KR20160081034A - 백라이트유닛 - Google Patents

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KR20160081034A
KR20160081034A KR1020140194155A KR20140194155A KR20160081034A KR 20160081034 A KR20160081034 A KR 20160081034A KR 1020140194155 A KR1020140194155 A KR 1020140194155A KR 20140194155 A KR20140194155 A KR 20140194155A KR 20160081034 A KR20160081034 A KR 20160081034A
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Abstract

본원의 일 실시예는 발광소자 패키지의 실장불량을 감소시키기 위한 것으로, 전면부의 반대편인 후면부가 전면부보다 좁은 면적인 몰드프레임을 각각 포함하는 복수의 발광소자 패키지 및 점착부재를 통해 상기 복수의 발광소자 패키지가 실장되고 상기 각 발광소자 패키지의 상기 후면부에 대응하는 돌출부를 포함하는 인쇄회로기판을 포함하는 백라이트유닛을 제공한다.

Description

백라이트유닛{BACKLIGHT UNIT}
본원은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD)에 구비되는 백라이트유닛에 관한 것이다.
본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라, 전기적 정보신호를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있다. 이에, 여러 가지 다양한 평판표시장치(Flat Display Device)에 대해 박형화, 경량화 및 저소비전력화 등의 성능을 개발시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
이 같은 평판표시장치의 대표적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다.
이러한 평판표시장치들은 영상을 구현하기 위한 평판표시패널을 필수적으로 포함한다. 평판표시패널은 대향 합착된 한 쌍의 기판 사이에 고유의 발광물질 또는 편광물질이 개재된 구조이다.
그 중 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여, 각 화소영역의 광 투과율을 조절함으로써 영상을 표시하는 장치이다. 일반적으로, 액정표시장치는 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층을 포함하는 액정표시패널과, 액정표시패널와 광을 조사하는 백라이트유닛을 포함한다. 액정표시패널은 액정층에 포함된 가늘고 긴 형태의 액정을 소정의 초기 방향으로 배향한 상태에서, 각 화소영역에 액정의 배열 방향을 변형시키는 소정의 전계를 형성함으로써 각 화소영역의 광 투과율을 조절한다.
이러한 액정표시패널은 자발광소자가 아니므로, 액정표시장치는 액정표시패널 외에 별도의 광공급원, 즉 백라이트유닛을 더 포함하는 것이 일반적이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치에 구비되는 백라이트유닛을 도시한 단면도이고, 도 2는 일반적인 백라이트유닛에 있어서, 발광소자 패키지의 실장 불량을 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 백라이트유닛(10)은 액정표시장치의 바텀커버(20)에 수납된다. 그리고, 백라이트유닛(10)은 광을 방출하는 발광소자 패키지(11), 발광소자 패키지(21)가 실장되는 인쇄회로기판(12), 발광소자 패키지(11)의 광을 면광원으로 변환하는 도광판(13), 도광판(13) 아래에 배치되고 광을 도광판(13) 위에 배치된 액정표시패널(미도시) 측으로 반사하는 반사판(14), 도광판(13)에서 방출된 광을 산란 또는 확산시키는 다수의 광원시트(15)를 포함한다.
발광소자 패키지(11)는 광을 방출하는 발광소자 칩(11a), 발광소자 칩(11a)을 내장하는 몰드프레임(11b) 및 발광소자 칩(11a)에 연결되는 리드프레임(11c)을 포함한다. 이때, 도전성 점착부재를 통해 리드프레임(11c)이 인쇄회로기판(12)에 부착됨으로써, 각 발광소자 패키지(11)가 인쇄회로기판(12)에 실장된다.
발광소자 칩(11a)의 광이 방출되는 발광면(11d)은 몰드프레임(11b)의 전면부에 배치되고, 리드프레임(11c)은 몰드프레임(11b) 중 인쇄회로기판(12)과 마주하는 배면부에 배치된다.
이러한 몰드프레임(11b)은 몰딩 방식으로 제조되기 때문에, 몰드프레임(11b)은 몰드로부터 용이하게 분리될 수 있는 형태로 마련된다. 즉, 몰드프레임(11b)은 전면부에 반대되는 후면부에 인접하는 일부영역이 전면부보다 작은 단면너비로 이루어지는 형태이다. 예시적으로, 몰드프레임(11b)에 있어서, 전면부와 후면부 사이 중 후면부에 접하는 일부영역은 후면부에 인접할수록 단면너비가 점차 좁아지는 테이퍼 형태이다.
