KR20120075131A - Ｌｅｄ 어레이 및 이를 구비한 액정표시장치모듈 - Google Patents

Ｌｅｄ 어레이 및 이를 구비한 액정표시장치모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20120075131A
KR20120075131A KR1020100137171A KR20100137171A KR20120075131A KR 20120075131 A KR20120075131 A KR 20120075131A KR 1020100137171 A KR1020100137171 A KR 1020100137171A KR 20100137171 A KR20100137171 A KR 20100137171A KR 20120075131 A KR20120075131 A KR 20120075131A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led
array
array substrate
liquid crystal
power line
Prior art date
Application number
KR1020100137171A
Other languages
English (en)
Inventor
서명원
김란
황민아
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020100137171A priority Critical patent/KR20120075131A/ko
Publication of KR20120075131A publication Critical patent/KR20120075131A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13452—Conductors connecting driver circuitry and terminals of panels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 LED 어레이의 구조를 개시한다. 특히, 본 발명은 광원으로 반도체 발광 다이오드 소자(LED) 패키지를 이용하는 액정표시장치에서 다수의 LED 패키지 스트링을 실장함에 따라 증가하는 액정표시장치모듈의 두께를 절감할 수 있는 LED 어레이 및 이를 구비하는 액정표시장치모듈에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 LED 어레이는, 복수개가 직렬로 연결되어 하나의 LED 스트링을 이루는 LED 패키지가 본딩되고, 상기 복수의 LED 스트링의 입력단에 연결된 제1 전원라인이 형성되는 제1 어레이 기판; 및, 상기 제1 어레이 기판과 수직하는 방향으로 배치되고, 상기 복수의 LED 스트링의 출력단에 연결된 제2 전원라인이 형성되는 제2 어레이 기판를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＬＥＤ 어레이 및 이를 구비한 액정표시장치모듈{LED ARRAY AND LCD MODULE HAVING THE SAME}
본 발명은 LED 패키지에 관한 것으로, 특히 광원으로 반도체 발광 다이오드 소자(LED) 패키지를 이용하는 액정표시장치에서 다수의 LED 패키지 스트링을 실장함에 따라 증가하는 액정표시장치모듈의 두께를 절감할 수 있는 LED 어레이 및 이를 구비하는 액정표시장치모듈에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 반도체 발광소자인 발광 다이오드 소자(Light emitting diode, LED)는 전자가 다수 캐리어인 n형 반도체와 정공이 다수 캐리어인 p형 반도체를 접합하고 이에 전기적인 신호를 가함으로서 다양한 파장의 빛 에너지를 방출하는 소자이다. 이러한 LED 소자는, 외부로부터의 충격 등에서 소자를 보호하고 빛을 효율적으로 추출하며 방열기능 등을 가지도록 하기위해 플라스틱 등의 주형(Mold)으로 덮어 패키지(package)화하며, 박막화가 용이함에 따라 액정표시장치 등과 같은 수동표시장치의 백라이트 유닛의 광원으로 적합하다.
도 1은 종래의 LED 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치에 구비되는 백라이트 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 백라이트 유닛은 외부전원공급부로부터 인가되는 전압을 소정의 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터(1)와, DC-DC 컨버터(1)로부터 변환된 전압에 대응하는 전류에 따라 빛을 방출하는 다수의 LED 소자(2)와, LED 소자(2)의 발광시기를 제어하는 드라이버부(3)를 포함한다.
상세하게는, DC-DC 컨버터(1)는 연결된 복수의 LED 소자(2)에 흐르는 전류를 일정하게 유지하기 위해, 외부전원 공급원으로부터 인가되는 전원을 조절하여 출력전압(Vout)을 LED 소자(2)에 제공한다.
복수의 LED 소자(2)는 소정개가 직렬로 연결되어 하나의 스트링(string)을 이루고, 복수의 스트링이 병렬로 연결되어 애노드단이 DC-DC 컨버터(1)에 연결되어 출력전압(Vout)을 인가 받아 구동한다.
