KR20120103004A - 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 구비된 p(p는 2 이상의 자연수)개의 광원 블럭들을 포함하는 광원부를 포함한다. 상기 광원 블럭들은 순차적으로 배열되어 광을 출사하고, 상기 광원 블럭들 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드 패키지를 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지는 외부로부터 인가된 구동전압에 의해 상기 광을 발생하는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드와 연결되어 상기 발광 다이오드에 상기 구동전압을 인가하는 메인 리드, 및 상기 메인 리드와 분리되고 인접한 광원 블럭에 상기 구동전압을 제공하는 적어도 하나의 서브 리드를 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지가 상기 서브 리드를 구비하여 상기 베이스 부재의 너비가 감소된다.

Description

발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT HAVING LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 감소된 크기를 갖는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치와 같은 비 발광형 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널이 자체적으로 발광하지 못하기 때문에, 상기 표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다. 일반적으로, 백라이트 유닛은 광원으로써 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp)를 구비한다.
그러나, 최근 백라이트 유닛은 전력 소모량을 줄이면서 색 재현성을 향상시키기 위하여 냉음극 형광 램프 대신 발광 다이오드(LED: light emitting diode)를 채용하고 있다. 상기 발광 다이오드를 광원으로 채용한 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 광을 출사하는 다수의 광원 블럭들로 이루어지고, 광원 블럭들 각각은 직렬로 연결된 다수의 발광 다이오드 패키지들을 포함한다.
또한, 상기 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 상기 발광 다이오드 패키지들의 위치에 따라서 에지형 및 직하형으로 구분된다. 최근 상기 표시장치의 경량화 및 슬림화에 따라 에지형 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛이 널리 사용되고 있다.
본 발명은 감소된 크기를 갖는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 베이스 부재 및 상기 베이스 부재에 구비된 p(p는 2 이상의 자연수)개의 광원 블럭들을 포함하는 광원부를 포함한다. 상기 광원 블럭들은 순차적으로 배열되어 광을 출사한다. 또한, 상기 광원 블럭들 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드 패키지를 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지는 외부로부터 인가된 구동전압에 의해 상기 광을 발생하는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드와 연결되어 상기 발광 다이오드에 상기 구동전압을 인가하는 메인 리드, 및 상기 메인 리드와 분리되고 인접한 광원 블럭에 상기 구동전압을 제공하는 적어도 하나의 서브 리드를 포함한다.
또한, 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드, 상기 메인 리드, 및 상기 서브 리드를 고정하는 바디부를 더 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지는 상기 바디부에 구비되어 상기 발광 다이오드를 상기 베이스 부재의 표면 방향으로 노출시키는 관통홀, 및 상기 관통홀에 구비된 히트 싱크를 더 포함할 수 있다.
상기 광원 블럭들 각각은 직렬로 연결된 k(k는 2 이상의 자연수)개의 발광 다이오드 패키지를 포함한다.
상기 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 상기 베이스 부재에 구비되며 외부로부터 상기 기준전압이 인가된 접지 배선을 더 포함하고, 상기 제2 메인 리드는 상기 접지 배선에 연결될 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 상기 광원 블럭들 각각에서 서로 인접하는 발광 다이오드 패키지들의 상기 서브 리드를 연결하는 제1 배선 및 상기 서로 인접하는 발광 다이오드 패키지들의 상기 메인 리드를 연결하는 제2 배선을 더 포함할 수 있다. 또한, n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 메인 리드와 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들 중 어느 하나를 연결하는 제3 배선, 및 상기 n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들과 상기 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들을 연결하는 제4 배선들을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 상기 베이스 부재의 상기 광원 블럭들이 구비된 면과 대향하는 면에 결합된 방열 샤시를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 상기 광원 블럭들에 상기 구동전압을 제공하는 구동회로를 더 포함하고, 상기 구동회로는 입력전압을 승압하여 상기 구동전압을 출력하는 승압회로 및 상기 p개의 상기 광원 블럭들 중 첫 번째 광원 블럭에 포함된 상기 발광 다이오드 패키지의 상기 메인 리드 및 상기 서브 리드에 상기 구동전압을 선택적으로 제공하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 적어도 일 측면을 통해 상기 광원 블럭들로부터 출사된 상기 광을 수신하여 출사면을 통해 출사하는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛은 상기 베이스 부재 상에 상기 광원 블럭들을 구비하고, 상기 광원 블럭들 각각은 외부로부터 인가된 상기 구동전압에 의해 광을 발생하는 적어도 하나의 상기 발광 다이오드 패키지를 포함한다. 이때, 상기 발광 다이오드 패키지는 인접한 광원 블럭에 상기 구동전압을 제공하는 적어도 하나의 서브 리드를 포함하여 상기 베이스 부재의 너비가 감소된다.