이로 인해, 발광소자 패키지(11)가 인쇄회로기판(12)에 실장된 상태에서, 몰드프레임(11b) 중 후면부는 인쇄회로기판(12)으로부터 이격되므로, 인쇄회로기판(12)에 의해 지지되지 않는다.
그러므로, 도 2에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(12)에 실장된 발광소자 패키지(11)에 외부 충격 등이 가해지면, 몰드프레임(11b)의 배면부 중 후면부에 대응하고 테이퍼된 일부가 인쇄회로기판(12)과 접하도록, 몰드프레임(11b)이 기울어질 수 있다. 이때, 발광소자 패키지(11)의 리드프레임(11c)이 인쇄회로기판(12)으로부터 분리되는 불량, 즉 실장 불량이 용이하게 발생하는 문제점이 있다.
이와 같이, 일부 발광소자 패키지(11)가 실장 불량이 되면, 백라이트유닛(10)의 휘도 및 광 분포 균일도가 감소되므로, 액정표시장치의 휘도 및 화질이 저하되는 문제점이 있다.
특히, 액정표시장치의 휘도를 향상시키기 위한 방안으로, 한정된 면적의 인쇄회로기판(12)에 실장되는 발광소자 패키지(11)의 개수를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 발광소자 패키지(11)의 배열 방향에 대응하는 발광소자 패키지(11)의 길이가 감소되어야 하므로, 리드프레임(11c)의 길이 또한 감소된다.
더불어, 액정표시장치 중 표시영역의 외곽 케이스인 베젤(bezel)의 너비를 감소시키기 위한 방안으로, 인쇄회로기판(12)의 폭을 감소시킬 수 있다. 이 경우, 발광소자 패키지(11)의 폭이 감소되어야 하므로, 리드프레임(11c)의 폭 또한 감소된다.
이와 같이, 발광소자 패키지(11) 중 인쇄회로기판(12)에 실질적으로 부착되는 부분인 리드프레임(11c)의 길이와 폭이 감소됨으로써, 발광소자 패키지(11)와 인쇄회로기판(12) 간의 부착면적이 감소되므로, 발광소자 패키지(11)의 실장 불량이 더욱 심화되는 문제점이 있다.
본원은 액정표시장치에 구비되는 백라이트유닛에 있어서, 발광소자 패키지가 그의 몰드프레임의 형태에 따라 인쇄회로기판으로부터 용이하게 분리되는 실장불량을 저하시킬 수 있는 백라이트유닛을 제공한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본원은 발광면이 배치된 전면부의 반대편인 후면부가 전면부보다 좁은 면적인 몰드프레임과, 상기 발광소자 칩에 연결되는 제 1 및 제 2 리드프레임을 각각 포함하는 복수의 발광소자 패키지; 상기 각 발광소자 패키지의 상기 후면부에 대응하는 돌출부를 포함하는 인쇄회로기판; 및 상기 복수의 발광소자패키지 각각을 상기 인쇄회로기판에 연결 및 부착하는 점착부재를 포함하는 백라이트유닛을 제공한다.
이때, 상기 각 발광소자 패키지의 몰드프레임에서, 상기 인쇄회로기판과 마주하는 배면부 중 상기 후면부와 접하는 일부는 상기 전면부에서 상기 후면부로 인접할수록 상기 인쇄회로기판에서 점차 멀어지는 경사면이고, 상기 인쇄회로기판의 상기 돌출부는 상기 인쇄회로기판에 실장된 각 발광소자 패키지의 몰드프레임의 후면부를 지지한다.
본원의 일 실시예에 따른 백라이트유닛은 후면부에 접하는 일부영역이 전면부에서 후면부로 인접할수록 점차 단면너비가 좁아지는 테이퍼된 형태인 몰드프레임을 각각 포함하는 복수의 발광소자 패키지, 및 복수의 발광소자 패키지가 실장되고 각 발광소자 패키지의 후면부에 대응하는 돌출부를 포함하는 인쇄회로기판을 포함한다.
이러한 인쇄회로기판의 돌출부에 의해, 인쇄회로기판에 실장된 각 발광소자 패키지의 후면부가 지지된다. 그러므로, 각 발광소자 패키지의 몰드프레임의 배면부 중 후면부에 대응하고 테이퍼된 일부가 인쇄회로기판과 접하도록 기울어지는 것이 방지됨으로써, 발광소자 패키지의 리드프레임이 인쇄회로기판으로부터 분리되는 실장 불량이 방지될 수 있다.