드라이버부(3)는 전술한 LED 소자(2)의 캐소드단에 연결되어 LED 소자(2)의 각 스트링으로부터 피드백전압(FB)을 인가받아 DC-DC 컨버터(1)를 제어하여 LED 소자(2)에 흐르는 전류를 일정하게 유지시키거나, LED 소자(2)의 점등시기를 조절한다.
전술한 구조에서 복수의 LED 소자는 패키지형태로 램프기판에 일렬로 본딩되고, 각 스트링별로 램프기판에 구비된 커넥터를 통해 전술한 DC-DC 컨버터 및 드라이버부와 전기적으로 연결되게 된다. 도 2는 LED 패키지가 램프기판에 본딩된 LED 어레이를 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 LED 어레이(20)는 복수의 LED 패키지(21)와, 복수의 LED 패키지(21)가 본딩되는 램프기판(22)과, LED 패키지(12)의 일 전극단에 연결되는 제1 전원라인(24) 및 타 전극단에 연결되는 제2 전원라인(25)과, 외부구동부와 연결되는 커넥터(29)를 포함한다.
도시한 바와 같이, LED 패키지(21)는 소정개가 직렬로 연결되어 하나의 스트링(st1, st2)을 이루고, 각 스트링(st1, st2)은 서로 병렬로 연결된다. 또한, 각 스트링(st1, st1)은 제1 전원라인(24)의 동일노드에 연결되고, 복수의 제2 전원라인(25)에 각각 연결되어 커넥터(29)와 연결된다.
따라서, 제2 전원라인(25)은 스트링의 개수만큼 램프기판(22)상에 형성되어야 하며, 도면에서는 2개의 스트링(st1, st2)이 형성된 일 예를 도시하였지만, 실제 백라이트 유닛은 다수의 스트링이 형성된다.
이에 따라, 다수의 스트링(st1, st2)을 가지는 백라이트 유닛에서는 제2 전원라인(25)의 개수에 따라 램프기판(22)의 폭이 커지게 되는 문제점이 있다. 제2 전원라인(25) 자체의 폭 및 간격은 선저항 및 라인간의 기생 캐패시턴스를 고려하여 최소한의 크기를 가지게 되어 이를 작게하는 데는 한계가 있으며, 따라서, 스트링(st1, st2)개수에 비례하여 램프기판(22)의 폭(W)이 커지게 된다.
통상의 측광형 액정표시장치에서는 램프기판(22)의 배면이 액정표시장치의 측단면에 마주하도록 세워진 상태로 구비되며, 따라서, 램프기판(22)의 폭에 의해 액정표시장치모듈의 두께가 두꺼워지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다수의 스트링으로 연결되는 LED 패키지를 구비하는 LED 어레이의 두께를 효율적으로 줄일 수 있는 구조를 갖는 LED 어레이 및 이를 구비하는 액정표시장치모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 어레이는, 복수개가 직렬로 연결되어 하나의 LED 스트링을 이루는 LED 패키지가 본딩되고, 상기 복수의 LED 스트링의 입력단에 연결된 제1 전원라인이 형성되는 제1 어레이 기판; 및, 상기 제1 어레이 기판과 수직하는 방향으로 배치되고, 상기 복수의 LED 스트링의 출력단에 연결된 제2 전원라인이 형성되는 제2 어레이 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 어레이 기판은, 일단에 상기 제1 및 제2 전원라인과 전기적으로 연결되는 커넥터가 본딩되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 어레이 기판은 일단에 상기 제1 전원라인과 전기적으로 연결되는 제1 전극패드가 형성되고, 상기 2 어레이 기판은 일단에 상기 제2 전원라인과 전기적으로 연결되는 제2 전극패드가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 전극패드는, 솔더링(soldering)을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 전극패드는, 각각의 상부면에 부착되는 도전성 테이프를 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 전극패드는, 각각의 상부면에 홀이 형성되고, 상기 홀과 대응하는 홀이 형성된 박막 금속판과 나사결합하여 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널; 상기 액정패널의 일면방향 측단에 구비되며, 빛을 방출하는 ‘ㄴ'자형의 LED 어레이; 상기 LED 어레이와 대향하도록 배치되며, 방출되는 빛을 광학적 변환을 통해 상기 액정패널에 