KR20200127083A - 백라이트 장치용 면광원 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고투명 기재를 적용하여 구조와 제조 공정을 단순화할 수 있는 디스플레이 장치의 백라이트용 LED 모듈에 관한 것으로, 본 실시예의 면광원 모듈은, 회로가 인쇄된 기판, 다수의 캐비티를 제공하면서 상기 기판 상에 결합되는 몰딩부, 상기 캐비티 내부에서 상기 기판에 실장되는 발광 소자, 상기 발광 소자를 밀봉하면서 상기 캐비티 내에 충진되는 밀봉층, 및, 다수의 상기 발광 소자와 1:1로 대응되는 위치에 형성되는 다수의 차광패턴을 가지며, 서로 대응하는 상기 발광 소자와 상기 차광패턴의 수직 중심축이 일치하도록 상기 밀봉층 상면에 라미네이팅되는 확산부재를 포함하여, 상기 발광 소자에서 출사되는 빛이 상기 차광패턴에 의하여 반사 및 확산되고, 상기 확산부재 영역 내에서 믹싱되어 출사된다.

Description

백라이트 장치용 면광원 모듈{Light source module for backlight unit}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고투명 기재를 적용하여 구조와 제조 공정을 단순화할 수 있는 디스플레이 장치의 백라이트용 LED 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 영상 신호를 전달받아 표시하는 장치로, TV나 모니터 등이 이에 속하며, 영상을 표시하기 위한 수단으로 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display Device), 유기발광장치(OLED : Organic Light Emitting Display), 플라즈마표시장치(PDP : Plasma Display Panel) 등 다양한 장치가 이용되고 있다.
LCD는 다른 표시장치와는 달리 그 자체에서 빛을 발하지 못하여, 고품질의 화상을 실현하기 위해서는 반드시 별도의 외부 광원을 필요로 한다. 따라서 LCD는 액정패널 외에 면광원의 백라이트 장치를 더 포함하고, 백라이트 장치가 액정패널로 고휘도의 광원을 균일하게 공급함으로써 양질의 화상을 구현하게 된다. 이와 같이 백라이트 장치는 LCD와 같은 디스플레이 장치의 화상을 실현하기 위한 면조명 장치를 말하며, 광원이 배치되는 위치에 따라 직하형(Direct Lighting type) 또는 측면형(Edge Lighting type) 백라이트 장치로 구분된다. 백라이트 장치의 광원으로는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 장점을 갖는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)가 주로 이용되고 있다.
직하형 백라이트 장치에서 널리 사용되는 LED 소자는 백라이트 장치의 두께를 줄이는 동시에 광을 균일하게 조사할 수 있도록, 1차로 LED 소자에서 발생된 빛을 2차 렌즈를 통해서 넓게 분산시킬 수 있다.
그러나, 종래의 백라이트 장치는 2차 렌즈와 같이 특정 기구물을 삽입하여 제품의 전체적인 두께가 증가되며, 제품의 슬림화, 경량화 또는 플렉시블한 제품을 만드는 데에 한계가 있고, 성형성이 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국공개특허 10-2015-0050655호에는 '면광원 디스플레이 장치'를 소개하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 선행문헌에 의한 종래의 면광원 디스플레이 장치는, 기판(11) 상에 소정의 간격을 확보하면서 다수의 발광 소자(12)가 형성되고, 발광 소자(12)의 하면과 상면에 각각 제 1 반사층(13), 제 2 반사층(14)이 형성된다. 또한, 발광 소자(12) 사이의 공간에는 투명 수지층(15)이 채워지고, 발광 소자(12)와 투명 수지층(15) 상부에는 파장변환시트(16)가 결합된다.
상기 면광원 디스플레이 장치는 발광 소자(12)에서 출사되는 빛은 제 1 반사층(13)과 제 2 반사층(14)에 반사되면서 측면의 투명 수지층(15)으로 출사된 후, 상측으로 출사된다.
상기와 같은 종래의 면광원 디스플레이 장치는 슬림화 및 경량화에 유리한 장점을 나타낸다. 그러나 종래의 면광원 디스플레이 장치는, 발광 소자의 빛이 제 1 반사층 및 제 2 반사층에 의하여 측면으로 유도되어 출사되므로, 전체적인 휘도에 불리한 단점이 있다.
