신뢰성이 향상되고, 빛 샘을 방지하여 광 효율이 향상되며, 접착 물질의 열화에 의한 변색 및 색얼룩 발생이 억제된 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예의 경우, 색 재현성과 발광 효율이 우수하며, 견고한 결합을 통해 신뢰성이 향상되고, 빛 샘을 방지하여 광 효율이 향상되며, 접착 물질의 열화에 의한 변색 및 색얼룩 발생이 억제된 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
Description
본 발명의 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
반도체 발광소자의 일 종인 발광 다이오드(LED)는 전류가 가해지면 p, n형 반도체의 접합 부분에서 전자와 정공의 재결합에 기하여, 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있는 반도체 장치이다. 이러한 발광 다이오드는 필라멘트에 기초한 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성, 높은 진동 저항 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 최근에는, 청색 계열의 단파장 영역의 빛을 발광할 수 있는 3족 질화물 반도체가 각광을 받고 있다.
한편, LCD 백라이트에 사용되는 발광모듈의 경우, 종래에는 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)이 사용되었으나, CCFL은 수은 가스를 사용하므로 환경 오염을 유발할 수 있고, 응답속도가 느리며, 색 재현성이 낮을 뿐만 아니라 LCD 패널의 경박단소화에 적절하지 못한 단점을 가졌다. 이에 비해 발광다이오드는 친환경적이며, 응답속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 비디오 신호 스트림에 효과적이고, 임펄시브(Impulsive) 구동이 가능하며, 색 재현성이 100% 이상이고 적색, 녹색, 청색 발광다이오드의 광량을 조정하여 휘도, 색 온도 등을 임의로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, LCD 패널의 경박단소화에 적합한 장점들을 가지므로, 최근 백라이트용 발광모듈로서 적극적으로 채용되고 있는 실정이다.
본 발명의 일 목적은, 색재현성과 발광 효율이 우수하며, 견고한 결합을 통해 신뢰성이 향상되고, 빛 샘을 방지하여 광 효율이 향상된 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 접착 물질의 열화에 의한 변색 및 색얼룩 발생이 억제된 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면은,
회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치된 하나 이상의 광원부; 상기 광원부의 일면에 부착된 파장변환부; 및 상기 광원부의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성된 돌출부;를 포함하는 발광모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 상기 회로 기판과 상기 돌출부 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광원부는 오목부를 갖는 패키지 본체와 상기 오목부에 배치되는 발광소자를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 패키지 본체로부터 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광원부는 상기 회로 기판과 평행한 방향으로 빛을 방출하도록 배치될 수 있다.
이 경우, 상기 파장변환부의 일단은 상기 회로 기판과 맞닿고, 상기 파장변환부의 타단은 상기 돌출부와 맞닿도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광원부는 상기 광원부가 배치된 회로기판의 상부를 향해 빛을 방출하도록 배치될 수 있다.
이 경우, 상기 돌출부는 상기 광원부의 양 측에서 서로 대칭인 한 쌍을 이루도록 형성되며, 상기 파장변환부는 상기 한 쌍의 돌출부 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광원부의 일 측에서 연장되어 상기 파장변환부와 평행하게 형성되는 접착부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 파장변환부의 적어도 일부는 상기 접착부 상에 배치되며, 상기 접착부와 상기 파장변환부 사이에 개재된 접착 수단에 의해 상기 파장변환부가 고정될 수 있다.
또한, 상기 접착부는 상기 광원부의 광 방출면 주위에 형성될 수 있으며, 상기 접착부는 상기 파장변환부가 배치된 방향을 따라 상기 광원부의 일측으로부터 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 회로 기판은 바(bar) 형상을 가질 수 있다.
이 경우, 상기 광원부는 복수 개이며, 상기 광원부는 상기 회로 기판의 길이 방향을 따라 배열될 수 있다.