전달하는 광학기구부재; 및, 상기 액정패널, LED 어레이 및 광학기구부재를 실장하는 기구 구조물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 어레이는, 복수개가 직렬로 연결되어 하나의 LED 스트링을 이루는 LED 패키지가 본딩되고, 상기 복수의 LED 스트링의 입력단에 연결된 제1 전원라인이 형성되는 제1 어레이 기판; 및, 상기 제1 어레이 기판과 수직하는 방향으로 배치되고, 상기 복수의 LED 스트링의 출력단에 연결된 제2 전원라인이 형성되는 제2 어레이 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 어레이 기판은 일단에 상기 제1 전원라인과 전기적으로 연결되는 제1 전극패드가 형성되고, 상기 2 어레이 기판은 일단에 상기 제2 전원라인과 전기적으로 연결되는 제2 전극패드가 형성되며, 상기 제1 및 제2 전극패드는 솔더링(soldering)방법, 도전성 테이프 부착방법 또는 박막 금속판과의 나사결합을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 기구 구조물은, 상기 액정패널이 내측으로 안착되는 서포트 메인; 상기 서포트 메인의 상부로 결합되어 상기 액정패널을 지지 및 고정하는 탑 케이스 및, 상기 서포트 메인 및 탑 케이스의 하부에서 결합되어 상기 LED 어레이 및 광학기구부재를 실장하는 커버버텀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, LED 어레이를 적어도 2개의 제1 및 제2 어레이기판으로 나누고, 각각에 LED 패키지 및 커넥터를 따로 실장하여 소정의 연결수단을 통해 전기적으로 연결하여, LED 패키지의 스트링의 개수에 비례하여 증가하는 LED 어레이의 폭을 각 어레이 기판에 나누어 형성함으로서, 보다 얇은 두께를 가지는 액정표시장치모듈을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 LED 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치에 구비되는 백라이트 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 LED 패키지가 램프기판에 본딩된 LED 어레이를 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 어레이를 포함하는 액정표시장치모듈의 단면을 도시한 도면이고, 도 3b는 도 3a의 LED 어레이의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 어레이, 이를 구비한 액정표시장치모듈을 설명한다.
본 명세서의 실시예에 대해 참조된 도면은 구성요소의 형상 및 위치가 도시된 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니며, 특히 도면에서는 본 발명의 기술적 특징인 구조 및 형상의 이해를 돕기 위해, 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 표현하였다.
도3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 어레이를 포함하는 액정표시장치모듈의 단면을 도시한 도면이고, 도 3b는 도 3a의 LED 어레이의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치모듈은 화상을 구현하는 액정패널(100)과, 광원인 다수의 LED 패키지(121)가 본딩된 램프기판(122a,b)을 포함하는 LED 어레이(120)와, 광원이 방출하는 빛을 변환하여 액정패널(100)에 제공하는 다수의 광학부재들(131 내지 133)과, 이를 실장하는 각종 기구물(141 내지 143)을 포함한다.
보다 상세하게는, 액정패널(100)은 하부기판 및 상부기판이 소정거리 이격되어 합착되고, 그 사이에 개재되는 액정층으로 이루어지며 드라이버기판(미도시)로부터 신호가 인가됨에 따라 영상을 구현한다. 하부기판에는 박막트랜지스터 뿐만 아니라 각종 배선과 화소전극이 형성되며, 상부기판은 RGB 삼원색을 표시하기 위한 컬러필터기판으로서, 컬러필터층과 블랙매트릭스(BM)가 형성된다. 드라이버기판은 전술한 박막트랜지스터를 턴-온/오프하기 위한 게이트신호를 제공하는 게이트 드라이버IC와, 화소전극에 데이터신호를 제공하는 데이터 드라이버IC를 포함할 수 있다.