또한, 종래의 면광원 디스플레이 장치는, 발광 소자 상면에 반사층이 형성되므로, 반사층에 의한 암부 영역과 그 사이의 명부 영역에서 빛이 충분히 믹싱(mixing)되지 못하여 광 균일도가 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 면광원 디스플레이 장치는, 휘도를 향상시키기 위하여 탑뷰 방식의 발광 소자를 채용하는 경우 발광 소자에 의한 핫 스팟(hot spot)이 시인되어 광 특성이 저하되는 문제점 있다.
한국공개특허 10-2015-0050655호(2015.05.11. 출원공개)
본 발명의 과제는, 백라이트 장치의 슬림화에 유리한 면광원 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 과제는, 높은 휘도를 나타냄과 동시에 핫 스팟을 방지하여 광 균일도를 향상시킬 수 있는 직하형 백라이트 장치의 면광원 모듈을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 실시예의 면광원 모듈은, 회로가 인쇄된 기판, 다수의 캐비티를 제공하면서 상기 기판 상에 결합되는 몰딩부, 상기 캐비티 내부에서 상기 기판에 실장되는 발광 소자, 상기 발광 소자를 밀봉하면서 상기 캐비티 내에 충진되는 밀봉층, 및, 다수의 상기 발광 소자와 1:1로 대응되는 위치에 형성되는 다수의 차광패턴을 가지며, 서로 대응하는 상기 발광 소자와 상기 차광패턴의 수직 중심축이 일치하도록 상기 밀봉층 상면에 라미네이팅되는 확산부재를 포함하여, 상기 발광 소자에서 출사되는 빛이 상기 차광패턴에 의하여 반사 및 확산되고, 상기 확산부재 영역 내에서 믹싱되어 출사된다.
여기서, 상기 밀봉층은, 점착력을 갖는 실리콘 소재로 구성될 수 있다.
또한, 상기 차광패턴은, 상기 확산부재 상면에 형성되고, 반구형, 반타원형 또는 다각형의 피라미드 형상의 입체 구조를 이룰 수 있다.
또한, 상기 몰딩부는, 상기 캐비티 측면의 제 1 반사면과, 상면의 제 2 반사면을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 반사면은, 경사면 또는 볼록한 곡면 형상을 이룰 수 있다.
본 발명은, 투명 수지 소재의 확산부재과 그 일면에 형성되는 차광부재에 의하여 광 균일도를 제어함으로써, 광 확산 렌즈와 같은 별도의 구성이 요구되지 않아 백라이트 장치의 슬림화에 유리하고 구조를 단순화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스크린 프린팅 공정으로 캐비티 내에 투명 수지가 충진될 수 있고, 별도의 접착 공정 없이 확산부재가 라미네이팅될 수 있어, 제조 공정을 단순화하고 제조 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 면광원 디스플레이 장치를 나타낸 단면도,
도 2는 본 과제의 실시예에 따른 면광원 모듈의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 3은 도 2의 면광원 모듈을 나타낸 I-I 단면도,
도 4는 본 실시예에 따른 면광원 모듈의 제조 과정을 나타낸 공정도,
도 5는 본 과제의 다른 실시예에 따른 면광원 모듈을 나타낸 단면도.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
후술되는, 본 실시예의 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시예에 관련하여 다른 실시예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이, 면적 및 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
도 2는 본 과제의 실시예에 따른 면광원 모듈의 주요 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 면광원 모듈을 나타낸 I-I 방향의 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 실시예의 면광원 모듈은, 회로가 인쇄된 기판(100)과, 기판(100)에 실장되는 다수의 LED 소자(200), 기판(100) 상에 LED 소자(200)가 배치되는 캐비티(310, cavity)를 형성하면서 소정의 높이로 형성되는 몰딩부(300), 캐비티(310) 내부에 충진되면서 LED 소자(200)를 밀봉하는 밀봉층(400), 차광패턴(510)을 가지면서 밀봉층(400)에 라미네이팅되는 확산부재(500)를 포함한다.
구체적으로 살펴보면, 기판(100)은 LED 소자(200)를 구동시키기 위한 소정의 회로가 인쇄되면, 인쇄회로기판(PCB)이나 플렉시블 인쇄회로기판(FPCB) 등으로 구성될 수 있다.