또한, 상기 파장변환부는 상기 복수의 광원부에 대하여 일체를 이루도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 파장변환부는 파장변환물질 및 상기 파장변환물질을 밀봉하는 밀봉부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
회로 기판; 상기 회로 기판 상에 배치된 하나 이상의 광원부; 상기 광원부의 일면에 부착된 파장변환부; 상기 광원부의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성된 돌출부; 및 상기 파장변환부에 의해 파장변환된 광의 경로 상에 배치되는 도광판을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 광원부는 복수 개이며, 상기 광원부는 바(bar) 형상의 회로 기판 상에 일렬로 배치될 수 있다.
이 경우, 상기 파장변환부는 상기 복수 개의 광원부에 대하여 일체를 이루도록 형성될 수 있으며, 상기 도광판은 상기 파장변환부 전면에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 도광판은 투명 수지로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광모듈의 경우, 파장변환부재로서 양자점을 이용하여 색재현성과 발광 효율이 우수해질 수 있으며, 양자점의 입도와 농도를 조절함으로써 색좌표를 용이하게 조절할 수 있다.
또한, 발광모듈을 구성하는 광원부의 일측으로 연장되어 파장변환부의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성되는 돌출부를 구비하여, 상기 파장변환층을 견고하게 지지하여 발광모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 발광소자로부터 방출되는 광의 경로를 조절하여 빛을 원하는 방향으로 유도함으로써 빛 샘을 방지할 수 있다.
또한, 돌출부를 파장변환층 전면에 배치되는 도광판의 일부를 덮도록 형성함으로써 광원부, 파장변환층 및 도광판을 보다 용이하고 견고하게 결합할 수 있다.
한편, 광원부 일측으로 연장되어 형성되는 접착부를 구비하여, 접착 물질 열화에 의한 변색 및 색얼룩 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈을 구성하는 발광소자 패키지의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈을 구성하는 발광소자 패키지를 상부에서 바라본 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 백라이트 유닛(BLU)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 백라이트 유닛(BLU)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 발광모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 실시형태에 따른 발광모듈의 일부를 확대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈을 구성하는 발광소자 패키지의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈을 구성하는 발광소자 패키지를 상부에서 바라본 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 백라이트 유닛(BLU)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 백라이트 유닛(BLU)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 발광모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 실시형태에 따른 발광모듈의 일부를 확대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈을 구성하는 발광소자 패키지의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 모듈을 구성하는 발광소자 패키지를 상부에서 바라본 정면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 발광 모듈(100)은, 회로 기판(80), 상기 회로 기판(80) 상에 배치된 하나 이상의 광원부(10), 상기 광원부(10)의 일면에 부착된 파장변환부(50) 및 상기 광원부(10)의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부(50)의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성된 돌출부(30)를 포함한다.
상기 광원부(10)는 오목부(10a)를 갖는 패키지 본체(11) 및 오목부(11a)에 배치되는 발광소자(12)를 포함할 수 있다. 상기 패키지 본체(11)의 오목부(11a) 내에 배치되는 발광소자(12)는 전기 신호 인가시 빛을 방출하는 광전 소자라면 어느 것이나 이용 가능하며, 대표적으로, LED 칩을 들 수 있다. 일 예로서, 발광소자(12)는 청색광을 방출하는 질화갈륨(GaN)계 LED 칩일 수 있으며, 후술할 바와 같이, 상기 청색광 중 적어도 일부는 파장변환부(50)에 의하여 다른 색의 빛으로 변환될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 오목부(11a)를 포함하는 패키지 본체(11)의 내 벽면에는 소정 각도로 경사지도록 형성된 금속 반사부를 구비할 수 있으며, 상기 경사에 의하여 발광소자(12)가 실장된 저면에 가까워질수록 상기 패키지 본체(11) 내부의 폭이 좁아지는 형태로 구성될 수 있다. 상기 경사진 내 벽면은 상기 발광소자(12)로부터 발광되는 빛을 반사하여 외부 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 패키지 본체(11) 내부 측벽을 이루는 경사면은 고반사성의 금속, 예를 들면, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 금속 도금하여 형성할 수 있다.