이러한 액정패널(100)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 하부기판에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트 배선과, 이와 직교하는 데이터 배선이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성된다. 박막트랜지스터는 게이트 배선과 접속되는 게이트전극, 및 게이트 전극의 상부에 비정질실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 반도체층 위에 형성되고 데이터 배선 및 화소전극에 전기적으로 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.
상부기판은 적(Red), 녹(Green) 및 청(Blue)의 색상을 구현하는 다수의 서브컬러필터로 구성된 컬러필터, 각 서브 컬러필터를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(BM)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 상/하부 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(100)을 구성하게 되며, 또한 전술한 상/하부 기판에는 각각 제1편광판 및 제2편광판이 부착되어 액정패널(100)로 입사되고 출력되는 광을 편광시켜 영상을 구현한다.
LED 어레이(120)는, 하나이상의 LED 반도체 소자를 실장하는 LED 패키지(121)와, LED 패키지(121)의 리드 프레임이 일면에 형성된 전원라인에 SMT 방식으로 본딩되는 제1 및 제2 어레이 기판(122a, b)을 포함하며, 전술한 LED 패키지(121)는 복수개가 일렬로 배치되어 하나의 스트링을 이루며, 또한 LED 패키지(121)가 이루는 모든 스트링은 일렬로 나란히 배치된다.
전술한 LED 패키지(121)로는 각각이 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 단색광을 발광하는 방식이거나 또는 하나의 패키지가 백색광을 발광하는 방식이 사용될 수 있다.
단색광을 발광하는 LED 패키지(121)가 배치되는 경우, 적, 녹, 청의 단색광 LED 패키지(121)를 제1 및 제2 어레이 기판(122a, b)상에 교대로 일정한 간격으로 배치하여 이로부터 발광하는 단색광을 백색광으로 혼합한 후 액정패널(100)로 공급하며, 백색광을 발광하는 LED 패키지(121)를 구비하는 경우 복수의 LED 패키지(121)를 일정 간격으로 배치하여 백색광을 액정패널(100)로 공급한다.
또한, 하나의 패키지(121)가 백색광을 발광하는 방식에서, 만약 실장된 LED 소자가 적색광을 발광하는 적색 발광소자이면, LED 패키지(121)에 포함되는 봉지재의 내측으로는 형광물질 및 청색 형광물질로 이루어진 녹청 형광층이 더 형성되며, LED 소자가 녹색광을 발광하는 녹색 발광소자인 경우, 봉지재 내측에는 적색 형광물질 및 청색 형광물질로 이루어진 적청 형광층이 더 형성된다. 또한, 청색광을 발광하는 청색 발광소자인 경우, 봉지재 내측으로 적색 형광물질과 녹색 형광물질로 이루어진 적녹 형광층이 더 형성된다.
또한, LED 어레이(120)는 하나의 DC-DC 전원라인에 다수의 LED 패키지가 연결되고, 드라이버부는 각 LED 패키지를 개별 제어하는 방식으로 구성될 수 있다. 여기서, 각 LED 패키지가 이루는 각각의 스트링의 구동전압값은 상이하며, 드라이버부는 가장 높은 구동전압값을 가지는 스트링을 기준으로 전압 피드백을 동작시키게 된다.
또한, LED 어레이(120)의 제1 및 제2 어레이 기판(122a, b)은 원판 인쇄 배선 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 일정 간격으로 잘라 구리(CU)등의 도전성 금속막을 이용하여 LED 패키지(121)가 배치되는 위치에 대응하여 전원라인을 만든 것으로, LED 램프(121)가 본딩되고 제1 전원라인이 형성되는 제1 어레이 기판(122a)과, 이와 수직하며 커넥터가 본딩되며 및 제2 전원라인이 형성되는 제2 어레이 기판(122b)으로 이루어진다. 전술한 제1 및 제2 전원라인은 LED 어레이(120) 일 끝단에서 서로 전기적으로 연결된다(A). 이러한 전원라인은 다양한 형태로 연결될 수 있으며, 연결형태에 대한 일 예는 후술하도록 한다.
