KR20130038062A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 관통홀을 가지는 제1면, 그리고 상기 제1면으로부터 절곡되는 제2면을 포함하며, 상기 제1면에 회로패턴이 형성되어 있는 모듈기판, 그리고 상기 모듈 기판의 상기 제1면에 상기 관통홀에 삽입되어 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 복수의 발광소자 패키지를 포함하는 발광 모듈을 제공한다. 따라서, 인쇄회로기판의 배면에서 상기 발광소자 패키지와 인쇄회로기판 사이에 솔더링을 수행함으로써 솔더링을 위한 마스크의 크기를 줄일 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치{THE BACKLIGHT UNIT AND THE DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 발광 다이오드를 백라이트 유닛으로 형성하는 표시 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)는 GaAs 계열, AlGaAs 계열, GaN 계열, InGaN 계열 및 InGaAlP 계열 등의 화합물 반도체 재료를 이용하여 발광원을 구성할 수 있다.
이러한 발광 다이오드는 패키지화되어 다양한 색을 방출하는 발광 장치로 이용되고 있으며, 발광 장치는 칼라를 표시하는 점등 표시기, 문자 표시기 및 영상 표시기 등의 다양한 분야에 광원으로 사용되고 있다.
실시예는 새로운 구조를 가지는 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
실시예는 새로운 구조를 가지는 발광 모듈을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
실시예는 복수의 관통홀을 가지는 제1면, 그리고 상기 제1면으로부터 절곡되는 제2면을 포함하며, 상기 제1면에 회로패턴이 형성되어 있는 모듈기판, 그리고 상기 모듈 기판의 상기 제1면에 상기 관통홀에 삽입되어 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 복수의 발광소자 패키지를 포함하는 발광 모듈을 제공한다.
실시예에 따르면, 발광 모듈의 인쇄회로기판을 L자 형으로 형성하여 바텀 프레임과의 접촉면을 넓힘으로써 방열성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판에 발광소자 패키지를 실장하기 위한 홀을 형성하고, 상기 인쇄회로기판의 배면에서 상기 발광소자 패키지와 인쇄회로기판 사이에 솔더링을 수행함으로써 솔더링을 위한 마스크의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 상기 홀을 통과하여 상기 발광소자 패키지를 실장하므로, 상기 발광소자 패키지와 인쇄회로기판의 결합력이 증가하며, 접촉 면적이 증가하여 방열성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 I-I'으로 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 발광 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 발광 모듈을 Ⅱ-Ⅱ'으로 절단한 단면도이다.
도 5는 도 4의 점선 영역을 확대한 도면이다.
도 6은 도 5의 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 7은 도 6의 발광 소자의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 9는 도 8의 발광 모듈을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명은 표시 장치에 있어서, 백라이트 유닛의 발광 모듈을 L자형으로 형성하는 것이다.
이하에서는 도 1 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 표시 장치를 I-I'으로 절단한 단면도이고, 도 3은 도 1의 발광 모듈을 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 발광 모듈을 Ⅱ-Ⅱ'으로 절단한 단면도이고, 도 5는 도 4의 점선 영역을 확대한 도면이다.
제1 실시예에 따른 표시 장치는 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛으로부터 빛을 제공받아 영상을 디스플레이하는 표시 패널을 포함한다. 따라서, 이하에서는 표시 장치를 설명함으로써 백라이트 유닛도 함께 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 제1 실시예에 따른 표시 장치는 바텀 프레임(10), 바텀 프레임(10) 내에 형성되는 발광 모듈(20), 반사 시트(25) 및 도광판(30)을 포함한다.
이러한 표시 장치는 발광 모듈(20), 반사 시트(25) 및 반사 시트(25) 위에 도광판(30)이 형성되어 발광부를 이루며, 도광판(30) 위에 광학 시트(40), 광학 시트(40) 위에 표시 패널(60)과 표시 패널(60) 위에 탑 프레임(70)이 형성된다.
바텀 프레임(10)은 서로 마주보는 두 개의 장변 및 장변과 수직하며 서로 마주보는 두 개의 단변을 갖는 직사각형 형태의 평면 형상을 가지는 바닥면과 바닥면으로부터 수직으로 연장된 4부분의 측면을 포함한다.