상기 발광소자(12)는 패키지 본체(11) 내부에 배치된 한 쌍의 리드 프레임(16a, 16b) 상에 배치될 수 있으며, 상기 한 쌍의 리드 프레임(16a, 16b)은 도전성 와이어(W)를 통하여 발광소자(12)와 전기적으로 연결되며, 외부 전기 신호를 인가하기 위한 단자로서 이용될 수 있다. 이를 위하여, 한 쌍의 리드 프레임(16a, 16b)은 전기 전도성이 우수한 금속 물질로 이루어질 수 있다. 상기 한 쌍의 리드 프레임(16a, 16b) 중 하나는 발광소자(12)의 실장 영역으로 제공될 수 있다. 다만, 본 실시 형태에서는 발광소자(12)와 연결된 한 쌍의 전극(미도시)이 상부에 위치하며, 한 쌍의 도전성 와이어(W)를 통하여 리드 프레임(16a, 16b)과 연결된 구조를 나타내고 있으나, 실시 형태에 따라, 연결 방식은 달라질 수 있을 것이다. 예를 들어, 발광소자(12)는 실장 영역으로 제공되는 리드 프레임(16a)과는 와이어를 이용하지 않고 직접 전기적으로 연결되며, 다른 리드 프레임(16b)과만 도전성 와이어(W)로 연결될 수 있다. 또한, 도전성 와이어(W) 없이, 소위, 플립칩(flip-chip) 본딩 방식으로 발광소자(12)가 배치될 수도 있을 것이다.
한편, 본 실시 형태에서는 발광소자(12)가 한 개만 구비되도록 표현되어 있으나, 발광소자(12)는 2개 이상 구비될 수도 있을 것이다. 나아가, 배선구조의 일 예로서 도전성 와이어(W)를 나타내고 있으나, 전기 신호 전달 기능을 수행할 수 있다면, 다른 형태의 배선 구조, 예컨대, 금속 라인으로 적절히 대체될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 한 쌍의 리드 프레임(16a. 16b)은 패키지 본체(11) 내부에서 발광소자(12) 실장영역으로 제공됨과 동시에, 그 일부가 패키지 본체(11) 외부로 노출되어 발광소자 패키지가 별도의 인쇄 회로 기판 등에 실장 되는 때에, 외부 신호와의 전기적 연결을 위한 전극 단자로 기능할 수 있다. 이러한 리드 프레임(16a, 16b)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu)와 같은 전기 전도성과 열 전도성이 우수한 금속으로 형성될 수 있다.
패키지 본체(11)는 발광소자(12)를 노출하는 오목부(11a)를 포함하며, 상기 발광소자(12)가 실장되는 적어도 한 쌍의 리드프레임(16a, 16b)을 고정하는 역할을 할 수 있다. 패키지 본체(11)를 이루는 물질은 특별히 제한되는 것은 아니며, 다만, 전기 절연성을 가지면서도 열 방출 성능과 광 반사율이 우수한 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 측면에서, 패키지 본체(11)는 투명 수지 및 상기 투명 수지에 광 반사 입자(예컨대, TiO2)가 분산된 구조를 가질 수 있다.
발광소자(12)가 실장된 패키지 본체(11)의 오목부(11a)가 형성된 영역에는, 상기 발광소자(12)로부터 방출된 빛의 경로 상에, 상기 패키지 본체(11)의 오목부(11a) 내에서 상기 발광소자(12)를 밀봉하는 형태로 봉지부(13)가 형성될 수 있다. 상기 봉지부(13)는, 실리콘, 에폭시 계열의 투명 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 발광 소자(12)와 도전성 와이어를 보호하고, 발광소자(12)를 이루는 물질과 외부와의 굴절률 매칭을 구현하여 외부 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 봉지부(13)가 상기 패키지 본체(11)의 오목부(11a) 내에 발광 소자(12)를 감싸는 형태로 형성됨으로써, 후술할 바와 같이, 양자점을 포함하는 파장변환부(50)가 발광소자(12)로부터 이격되어 배치되게 되므로, 상기 발광소자(12)에 의한 파장변환부(50)의 열화를 방지할 수 있다.