이러한 구조의 LED 어레이(120)는, LED 패키지(121)가 본딩된 제1 어레이 기판(122a)이 수직방향으로 세워져 도광판(131)의 측면과 LED 패키지가(121)가 마주보도록 배치된다.
또한, 도 3에서는 측면형 액정표시장치로서 LED 패키지(121)가 도광판(131)의 일측면에 배치되어 있는 예를 도시하였지만, 도광판의 양측면에 배치되는 형태 의 백라이트 유닛에도 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있다.
전술한 LED 어레이(120)의 상세한 구조, 및 액정표시장치모듈내의 실장형태는 후술하도록 한다.
광학부재들(131 내지 133)은 LED 패키지(121)의 발광면에 대향하도록 배치되어 빛을 전술한 액정패널(100)에 제공하는 역할을 하는 것으로, 도광판(131)은 액정패널(100)의 하부에 배치되어 하나이상의 측면에서 LED 패키지(121)가 방출하는 빛을 인도하여 액정패널(100)에 공급하는 역할을 한다.
이러한 도광판(131)은 일측면으로 입사되는 빛이 도광판(131)의 상면 및 하면에서 반사 및 굴절을 반복하여 타측면까지 전파된 후, 상부로 출사도록 하는 것으로, 빛의 진행을 돕기 위해 확산제가 포함되거나, 상/하면으로 소정의 패턴이 형성될 수도 있다. 또한, 도광판(131)은 양측단의 두께가 서로 다른 직육면체형으로 이루어질 수 있으며, 하면에는 입사되는 빛을 산란시키기 위한 소정의 패턴이나 홈 등이 형성될 수 있다.
광학시트(132)는 액정패널(100)과 도광판(131) 사이에 구비되어 도광판(131)에 의해 인도된 빛을 확산 및 집광하여 액정패널(100)로 출사시키는 역할을 하며, 하나이상의 확산시트 및 프리즘시트로 이루어질 수 있다. 확산시트는 도광판(131)에서 출사된 빛을 확산시키는 역할을 하며, 프리즘시트는 확산시트에 의해 확산된 빛을 집광하여 액정패널(130)에 균일한 빛이 공급되도록 하는 역할을 한다. 여기서, 통상적으로 확산시트는 1매가 구비되지만 프리즘시트는 프리즘이 x,y축 방향으로 수직으로 교차하는 제1 프리즘시트 및 제2 프리즘시트를 구비하여 x,y축 방향에서 광을 굴절시켜 빛의 직진성을 향상시키도록 구성하는 것이 바람직하다.
반사판(133)은 도광판(131)의 하부로 구비되어 도광판(131)에서 굴절되어 하부방향, 즉 액정패널(100)과 반대방향으로 출사되는 빛을 반사시켜 다시 도광판(131)으로 진행시키는 역할을 한다.
전술한 액정패널(100), LED 어레이(120) 및 광학부재(131 내지 133)는 각종 기구 구조물에 의해 모듈화되는데, 먼저, 액정패널(100)이 서포트 메인(141)의 내측의 돌출부분에 안착되고, 서포트 메인(141)이 상부로 탑 케이스(142)와 결합되어 지지 및 고정된다. 또한 액정패널(100)의 하부방향, 서포트 메인(141)의 내측으로, LED 어레이(120)와, 광학부재(131 내지 133)가 커버버텀(143)에 수납된 후, 커버버텀(143)이 서포트 메인(141) 및 탑 케이스(142)와 체결됨으로서, 액정표시장치모듈이 완성된다.
도 3b는 도 3a에 도시한 액정표시장치모듈에 구비되는 LED 어레이의 일부분을 도시한 도면으로서, 도시한 바와 같이, 다수의 LED 패키지(121)가 제1 어레이 기판(122a)상에 본딩되어 도광판(미도시)과 대향하고, 이와 수직하는 제2 어레이 기판(122b)상에 커넥터가 본딩되어 커버버텀(미도시)의 바닥면에 배치된다.