이와 같이 발광소자 패키지의 실장 불량이 감소되면, 백라이트유닛에서 방출되는 광의 균일도 및 세기가 향상될 수 있으므로, 액정표시장치의 휘도 및 화질이 향상될 수 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치에 구비되는 백라이트유닛을 도시한 단면도이다.
도 2는 일반적인 백라이트유닛에 있어서, 발광소자 패키지의 실장 불량을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 복수의 발광소자 패키지가 실장된 인쇄회로기판을 나타낸 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 발광소자 패키지를 나타낸 사시도 및 측면도이다.
도 5는 도 3의 A 부분에 대응하는 인쇄회로기판을 나타낸 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 3의 B-B'에 대응하는 인쇄회로기판의 제 1 및 제 2 예시를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 3의 C-C'를 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 3의 D-D'를 나타낸 단면도이다.
이하, 본원의 일 실시예에 따른 백라이트유닛에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 복수의 발광소자 패키지가 실장된 인쇄회로기판을 나타낸 평면도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3의 발광소자 패키지를 나타낸 사시도 및 측면도이다. 도 5는 도 3의 A 부분에 대응하는 인쇄회로기판을 나타낸 사시도이고, 도 6a 및 도 6b는 도 3의 B-B'에 대응하는 인쇄회로기판의 제 1 및 제 2 예시를 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 7은 도 3의 C-C'를 나타낸 단면도이며, 도 8은 도 3의 D-D'를 나타낸 단면도이다.
우선, 별도로 도시하고 있지 않으나, 도 1에 도시한 일반적인 백라이트유닛과 마찬가지로, 본원의 일 실시예에 따른 백라이트유닛은 광을 방출하는 발광소자 패키지, 복수의 발광소자 패키지가 실장되는 인쇄회로기판, 발광소자 패키지의 광을 면광원으로 변환하는 도광판, 도광판의 배면에 형성되고 도광판 측으로 광을 반사하는 반사판, 도광판의 광 방출면 상에 적층되고 도광판의 광을 확산 또는 산란하는 다수의 광학시트를 포함한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 백라이트유닛은 상호 나란하게 배열되는 복수의 발광소자 패키지(100) 및 복수의 발광소자 패키지(100)가 실장되는 인쇄회로기판(200)을 포함한다.
그 중 인쇄회로기판(200)은 베이스층(201)과, 베이스층(201) 상에 형성되고 상호 이격하는 제 1 및 제 2 배선(211, 212)과, 각 발광소자 패키지(100)의 리드프레임(미도시)에 대응하는 제 1 및 제 2 콘택홀(221, 222)과, 각 발광소자 패키지(100) 중 광이 방출되는 발광면의 반대편인 후면부에 대응하는 돌출부(230)를 포함한다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 각 발광소자 패키지(100)는 내부에 발광소자 칩(110)을 수용하는 몰드프레임(120)과, 몰드프레임(120)의 배면부에 배치되고 발광소자 칩(110)의 제 1 및 제 2 전극(미도시)에 연결되는 제 1 및 제 2 리드프레임(131, 132)을 포함한다.
몰드프레임(120)에 내장된 발광소자 칩(110)의 광이 방출되는 발광면은 몰드프레임(120)의 전면부(121)에 배치된다. 그리고, 몰드프레임(120) 중 전면부(121)의 반대편인 후면부(122)는 전면부(121)보다 좁은 단면너비로 이루어진다. 이에, 몰드프레임(120) 중 후면부(122)에 접하는 일부영역은 후면부(122)에 인접할수록 단면너비가 점차 좁아지는 테이퍼된 형태로 이루어진다. 즉, 각 측면부(123) 중 후면부(122)에 접하는 일부는 후면부(122)의 중심을 향하는 방향으로 기울어진 경사면으로 이루어진다.
특히, 도 4b에 도시한 바와 같이, 몰드프레임(120)의 측면부들(123) 중 인쇄회로기판(200)에 마주하는 배면부(123')에는 제 1 및 제 2 리드프레임(131, 132)이 배치된다. 그리고, 배면부(123') 중 후면부(122)와 접하는 일부는 전면부(121)에서 후면부(122)로 인접할수록 후면부(122)의 중심영역을 향하는 방향, 즉, 도 4b의 상측 방향으로 기울어진 경사면이다.