상기 패키지 본체(11)의 오목부(11a) 상에는, 상기 발광소자(12)로부터 방출된 빛의 파장을 변환시키는 양자점(Quantum Dot)을 포함하는 파장변환부(50)가 배치될 수 있다. 양자점(미도시)은 대략 1~10nm의 직경을 갖는 반도체 물질의 나노결정(nano crystal)으로서, 양자제한(Quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 양자점은 발광소자(12)에서 방출되는 광의 파장을 변환하여 파장변환광, 즉 형광을 발생시킨다. 양자점으로는, Si계 나노결정, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정, III-V족계 화합물 반도체 나노결정, IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정 등을 예로 들 수 있는데, 본 실시예에서 양자점으로는 이들 각각을 단독으로 사용하거나 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
양자점 물질을 보다 구체적으로 살펴보면, II-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe 및 HgZnSTe로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. III-V족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, 및 InAlPAs로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. IV-VI족계 화합물 반도체 나노결정은 예를 들어 SbTe일 수 있다.
양자점은 유기용매 혹은 고분자 수지와 같은 분산매질에 자연스럽게 배위된 형태로 분산되며, 분산매질로는 양자점의 파장변환성능에 영향을 미치지 않으면서 광에 의해 변질되거나 광을 반사시키지 않으며, 광흡수를 일으키지 않도록 하는 투명한 매질이라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 예를 들어, 유기용매는 톨루엔(toluene), 클로로포름(chloroform), 및 에탄올(ethanol) 중 적어도 한가지를 포함할 수 있으며, 고분자 수지는 에폭시(epoxy), 실리콘(silicone), 폴리스틸렌(polysthylene), 및 아크릴레이트(acrylate) 중 적어도 한 가지를 포함할 수 있다.
한편, 양자점의 발광은 전도대에서 가전자대로 들뜬 상태의 전자가 전이하면서 발생되는데 동일한 물질의 경우에도 입자 크기에 따라 파장이 달라지는 특성을 나타낸다. 양자점의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 발광하기 양자점의 크기를 조절하여 원하는 파장 영역의 빛을 얻을 수 있다. 이 경우, 양자점의 크기는 나노결정의 성장조건을 적절하게 변경함으로써 조절이 가능하다.
이때, 상기 양자점을 구성하는 물질이 금속과 반응하게 되면, 금속이 변색되게 되어 상기 발광 소자(12)로부터 방출되는 광을 상부로 유도하는 반사층으로써의 기능을 수행할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 발광소자(12)를 봉지하는 봉지부(13) 상면에, 발광소자 패키지 본체(11) 내측 벽면에 형성되는 금속 반사부와 접촉하지 않도록, 양자점을 포함하는 파장변환부(50)가 배치된다.
상기 파장변환부(50) 내에는 양자점 뿐만 아니라, 파장변환용 형광체(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 발광소자(12)로부터 방출되는 빛을 녹색으로 파장 변환시키는 양자점과 적색 빛으로 파장변환시키는 형광체가 파장변환부(50) 내에 함께 포함되어, 다양한 파장의 빛을 방출할 수 있다. 상기 형광체는 YAG계, TAG계, Silicate계, Sulfide계 또는 Nitride계 중 어느 하나의 형광물질을 포함할 수 있다.
상기 광원부(10)에는, 상기 광원부(10)의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부(50)의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성되는 돌출부(30)가 구비될 수 있다. 상기 돌출부(30)는 상기 광원부(10)의 광 방출면에 배치되는 파장변환부(50)를 지지, 고정하며, 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈(100)을 백라이트 유닛에 적용하는 경우, 상기 파장변환부(50) 전면에 배치되는 도광판을 고정하는 역할을 할 수 있다. 상기 돌출부(30)는 상기 파장변환부(50)의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성되어, 상기 광원부(10)가 상기 회로 기판(80)과 평행한 방향으로 빛을 방출하도록 배치되는 경우(예를 들면, 에지 타입 백라이트 유닛)에, 파장변환부(50)를 광원부(10)와 인쇄회로 기판(미도시) 사이에 고정하고, 상기 광원부(10)로부터도 방출되는 광의 지향각을 조절하여 빛을 원하는 방향으로 유도함으로써, 빛이 도광판 외부로 새어나가는 것을 방지하고, 광원부(10)와 파장변환층(50)의 견고한 결합 및 광 효율 향상을 가능하게 할 수 있다.