또한, 상기 발광 다이오드 패키지가 상기 서브 리드를 포함하여 상기 광원 블럭들 각각에 상기 구동전압을 제공하는 배선을 생략할 수 있다. 그에 따라 상기 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛의 구조는 단순해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 포함된 발광 다이오드 패키지의 평면도이다.
도 4a 및 도 4b 각각은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 및 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛의 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절단한 단면도이다. 또한, 도 3은 도 1에 포함된 발광 다이오드 패키지의 평면도이며, 도 4a 및 도 4b 각각은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 및 Ⅲ-Ⅲ'를 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛(이하, 백라이트 유닛)은 베이스 부재(100), 및 상기 베이스 부재(100)에 구비된 p개(p는 2 이상의 자연수)의 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)을 포함하는 광원부(200)를 포함한다. 이때, 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드 패키지(210)를 포함한다.
한편, 도 1에 도시된 상기 백라이트 유닛의 상기 광원부(200)는 4개의 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)을 포함하고 있고, 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4) 각각은 4개의 발광 다이오드 패키지들(210: 210-1 내지 210-4)을 포함하고 있으나, 이는 하나의 예시에 불과하고 상기 광원 블럭들의 개수 및 상기 발광 다이오드 패키지들의 개수는 상술한 범위에서 변경될 수 있다.
상기 베이스 부재(100)의 일면에 상기 발광 다이오드 패키지들(210)이 실장된다. 상기 베이스 부재(100)는 상기 백라이트 유닛의 골격을 이루는 판형 부재로 수지 기판이나 표면에 금속 산화막이 형성된 금속기판(예를 들면, 산화 알루미늄막(또는, 알루미나막)이 형성된 알루미늄 기판)이 채용될 수 있다.
상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)은 순차적으로 배열되어 광을 출사한다. 도 1에 도시된 것과 같이, 상기 베이스 부재(100)의 형상이 길이(L)가 너비(W)보다 큰 막대형일 경우, 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)은 상기 베이스 부재(100)의 길이 방향으로 배열된다.
상술한 것과 같이, 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)은 하나 이상의 상기 발광 다이오드 패키지(210)를 구비한다. 상기 발광 다이오드 패키지(210)는 발광 다이오드(212), 메인 리드(214), 및 적어도 하나의 서브 리드(216)를 포함한다.
이하, 도 3, 도 4a, 및 도 4b를 참조하여 상기 발광 다이오드 패키지(210)에 대해 상세히 검토한다. 상기 발광 다이오드(212)는 외부로부터 인가된 구동전압에 응답하여 상기 광을 발생하는 반도체 소자이다. 상기 발광 다이오드(212)는 상기 광을 발생하기 위해 전자와 홀의 재결합이라는 화합물 반도체의 특성을 이용한다. 상기 발광 다이오드(212)는 도시하지는 않았으나, n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 또한, 상기 p형 반도체층과 연결된 p형 전극(이하, 제1 전극), 및 상기 n형 반도체층과 연결된 n형 전극(이하, 제2 전극)을 더 포함한다.
상기 메인 리드(214)는 상기 발광 다이오드(212)에 연결되어 상기 구동전압을 상기 발광 다이오드(212)에 인가한다. 상기 메인 리드(214)는 상기 제1 전극과 연결된 제1 메인 리드(214-1) 및 상기 제2 전극과 연결된 제2 메인 리드(214-2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 메인 리드(214-1, 214-2)는 서로 분리되고, 상기 제1 및 제2 메인 리드들(214-1, 214-2) 각각은 상기 제1 및 제2 전극들 각각에 와이어 본딩방식에 의해 연결될 수 있다. 이때, 상기 제1 메인 리드(214-1)에는 상기 구동전압이 인가되고, 상기 제2 메인 리드(214-2)에는 상기 구동전압보다 전위가 낮은 기준전압(예를 들면, 접지전압(ground voltage))이 인가된다.