이러한 바텀 프레임(10)은 광학 시트(40) 위에 형성되는 지지 부재(50)와 결합하여 바텀 프레임(10) 내에 발광 모듈(20), 반사 시트(25), 도광판(30) 및 광학 시트(40)를 수납한다.
바텀 프레임(10)은 예를 들어, 금속 재질로 형성될 수도 있으며, 강성을 강화하기 위하여 바닥면에 복수의 볼록부(도시하지 않음)를 형성할 수 있다.
이러한 바텀 프레임(10)의 바닥면 위에는 반사 시트(25)가 형성된다.
한편, 반사 시트(25)는 반사재, 반사 금속판 등으로 구성되어 도광판(30)으로부터 누설되는 광을 재반사한다.
표시 장치는 복수의 발광 모듈(20) 및 복수의 반사 시트(25) 위로 발광 모듈(20)로부터 방출되는 빛을 확산 및 반사하여 면 광원으로 표시 패널(60)에 조사하는 도광판(30)이 형성되어 있다.
도광판(30)은 표시 패널(60)이 정의하는 한 화면에 대응하는 일체(one-body)형으로 형성되어 있다.
이러한 일체형의 도광판(30)은 상면 및 하면을 포함하며, 면 광원이 발생되는 상면은 평평할 수 있다.
상기 도광판(30)은 PC 재질 또는 PMMA(Poly methyl methacrylate) 재질로 이루어질 수 있으며, 하부에 반사 패턴이 형성될 수 있다. 상기 반사 패턴은 각 코너를 기준으로 동심원 형상 또는 요철 형상의 패턴으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(30)은 형광체를 혼합하여 제조되거나, 상면에 형광체가 코팅될 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 도광판(30)은 한 화면에 대응하도록 다각형의 형상을 가지며, 화면의 형상에 따라 사각형, 바람직하게는 직사각형의 형상을 가질 수 있다.
상기 도광판(30)의 일 측에 발광 모듈(20)이 배치된다.
상기 발광 모듈(20)은 도 1과 같이 도광판(30)의 한 측면을 따라 연장되는 바(bar) 타입일 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 발광 모듈(20)은 기판(21) 위에 형성되는 복수의 발광소자 패키지(23)를 포함한다.
상기 기판(21)은 상기 발광소자 패키지(23)를 구동하는 패턴이 형성되어 있는 모듈 기판(21)으로, 금속기판 등일 수 있다.
상기 모듈 기판(21)은 단방향으로 절단한 면이 L자 형을 가진다.
즉, 상기 모듈 기판(21)은 상기 도광판(30)의 측면과 평행하게 배치되며, 상기 복수의 발광소자 패키지(23)를 실장하는 제1면(21a), 그리고 상기 제1면(21a)으로부터 절곡되어 상기 바텀 프레임(10)의 바닥면 위에 배치되는 제2면(21b)을 포함한다.
상기 제1면(21a)은 상기 도광판(30)의 측면과 평행하게 배치되어 있으며, 상기 기판(21)과 도광판(30) 사이에 발광소자 패키지(23)가 배치된다.
상기 발광소자 패키지(23)는 도 3과 같이 소정의 거리를 갖도록 이격되어 배치될 수 있으며, 상기 모듈 기판(21)에 대하여 상면으로 빛을 방출하는 상면 발광 타입(top view)으로 도광판(30)의 측면으로 빛을 방출한다.
상기 모듈 기판(21)은 각각의 상기 발광소자 패키지(23)를 관통하는 관통홀(22)이 형성되어 있다.
상기 관통홀(22)은 도 4 및 도 5와 같이, 상기 모듈 기판(21)의 상면으로부터 하면까지 관통하며 형성되어 있다.
상기 모듈 기판(21)은 방열기판(110), 상기 방열기판(110) 하부에 절연층(120), 상기 절연층(120) 하부에 회로패턴(130)을 포함한다.