이때, 상기 파장변환부(50)는 상기 회로 기판(80)과 상기 돌출부(30) 사이에 배치되며, 구체적으로 상기 파장변환부(50)의 일단이 상기 회로 기판(80)과 맞닿고, 상기 파장변환부(50)의 타단이 상기 돌출부(30)와 맞닿도록 배치되어, 광원부(10)와 파장변환부(50)가 견고하게 결합되도록 할 수 있다. 본 실시형태에서는 상기 돌출부(30)가 상기 파장변환부(50)와 동일한 두께로 형성되도록 도시되었으나, 상기 돌출부(30)의 길이가 상기 파장변환부(50)의 두께보다 크게 형성되는 경우, 추후 상기 광원부(10)와 결합되는 도광판(미도시)과의 결합 및 고정 수단으로 기능할 수 있으며, 상기 광원부(10)로부터 방출되는 빛이 도광판을 향하도록 유도하여, 다른 방향으로 새어나가는 것을 방지함으로써 광 추출 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈(100)은, 상기 광원부(10)의 일측에서 연장되어 상기 파장변환부(50)와 평행하게 형성되는 접착부(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 접착부(40) 상에는 상기 광원부(10)의 광 경로 상에 배치되는 파장변환부(50)의 적어도 일부가 연장되어 배치되며, 상기 접착부(40)와 그 상면에 배치되는 파장변환부(50) 사이에 접착 물질이 개재되어, 상기 파장변환부(50)를 상기 광원부(10) 상면에 고정할 수 있다. 일반적으로, 상기 파장변환부(50)는 상기 패키지 본체(11)의 오목부(11a)를 봉지하는 봉지부(13) 상면에 직접 도포된 접착 물질에 의해 상호 결합되나, 이 경우, 상기 발광소자(12)로부터 발생한 열에 의해 접착 물질이 변색되어 시간이 지남에 따라 방출되는 빛의 파장 및 색 분포가 변화하고, 색 얼룩이 발생하는 문제가 있었다.
그러나 본 실시형태의 경우, 상기 봉지부(13) 상에는 접착 물질이 도포되지 않고, 상기 광원부(10)의 일 측에서 연장되어 상기 파장변환부(50)와 평행하게 형성되는 접착부(40)에만 접착물질이 개재되므로, 접착 물질의 열화에 의한 변색 발생이 없는 발광모듈을 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 파장변환부(50)는 상기 광원부(10)의 측면을 향해 연장되어 형성되는 접착부(40) 상에서, 예를 들면, 에폭시 수지와 같은 접착 수단에 의해 광원부(10) 상면에 고정될 수 있다.
상기 기판(80)은, 상기 회로 기판(80)은 PCB(인쇄 회로 기판)일 수 있고, 에폭시, 트리아진, 실리콘, 폴리이미드 등을 함유하는 유기 수지 소재 및 기타 유기 수지 소재로 형성되거나, AlN, Al2O3 등의 세라믹 소재, 또는 금속 및 금속화합물을 소재로 하여 형성될 수 있으며, 구체적으로는 메탈 PCB의 일종인 MCPCB일 수 있다. 다만, 인쇄 회로 기판(PCB)에 한정되는 것은 아니고, 광원부(10)가 실장된 면과 그 대향하는 면 모두에 광원부(10)를 구동하기 위한 배선 구조가 형성된 기판이면 어느 것이나 가능하다. 구체적으로, 기판(80)의 표면 및 이면에는 각각의 광원부(10)와 전기적으로 접속하기 위한 배선이 형성될 수 있으며, 기판(80)의 광원부(10)가 실장되는 면에 형성되는 배선은, 스루홀이나 범프(미도시)를 통하여 그 이면에 형성되는 배선에 접속될 수 있다.