상기 서브 리드(216)는 상기 메인 리드(214)와 분리되고, 인접하는 광원 블럭으로 상기 구동전압을 제공한다. 즉, 상기 발광 다이오드 패키지(210)는 상기 발광 다이오드(212)에 상기 구동전압을 전달하는 상기 메인 리드(214)와 상기 인접하는 광원 블럭에 상기 구동전압을 전달하는 상기 서브 리드(216)를 포함한다.
도 1에 도시된 것과 같이, 4개의 광원 블럭(200-1 내지 200-4) 중 2번째 광원 블럭(200-2) 내지 4번째 광원 블럭(200-4) 각각은 첫 번째 광원 블럭(200-1), 첫 번째 광원 블럭(200-1) 및 2번째 광원 블럭(200-2), 첫 번째 광원 블럭(200-1) 내지 3번째 광원 블럭(200-3)을 통해 상기 구동전압이 제공된다. 따라서 상기 백라이트 유닛은 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4) 각각에 상기 구동전압을 제공하는 배선을 생략할 수 있으므로, 상기 베이스 부재(100)의 너비는 감소된다.
상기 발광 다이오드 패키지(210)는 상기 발광 다이오드(212), 상기 메인 리드(214), 및 상기 서브 리드(216)을 고정하는 바디부(218)를 더 포함한다. 상기 바디부(218)는 수지(resin)로 구성될 수 있다. 상기 메인 리드(214)와 상기 서브 리드(216) 각각의 단부는 상기 바디부(218)의 외부로 노출된다. 또한, 상기 바디부(218)는 도 3, 도 4a, 및 도 4b에 도시된 것과 같이 홈부(219)를 구비하고, 상기 발광 다이오드(212)는 상기 홈부(219) 내에 배치될 수 있다.
상기 바디부(218)는 상기 발광 다이오드(212)를 상기 베이스 부재(100)의 표면 방향으로 노출시키는 관통홀(220)을 구비할 수 있고, 상기 관통홀(220)에는 히트싱크(230)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 발광 다이오드(212)는 도 4a에 도시된 것과 같이 상기 히트싱크(230)에 실장된다. 상기 히트싱크(230)는 발광 다이오드(212)에서 발생한 열을 외부로 방출하여 상기 발광 다이오드의 오작동을 방지한다.
상기 p개의 광원 블럭들 각각에 제공되는 상기 구동전압들은 외부로부터 상기 첫 번째 광원 블럭에 인가된다. 좀 더 구체적으로, 도 1에 도시된 것과 같이 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)에 포함된 상기 발광 다이오드 패키지(210)의 상기 메인 리드(214)와 상기 서브 리드들(216)에 인가된다. 상술한 것과 같이, 상기 메인 리드(214)에 인가된 상기 구동전압은 상기 발광 다이오드(212)를 동작시키며, 상기 서브 리드들(216)에 인가된 상기 구동전압은 상기 서브 리드들(216)을 통해 상기 인접하는 광원 블럭들(200-2 내지 200-4)에 제공된다.
이때, 상기 구동전압은 상기 베이스 부재(100)의 일측 단부에 구비된 커넥터(110)를 통해 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)에 인가될 수 있다. 상기 커넥터(110)는 적어도 광원 블럭(200-1 내지 200-4)의 개수와 동일한 개수의 접속핀들(112)을 포함한다. 상기 접속핀들(112)은 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)에 포함된 상기 발광 다이오드 패키지(210)의 상기 메인 리드(214) 및 상기 서브 리드(216)와 전기적으로 연결된다. 그에 따라 상기 접속핀들(112)에 인가된 상기 구동전압은 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)에 제공된다.