상기 방열기판(110)은 금속 기판이거나, 알루미늄, 구리 등의 열전도도가 높은 금속을 포함하는 합금 기판일 수 있으며, 이와 달리 열전도도가 높은 질화물 기판일 수 있다.
상기 방열기판(110) 하부에 절연층(120)을 포함한다.
상기 절연층(120)은 상기 방열기판(110)이 질화물과 같이 비전도성의 물질인 경우에는 생략 가능하다.
상기 방열기판(110)이 금속기판인 경우, 상기 절연층(120)은 상기 금속 기판의 산화물 또는 질화물일 수 있으며, 이와 달리 수지재로 형성될 수 있다.
상기 절연층(120) 하부에 회로패턴(130)이 형성되어 있다.
상기 회로패턴(130)은 발광소자 패키지(23) 및 외부의 전원(도시하지 않음)과 연결되는 패드를 포함한다.
상기 패드는 솔더 레지스트(140)에 의해 노출되어 있으며, 패드를 제외한 회로패턴(130)은 솔더 레지스트(140)에 의해 덮여있다.
상기 패드는 복수의 발광소자 패키지(23)와 솔더(25)를 통해 물리적으로 접착된다.
상기 모듈 기판(21)은 상기 발광소자 패키지(23)의 발광면을 상면으로 정의할 때, 상기 상면에 회로패턴(130)이 형성되지 않고, 하면에 회로패턴(130)이 형성됨으로써 상기 발광소자 패키지(23)와 상기 회로패턴(130)의 패드가 상기 모듈 기판(21)의 하면에서 서로 접합할 수 있다.
한편, 도 5와 같이, 상기 관통홀(22)의 측면에 절연 물질이 형성될 수 있으며 상기 절연 물질은 모듈 기판(21)의 상면까지 연장되어 형성될 수 있다.
상기 절연 물질이 모듈 기판(21)의 상면에 형성될 때, 상기 절연 물질은 반사율이 높은 물질로 형성될 수 있다.
이때, 상기 절연 물질은 상기 솔더 레지스트(140)로 형성될 수 있으며, 상기 솔더 레지스트(140)가 상기 모듈 기판(21)의 상면, 하면 및 상기 관통홀(22)의 측면까지 연장되어 상기 모듈 기판(21)과 발광소자 패키지(23)의 끼움에 의한 상기 패키지(23)에 발생할 수 있는 손상을 방지할 수 있다.
상기 발광소자 패키지(23)는 도 4 및 도 5와 같이 모듈 기판(21)의 하면에서 솔더링되어 전기적으로 연결될 수 있다.
L자형 인쇄회로기판을 형성하고, 한 면에 발광소자 패키지(23)의 솔더링 시 솔더링을 접합면의 안쪽(모듈 기판의 상면)에서 진행하는 경우, 솔더링을 위한 마스크가 상기 접합되는 제2면(21b)의 폭 이상의 두께를 갖도록 설계되어야 한다.
그러나, 실시예와 같이 접합면의 바깥쪽(모듈 기판의 하면)에서 솔더링을 진행하는 경우, 솔더링을 위한 마스크가 얇게 형성될 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있다.
한편, 발광소자 패키지(23)가 실장되는 제1면(21a)은 복수의 적층구조를 가지나, 제2면(21b)은 방열기판(110) 및 솔더 레지스트(140)만이 존재할 수 있다.
실시예와 같이 L자형 발광 모듈(20)을 형성하는 경우, 바텀 프레임(10)과 접착제(도시하지 않음)를 통해 발광 모듈(20)이 접착될 수 있으며, 별도의 브라켓을 요하지 않으므로 베젤의 크기를 줄일 수 있다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 실시예에 적용되는 발광소자 패키지를 설명한다.
도 6을 참고하면, 상기 발광 소자 패키지(23)는 몸체(210), 상기 몸체(210) 상에 배치되는 적어도 하나의 발광 소자(250), 그리고 상기 몸체(210) 상에 배치되어, 상기 발광 소자(250)와 전기적으로 연결되는 제1 리드 프레임(230) 및 제2 리드 프레임(240)을 포함한다.