상기 기판(80)의 이면에는 상기 발광소자 패키지(100)로 전원을 공급하기 위한 배선 구조와 상기 발광소자 패키지(100)로 전원을 공급하기 위한 별도의 전원 공급 장치(미도시)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(80)의 발광소자 패키지(100)가 실장된 면의 반대 면에는 열 방출을 위한 방열부(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 방열부는 상기 기판으로부터 발생되는 열을 흡수하여 외부로 방출하는 역할을 하는데, 이에 따라, 상기 방열부는 열전도율이 우수한 재질인 구리, 알루미늄, 스테인레스로 제작될 수 있으며, 표면적을 최대화하여 방열 기능을 높일 수 있다. 또한, 상기 기판(80)과 방열부 사이에는 열저항을 최소화시키기 위해 방열패드, 상변화 물질, 또는 방열 테이프 등의 열계면 물질(Thermal Interface Material)(미도시)을 사용하여 결합시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 백라이트 유닛(BLU)을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 백라이트 유닛(200)은, 발광모듈(101)과, 상기 발광모듈(101)의 광 경로 상에 배치된 도광판(90)을 포함한다. 상기 발광모듈(101)을 구성하는 회로 기판(80)은 바(bar) 형상을 갖고, 상기 바 형상의 회로 기판(80) 상에는 복수 개의 광원부(10)가 일렬로 배치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발광모듈(101)을 구성하는 파장변환부(50)는 상기 복수의 광원부(10)에 대하여 일체를 이루도록 형성될 수 있으며, 이 경우, BLU 제조 및 조립 공정이 간소화 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 백라이트 유닛(BLU)을 개략적으로 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 따른 백라이트 유닛(201)은 도 4에 도시된 실시형태와는 달리, 복수의 광원부(10) 각각에 대하여 분리된 형태의 파장변환부(50)이 적용될 수 있다. 본 실시형태의 경우, 도 각각의 광원부(10)에 대하여 파장변환부(50)를 별도로 구비해야 하므로, 제조 공정 및 시간이 다소 증가할 수 있으나, 광원부(10)로부터 방출된 광이 닿지 않는 영역에 불필요하게 배치되는 파장변환부(50)를 제거함으로써 제조비용을 절감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 발광모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 7은 본 실시형태에 따른 발광모듈의 일부를 확대한 도면이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시형태에 따른 발광모듈(102)은, 회로 기판(80) 및 상기 회로 기판 상에 배치된 하나 이상의 광원부(10'), 상기 광원부(10')의 일면에 부착된 파장변환부(51) 및 상기 광원부(10')의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부(51)의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성된 돌출부(31)를 포함한다.
도 7을 참조하면, 도 1에 도시된 형태와는 달리, 광원부(10')의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부(50)의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성된 돌출부(31)가 서로 대칭으로 한 쌍을 이루도록 배치될 수 있다. 또한, 발광소자(미도시)가 실장되는 한 쌍의 리드 프레임(16a', 16b')이 패키지 본체(11')의 측면이 아니라, 패키지 본체(11')의 저면, 즉, 발광소자(미도시)가 배치된 면의 이면에 형성될 수 있다. 본 실시형태에 따른 발광모듈(10')은, 광 방출면 상에 확산판이 배치되는 직하형 BLU에 적용될 수 있다. 이 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 광원부(10')를 구성하는 패키지 본체(11')의 오목부(11a') 상에 부착되는 파장변환부(51)를 고정하기 위한 돌출부(31)가 패키지 본체(11)의 길이 방향을 따라 양쪽으로 한 쌍을 이루도록 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 돌출부(31)의 형상, 높이, 개수 등은 다양하게 변형될 수 있다.