이러한 구조에 따라, 본 발명의 LED 어레이를 포함하는 액정표시장치모듈의 두께는 제1 어레이 기판(122a)의 폭(W1)에 비례하며, 액정표시장치모듈의 배젤영역의 폭은 제2 어레이 기판(122b)의 폭(W2)에 비례하게 된다.
본 발명의 LED 어레이에서, 각 LED 패키지(121)는 제1 어레이 기판(122a)의 전면에 형성된 제1 전원라인(124)과 전기적으로 연결된다. 또한, LED 패키지(121)는 소정개가 직렬로 연결되어 복수의 LED 스트링(st1, st2)을 이루며, 각각의 LED 스트링(st1, st2)은 입력단이 제2 어레이기판(122b)에 본딩된 커넥터(129)와 전술한 제1 전원라인(124)을 통해 전기적으로 연결된다.
또한, LED 스트링(st1, st2)은 출력단이 제2 어레이기판(122b)에 형성된 제2 전원라인과 전기적으로 연결된다.
이에 따라, 제2 어레이 기판(122b)에는 LED 스트링(st1, st2)의 개수에 대응하여 제2 전원라인(125a 내지 125c)이 더 형성되어야하며, 따라서 수직방향에서 어레이기판(120)의 두께가 제2 어레이 기판(122b)의 두께(W2)만큼이 적어지게 되어, 액정표시장치모듈의 두께를 보다 얇게 구현할 수 있게 된다.
이러한 구조의 어레이 기판(122)은 접힘이 자유로운 플렉서블(flexible)기판을 사용하거나, 또는 하나의 PCB기판에 절삭홈을 내에 구부리는 형태로 구현할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 도시한 도면이다. 이하의 설명에서는 설명의 편의상 전체 LED 어레이 의 구조를 도시한 것이 아닌, 전원라인 연결부분만을 확대한 도면을 통해 차이점을 중점적으로 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 어레이(220)는 LED 패키지(221)가 제1 어레이 기판(222a)상에 본딩되어 도광판(미도시)과 대향하도록 배치되고, 이와 수직하는 방향의 제2 어레이 기판(222b)상에 커넥터(도 3b의 129) 및 제2 전원라인(225)이 형성된다.
제1 어레이 기판(222a)상에 본딩된 LED 패키지(221)는 하나의 스트링씩 제1 전원라인(224)과 전기적으로 연결되며, 제1 전원라인(224)은 다시 제1 어레이기판(222a)상에 형성되는 제1 전극패드(224a)와 전기적으로 연결된다. 또한, 제2 어레이 기판(222b)상에서 커넥터(도 3b의 129)와 연결되는 제2 전원라인(225)은 제2 전극패드(225a)와 전기적으로 연결된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 어레이(220)에서 제1 및 제2 전극패드(224a, 225a)는 솔더링(soldering)(230)작업에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 솔더링 작업은 통상의 납 등이 이용될 수 있으며, 제1 어레이 기판(222a)상에 LED 램프(221)를 본딩한 후, 제1 및 제2 어레이 기판(222a, 222b)을 서로 수직하게 배치한 후 진행된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 어레이(320)는 LED 패키지(321)가 제1 어레이 기판(322a)상에 본딩되어 도광판(미도시)과 대향하도록 배치되고, 이와 수직하는 방향의 제2 어레이 기판(322b)상에 커넥터(도 3b의 129) 및 제2 전원라인(325)이 형성된다.
제1 어레이 기판(322a)상에 본딩된 LED 패키지(321)는 하나의 스트링씩 제1 전원라인(324)과 전기적으로 연결되며, 제1 전원라인(324)은 다시 제1 어레이기판(322a)상에 형성되는 제1 전극패드(324a)와 전기적으로 연결된다. 또한, 제2 어레이 기판(322b)상에서 커넥터(도 3b의 129)와 연결되는 제2 전원라인(325)은 제2 전극패드(325a)와 전기적으로 연결된다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 어레이(320)에서 제1 및 제2 전극패드(324a, 325a)는 박막 전도성 테이프의 부착을 통해 서로 전기적으로 연결된다. 전술한 전도성 테이프에는 알루미늄 같은 도전물질로 구성되는 것으로, LED 램프(321) 본딩단계 이후, 제1 및 제2 어레이 기판(322a, 322b)을 서로 수직하게 배치한 후 전도성 테이프를 부착하는 방법으로 간단히 구현할 수 있다는 장점이 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 패키지 및 LED 어레이의 구조 및 연결형태를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 어레이(420)는 LED 패키지(421)가 제1 어레이 기판(422a)상에 본딩되어 도광판(미도시)과 대향하도록 배치되고, 이와 수직하는 방향의 제2 어레이 기판(422b)상에 커넥터(도 3b의 129) 및 제2 전원라인(425)이 형성된다.