또한, 상기 발광 소자 패키지는(23)는 상기 발광 소자(250)를 보호하는 수지재(260)를 포함한다.
상기 몸체(210)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 금속 재질, PSG(photo sensitive glass), 사파이어(Al2O3), 인쇄회로기판(PCB) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 몸체(210)는 전도성을 갖는 도체로 형성될 수도 있다. 몸체(210)가 전기 전도성을 갖는 재질인 경우, 몸체(210)의 표면에는 절연막(미도시)이 형성되어 몸체(210)가 제1 리드 프레임 및 제2 리드 프레임과 전기적으로 쇼트(short)되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 위에서 바라본 몸체(210)의 둘레 형상은 발광 소자 패키지(23)의 용도 및 설계에 따라 삼각형, 사각형, 다각형, 및 원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 몸체(210)에는 상부가 개방되도록 캐비티(215)가 형성될 수 있다. 상기 캐비티(215)는 예를 들어, 사출 성형에 의해 형성되거나, 에칭에 의해 형성될 수 있다.
상기 캐비티(215)는 컵 형상, 오목한 용기 형상 등으로 형성될 수 있으며, 그 내측면은 바닥면에 대하여 수직한 측면이거나 경사진 측면이 될 수 있다. 상기 경사진 측면은 상기 몸체(210)에 습식 식각(Wet Etching)을 실시하여 형성된 경우, 50°내지 60°의 경사를 가질 수 있다.
또한, 상기 캐비티(215)를 위에서 바라본 형상은 원형, 사각형, 다각형, 타원형 등의 형상 일 수 있다.
상기 몸체(210) 위에 상기 제1 리드 프레임(230) 및 제2 리드 프레임(240)이 형성될 수 있다. 상기 제1 리드 프레임(230) 및 상기 제2 리드 프레임(240)은 상기 발광 소자(250)에 전원을 제공할 수 있다. 한편, 상기 발광 소자(250)의 설계에 따라, 상기 제1,2 리드 프레임(230,240) 외에 복수 개의 리드 프레임이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
한편, 상기 제1, 2 리드 프레임(230,240)은 상기 캐비티(215) 내에 서로 이격되어 배치되어 있으며, 도 2와 같이 몸체(210)의 바닥면에 노출되어 외부로 돌출되는 리드(24)를 가진다.
상기 리드(24)는 몸체(210)의 측면으로부터 외부로 노출되며, 상기 발광소자 패키지(23)와 상기 모듈 기판(21)의 패드와 접촉되는 영역을 이룬다.
상기 제1,2 리드 프레임(230,240)은 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1,2 리드 프레임(230,240)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au)이 순차적으로 적층된 Ti/Cu/Ni/Au층 일 수 있으나, 이것에 한정하지 않는다.
또한, 상기 제1,2 리드 프레임(230,240)은 전도성 연결부재인 와이어(252)를통하여 상기 제1,2 리드 프레임(230,240)을 상기 발광 소자(250)와 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제1 및 제2 리드 프레임(230, 240)은 캐비티(215) 내에서 도 6과 같이 상기 몸체(210)의 바닥면을 향하여 함몰되어 있는 리드홈을 형성할 수 있다.
상기 리드홈을 형성하는 경우, 상기 발광 소자(250)가 상기 리드홈 내에 배치될 수 있으며, 와이어(252)를 통해 상기 제1 및 제2 리드 프레임(230, 240)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 발광 소자(250)는 상기 몸체(210) 상에 탑재될 수 있다. 상기 몸체(210)가 상기 캐비티(215)를 포함하는 경우, 상기 발광 소자(250)는 상기 캐비티(215) 내에 탑재될 수 있다.
상기 발광 소자(250)는 상기 몸체(210) 상에 직접 배치되거나, 제1 또는 제2 리드 프레임(230,240) 상에 배치될 수 있다.
발광 소자(250)는 와이어 본딩, 다이 본딩, 플립 본딩 방식을 선택적으로 이용하여 탑재할 수 있으며, 이러한 본딩 방식은 칩 종류 및 칩의 리드 프레임 위치에 따라 변경될 수 있다.