또한, 도 1에 도시된 것과 같이 외부로부터 상기 구동전압보다 전위가 낮은 기준전압이 인가되는 접지 배선(350)이 상기 베이스 부재(100)의 일면에 구비될 수 있다. 이때, 상기 발광 다이오드 패키지(210)에 포함된 상기 제2 메인 리드(214-2)는 상기 접지 배선(350)에 연결되고, 상기 제2 메인 리드(214-2)에는 상기 기준전압이 인가된다. 이때, 상기 커넥터(110)에 외부로부터 상기 기준전압이 인가되는 접지핀(114)이 구비되면 상기 접지 배선(350)의 단부는 상기 접지핀(114)에 연결된다.
상술한 것과 같이, 상기 광원 블럭들 각각은 직렬로 연결된 k개(k는 2 이상의 자연수)의 발광 다이오드 패키지를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4) 각각이 4개의 발광 다이오드 패키지(210-1 내지 210-4)를 포함하면, 상기 4개의 발광 다이오드 패키지(210-1 내지 210-4)는 동일한 구동전압에 의해 상기 광을 발생한다. 즉, 하나의 광원 블럭에 포함된 상기 발광 다이오드 패키지(210-1 내지 210-4)는 동시에 상기 광을 발생한다. 다만, 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)은 동시에 상기 광을 발생할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다.
이때, 하나의 광원 블럭에 포함된 상기 발광 다이오드 패키지들(210) 각각은 인접하는 광원 블럭(200-1 내지 200-4)에 상기 구동전압을 제공하기 위해 다수의 서브 리드들(216)을 포함한다. 상기 발광 다이오드 패키지들(210) 각각은 광원 블럭(200-1 내지 200-4)의 개수보다 1개가 적은 개수 이상의 상기 서브 리드들(216)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 광원 블럭들 중 n(n은 2 이상의 자연수)번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 메인 리드는 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들 중 어느 하나에 연결되고, 상기 n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들은 상기 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들에 연결된다.
예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이 2번째 광원 블럭(200-2)의 첫 번째 발광 다이오드 패키지(210-1)에 포함된 상기 메인 리드(214)는 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)의 4번째 발광 다이오드 패키지(210-4)에 포함된 3개의 서브 리드들(216) 중 하나와 연결된다. 또한, 상기 2번째 광원 블럭(200-2)의 첫 번째 발광 다이오드 패키지(210-1)에 포함된 상기 서브 리드들(216)은 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)의 4번째 발광 다이오드 패키지(210-4)에 포함된 상기 서브 리드들(216)에 연결된다.
이때, 상기 n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브리들과 상기 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들이 연결되는 개수는 상기 n번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들과 n+1번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들이 연결되는 보다 1개 많은 것이 바람직하다. 즉, 상기 첫 번째 광원 블럭에서 상기 p번째 광원 블럭으로 갈수록 인접하는 광원 블럭 사이의 전기적 접속 개수는 감소한다.
예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이 상기 2번째 광원 블럭(200-2)의 첫 번째 발광 다이오드 패키지(210-1)에 포함된 상기 서브 리드들(216)과 상기 첫 번째 광원 블럭의 4번째 발광 다이오드 패키지(210-4)에 포함된 상기 서브 리드들(216)이 연결되는 개수는 3개이며, 상기 2번째 광원 블럭(200-2)의 4번째 발광 다이오드 패키지(210-4)에 포함된 상기 서브 리드들(216)과 상기 3번째 광원 블럭(200-3)의 첫 번째 발광 다이오드 패키지(210-1)에 포함된 상기 서브 리드들(216)이 연결되는 개수는 2개이다.
상기 메인 리드들(214)과 상기 서브 리드들(216) 또는 상기 서브 리드들(216)과 상기 서브 리드들(216)이 전기적으로 연결되기 위해 상기 리드들(214, 216)이 직접 접촉할 수 있으나, 상기 베이스 부재(100)에 구비된 배선들(310 내지 340)을 통해 연결되는 것이 바람직하다. 상기 배선들(310 내지 340)은 동(Cu)과 같은 전도성 물질로 구성되고, 도금공정과 식각공정을 통해 형성될 수 있다.