이에 따라, 몰드프레임(120)에서, 배면부(123') 중 후면부(122)와 접하는 일부는 전면부(121)와 접하는 다른 일부보다 위에 배치된다.
이와 같이, 몰드프레임(120)의 배면부(123') 중 후면부(122)에 대응하는 일부는 다른 나머지 일부보다 상측에 배치되고, 인쇄회로기판(120)의 돌출부(도 3의 230)에 의해 지지된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(200)은 베이스층(201), 베이스층(201) 상에 형성되고 상호 이격하는 제 1 및 제 2 배선(211, 212), 베이스층(201) 상에 형성되고 제 1 및 제 2 배선(211, 212)을 덮는 절연층(202), 제 1 및 제 2 배선(211, 212)의 일부를 노출하도록 절연층(202)을 관통하는 제 1 및 제 2 콘택홀(221, 222), 및 절연층(202) 상에 실장되는 각 발광소자 패키지의 몰드프레임의 후면부(도 4a의 122)에 대응하는 돌출부(230)를 포함한다.
앞서 도 3의 도시와 같이, 제 1 및 제 2 배선(211, 212)은 베이스층(201) 상의 도전성물질을 패터닝하여 형성된다. 그리고, 제 1 및 제 2 배선(211, 212)은 상호 절연되도록, 상호 이격한다. 이때, 제 1 및 제 2 배선(211, 212)은 발광소자 칩(도 4a의 110)의 제 1 및 제 2 전극(미도시)에 각각의 전압을 공급한다.
제 1 콘택홀(221)은 제 1 배선(211) 중 각 발광소자 패키지(도 4a의 100)의 제 1 리드프레임(도 4a의 131)에 대응하는 일부를 노출한다.
제 2 콘택홀(222)은 제 2 배선(212) 중 각 발광소자 패키지(도 4a의 100)의 제 2 리드프레임(도 4a의 132)에 대응하는 일부를 노출한다.
돌출부(230)는 제 1 및 제 2 콘택홀(221, 222) 사이에 배치되고, 제 1 및 제 2 배선(211, 212)에 대응하는 영역보다 높게 돌출된다. 이러한 돌출부(230)는 절연층(202) 상부에 실장된 각 발광소자 패키지의 몰드프레임의 후면부(도 4a의 122)를 지지한다.
도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(200)은 돌출부(230)를 포함하기 위하여, 제 1 및 제 2 배선(211, 212)과 동일한 두께의 제 1 더미층(231)과, 배면부(123') 중 후면부(122)와 접하는 일부가 전면부(121)와 접하는 다른 일부에 비해 올라간 정도에 대응하는 두께의 제 2 더미층(232)을 더 포함한다.
예시적으로, 도 6a에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(200)은 돌출부(230)에 대응하고 제 1 및 제 2 배선(211, 212)과 동일층, 즉 베이스층(201) 상에 형성되는 제 1 더미층(231)과, 제 1 더미층(231) 상에 형성되는 제 2 더미층(232)을 더 포함할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 더미층(231, 232)은 제 1 및 제 2 배선(211, 212)과 마찬가지로, 베이스층(201) 상에 형성되는 절연층(202)으로 덮인다.
또는, 도 6b에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(200)은 돌출부(230)에 대응하고 제 1 및 제 2 배선(211, 212)과 동일층, 즉 베이스층(201) 상에 형성되는 제 1 더미층(231)과, 제 1 더미층(231)을 덮은 절연층(202) 상에 형성되고 제 1 더미층(231)에 오버랩하는 제 2 더미층(232')을 더 포함할 수도 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 백라이트유닛은 복수의 발광소자 패키지(100) 각각과 인쇄회로기판(200) 사이를 연결 및 부착하는 점착부재(300)를 더 포함한다.
점착부재(300)는 점착층(202)을 관통하는 제 1 및 제 2 콘택홀(221, 222) 각각에 형성된다. 이러한 점착부재(300)에 의해, 복수의 발광소자 패키지(100) 각각의 제 1 및 제 2 리드프레임(131, 132)이 인쇄회로기판(200)의 제 1 및 제 2 배선(211, 212)에 연결 및 부착된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본원의 일 실시예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 인쇄회로기판(200)은 제 1 및 제 2 배선(211, 212)에 대응하는 영역보다 높게 솟아난 돌출부(230)를 포함한다.