본 실시형태에 따르면, 복수의 광원부(10')가 평판 형상의 회로 기판(80') 상에 일렬로 배치되며, 파장변환부(51)는 동일 선상에 배치되는 복수의 광원부(10')에 대하여 일체를 이루도록 형성될 수 있다. 상기 복수의 광원부(10')는 회로 패턴이 형성된 회로 기판(80') 상에 배치될 수 있으며, 상기 회로 기판(80')에 배치된 회로 패턴을 통해 외부로부터 전기 신호를 공급받을 수 있다. 상기 회로 기판(80')은 앞서 설명한 바와 같이, 인쇄 회로기판(PCB)일 수 있으며, 구체적으로는 메탈 PCB의 일종인 MCPCB일 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광모듈은, 텔레비전의 백라이트 유닛(Back Light Unit), 조명 장치, 전장용 조명, 휴대폰 조명장치 등에 다양하게 적용될 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100, 101, 102: 발광모듈 200, 201: 백라이트 유닛
10, 10': 광원부 11, 11': 패키지 본체
11a, 11a': 오목부 12: 발광소자
30, 31: 돌출부 40, 41: 접착부
50, 51: 파장변환부 16a, 16b, 16a', 16b': 리드 프레임
13: 봉지부 80, 80': 기판
90: 도광판
10, 10': 광원부 11, 11': 패키지 본체
11a, 11a': 오목부 12: 발광소자
30, 31: 돌출부 40, 41: 접착부
50, 51: 파장변환부 16a, 16b, 16a', 16b': 리드 프레임
13: 봉지부 80, 80': 기판
90: 도광판
Claims (20)
- 회로 기판;
상기 회로 기판 상에 배치된 하나 이상의 광원부;
상기 광원부의 일면에 부착된 파장변환부; 및
상기 광원부의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성된 돌출부;
를 포함하는 발광모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 파장변환부는 상기 회로 기판과 상기 돌출부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 광원부는 오목부를 갖는 패키지 본체와 상기 오목부에 배치되는 발광소자를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 패키지 본체로부터 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 광원부는 상기 회로 기판과 평행한 방향으로 빛을 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제4항에 있어서,
상기 파장변환부의 일단은 상기 회로 기판과 맞닿고, 상기 파장변환부의 타단은 상기 돌출부와 맞닿도록 배치되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 광원부는 상기 광원부가 배치된 회로기판의 상부를 향해 빛을 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제6항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 광원부의 양 측에서 서로 대칭인 한 쌍을 이루도록 형성되며, 상기 파장변환부는 상기 한 쌍의 돌출부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 광원부의 일 측에서 연장되어 상기 파장변환부와 평행하게 형성되는 접착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제8항에 있어서,
상기 파장변환부의 적어도 일부는 상기 접착부 상에 배치되며, 상기 접착부와 상기 파장변환부 사이에 개재된 접착 수단에 의해 상기 파장변환부가 고정되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제8항에 있어서,
상기 접착부는 상기 광원부의 광 방출면 주위에 형성되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제8항에 있어서,
상기 접착부는 상기 파장변환부가 배치된 방향을 따라 상기 광원부의 일측으로부터 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 회로 기판은 바(bar) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제12항에 있어서,
상기 광원부는 복수 개이며, 상기 광원부는 상기 회로 기판의 길이 방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제13항에 있어서,
상기 파장변환부는 상기 복수의 광원부에 대하여 일체를 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광모듈.
- 제1항에 있어서,
상기 파장변환부는 파장변환물질 및 상기 파장변환물질을 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원모듈.
- 회로 기판;
상기 회로 기판 상에 배치된 하나 이상의 광원부;
상기 광원부의 일면에 부착된 파장변환부;
상기 광원부의 일측으로부터 연장되어 상기 파장변환부의 일면을 적어도 일부 덮도록 형성된 돌출부; 및
상기 파장변환부에 의해 파장변환된 광의 경로 상에 배치되는 도광판;
를 포함하는 백라이트 유닛.
- 제16항에 있어서,
상기 광원부는 복수 개이며, 상기 광원부는 바(bar) 형상의 회로 기판 상에 일렬로 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
- 제17항에 있어서,
상기 파장변환부는 상기 복수 개의 광원부에 대하여 일체를 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
- 제18항에 있어서,
상기 도광판은 상기 파장변환부 전면에 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
- 제16항에 있어서,
상기 도광판은 투명 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100114131A KR20120052815A (ko) | 2010-11-16 | 2010-11-16 | 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100114131A KR20120052815A (ko) | 2010-11-16 | 2010-11-16 | 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120052815A true KR20120052815A (ko) | 2012-05-24 |
Family
ID=46269318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100114131A KR20120052815A (ko) | 2010-11-16 | 2010-11-16 | 발광모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20120052815A (ko) |
-
2010
- 2010-11-16 KR KR1020100114131A patent/KR20120052815A/ko not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20101116 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20120629 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
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| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
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