먼저, 하나의 광원 블럭(200-1 내지 200-4) 내에서 상기 리드들의 연결관계를 검토한다. 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4) 각각에서, 제1 배선(310)이 서로 인접하는 발광 다이오드 패키지들(210)의 상기 서브 리드(216) 사이를 연결하고, 제2 배선(320)이 상기 서로 인접하는 발광 다이오드 패키지들(210)의 상기 메인 리드(214) 사이를 연결한다.
또한, 인접하는 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4) 사이의 연결관계를 검토하면 아래와 같다. 상기 n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 메인 리드와 상기 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들 중 어느 하나를 제3 배선(330)이 연결한다. 이와 더불어, 상기 n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들과 상기 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들은 제4 배선들(340)이 연결한다.
예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 제3 배선(330)이 상기 2번째 광원 블럭(200-2)의 첫 번째 발광 다이오드 패키지(210-1)에 포함된 상기 메인 리드(214)와 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)의 4번째 발광 다이오드 패키지(210-4)에 포함된 상기 서브 리드들(216) 중 어느 하나를 연결한다. 또한, 제4 배선들(340)이 상기 2번째 광원 블럭(200-2)의 첫 번째 발광 다이오드 패키지(210-1)에 포함된 상기 서브 리드들(216)과 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)의 4번째 발광 다이오드 패키지(210-4)에 포함된 상기 서브 리드들(216)을 연결한다.
도 5는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 회로도이다. 상기 백라이트 유닛은 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)에 상기 구동전압을 제공하는 구동회로(400)를 더 포함한다.
상기 구동회로는 입력전압을 승압하여 상기 구동전압을 출력하는 승압회로(410), 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)에 상기 구동전압을 선택적으로 제공하는 스위칭부(420), 및 상기 스위칭부의 온-오프를 제어하는 디밍회로(430)를 포함한다.
상기 승압회로(410)는 외부로부터 입력전압(Vin)을 수신하고, 상기 입력전압(Vin)을 상기 발광 다이오드 패키지들(210)을 구동하기에 적절한 상기 구동전압(VLED)까지 승압한다.
상기 디밍회로(430)는 외부로부터 디밍 신호(PWM)를 수신하고, 상기 디밍 신호(PWM)에 따라서 상기 광원부(200)의 전체 휘도 또는 블럭별 휘도를 제어하기 위한 제어신호들(예를 들면, 제1 내지 제4 제어신호들(CS1 내지 CS4))을 출력한다. 상기 제1 내지 제4 제어신호들(CS1 내지 CS4)은 상기 스위칭부(420)에 제공된다. 상기 디밍 신호(PWM)에 따라서 제1 내지 제4 제어신호들(CS1 내지 CS4) 각각의 하이 구간의 폭이 조절될 수 있다.
상기 스위칭부(420)는 상기 제어신호들에 따라 상기 구동전압(VLED)을 상기 광원 블럭들에 선택적으로 제공한다. 상기 스위칭부(420)는 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)의 개수와 동일한 개수의 스위칭 소자들(SW1 내지 SW4)을 포함한다. 스위칭 소자(SW1 내지 SW4) 각각은 상기 승압회로(410)의 출력단자에 연결되어 상기 구동전압(VLED)을 수신하는 제1 전극, 상기 디밍회로(430)로부터 제어신호(CS1, CS2, CS3 또는 CS4)를 수신하는 제2 전극, 및 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)에 연결된 제3 전극을 구비한다. 도 1에 도시된 것과 같이 상기 커넥터(110)를 구비하는 경우 상기 스위칭 소자(SW1 내지 SW4)들의 상기 제3 전극들은 상기 커넥터(110)에 포함된 접속핀들(112)에 각각 연결된다.
상술한 것과 같이, 상기 접속핀들(112)이 상기 첫 번째 광원 블럭(200-1)에 포함된 발광 다이오드 패키지(210)의 상기 메인 리드(214) 및 상기 서브 리드들(216)에 연결되기 때문에 상기 구동전압(VLED)이 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)에 선택적으로 제공된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅳ-Ⅳ'를 따라 절단한 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 백라이트 유닛은 상기 베이스 부재(100)의 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)이 구비된 일면과 대향하는 타면에 결합된 방열 샤시(250)를 더 포함한다. 상기 방열 샤시(250)는 금속 부재로 상기 발광 다이오드에서 생성된 열을 외부로 방출한다. 상기 방열 샤시(250)는 상기 베이스 부재(100)의 형상과 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하고, 수지계 접착제에 의해 상기 베이스 부재(100)에 결합될 수 있다.