제1 어레이 기판(422a)상에 본딩된 LED 패키지(421)는 하나의 스트링씩 제1 전원라인(424)과 전기적으로 연결되며, 제1 전원라인(424)은 다시 제1 어레이기판(422a)상에 형성되는 제1 전극패드(424a)와 전기적으로 연결된다. 제1 전극패드(424a)에는 중앙부분에 소정크기의 홀이 형성되며, 이러한 홀은 제1 어레이기판(422a)을 관통하여 형성될 수 있다.
또한, 제2 어레이 기판(322b)상에서 커넥터(도 3b의 129)와 연결되는 제2 전원라인(325)은 제2 전극패드(325a)와 전기적으로 연결된다. 제2 전극패드(425a)에는 전술한 제1 전극패드(424a)와 마찬가지로 홀이 형성되며, 이 또한 제2 어레이기판(422b)을 관통하여 형성될 수 있다.
이러한 구조의 제3 실시예에 따른 LED 어레이(320)는 제1 및 제2 전극패드(324a, 325a)의 각 상부면에 ‘ㄴ’자로 구부려진 금속판을 배치하고, 소정의 결합부재를 통해 제1 및 제2 전극패드(324a, 325a)와 금속판을 나사결합하여 서로 연결되게 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
120 : LED 어레이 121 : LED 소자
122a, 122b : 제1 및 제2 어레이 기판
125a,b,c : 제2 전원라인
st1, st2 : 제1 및 제2 LED 스트링

Claims (10)

  1. 복수개가 직렬로 연결되어 하나의 LED 스트링을 이루는 LED 패키지가 본딩되고, 상기 복수의 LED 스트링의 입력단에 연결된 제1 전원라인이 형성되는 제1 어레이 기판; 및,
    상기 제1 어레이 기판과 수직하는 방향으로 배치되고, 상기 복수의 LED 스트링의 출력단에 연결된 제2 전원라인이 형성되는 제2 어레이 기판
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 어레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 어레이 기판은, 일단에 상기 제1 및 제2 전원라인과 전기적으로 연결되는 커넥터가 본딩되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 어레이 기판은 일단에 상기 제1 전원라인과 전기적으로 연결되는 제1 전극패드가 형성되고,
    상기 2 어레이 기판은 일단에 상기 제2 전원라인과 전기적으로 연결되는 제2 전극패드가 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극패드는, 솔더링(soldering)을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극패드는, 각각의 상부면에 부착되는 도전성 테이프를 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극패드는, 각각의 상부면에 홀이 형성되고, 상기 홀과 대응하는 홀이 형성된 박막 금속판과 나사결합하여 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 어레이.