이때, 각 발광소자 패키지(100)의 몰드프레임(120) 중 후면부(122)는 발광소자 칩(110)이 방출되는 전면부(121)에 비해 올라간 위치이다. 이에, 인쇄회로기판(200)에 실장된 각 발광소자 패키지(100)의 후면부(122)는 제 1 및 제 2 배선(211, 212)에 대응하는 영역에 의해 지지될 수 없다.
그러나, 인쇄회로기판(200) 중 제 1 및 제 2 배선(211, 212)에 대응하는 영역보다 높게 솟아나온 돌출부(230)에 의해, 각 발광소자 패키지(100)의 몰드프레임(120)의 후면부(122) 또한 인쇄회로기판(200)에 의해 지지될 수 있다.
이로써, 인쇄회로기판(200)에 실장된 각 발광소자 패키지(100)의 후면부(122)가 인쇄회로기판(120) 측으로 기울어지는 것이 방지되므로, 발광소자 패키지(100)의 제 1 및 제 2 리드프레임(131, 132)이 인쇄회로기판(200)으로부터 분리되는 들뜸 불량이 방지될 수 있다. 그로 인해, 백라이트유닛에서 방출되는 광의 균일도가 향상되므로, 액정표시장치의 휘도 및 화질이 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 발광소자 패키지 200: 인쇄회로기판
201: 베이스층 211, 212: 제 1 및 제 2 배선
221, 222: 제 1 및 제 2 콘택홀 230: 돌출부
110: 발광소자 칩 120: 몰드프레임
121: 전면부 122: 후면부
123: 측면부 123': 배면부
202: 절연층 231: 제 1 더미층
232, 232': 제 2 더미층

Claims (6)

  1. 내장된 발광소자 칩의 광이 방출되는 발광면이 전면부에 배치되고 상기 전면부의 반대편인 후면부가 전면부보다 좁은 단면너비인 몰드프레임과, 상기 발광소자 칩에 연결되는 제 1 및 제 2 리드프레임을 각각 포함하는 복수의 발광소자 패키지;
    베이스층, 상기 베이스층 상에 형성되고 상호 이격하며 상기 제 1 및 제 2 리드프레임에 연결되는 제 1 및 제 2 배선, 상기 제 1 및 제 2 배선을 덮는 절연층 및 상기 각 발광소자 패키지의 상기 후면부에 대응하는 돌출부를 포함하는 인쇄회로기판; 및
    상기 복수의 발광소자패키지 각각을 상기 인쇄회로기판에 연결 및 부착하는 점착부재를 포함하는 백라이트유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 발광소자 패키지의 몰드프레임에서, 상기 인쇄회로기판과 마주하는 배면부 중 상기 후면부와 접하는 일부는 상기 전면부에서 상기 후면부로 인접할수록 상기 인쇄회로기판에서 점차 이격하는 경사면이고,
    상기 인쇄회로기판의 상기 돌출부는 상기 인쇄회로기판에 실장된 각 발광소자 패키지의 몰드프레임의 후면부를 지지하는 백라이트유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은
    상기 돌출부에 대응하고 상기 제 1 및 제 2 배선과 동일층에 형성되는 제 1 더미층과, 상기 제 1 더미층 상에 형성되는 제 2 더미층을 더 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 더미층은 상기 제 1 및 제 2 배선과 함께 상기 절연층으로 덮이는 백라이트유닛.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은
    상기 돌출부에 대응하고 상기 제 1 및 제 2 배선과 동일층에 형성되는 제 1 더미층과, 상기 제 1 더미층을 덮은 상기 절연층 상에 형성되고 상기 제 1 더미층에 오버랩하는 제 2 더미층을 더 포함하는 백라이트유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은
    상기 제 1 배선 중 상기 각 발광소자 패키지의 상기 제 1 리드프레임에 대응하는 일부를 노출하도록 상기 절연층을 관통하는 제 1 콘택홀; 및
    상기 제 2 배선 중 상기 각 발광소자 패키지의 상기 제 2 리드프레임에 대응하는 일부를 노출하도록 상기 절연층을 관통하는 제 2 콘택홀을 더 포함하고,
    상기 점착부재는 상기 제 1 및 제 2 콘택홀 각각에 형성되는 백라이트 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제 1 및 제 2 콘택홀 사이에 배치되는 백라이트유닛.
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