또한, 상기 방열 샤시(250)에 기준전압이 인가되고, 상기 발광 다이오드 패키지(210)에 포함된 제2 메인 리드(214-2: 도 3 및 도 4 참조)는 상기 방열 샤시(250)에 연결될 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 상기 베이스 부재(100)를 관통하는 접지홀(120)이 구비되고, 접지 배선(350-1)이 상기 접지홀(120)을 경유하여 상기 제2 메인 리드(214-2)와 상기 방열 샤시(250)를 연결함으로써 제2 메인 리드(214-2)가 접지된다. 상기 접지홀(120)은 기계드릴 또는 레이저드릴을 이용하여 형성할 수 있고, 상기 접지 배선(350-1)은 도금공정과 식각공정을 통해 형성할 수 있다.
이와 같이, 상기 제2 메인 리드(214-)가 상기 방열 샤시에 접지됨으로써, 상기 베이스 부재(100)의 구비된 상기 접지 배선(350-1)의 구조가 단순해지며, 상기 백라이트 유닛의 방열성이 향상된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 측면도이다. 도 8에 도시된 것과 같이, 상기 백라이트 유닛은 도광판(500)을 더 포함한다. 상기 도광판(500)은 적어도 일 측면(510)을 통해 상기 광원부(200: 도 1 참조)로부터 출사된 상기 광을 수신하여 출사면(520)을 통해 출사한다.
상기 도광판(500)은 사각 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 도광판(500)은 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4: 도 1 참조)과 인접한 측면(510), 상기 측면(510)의 일단으로부터 연장된 출사면(520) 및 상기 출사면(520)과 평행하고 상기 측면(510)의 타단으로부터 연장된 반사면(530)을 포함한다.
상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4)로부터 출사된 상기 광은 상기 도광판(500)의 측면(510)으로 입사되고, 상기 측면(510)을 통해 상기 도광판(500)의 내부로 입사된 광은 상기 출사면(520)을 통과하여 외부로 출사되거나, 상기 반사면(530)에 의해서 반사된 후 상기 출사면(520)을 통과해 출사된다.
이때, 상기 도광판(500)으로 입사되는 상기 광의 집광효율을 높이기 위해, 상기 광원 블럭들(200-1 내지 200-4) 각각에 포함된 상기 발광 다이오드 패키지들(210) 각각의 발광면(210A)은 상기 도광판(500)의 상기 일 측면(510)과 평행한 것이 바람직하다.
또한, 상기 백라이트 유닛은 상기 출사면(520) 상측에 배치된 확산시트(600) 및, 상기 반사면(530)의 하측에 배치된 반사시트(700)를 더 포함할 수 있다. 상기 반사시트(700)는 상기 도광판(500)에서 누설된 광을 상기 도광판(500)으로 재반사시키고, 상기 확산시트(600)는 상기 도광판(500)에서 출사된 상기 광을 확산시켜 상기 백라이트 유닛의 휘도가 향상된다.