발광 소자(250)는 III족과 V족 원소의 화합물 반도체 예컨대 AlInGaN, InGaN, GaN, GaAs, InGaP, AllnGaP, InP, InGaAs 등의 계열의 반도체를 이용하여 제조된 반도체 발광소자를 선택적으로 포함할 수 있다.
도 7을 참고하면, 발광 소자(250)는 기판(251), 제1도전형 반도체층(253), 활성층(255), 제2도전형 반도체층(257), 전극층(259)을 포함한다.
상기 기판(251)은 투광성, 절연성 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, Ga2O3, LiGaO3 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 상기 기판(251)의 상면에는 복수의 돌출부가 형성될 수 있으며, 상기의 복수의 돌출부는 상기 기판(251)의 식각을 통해 형성하거나, 별도의 러프니스와 같은 광 추출 구조로 형성될 수 있다. 상기 돌출부는 스트라이프 형상, 반구형상, 또는 돔(dome) 형상을 포함할 수 있다. 상기 기판(251)의 두께는 30㎛~300㎛ 범위로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 기판(251) 위에는 버퍼층(도시하지 않음)이 형성되며, 상기 버퍼층은 2족 내지 6족 화합물 반도체를 이용하여 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 III족-V족 화합물 반도체를 이용한 반도체층을 포함하며, 예컨대, InxAlyGa1 -x-yN (0=x=1, 0=y=1, 0=x+y=1)의 조성식을 갖는 반도체로서, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 버퍼층은 서로 다른 반도체층을 교대로 배치하여 초 격자 구조로 형성될 수 있다.
상기 버퍼층은 상기 기판(251)과 질화물 계열의 반도체층과의 격자 상수의 차이를 완화시켜 주기 위해 형성될 수 있으며, 결함 제어층으로 정의될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판(251)과 질화물 계열의 반도체층 사이의 격자 상수 사이의 값을 가질 수 있다.
상기 버퍼층 위에는 제1도전형 반도체층(253)이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(253)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현되며, 예컨대 InxAlyGa1 -x- yN (0=x=1, 0=y=1, 0=x+y=1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(253)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형의 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다.
상기 버퍼층과 상기 제1도전형 반도체층(253) 사이에는 반도체층이 형성되며, 상기 반도체층은 서로 다른 제1층과 제2층이 교대로 배치된 초격자 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1층과 제2층의 두께는 수 Å이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1도전형 반도체층(253)과 상기 활성층(255) 사이에는 제1도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 클래드층은 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 그 밴드 갭은 상기 활성층(255)의 장벽층의 밴드 갭 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1도전형 클래드층은 캐리어를 구속시켜 주는 역할을 한다.
상기 제1도전형 반도체층(253) 위에는 활성층(255)이 형성된다. 상기 활성층(255)은 이중 접합, 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선, 양자 점 구조 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(255)은 우물층/장벽층이 교대로 배치되며, 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, AlGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN의 적층 구조를 이용하여 2~30주기로 형성될 수 있다.
상기 활성층(255) 위에는 제2도전형 클래드층이 형성되며, 상기 제2도전형 클래드층은 상기 활성층(255)의 장벽층의 밴드 갭보다 더 높은 밴드 갭을 가지며, III족-V족 화합물 반도체 예컨대, GaN 계 반도체로 형성될 수 있다.
상기 제2도전형 클래드층 위에는 제2도전형 반도체층(257)이 형성되며, 상기 제2도전형 반도체층(257)은 제2도전형의 도펀트를 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(257)은 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(257)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
발광 구조물 내에서 상기 제1도전형과 상기 제2도전형의 전도성 타입은 상기의 구조와 반대로 형성될 수 있으며, 예컨대 상기 제2도전형의 반도체층(257)은 N형 반도체층, 상기 제1도전형 반도체층(253)은 P형 반도체층으로 구현될 수 있다. 또한 상기 제2도전형 반도체층(257) 위에는 상기 제2도전형과 반대의 극성을 갖는 제3도전형 반도체층인 N형 반도체층이 더 형성할 수도 있다. 발광소자(250)는 상기 제1도전형 반도체층(253), 활성층(255) 및 상기 제2도전형 반도체층(257)을 발광 구조물(220)로 정의할 수 있으며, 상기 발광 구조물(220)은 N-P 접합 구조, P-N 접합 구조, N-P-N 접합 구조, P-N-P 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다. 상기 N-P 및 P-N 접합은 2개의 층 사이에 활성층이 배치되며, N-P-N 접합 또는 P-N-P 접합은 3개의 층 사이에 적어도 하나의 활성층을 포함하게 된다.