LED 소자(200)는 면광원 모듈의 발광원으로, 다이 본딩 및 와이어 본딩으로 기판(100)에 실장되어 전기적으로 연결된다. LED 소자(200)는 소정의 간격을 이루면서 가로, 세로 및 임의의 방향으로 다수 개 실장된다. LED 소자(200)는 상측으로 빛을 발하는 탑 뷰(top view) 방식의 소자 또는 상측 출광면을 포함하는 다면 발광 소자로 구성될 수 있다.
몰딩부(300)는 LED 소자(200)가 실장되기 위한 공간인 캐비티(310)를 형성한다. 이를 위한 몰딩부(300)는 기판(100) 상에 소정의 높이를 갖는 격벽 형상을 이루고, 몰딩부(300)의 높이는 LED 소자(200)를 보호할 수 있도록 적어도 LED 소자(200)보다 높은 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 몰딩부(300)가 형성하는 하나의 캐비티(310) 내에는 하나 또는 다수의 LED 소자(200)가 실장될 수 있다. 이러한 몰딩부(300)는 절연 소재의 수지가 플레이트 형상으로 형성된 후 기판(100)에 결합되거나, 인서트 몰딩 등의 공정으로 절연 수지를 기판(100) 상에 직접 몰딩하여 형성할 수 있다.
또한, 몰딩부(300)는 캐비티(310)를 통하여 LED 소자(200)를 노출시키면서 LED 소자(200)에서 출사되는 빛을 반사시키는 반사부재로 기능한다. 이를 위한 몰딩부(300)는 고반사율을 갖는 소재로 구성될 수 있다. 따라서, 몰딩부(300)는 캐비티(310) 측면에 형성되는 수직 방향의 제 1 반사면(320)과, 상면에 형성되는 제 2 반사면(330)을 포함한다. 제 1 반사면(320)은 수직 방향의 반사면을 형성하여 LED 소자(200)에서 측면으로 출사되는 빛을 광 믹싱 공간(S)으로 반사시키고, 제 2 반사면(330)은 수평 방향의 반사면을 형성하여 차광패턴(510)에서 반사되거나 광 믹싱 공간(S)에 분포하는 빛을 상측으로 반사한다.
밀봉층(400)은 투명 수지가 캐비티(310) 내부에 충진되어 LED 소자(200)를 보호하고, LED 소자(200)에서 출사되는 빛을 확산시키는 기능을 한다. 이를 위한 밀봉층(400)은 고투명도를 갖는 수지 재질로 구성될 수 있으며, 일 예로, PS, PC, PMMA, PE, PET, PP, MMA-styrene 중 어느 하나 이상을 포함하는 투명 소재로 구성될 수 있고, 고투명도를 갖는 소재라면 그 종류에 한정되지 않는다.
밀봉층(400)을 겔(gel) 상의 투명 수지를 스크린 인쇄(Screen Printing) 공정으로 캐비티(310) 내부에 충진하고, 이를 경화시켜 형성할 수 있다. 따라서, 밀봉층(400)은 두께나 밀도 등의 균일성(uniformity)이 향상될 수 있다. 밀봉층(400)에는 필요에 따라 광 확산을 위하여 광 산란재가 분산될 수 있다. 또한, 밀봉층(400) 내부에는 LED 소자(200)의 종류에 따라 빛의 파장을 변환시키기 위한 형광체도 분산될 수 있다.
밀봉층(400)은 캐비티(310) 내부의 공간과 함께 확산부재(500)를 효율적으로 라미네이팅 시키기 위하여 제 2 반사면(330)에도 형성될 수 있다. 이때, 제 2 반사면(330)에 형성되는 밀봉층(400)의 두께는, 확산부재(500)가 접착될 수 있는 정도의 두께로서, 스크린 인쇄 공정에 따라 투명 수지가 제 2 반사면(330) 표면에 인쇄되는 정도로도 충분하다. 따라서 밀봉층(400)을 구성하는 실리콘 수지는 그 자체에서 점착성을 나타내므로, 별도의 접착 수단이 적용되지 않더라도 확산부재(500)가 쉽게 결합될 수 있다.
확산부재(500)는 밀봉층(400) 상면에 접합되어 밀봉층(400)을 보호하고 LED 소자(200)에서 출사된 빛이 믹싱되는 광 믹싱 공간(S)을 제공한다. 이를 위한 확산부재(500)는 높은 투명도를 갖는 수지로 구성될 수 있으며, 일 예로, PC, PS, PMMA 등의 투명 시트 또는 플레이트가 이용될 수 있다.
또한, 확산부재(500)는 광 믹싱이 충분히 이루어지기 위하여 최소의 광학 거리(OD)가 확보되는 두께를 갖는다. 따라서 본 실시예의 면광원 장치는 LED 소자(200)의 출사 특성에 따라 소정의 두께를 갖는 확산부재(500)를 적용함으로써, 최상의 광 균일도를 나타내는 면광원 장치를 제공할 수 있다. 본 실시예에서는 확산부재(500)는 0.05 내지 4.5mm의 두께를 가질 수 있다.
또한, 확산부재(500)는 차광패턴(510)을 구비한다. 차광패턴(510)은 LED 소자(200)의 상면으로 출사되는 빛을 LED 소자 사이의 공간으로 반사 및 확산시켜 면광원 모듈에서 출사되는 빛의 전체적인 광 균일도를 향상시킨다. 이를 위한 차광패턴(510)은 소정의 반사율을 갖는 잉크 또는 수지가 확산부재(500) 상면에 코팅되어 형성될 수 있다.
또한, 차광패턴(510)은, 적어도 LED 소자(200)의 출광면 보다 큰 직경을 가지며, 일 예로, 반구 형상, 반타원 형상 또는 다각형의 피라미드 형상의 입체 구조를 이룰 수 있다. 또한, 차광패턴(510)은 LED 소자(200)와 1:1로 대응하는 위치에서 다수 개 형성된다. 차광패턴(510)을 갖는 확산부재(500)는 라미네이팅으로 밀봉층(400) 상면에 직접 접착된다. 밀봉층(400)이 실리콘과 같은 수지 재질로 이루어짐에 따라 확산부재(500)는 별도의 접착부재 없이 쉽게 접착될 수 있기 때문이다.
이와 같은 본 실시예의 면광원 모듈은, 투명 소재인 확산부재과 그 일면에 형성되는 차광부재에 의하여 광 균일도를 제어함으로써, 광 확산 렌즈와 같은 별도의 구성이 요구되지 않아 백라이트 장치의 슬림화에 유리하고 구조를 단순화하는 효과가 있으며, 별도의 접착부재 없이 확산부재를 직접 라미네이팅하는 공정으로 제조될 수 있어 제조 공정을 단순화한다.
도 4는 본 실시예에 따른 면광원 모듈의 제조 과정을 나타낸 공정도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 면광원 모듈은, LED 소자(200)가 실장되고, LED 소자(200)의 주위를 따라 몰딩부(300)가 형성된 기판(100)을 준비한다. 몰딩부(300)는 캐비티(310)가 형성된 플레이트를 제조하여 기판(100)에 결합하거나, 기판(100)상에 직접 절연 수지를 몰딩하여 형성할 수 있다. 기판(100)을 준비한 후, 도시된 바와 같이 캐비티(310) 내부에 스크린 프린팅을 이용하여 투명 수지를 충진한다. 투명 수지의 충진은 1 ~ 2회 정도의 스크린 프린팅으로 충분히 이루어질 수 있어 공정 시간을 단축할 수 있으며, 동시에 충진된 투명 수지는 우수한 균일도를 가질 수 있다. 충진된 투명 수지는 조건에서 경화하여 밀봉층을 형성한다.
그리고 일면에 차광패턴(510)이 형성된 확산부재(500)를 별도의 공정에서 제조하여 준비하고, 롤링 장치를 이용하여 확산부재(500)를 밀봉층(400) 상면에 라미네이팅 한다. 이때, 다수의 차광패턴(510)과 LED 소자(200)는 1:1로 대응되어야 하고, 서로 대응하는 차광패턴(510)과 LED 소자(200)의 수직 중심축이 일치하도록 라미네이팅되어야 한다. 확산부재(500)는 밀봉층(400)의 점착력을 이용하여 접착되므로, 접착을 위한 별도의 몰딩 공정이 삭제될 수 있다.
또한, 확산부재(500)를 라미네이팅 한 후 차광패턴(510)을 보호하고 있는 보호지(500')를 제거함으로써, 면광원 모듈이 완성된다.
도 5는 본 과제의 다른 실시예에 따른 면광원 모듈을 나타낸 단면도이다.
본 실시예의 면광원 모듈은 몰딩부(300)에 구비되는 제 1 반사면(320)이 경사면 구조를 갖는다. 즉, 캐비티(310)는 상측으로 갈수록 폭이 증가하도록 제 1 반사면(320)이 상향 경사를 이룬다. 이러한 경사 구조의 제 1 반사면(320)은 LED 소자(200)에서 출사되는 빛을 LED 소자 사이의 공간으로 분산시켜 광 균일도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 제 1 반사면(320)은 볼록한 곡면 형상을 이룰 수 있다. 곡면 형상의 제 1 반사면(320)은 제 1 반사면(320)과 제 2 반사면(330)의 연결부에서 꺾임 모서리를 형성하지 않으므로, 제 1 반사면(320)과 제 2 반사면(330)의 연결부 표면에 발생될 수 있는 표면 장력을 완화시킨다. 따라서, 볼록한 곡면 형상의 제 1 반사면(320)은 밀봉층(400) 형성을 위한 투명 수지 경화시 표면 장력에 의한 리플로우(reflow) 발생을 최소로 하여 리플로우에 의한 광 특성 저하를 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
100 : 기판
200 : LED 소자
300 : 몰딩부 310 : 캐비티
320 : 제 1 반사면 330 : 제 2 반사면
400 : 밀봉층
500 : 확산부재 510 : 차광패턴

Claims (5)

  1. 회로가 인쇄된 기판;
    다수의 캐비티를 제공하면서 상기 기판 상에 결합되는 몰딩부;
    상기 캐비티 내부에서 상기 기판에 실장되는 발광 소자;
    상기 발광 소자를 밀봉하면서 상기 캐비티 내에 충진되는 밀봉층; 및
    다수의 상기 발광 소자와 1:1로 대응되는 위치에 형성되는 다수의 차광패턴을 가지며, 서로 대응하는 상기 발광 소자와 상기 차광패턴의 수직 중심축이 일치하도록 상기 밀봉층 상면에 라미네이팅되는 확산부재;를 포함하여,
    상기 발광 소자에서 출사되는 빛이 상기 차광패턴에 의하여 반사 및 확산되고, 상기 확산부재 영역 내에서 믹싱되어 출사되는, 백라이트 장치용 면광원 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉층은,
    점착력을 갖는 실리콘 소재로 구성되는, 백라이트 장치용 면광원 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 차광패턴은,
    상기 확산부재 상면에 형성되고, 반구형, 반타원형 또는 다각형의 피라미드 형상의 입체 구조를 이루는, 백라이트 장치용 면광원 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 몰딩부는,
    상기 캐비티 측면의 제 1 반사면과, 상면의 제 2 반사면을 갖는, 백라이트 장치용 면광원 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 반사면은,
    경사면 또는 볼록한 곡면 형상을 이루는, 백라이트 장치용 면광원 모듈.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115407551B (zh) * 2021-05-28 2024-03-15 海信视像科技股份有限公司 一种显示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100437276C (zh) * 2005-08-05 2008-11-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 直下式背光模组及液晶显示装置
JP2008153553A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置およびその製造方法
KR101040377B1 (ko) * 2008-10-07 2011-06-10 (주) 굿피앤씨 엘이디 조명 장치
KR101718486B1 (ko) * 2010-04-12 2017-04-04 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR101754228B1 (ko) * 2010-12-13 2017-07-07 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP2018082000A (ja) * 2016-11-15 2018-05-24 ミネベアミツミ株式会社 発光装置および発光装置の製造方法
JP2018101521A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 オムロン株式会社 導光板、面光源装置、表示装置及び電子機器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150050655A (ko) 2013-10-29 2015-05-11 주식회사 루멘스 면광원 디스플레이 장치, 조명 장치 및 이를 갖는 백라이트 유닛

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