도 8에서는 상기 도광판(500)의 일 측면에 인접한 하나의 광원부(200)를 포함하는 백라이트 유닛을 도시하였으나, 상기 백라이트 유닛은 상기 도광판(500)의 적어도 두 개의 측면에 각각 인접하여 배치되는 적어도 두 개의 광원부(200)를 포함할 수도 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 베이스 부재 200 : 광원부
200-1, 200-2, 200-3, 200-4: 광원 블럭
210-1, 210-2, 210-3, 210-4: 발광 다이오드 패키지
250: 방열 샤시 310: 제1 배선
320: 제2 배선 330: 제3 배선
340: 제4 배선 350, 350-1: 접지 배선
400: 구동회로 410: 승압회로
420: 스위칭부 430: 디밍회로
500: 도광판 600: 확산시트
700: 반사시트

Claims (19)

  1. 베이스 부재; 및
    상기 베이스 부재에 구비되며, 순차적으로 배열되어 광을 출사하는 p(p는 2 이상의 자연수)개의 광원 블럭들을 포함하는 광원부를 포함하고,
    상기 광원 블럭들 각각은,
    외부로부터 인가된 구동전압에 의해 상기 광을 발생하는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드와 연결되어 상기 발광 다이오드에 상기 구동전압을 인가하는 메인 리드, 및 상기 메인 리드와 분리되고 인접한 광원 블럭에 상기 구동전압을 제공하는 적어도 하나의 서브 리드를 포함하는 적어도 하나의 발광 다이오드 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지는 상기 발광 다이오드, 상기 메인 리드, 및 상기 서브 리드를 고정하는 바디부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지는 상기 바디부에 구비되어 상기 발광 다이오드를 상기 베이스 부재의 표면 방향으로 노출시키는 관통홀, 및 상기 관통홀에 구비된 히트 싱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고,
    상기 메인 리드는 상기 제1 전극과 연결된 제1 메인 리드 및 상기 제1 메인 리드와 분리되고 상기 제2 전극과 연결된 제2 메인 리드를 포함하고,
    상기 제1 메인 리드에는 상기 구동전압이 인가되고, 상기 제2 메인 리드에는 상기 구동전압보다 전위가 낮은 기준전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 베이스 부재에 구비되며, 외부로부터 상기 기준전압이 인가된 접지 배선을 더 포함하고, 상기 제2 메인 리드는 상기 접지 배선에 연결된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 베이스 부재의 상기 광원 블럭들이 구비된 면과 대향하는 면에 결합된 방열 샤시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 방열 샤시에 상기 기준전압이 인가되고,
    상기 제2 메인 리드는 상기 방열 샤시에 연결된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 광원 블럭들 각각은 직렬로 연결된 k(k는 2 이상의 자연수)개의 발광 다이오드 패키지들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 서브 리드는 다수로 제공되고,
    상기 p개의 광원 블럭들 중 n(n은 2 이상의 자연수)번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 메인 리드는 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들 중 어느 하나에 연결되고,
    상기 n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들은 상기 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들에 연결된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브리들과 상기 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드드들이 연결되는 개수는 상기 n번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들과 n+1번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들이 연결되는 개수보다 1개 많은 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지들 각각은 p-1개의 상기 서브 리드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 베이스 부재에 구비되고, 상기 광원 블럭들 각각에서 서로 인접하는 발광 다이오드 패키지들의 상기 서브 리드 사이를 연결하는 제1 배선, 및 상기 서로 인접하는 발광 다이오드 패키지들의 상기 메인 리드 사이를 연결하는 제2 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 서브 리드는 다수로 제공되고,
    상기 베이스 부재에 구비되고, 상기 p개의 광원 블럭들 중 n(n은 2 이상의 자연수)번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 메인 리드와 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들 중 어느 하나를 연결하는 제3 배선, 및 상기 n번째 광원 블럭의 첫 번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들과 상기 n-1번째 광원 블럭의 k번째 발광 다이오드 패키지에 포함된 상기 서브 리드들을 연결하는 제4 배선들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 광원 블럭들에 상기 구동전압을 제공하는 구동회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 구동회로는,
    외부로부터 인가된 입력전압을 승압하여 상기 구동전압을 출력하는 승압회로;
    상기 광원 블럭들에 상기 구동전압을 선택적으로 제공하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부의 온-오프를 제어하는 디밍회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 스위칭부는 상기 광원 블럭들의 개수와 동일한 개수의 스위칭 소자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  17. 제1 항에 있어서,
    적어도 일 측면을 통해 상기 광원부로부터 출사된 상기 광을 수신하여 출사면을 통해 출사하는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지의 발광면은 상기 도광판의 상기 일 측면과 평행한 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 도광판의 출사면 상측에 배치된 확산시트 및 상기 도광판의 출사면에 대향하는 면의 하측에 배치된 반사시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 구비한 백라이트 유닛.
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