상기 제1도전형 반도체층(253) 위에 제1전극 패드가 형성되며, 상기 제2도전형 반도체층(257) 위에 전극층(259) 및 제2전극 패드가 형성된다.
상기 전극층(259)은 전류 확산층으로서, 투과성 및 전기 전도성을 가지는 물질로 형성될 수 있다. 상기 전극층(259)은 화합물 반도체층의 굴절률보다 낮은 굴절률로 형성될 수 있다.
상기 전극층(259)은 상기 제2도전형 반도체층(257)의 상면에 형성되며, 그 물질은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), ZnO, IrOx, RuOx, NiO 등 중에서 선택되며, 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 전극층(259)은 다른 예로서, 반사 전극층으로 형성될 수 있으며, 그 물질은 예컨대, Al, Ag, Pd, Rh, Pt, Ir와 같은 금속 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 제1전극 패드와 상기 제2전극 패드는 전도성 물질로서, Ti, Ru, Rh, Ir, Mg, Zn, Al, In, Ta, Pd, Co, Ni, Si, Ge, Ag 및 Au와 이들의 선택적인 합금 중에서 선택될 수 있다.
상기 발광 소자(250)의 표면에 절연층이 더 형성될 수 있으며, 상기 절연층은 발광 소자의 층간 쇼트(short)를 방지하고, 습기 침투를 방지할 수 있다. 다른 예로서, 상기 발광 소자의 표면에 형광체층이 더 배치될 수 있으며, 상기 형광체층은 발광 소자의 활성층으로부터 방출된 빛의 파장을 변환시켜 줄 수 있다.
도 6 및 도 7과 같이 실시예에서 발광소자 패키지(23)를 설명하였으나, 패키지(23)의 바닥면으로부터 측면 외부로 돌출되는 리드(24)를 가짐으로써 상기 모듈 기판(21)의 하면에 형성되는 패드와 전기적으로 연결될 수 있는 발광소자 패키지(23)는 모두 적용 가능하다.
이하에서는 도 8 및 도 9를 참고하여 제2 실시예를 설명한다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 제2 실시예에 따른 표시 장치는 바텀 프레임(10), 바텀 프레임(10) 내에 형성되는 발광 모듈(20), 반사 시트(25) 및 도광판(30)을 포함한다.
이때, 상기 발광 모듈(20)은 도 1과 같이 도광판(30)의 한 측면을 따라 연장되는 바(bar) 타입일 수 있다.
상기 발광 모듈(20)은 기판(21) 위에 형성되는 복수의 발광소자 패키지(23)를 포함한다.
상기 기판(21)은 상기 발광소자 패키지(23)를 구동하는 패턴이 형성되어 있는 모듈 기판(21)으로, 금속기판 등일 수 있다.
상기 기판(21)은 단방향으로 절단한 면이 ㄷ자 형을 가진다.
즉, 상기 기판(21)은 상기 도광판(30)의 측면과 평행하게 배치되며, 상기 복수의 발광소자 패키지(23)를 실장하는 제1면(21a), 상기 제1면(21a)으로부터 절곡되어 상기 바텀 프레임(10)의 바닥면 위에 배치되는 제2면(21b), 그리고 상기 제1면(21a)으로부터 절곡되어 상기 제2면(21b)과 평행하게 연장되는 제3면(21c)을 포함한다.
상기 제1면(21a)은 상기 도광판(30)의 측면과 평행하게 배치되어 있으며, 상기 기판(21)과 도광판(30) 사이에 발광소자 패키지(23)가 배치된다.
상기 모듈 기판의 제1면(21a)에 각각의 상기 발광소자 패키지(23)를 관통하는 관통홀(22)이 형성되어 있다.상기 관통홀(22) 및 발광소자 패키지(23)와의 결합은 도 4 내지 도 7과 동일하다.
상기 모듈 기판(21)의 제3면(21c)은 제1면(21a)과 연장되어 발광소자 패키지(23)의 상부를 덮음으로 상기 발광소자 패키지(23)로부터 상부로 발생하는 빛 샘을 방지할 수 있다.
도 8에서는 도광판(30)의 높이가 상기 제1면(21a)의 폭과 동일한 것으로 도시하였으나, 이와 달리 상기 도광판(30)의 높이가 상기 제1면(21a)의 폭보다 작아 상기 제3면(21c)의 하부에 상기 도광판(30)의 상면이 삽입되는 구조도 가능하다.
또한, 상기 제2면(21b)의 폭(d2)은 상기 제3면(21c)의 폭(d1)보다 같거나 클 수 있으며, 상기 제2면(21b)의 폭(d2)이 제3면(21c)의 폭(d1)보다 큰 경우, 방열성이 향상될 수 있다.
상기 도 8에서는 상기 제2면(21b)과 반사시트(25)가 동일면 상에 형성되는 것으로 도시하였으나, 이와 달리 상기 반사시트(25)가 제2면(21b) 위에 연장되어 형성될 수도 있다.
위에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 바텀 프레임,
20: 발광 모듈
25: 반사 시트,
30: 도광판,
40: 광학 시트,
50: 지지 부재,
60: 표시 패널,
70: 탑 프레임

Claims (14)

  1. 복수의 관통홀을 가지는 제1면, 그리고 상기 제1면으로부터 절곡되는 제2면을 포함하며, 상기 제1면에 회로패턴이 형성되어 있는 모듈기판; 및
    상기 모듈기판의 상기 제1면에 상기 관통홀에 삽입되어 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 복수의 발광소자 패키지를 포함하는 발광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회로패턴은 상기 모듈기판에서 상기 발광소자 패키지의 발광면과 반대되는 하면에 형성되는 발광 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모듈기판은 상기 제1면과 상기 제2면이 L자 형을 이루는 발광 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 관통홀의 측면은 절연재로 형성되는 발광 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1면은
    방열기판,
    상기 방열기판 하부에 상기 회로패턴, 그리고
    상기 회로패턴을 덮으며, 패드를 노출하는 솔더 레지스트를 포함하는 발광 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방열기판은 금속기판을 포함하며,
    상기 금속기판과 상기 회로패턴 사이에 절연층을 더 포함하는 발광 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1면의 하면에 상기 패드와 상기 발광소자 패키지를 전기적으로 연결하는 솔더가 형성되는 발광 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지는
    캐비티를 가지는 몸체;
    상기 캐비티 상에 노출되며 상기 몸체의 바닥면에서 몸체 외부로 돌출되는 리드를 가지는 제1 및 제2 리드 프레임; 및
    상기 제1 및 제2 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 발광 소자를 포함하는 발광 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발광소자 패키지의 리드와 상기 모듈 기판의 패드가 상기 솔더에 의해 전기적으로 연결되는 발광 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 기판은 상기 제1면으로부터 절곡되며, 상기 제2면과 평행하게 형성되는 제3면을 더 포함하는 발광 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2면은 상기 제3면보다 더 큰 폭을 가지는 발광 모듈.
  12. 바텀 프레임,
    상기 바텀 프레임 내에 수용되며, 측면 및 상면을 가지는 도광판; 및
    상기 도광판의 측면으로 빛을 조사하는 제1 내지 제11항 중 어느 한 항의 발광모듈
    을 포함하는 라이트 유닛.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 모듈 기판의 상기 제2면이 상기 바텀 프레임의 바닥면상에 배치되는 라이트 유닛.
  14. 제12항의 라이트 유닛; 및
    상기 라이트 유닛 위에 배치된 표시 패널
    을 포함하는 표시 장치.
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