  7. 액정패널;
    상기 액정패널의 일면방향 측단에 구비되며, 빛을 방출하는 ‘ㄴ'자형의 LED 어레이;
    상기 LED 어레이와 대향하도록 배치되며, 방출되는 빛을 광학적 변환을 통해 상기 액정패널에 전달하는 광학기구부재; 및,
    상기 액정패널, LED 어레이 및 광학기구부재를 실장하는 기구 구조물
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 LED 어레이는,
    복수개가 직렬로 연결되어 하나의 LED 스트링을 이루는 LED 패키지가 본딩되고, 상기 복수의 LED 스트링의 입력단에 연결된 제1 전원라인이 형성되는 제1 어레이 기판; 및,
    상기 제1 어레이 기판과 수직하는 방향으로 배치되고, 상기 복수의 LED 스트링의 출력단에 연결된 제2 전원라인이 형성되는 제2 어레이 기판
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 어레이 기판은 일단에 상기 제1 전원라인과 전기적으로 연결되는 제1 전극패드가 형성되고, 상기 2 어레이 기판은 일단에 상기 제2 전원라인과 전기적으로 연결되는 제2 전극패드가 형성되며,
    상기 제1 및 제2 전극패드는 솔더링(soldering)방법, 도전성 테이프 부착방법 또는 박막 금속판과의 나사결합을 통해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 기구 구조물은,
    상기 액정패널이 내측으로 안착되는 서포트 메인;
    상기 서포트 메인의 상부로 결합되어 상기 액정패널을 지지 및 고정하는 탑 케이스 및,
    상기 서포트 메인 및 탑 케이스의 하부에서 결합되어 상기 LED 어레이 및 광학기구부재를 실장하는 커버버텀
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
KR1020100137171A 2010-12-28 2010-12-28 Ｌｅｄ 어레이 및 이를 구비한 액정표시장치모듈 KR20120075131A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100137171A KR20120075131A (ko) 2010-12-28 2010-12-28 Ｌｅｄ 어레이 및 이를 구비한 액정표시장치모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100137171A KR20120075131A (ko) 2010-12-28 2010-12-28 Ｌｅｄ 어레이 및 이를 구비한 액정표시장치모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120075131A true KR20120075131A (ko) 2012-07-06

Family

ID=46709169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100137171A KR20120075131A (ko) 2010-12-28 2010-12-28 Ｌｅｄ 어레이 및 이를 구비한 액정표시장치모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120075131A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140114916A (ko) * 2013-03-15 2014-09-30 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
KR20150004597A (ko) * 2013-07-03 2015-01-13 엘지이노텍 주식회사 인쇄회로기판
KR20150072799A (ko) * 2013-12-20 2015-06-30 엘지이노텍 주식회사 회로기판 및 조명 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140114916A (ko) * 2013-03-15 2014-09-30 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
KR20150004597A (ko) * 2013-07-03 2015-01-13 엘지이노텍 주식회사 인쇄회로기판
KR20150072799A (ko) * 2013-12-20 2015-06-30 엘지이노텍 주식회사 회로기판 및 조명 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7050841B2 (ja) 発光装置
KR101255833B1 (ko) 액정표시장치
JP5045166B2 (ja) 光源装置及び液晶表示装置
KR100717226B1 (ko) 광원 유닛, 그를 이용한 조명 장치 및 그를 이용한 표시장치
US8878215B2 (en) Light emitting device module
KR102108214B1 (ko) 발광다이오드어셈블리 및 그를 포함한 액정표시장치
US7168842B2 (en) Light emitting diode backlight package
US8016448B2 (en) Display device and light-emitting device
KR102067420B1 (ko) 발광다이오드어셈블리 및 그를 포함한 액정표시장치
EP2184634A2 (en) Backlight module and light-emitting device thereof
US8172446B2 (en) Light emitting device and surface light source device
KR20120064524A (ko) Ｌｅｄ 패키지 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈
JP5276990B2 (ja) 発光装置および面発光装置
JP4862667B2 (ja) 光源モジュール及び光源装置
KR101055037B1 (ko) 라이트 유닛 및 이를 구비한 디스플레이 장치
JP4113832B2 (ja) 面状光源装置およびこれを用いた液晶表示装置
JP2001326389A (ja) 発光装置
JP2013229229A (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP2006066328A (ja) 光源モジュール及びこの光源モジュールを用いた面照明装置
KR20120075131A (ko) Ｌｅｄ 어레이 및 이를 구비한 액정표시장치모듈
CN110797452B (zh) 发光装置
JP2014029813A (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
KR20170101718A (ko) 발광모듈, 발광 캐비닛 및 표시장치
JP2020021688A (ja) 発光装置、発光モジュール及びその製造方法
JP2020091952A (ja) 線状発光装置及び面状発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination