WO2023033331A1 - 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2023033331A1
WO2023033331A1 PCT/KR2022/009333 KR2022009333W WO2023033331A1 WO 2023033331 A1 WO2023033331 A1 WO 2023033331A1 KR 2022009333 W KR2022009333 W KR 2022009333W WO 2023033331 A1 WO2023033331 A1 WO 2023033331A1
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WO
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light emitting
emitting diode
wiring pattern
partial
light
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PCT/KR2022/009333
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English (en)
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장혁준
김성열
김형석
박경수
이영민
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삼성전자주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details

Definitions

  • the disclosed invention relates to a light emitting diode module in which a plurality of light emitting diodes are disposed and a display device including the same.
  • the display device is a type of output device that visually displays data information such as characters or figures and images, and may include televisions, various monitors, and various portable terminals (eg, laptop computers, tablet PCs, and smartphones). .
  • Display devices include a self-luminous display device using a display panel that emits light by itself, such as an organic light emitting diode (OLED), and a display that needs to receive light from a backlight unit, such as a liquid crystal display (LCD). It can be classified as a non-emission display device using a panel.
  • OLED organic light emitting diode
  • LCD liquid crystal display
  • the backlight unit may be classified into a direct type in which the light source is disposed at the rear of the display panel and an edge type in which the light source is disposed at the side of the display panel according to the position of the light source.
  • the direct type backlight unit may include a light source module in which a plurality of light emitting diodes are mounted on a printed circuit board.
  • One aspect of the disclosed invention is a bar type light emitting diode module capable of reducing noise due to magnetic field generation by forming wiring patterns in a shape bent a plurality of times so that drive currents flowing adjacently flow in opposite directions to each other, and A display device including the same is provided.
  • a bar-type light emitting diode module includes a bar-shaped substrate; a plurality of light emitting diodes disposed on the substrate; and a wiring pattern formed on the substrate to transmit driving current to the plurality of light emitting diodes, wherein the wiring pattern has a shape bent a plurality of times so that the driving current flowing adjacently and in parallel flows in an opposite direction.
  • the plurality of light emitting diodes are connected in series, and the wiring pattern includes a plurality of connection wires connecting two light emitting diodes connected adjacently among the plurality of light emitting diodes connected in series.
  • Each of the plurality of connection wires may have a shape bent at least twice.
  • Each of the plurality of connection wires may have a shape bent at least twice by 90 degrees.
  • the wiring pattern may include a plurality of partial wirings divided by the curves and having a straight line shape.
  • a current may flow in an opposite direction to a pair of partial wires arranged in parallel and adjacent to each other among the plurality of partial wires.
  • a distance between the pair of partial wires may be less than a first reference value.
  • a length of a partial wiring perpendicular to the pair of partial wirings among the plurality of partial wirings may be less than a second reference value.
  • One end of the wiring pattern is connected to an anode terminal to which a driving voltage is applied, the other end of the wiring pattern is connected to a cathode terminal to which a ground voltage is applied, and one end of the wiring pattern and the other end of the wiring pattern are the same. direction can be located.
  • the wiring pattern includes a partial wiring of a straight line connecting a cathode electrode of a light emitting diode disposed last along a direction in which the driving current flows among the plurality of light emitting diodes connected in series to the cathode terminal, and A distance between a partial wiring perpendicular to the partial wiring and a partial wiring of the straight line may be less than the first reference value.
  • a display device includes a bottom chassis; a plurality of light emitting diode modules fixed to the bottom chassis; a liquid crystal panel disposed in front of the plurality of light emitting diode modules; and a light emitting diode driver controlling driving current applied to the plurality of light emitting diode modules, wherein each of the plurality of light emitting diode modules includes a bar-shaped substrate; a plurality of light emitting diodes disposed on the substrate; and a wiring pattern formed on the substrate to transmit the driving current to the plurality of light emitting diodes, wherein the wiring pattern has a shape bent a plurality of times so that the driving current flowing adjacently and in parallel flows in an opposite direction.
  • the plurality of light emitting diodes may be connected in series, and the wiring pattern may include a plurality of connection wires connecting two light emitting diodes connected adjacently among the plurality of light emitting diodes connected in series.
  • Each of the plurality of connection wires may have a shape bent at least twice.
  • Each of the plurality of connection wires may have a shape bent at least twice by 90 degrees.
  • the wiring pattern may include a plurality of partial wirings divided by the curves and having a straight line shape.
  • a current may flow in an opposite direction to a pair of partial wires arranged in parallel and adjacent to each other among the plurality of partial wires.
  • a distance between the pair of partial wires may be less than a first reference value.
  • a length of a partial wiring perpendicular to the pair of partial wirings among the plurality of partial wirings may be less than a second reference value.
  • One end of the wiring pattern is connected to an anode terminal to which a driving voltage is applied, the other end of the wiring pattern is connected to a cathode terminal to which a ground voltage is applied, and one end of the wiring pattern and the other end of the wiring pattern are the same. direction can be located.
  • the wiring pattern includes a partial wiring of a straight line connecting a cathode electrode of a light emitting diode disposed last along a direction in which the driving current flows among the plurality of light emitting diodes connected in series to the cathode terminal, and A distance between a partial wiring perpendicular to the partial wiring and a partial wiring of the straight line may be less than the first reference value.
  • noise due to the generation of a magnetic field can be reduced by forming wiring patterns in a shape bent a plurality of times so that drive currents flowing adjacently flow in opposite directions.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of an appearance of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating an example of a structure of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is a cross-sectional side view illustrating an example of a liquid crystal panel included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a backlight unit included in a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 5 and 6 are views showing an example of a light emitting diode array of a light emitting diode module according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the structure of a light source included in a light source module of a display device.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view showing the structure of a light source included in a light source module of a display device.
  • FIG. 9 is a control block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a driving current pattern in the case of controlling the brightness of a light emitting diode by PAM control.
  • FIG. 11 is a diagram showing a driving current pattern in the case of controlling the brightness of a light emitting diode by PWM control.
  • FIG. 12 is a diagram showing a magnetic field formed by a current flowing in a conducting wire.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an effect of canceling a magnetic field by currents flowing in opposite directions.
  • 14 to 16 are diagrams illustrating examples of wiring patterns applicable to a light emitting diode module according to an exemplary embodiment.
  • 17 is a diagram illustrating another definition of a wiring pattern in a light emitting diode module according to an exemplary embodiment.
  • 18 to 20 are diagrams illustrating other examples of wiring patterns applicable to a light emitting diode module according to an exemplary embodiment.
  • 21 is a diagram illustrating a wiring pattern applicable to a case where light emitting diodes connected in series are arranged in a two-dimensional manner in a light emitting diode module according to an exemplary embodiment.
  • ordinal numbers such as “first” and “second” are used to distinguish a plurality of components from each other, and the ordinal numbers used indicate the order of arrangement between components, manufacturing order, or importance. It is not.
  • the identification code is used to refer to each step, and this identification code does not limit the order of each step. It can be.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of an appearance of a display device according to an exemplary embodiment.
  • the display device 10 is a device capable of processing an image signal received from the outside and visually displaying the processed image.
  • the display device 10 is a television (TV) is exemplified, but is not limited thereto.
  • the display device 10 may be implemented as various types of monitors, portable multimedia devices, and portable communication devices in addition to TVs. Any device that visually displays an image may be the display device 10, and the type is not limited.
  • the display device 10 may be a large format display (LFD) installed outdoors, such as on a roof of a building or at a bus stop.
  • LFD large format display
  • the outdoors is not necessarily limited to the outdoors, and even indoors, such as a subway station, a shopping mall, a movie theater, a company, and a store, can be included in the outdoors as long as a large number of people can come and go.
  • the display device 10 may receive content including video and audio signals from various content sources, and output video and audio corresponding to the video and audio signals.
  • the display device 10 may receive content data through a broadcast reception antenna or a wired cable, receive content data from a content reproducing device, or receive content data from a content providing server of a content provider.
  • the display device 10 may include a main body 11 and a screen 12 displaying an image I.
  • the main body 11 forms the exterior of the display device 10, and parts for displaying an image I or performing various functions may be provided inside the main body 11.
  • the main body 11 shown in FIG. 1 has a flat plate shape, but the shape of the main body 11 is not limited to that shown in FIG. 1 .
  • the main body 11 may have a curved shape.
  • the screen 12 is formed on the front surface of the main body 11 and can display an image I.
  • the screen 12 may display a still image or a moving image.
  • the screen 12 may display a 2D flat image or a 3D stereoscopic image using the parallax of both eyes of the user.
  • a plurality of pixels P are formed on the screen 12, and an image I displayed on the screen 12 may be implemented by light emitted from each of the plurality of pixels P.
  • an image I may be formed on the screen 12 by combining light emitted from each of the plurality of pixels P.
  • Each of the plurality of pixels P may emit light of various brightnesses and colors. In order to emit light of various colors, each of the plurality of pixels P may include sub-pixels PR , P G , and P B .
  • the sub-pixels PR , P G , and P B include a red sub-pixel P R capable of emitting red light, a green sub-pixel P G capable of emitting green light, and a blue sub-pixel emitting light. It may include a blue sub-pixel (P B ) capable of
  • red light may refer to light having a wavelength of approximately 620 nm to 750 nm.
  • Green light may refer to light having a wavelength of approximately 495 nm to 570 nm.
  • Blue light may refer to light having a wavelength of approximately 450 nm to 495 nm.
  • red light from the red sub-pixel PR By combining red light from the red sub-pixel PR, green light from the green sub-pixel PG, and blue light from the blue sub-pixel PB, light of various brightnesses and colors is emitted from each of the plurality of pixels P. can do.
  • the display device 10 is a non-emission display device to which light is supplied from a backlight unit.
  • the display device 10 is a liquid crystal display device including a liquid crystal panel and a backlight unit will be described as an example.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating an example of a structure of a display device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view illustrating an example of a liquid crystal panel included in the display device according to an exemplary embodiment.
  • various components for generating an image I displayed on the screen 12 may be provided inside the main body 11 .
  • the main body 11 includes a backlight unit 100 as a surface light source, a liquid crystal panel 20 that blocks or passes light emitted from the backlight unit 100, and the backlight unit 100. And a control board 50 that controls the operation of the liquid crystal panel 20 and a power board 60 that supplies power to the backlight unit 100 and the liquid crystal panel 20 may be provided.
  • the body 11 includes a liquid crystal panel 20, a backlight unit 100, a bezel 13 for supporting the control board 50 and the power board 60, a frame middle mold 14, a bottom chassis 15, A back cover 16 may be included.
  • the backlight unit 100 may include a point light source emitting monochromatic light or white light. Also, the backlight unit 100 may refract, reflect, and scatter light in order to convert light emitted from a point light source into uniform surface light. As such, the backlight unit 100 may emit uniform surface light toward the front by refracting, reflecting, and scattering the light emitted from the point light source.
  • the backlight unit 100 is described in more detail below.
  • the liquid crystal panel 20 is provided in front of the backlight unit 100 and can block or pass light emitted from the backlight unit 100 to form an image I.
  • the front surface of the liquid crystal panel 20 forms the screen 12 of the display device 10 described above, and the liquid crystal panel 20 may form a plurality of pixels P.
  • Each of the plurality of pixels P of the liquid crystal panel 20 can independently block or pass the light of the backlight unit 100, and the light passed by the plurality of pixels P is reflected on the screen 12.
  • a displayed image I may be formed.
  • a plurality of pixels P may be arranged in a 2D matrix form.
  • the liquid crystal panel 20 includes a first polarizing film 21, a first transparent substrate 22, a pixel electrode 23, a thin film transistor 24, a liquid crystal layer 25, and a common electrode 26. ), a color filter 27, a second transparent substrate 28, and a second polarizing film 29.
  • the first transparent substrate 22 and the second transparent substrate 28 may fix and support the pixel electrode 23, the thin film transistor 24, the liquid crystal layer 25, the common electrode 26 and the color filter 27. there is.
  • These first and second transparent substrates 22 and 28 may be made of tempered glass or transparent resin.
  • the first polarizing film 21 and the second polarizing film 29 are provided outside the first transparent substrate 22 and the second transparent substrate 28 .
  • the first polarization film 21 and the second polarization film 29 may transmit specific polarized light and block other polarized light, respectively.
  • the first polarization film 21 may pass polarized light in a first direction and block other polarized light.
  • the second polarization film 29 may transmit polarized light in the second direction and block other polarized light.
  • the first direction and the second direction may be orthogonal to each other. For this reason, polarized light passing through the first polarizing film 21 cannot pass through the second polarizing film 29 .
  • the color filter 27 may be provided inside the second transparent substrate 28 .
  • the color filter 27 may include a red filter 27R for passing red light, a green filter 27G for passing green light, and a blue filter 27G for passing blue light.
  • the red filter 27R, the green filter 27G, and the blue filter 27B may be arranged side by side with each other.
  • An area where the color filter 27 is formed may correspond to the pixel P described above.
  • the area where the red filter 27R is formed corresponds to the red sub-pixel P R
  • the area where the green filter 27G is formed corresponds to the green sub-pixel P G
  • the area where the blue filter 27B is formed corresponds to the blue sub-pixel P R . It may correspond to the sub-pixel P B .
  • the pixel electrode 23 may be provided inside the first transparent substrate 22
  • the common electrode 26 may be provided inside the second transparent substrate 28 .
  • the pixel electrode 23 and the common electrode 26 are formed of a metal material that conducts electricity, and can generate an electric field for changing the arrangement of the liquid crystal molecules 115a constituting the liquid crystal layer 25 .
  • a thin film transistor (TFT) 24 may be provided inside the second transparent substrate 22 .
  • the thin film transistor 24 may pass or block current flowing through the pixel electrode 23 .
  • an electric field may be formed or removed between the pixel electrode 23 and the common electrode 26 .
  • the liquid crystal layer 25 is formed between the pixel electrode 23 and the common electrode 26, and is filled with liquid crystal molecules 25a.
  • Liquid crystal represents an intermediate state between a solid (crystal) and a liquid.
  • Liquid crystals also exhibit optical properties according to changes in the electric field. For example, the direction of the arrangement of molecules constituting the liquid crystal may change according to the change of the electric field.
  • Optical properties of the liquid crystal layer 25 may vary depending on whether an electric field passes through the liquid crystal layer 25 .
  • a cable 20a for transmitting image data to the liquid crystal panel 20 and a display driver integrated circuit for processing digital image data and outputting an analog image signal (A Display Driver Integrated Circuit (DDI) 30 (hereinafter referred to as a 'panel driver') may be provided.
  • DPI Display Driver Integrated Circuit
  • the cable 20a may electrically connect the panel driver 30 to the control board 50 and the power board 60 . Also, the cable 20a may electrically connect the panel driver 30 and the liquid crystal panel 20 .
  • the cable 20a may be a flexible flat cable and/or a film cable.
  • the panel driver 30 may receive image data from the control board 50 and power from the power board 60 through the cable 20a. In addition, the panel driver 30 may provide image data and driving current to the liquid crystal panel 20 through the cable 20a.
  • the cable 20a and the panel driver 30 may be integrally provided.
  • the cable 20a and the panel driver 30 may be implemented as a chip on film (COF) or a tape carrier packet (TCP).
  • COF chip on film
  • TCP tape carrier packet
  • the panel driver 30 may be disposed on the cable 20a.
  • the panel driver 30 may be disposed on the liquid crystal panel 20 .
  • the control board 50 may include a processor and a memory for controlling operations of the liquid crystal panel 20 and the backlight unit 100 .
  • the control circuit may process image data received from an external content source, transmit image data to the liquid crystal panel 20 , and transmit dimming data to the backlight unit 100 .
  • the power board 60 may supply power to the liquid crystal panel 20 and the backlight unit 100 .
  • the liquid crystal panel 20 may block or pass light emitted from the backlight unit 100 using supplied power.
  • the backlight unit 100 may emit light using supplied power.
  • the control board 50 and the power board 60 may be implemented with a printed circuit board and various circuits mounted on the printed circuit board.
  • the control board 50 may include a control circuit board on which a processor and a memory are mounted.
  • the power board 60 may include a power circuit board on which components such as capacitors, coils, resistors, and processors are mounted.
  • FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating examples of an arrangement of light emitting diodes of a light emitting diode module according to an exemplary embodiment.
  • the backlight unit 100 includes a plurality of light source modules 110, a reflective sheet 120, a diffuser plate 130, and an optical sheet (which improves the luminance of emitted light). 140) may be included.
  • the plurality of light source modules 110 may include a plurality of light sources 111 each emitting light and a substrate 112 supporting and fixing the plurality of light sources 111 .
  • each of the plurality of light source modules 110 may be implemented as a bar type. That is, the substrate 112 on which the plurality of light sources 111 are mounted may have a bar shape.
  • a plurality of bar-type light source modules 110 may be disposed on the front surface of the bottom chassis 101 at predetermined intervals.
  • Methods of fixing the light source module 110 to the bottom chassis 101 include a method of using double-sided tape, a method of fastening with screws, a method of assembling to a guide provided in the bottom chassis 101, and the like.
  • the number of light sources 111 may be reduced by using a bar-type light source module 110 in the backlight unit 100 . Accordingly, the defect rate of the backlight unit 100 can be reduced, productivity can be improved, and repair of the backlight unit 100 can be facilitated. In addition, even if the number of light sources 111 is reduced, high luminance and high contrast ratio can be secured by adjusting the driving current supplied to the light sources 111 .
  • the reflective sheet 120 may reflect light emitted from the plurality of light sources 111 forward or in a direction close to the forward direction.
  • a plurality of through holes 120a are formed in the reflective sheet 120 at positions corresponding to each of the plurality of light sources 111 of the light source module 110 .
  • the light source 111 of the light source module 110 passes through the through hole 120a and protrudes forward of the reflective sheet 120, thereby emitting light from the front of the reflective sheet 120.
  • the reflective sheet 120 may reflect light emitted from the plurality of light sources 111 toward the reflective sheet 120 toward the diffusion plate 130 .
  • the diffusion plate 130 may be provided in front of the light source module 110 and the reflective sheet 120 .
  • the diffusion plate 130 can evenly disperse the light emitted from the light source 111 of the light source module 110 .
  • the optical sheet 140 may include various sheets for improving luminance and uniformity of luminance.
  • the optical sheet 140 may include a diffusion sheet 141 , a first prism sheet 142 , a second prism sheet 143 , a reflective polarizing sheet 144 , and the like.
  • the diffusion sheet 141 diffuses light for uniformity of luminance. Light emitted from the light source 111 may be diffused by the diffusion plate 130 and diffused again by the diffusion sheet 141 included in the optical sheet 140 .
  • the first and second prism sheets 142 and 143 may increase luminance by condensing the light diffused by the diffusion sheet 141 .
  • the first and second prism sheets 142 and 143 include triangular prism-shaped prism patterns, and a plurality of the prism patterns are adjacently arranged to form a plurality of band shapes.
  • the reflective polarizing sheet 144 is a type of polarizing film and may transmit some of the incident light and reflect another part in order to improve luminance. For example, polarized light in the same direction as the predetermined polarization direction of the reflective polarizing sheet 144 may be transmitted, and polarized light in a direction different from that of the reflective polarizing sheet 144 may be reflected.
  • the light reflected by the reflective polarizing sheet 144 is recycled inside the backlight unit 100, and the luminance of the display device 10 can be improved by such light recycling.
  • the optical sheet 140 is not necessarily limited to the structure shown in FIG. 4 , and some of the sheets shown in FIG. 4 may be omitted or other sheets not shown in FIG. 4 may be further included.
  • the substrate 112 may be formed of a synthetic resin, tempered glass, or a printed circuit board (PCB) on which a conductive power supply line for supplying power to the light source 111 is formed.
  • PCB printed circuit board
  • the plurality of light sources 111 may be mounted on the substrate 112 according to a predetermined arrangement so that light of uniform luminance is emitted from the backlight unit 100 .
  • the distance between one light source and light sources adjacent thereto may be the same.
  • the plurality of light sources 111 may be arranged in a line, may be arranged in a two-dimensional matrix form, or may be arranged in a zigzag form as another example.
  • the light source 111 used in the backlight unit 100 may include a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • FIG. 7 is a perspective view showing the structure of a light source included in a light source module of a display device
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view showing the structure of a light source included in a light source module of a display device.
  • each of the plurality of light sources 111 may include a light emitting diode (LED) chip 190 and an optical dome 180 . Therefore, in an embodiment to be described later, the light source module 110 will be referred to as a light emitting diode module 110 .
  • LED light emitting diode
  • the plurality of light sources 111 may pass through the through holes 120a at the rear of the reflective sheet 120 and protrude toward the front of the reflective sheet 120 . Accordingly, as shown in FIGS. 7 and 8 , portions of the light source 111 and the substrate 112 may be exposed toward the front of the reflective sheet 120 through the through hole 120a.
  • the light source 111 may include an electrical/mechanical structure positioned in an area defined by the through hole 120a of the reflective sheet 120 .
  • the light emitting diode chip 190 may be mounted on the board 112 in the form of a package, and may be directly mounted on the board 112 in a Chip On Board (COB) method without separate packaging as in the example. there is.
  • COB Chip On Board
  • the light emitting diode chip 190 may be manufactured in a flip chip type.
  • a flip chip type light emitting diode can directly fuse an electrode pattern to a substrate without using an intermediate medium such as a metal lead (wire) or a ball grid array (BGA). In this way, by omitting the metal lead (wire) or the ball grid array, the light source 111 can be miniaturized.
  • the substrate 112 may be formed by alternately stacking non-conductive insulation layers 251 and conduction layers 252 .
  • the conductive layer 252 may be made of various materials having electrical conductivity.
  • the conductive layer 252 may be made of various metal materials such as copper (Cu), tin (Sn), aluminum (Al), or an alloy thereof.
  • the dielectric of the insulating layer 251 may insulate between lines or patterns of the conductive layer 252 .
  • the insulating layer 251 may be formed of a dielectric for electrical insulation, for example, FR-4.
  • the wiring pattern 230 that transfers driving current to the light emitting diode 190 mounted on the substrate 112 may be implemented by a pattern formed on the conductive layer 252 .
  • a protection layer 253 is formed to prevent or suppress damage to the substrate 112 by external impact, chemical action (eg, corrosion, etc.), or optical action. It can be.
  • the protective layer 253 may include photo solder resist (PSR).
  • the protective layer 253 may cover the wiring pattern 230 to block the wiring pattern 230 from being exposed to the outside.
  • a window exposing a part of the wiring pattern 230 to the outside may be formed in the protective layer 253.
  • a portion of the wiring pattern 230 exposed to the outside by a window formed in the protective layer 253 may form an electrode pad 240 .
  • an electrode pad 240 electrically contacting the two electrodes 191a and 191b of the light emitting diode 190 may be formed by exposing a portion of the wiring pattern 230 to the outside.
  • the electrode pad 240 and the anode electrode 191a and the cathode electrode 191b of the light emitting diode chip 190 may be electrically contacted by soldering, and the wiring pattern 230 and the electrode pad 240 may be electrically contacted. Through this, power may be supplied to the light emitting diode chip 190 . When power is supplied, the light emitting diode chip 190 may emit light.
  • the optical dome 180 may be provided to cover the light emitting diode chip 190 .
  • the optical dome 180 may prevent or suppress damage to the light emitting diode chip 190 due to external mechanical action or external chemical action.
  • the optical dome 180 may prevent the light emitting diode chip 190 from being separated from the substrate 112 by an external impact.
  • the optical dome 180 may increase light emission efficiency of the light emitting diode chip 190 through index matching.
  • the light emitting diode chip 190 may include a transparent substrate, and light generated by the light emitting diode chip 190 may be emitted to the outside through the transparent substrate.
  • the optical dome 180 reduces the difference in refractive index between the transparent substrate and the air so that the light emitted from the light emitting diode chip 190 is emitted to the outside via the transparent substrate and the optical dome 180 .
  • the optical dome 180 may protect the light emitting diode chip 190 from an external electrical action. For example, charges generated by electrostatic discharge do not pass through the optical dome 180 and may flow along the outer surface of the optical dome 180 .
  • the optical dome 180 may have, for example, a dome shape obtained by cutting a sphere or a hemispherical shape.
  • the vertical cross-section of the optical dome 180 may be arcuate or semicircular, for example.
  • the optical dome 180 may be made of a protective material capable of protecting the light emitting diode chip 190 from external stimuli.
  • the protective material may be at least one selected from the group consisting of silicone and epoxy resin.
  • Optical dome 180 may be optically transparent or translucent. Light emitted from the light emitting diode chip 190 may pass through the optical dome 180 and be emitted to the outside.
  • the dome-shaped optical dome 180 may refract light like a lens.
  • Light emitted from the light emitting diode chip 190 may be dispersed by being refracted by the optical dome 180 .
  • the optical dome 180 may protect the light emitting diode chip 190 from an external mechanical action, chemical action, or electrical action, and may disperse light emitted from the light emitting diode chip 190 .
  • FIG. 9 is a control block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
  • the display device 10 includes a content receiver 80, an image processor 90, a timing controller 40, a gate driver 31, a data driver 32, a liquid crystal panel ( 20), a power supply circuit 61 and a backlight unit 100.
  • the content receiving unit 80 may include a receiving terminal and a tuner for receiving content data including a video signal and/or an audio signal from content sources.
  • the content receiving unit 80 may receive a video signal and/or an audio signal from content sources and output the video signal and/or audio signal received through a receiving terminal and/or a tuner to the image processor 90. there is.
  • the receiving terminal may receive video signals and audio signals from content sources through cables.
  • the receiving terminal includes a component (YPbPr/RGB) terminal, a composite (composite video blanking and sync, CVBS) terminal, an audio terminal, a High Definition Multimedia Interface (HDMI) terminal, and a universal serial bus (Universal Serial Bus) terminal. It can include various types of terminals such as Serial Bus, USB) terminals.
  • the tuner may receive a broadcast signal from a broadcast reception antenna or a wired cable, and extract a broadcast signal of a channel selected by a user from among the broadcast signals. For example, the tuner may pass a broadcast signal having a frequency corresponding to a channel selected by a user among a plurality of broadcast signals received through a broadcast reception antenna or a wired cable, and block broadcast signals having other frequencies.
  • the content signal received by the content receiving unit 80 may be processed by the image processor 90 and converted into a form capable of being output from the liquid crystal panel 20 .
  • the image processor 80 may include at least one memory storing a program for performing an operation described below and at least one processor executing the stored program.
  • the image processor 80 may process the content signal input through the content receiver 80 to generate an image signal corresponding to the input content signal.
  • the image processor 80 may include a source decoder, a scaler, an image enhancer, and a graphics processor.
  • the source decoder can decode a content signal compressed in a format such as MPEG, and the scaler can output image data of a desired resolution through resolution conversion.
  • the image enhancer can improve the quality of image data by applying correction of various techniques.
  • the graphic processor may classify pixels of image data into RGB data and output the same along with a control signal such as a syncing signal for display timing in the liquid crystal panel 20 . That is, the image processor 80 may output image data and a control signal corresponding to the content signal.
  • the operation of the image processor 80 described above is only an example applicable to the display device 10, and it is also possible to further perform other operations or omit some of the above operations.
  • Image data and control signals output from the image processor 80 may be transferred to the timing controller 40 .
  • the timing controller 40 converts the image data transferred from the image processor 80 into image data in a form that can be processed by the panel driver 30 and provides timing control signals necessary for displaying the image data on the liquid crystal panel 20. Various control signals can be generated.
  • the image processor 80 and the timing controller 40 may be mounted on the control board 50 described above. Depending on the embodiment, it is also possible that the timing controller 40 and the image processor 80 are integrally provided.
  • the panel driver 30 may generate a driving signal so that the liquid crystal panel 20 can display an image based on image data and a timing control signal transmitted from the timing controller 40 .
  • a driving signal generated by the panel driver 30 may include a gate signal and a data signal.
  • the panel driver 30 may include a gate driver 31 generating a gate signal and a data driver 32 generating a data signal.
  • the power supply circuit 61 may supply power throughout the display device 10 . That is, the power supply circuit 61 can supply power to the panel driver 30 , the liquid crystal panel 20 , and the backlight unit 100 .
  • the power supply circuit 61 may include elements such as a DC-DC converter for level-converting and outputting DC power, an inductor for removing harmonics, and a capacitor for storing DC power.
  • the power supply circuit 61 may be implemented as a switching mode power supply (SMPS) circuit and mounted on the power board 60 described above.
  • SMPS switching mode power supply
  • the light emitting diode module 110 of the backlight unit 100 may receive driving power from the power supply circuit 61 . At this time, the driving current applied to the light emitting diode 190 may be controlled by the light emitting diode driver 150 .
  • the light emitting diode driver 150 may be mounted on the board 112 together with the light emitting diode 190 or may be mounted on an area other than the board 112 .
  • the driving current of one light emitting diode module 110 may be controlled by one light emitting diode driver 150 or the driving current may be controlled by a plurality of light emitting diode drivers 150 .
  • one light emitting diode driver 150 may control the driving current supplied to one light emitting diode module 110 or the driving current supplied to a plurality of light emitting diode modules 110 .
  • FIG. 10 is a diagram showing a driving current pattern when the brightness of a light emitting diode is controlled by PAM control
  • FIG. 11 is a diagram showing a driving current pattern when the brightness of a light emitting diode is controlled by PWM control.
  • the brightness of the light emitting diode is controlled by fixing the pulse width to be constant and changing the amplitude at regular intervals (T).
  • the amplitude of the pulse is fixed constant, and the brightness of the light emitting diode is controlled by changing the pulse width at regular intervals (T).
  • the display device 10 may control the brightness of the light emitting diode 190 by PWM control. Alternatively, it is also possible to apply PWM control and PAM control together.
  • control method may be changed according to the mode of the display device 10 .
  • the display apparatus 10 operates in a TV viewing mode, a movie viewing mode, or a game mode
  • PAM control or PWM control may be selectively applied.
  • the light emitting diode driver 150 may include a PWM control circuit or may include a PWM control circuit and a PAM control circuit.
  • FIG. 12 is a diagram showing a magnetic field formed by a current flowing in a conducting wire
  • FIG. 13 is a diagram showing an effect in which a magnetic field is canceled by currents flowing in opposite directions.
  • the display device 10 may control the brightness of the light emitting diode 190 of the backlight unit 100 by PWM control.
  • Supply and interruption of drive current to the light emitting diode are repeated by PWM control, and as a result, generation and disappearance of the magnetic field are repeated, resulting in acoustic noise caused by vibration between the light emitting diode module and the bottom chassis supporting the light emitting diode module.
  • noise may be greatly generated.
  • the light emitting diode module 110 and the display device 10 including the light emitting diode module 110 have a wiring pattern 230 capable of minimizing generation of such noise.
  • the magnetic fields formed in opposite directions cancel each other out by the interaction.
  • the magnetic field formed outside the two conductors L1 and L2 is offset and disappears, and the magnetic field formed around the two conductors L1 and L2 is reduced as a whole.
  • the driving current flowing adjacent to the wiring pattern 230 flows in the opposite direction. It may be implemented to have a shape bent multiple times so as to flow.
  • FIGS. 14 to 16 are diagrams illustrating examples of wiring patterns applicable to a light emitting diode module according to an exemplary embodiment. These examples relate to cases in which both ends of the wiring pattern 230 are located in the same direction (leftward direction).
  • the wiring pattern 230 is connected to the anode terminal and the other end of the wiring pattern 230 is connected to the cathode terminal. That is, in the present embodiment, the wiring pattern 230 to which the driving voltage is applied to one end and the reference voltage (ground voltage) to the other end may be defined as one unit. That is, it can be defined as one wiring pattern 230 even if it is not seamlessly connected from one end to the other end by one conductor.
  • the wiring pattern 230 includes a plurality of connection wires 230a, 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g, 230h).
  • connection wires 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, and 230g connecting between the plurality of light emitting diodes 190 each have one end of one cathode of the adjacent two light emitting diodes 190. It is electrically connected to the electrode 191b, and the other end thereof may be electrically connected to the anode electrode 191a of the other of the two adjacent light emitting diodes 190.
  • the plurality of connection wires 230a, 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g, and 230h may have a shape bent multiple times.
  • the wiring pattern 230 may have a zigzag shape due to the bending of the plurality of connection wires.
  • connection wires 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, and 230g connecting the plurality of light emitting diodes 190 among the plurality of connection wires may be bent twice by 90 degrees. Driving currents flowing side by side in the vertical direction (y-axis direction) may flow in opposite directions to each other while the connection wire has a “U” shape due to the two bends.
  • the drive current flowing in the right direction (+x direction) through the connection wires 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, and 230g connecting the plurality of light emitting diodes 190 is connected to the ground voltage.
  • the driving current flows in the opposite direction to the driving current flowing in the left direction (-x direction) through the wiring 240h. Even here, the offset effect of the magnetic field can be obtained.
  • connection wires 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, and 230g connecting the plurality of light emitting diodes 190 may be bent four times at 90 degrees each, and the example of FIG. 16 It is also possible to bend 8 times by 90 degrees as in
  • 17 is a diagram illustrating another definition of a wiring pattern in a light emitting diode module according to an exemplary embodiment.
  • one wiring pattern 230 includes a plurality of partial wirings PL, and each partial wiring PL may be defined as having a straight line shape.
  • the plurality of partial lines PL may be mutually distinguished by curves. That is, two partial wirings PL may be formed by one bending.
  • connection wire may include a plurality of partial wires PL while being bent at least once, and as two connection wires are connected to one light emitting diode 190, one partial wire PL may include a plurality of partial wires PL. It may also include part of the connection wiring.
  • a current in an opposite direction flows through the partial wirings PL that are adjacent to each other and parallel to each other among the plurality of partial wirings PL, so that an offset effect of the magnetic field can be obtained.
  • the wiring pattern 230 may be formed such that the distance D between a pair of adjacent and parallel partial wirings PL is less than a predetermined first reference value.
  • the first reference value may be determined in consideration of the offsetting effect of the magnetic field and the size and number of the light emitting diode elements 190 .
  • the partial wiring (PL) in which the effect of canceling the magnetic field cannot be obtained it is possible to reduce the strength of the magnetic field by adjusting the length.
  • the partial wiring PL in which the magnetic field is not canceled has a wiring pattern such that the length l is less than the second reference value. (230) can be formed.
  • the second reference value may be determined in consideration of the distance between adjacent parallel partial lines PL, the resulting magnetic field canceling effect, and the strength of the magnetic field according to the length of the partial lines PL.
  • FIGS. 18 to 20 are diagrams illustrating other examples of wiring patterns applicable to a light emitting diode module according to an exemplary embodiment. These examples relate to cases in which both ends of the wiring pattern 230 are located in opposite directions (left and right).
  • connection wires 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, and 230g connecting the plurality of light emitting diodes 190 among the plurality of connection wires are respectively 90 It can be bent twice in degrees. By bending one connection wire twice at 90 degrees, a pair of partial wires PL through which current flows in opposite directions may be formed.
  • connection wires 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, and 230g connecting the plurality of light emitting diodes 190 may be bent four times, each 90 degrees.
  • two pairs of partial wires PL through which current flows in opposite directions may be formed.
  • connection wires 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, and 230g connecting the plurality of light emitting diodes 190 are bent 8 times, each 90 degrees.
  • connection wire 8 times By bending one connection wire 8 times by 90 degrees, two pairs of partial wires PL through which current flows in opposite directions may be formed.
  • 21 is a diagram illustrating a wiring pattern applicable to a case where light emitting diodes connected in series are arranged in a two-dimensional manner in a light emitting diode module according to an exemplary embodiment.
  • the wiring patterns 230 are formed by bending the connection wires connecting the plurality of light emitting diodes 190 at least twice. can do.
  • the light emitting diodes 190 disposed in the first row are connected, and some of the partial wirings PL arranged along the x-axis direction connect the light emitting diodes 190 disposed in the second row, It may be disposed adjacent to and in parallel with some of the partial lines PL arranged along the x-axis direction. Since the direction of the driving current flowing here is opposite, the effect of canceling the magnetic field can be obtained.
  • the shapes of the wiring patterns 230 described with reference to FIGS. 14 to 21 are only examples applicable to the embodiment of the light emitting diode module 110 . Although the foregoing examples relate to the case where a plurality of light emitting diodes 190 are connected in series, even when the plurality of light emitting diodes 190 are connected in parallel, the magnetic field can be canceled by bending the wiring pattern 230 multiple times.
  • the embodiment of the light emitting diode module 110 is not limited to the shape of the wiring pattern 230 described above. By bending the wiring pattern 230 multiple times, a structure in which drive currents flowing in parallel adjacent to each other are directed in opposite directions. If so, it may be included in an embodiment of the light emitting diode module 110 .

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Abstract

일 실시예에 따른 바(bar) 타입의 발광 다이오드 모듈은, 바 형상의 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광 다이오드; 및 상기 기판 상에 형성되어 상기 복수의 발광 다이오드에 구동 전류를 전달하는 배선 패턴;을 포함하고, 상기 배선 패턴은, 인접하여 평행하게 흐르는 상기 구동 전류가 반대 방향으로 흐르도록 복수 회 굴곡된 형상을 갖는다.

Description

발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
개시된 발명은 복수의 발광 다이오드가 배치된 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 문자나 도형 등의 데이터 정보 및 영상을 시각적으로 표시하는 출력 장치의 일종으로서, 텔레비전, 각종 모니터 및 각종 휴대용 단말기(예를 들어, 노트북, 태블릿 피씨 및 스마트폰) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diode)와 같이 스스로 발광하는 디스플레이 패널을 사용하는 자발광 디스플레이 장치와, 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display)와 같이 백라이트 유닛으로부터 광을 공급받아야 하는 디스플레이 패널을 사용하는 비자발광 디스플레이 장치로 분류될 수 있다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 광원이 디스플레이 패널의 후방에 배치되는 직하형(Direct type)과, 광원이 디스플레이 패널의 측방에 배치되는 에지형(Edge type)으로 분류될 수 있다.
직하형 백라이트 유닛은 인쇄회로기판에 복수의 발광 다이오드가 실장된 광원 모듈을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면은, 인접하여 흐르는 구동 전류가 서로 반대 방향으로 흐르도록 배선 패턴을 복수 회 굴곡된 형상으로 형성함으로써 자계 발생으로 인한 소음을 저감시킬 수 있는 바(bar) 타입의 발광 다이오드 모듈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 바(bar) 타입의 발광 다이오드 모듈은, 바 형상의 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광 다이오드; 및 상기 기판 상에 형성되어 상기 복수의 발광 다이오드에 구동 전류를 전달하는 배선 패턴;을 포함하고, 상기 배선 패턴은, 인접하여 평행하게 흐르는 상기 구동 전류가 반대 방향으로 흐르도록 복수 회 굴곡된 형상을 갖는다.
상기 복수의 발광 다이오드는, 직렬 연결되고, 상기 배선 패턴은, 상기 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드 중 인접하게 연결된 두 개의 발광 다이오드를 연결하는 복수의 연결 배선을 포함한다.
상기 복수의 연결 배선 각각은, 적어도 2회 굴곡된 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 연결 배선 각각은, 90도씩 적어도 2회 굴곡된 형상을 가질 수 있다.
상기 배선 패턴은, 상기 굴곡에 의해 구분되고, 직선의 형상을 갖는 복수의 부분 배선을 포함할 수 있다.
상기 복수의 부분 배선 중 서로 인접하여 평행하게 배치된 한 쌍의 부분 배선에는 전류가 반대 방향으로 흐를 수 있다.
상기 한 쌍의 부분 배선 사이의 거리는 제1기준값 미만일 수 있다.
상기 복수의 부분 배선 중 상기 한 쌍의 부분 배선과 수직인 부분 배선의 길이는 제2기준값 미만일 수 있다.
상기 배선 패턴의 일 단은 구동 전압이 인가되는 애노드 단자와 연결되고, 상기 배선 패턴의 타 단은 그라운드 전압이 인가되는 캐소드 단자와 연결되고, 상기 배선 패턴의 일 단과 상기 배선 패턴의 타 단은 같은 방향에 위치할 수 있다.
상기 배선 패턴은, 상기 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드 중 상기 구동 전류가 흐르는 방향을 따라 마지막에 배치된 발광 다이오드의 캐소드 전극을 상기 캐소드 단자와 연결하는 직선의 부분 배선을 포함하고, 상기 한 쌍의 부분 배선과 수직인 부분 배선과, 상기 직선의 부분 배선 사이의 거리는 상기 제1기준값 미만일 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 바텀 샤시; 상기 바텀 샤시에 고정되는 복수의 발광 다이오드 모듈; 상기 복수의 발광 다이오드 모듈의 전방에 배치되는 액정 패널; 및 상기 복수의 발광 다이오드 모듈에 인가되는 구동 전류를 제어하는 발광 다이오드 드라이버;를 포함하고, 상기 복수의 발광 다이오드 모듈 각각은, 바 형상의 기판; 상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광 다이오드; 및 상기 기판 상에 형성되어 상기 복수의 발광 다이오드에 상기 구동 전류를 전달하는 배선 패턴;을 포함하고, 상기 배선 패턴은, 인접하여 평행하게 흐르는 상기 구동 전류가 반대 방향으로 흐르도록 복수 회 굴곡된 형상을 갖는다.
상기 복수의 발광 다이오드는, 직렬 연결되고, 상기 배선 패턴은, 상기 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드 중 인접하게 연결된 두 개의 발광 다이오드를 연결하는 복수의 연결 배선을 포함할 수 있다.
상기 복수의 연결 배선 각각은, 적어도 2회 굴곡된 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 연결 배선 각각은, 90도씩 적어도 2회 굴곡된 형상을 가질 수 있다.
상기 배선 패턴은, 상기 굴곡에 의해 구분되고, 직선의 형상을 갖는 복수의 부분 배선을 포함할 수 있다.
상기 복수의 부분 배선 중 서로 인접하여 평행하게 배치된 한 쌍의 부분 배선에는 전류가 반대 방향으로 흐를 수 있다.
상기 한 쌍의 부분 배선 사이의 거리는 제1기준값 미만일 수 있다.
상기 복수의 부분 배선 중 상기 한 쌍의 부분 배선과 수직인 부분 배선의 길이는 제2기준값 미만일 수 있다.
상기 배선 패턴의 일 단은 구동 전압이 인가되는 애노드 단자와 연결되고, 상기 배선 패턴의 타 단은 그라운드 전압이 인가되는 캐소드 단자와 연결되고, 상기 배선 패턴의 일 단과 상기 배선 패턴의 타 단은 같은 방향에 위치할 수 있다.
상기 배선 패턴은, 상기 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드 중 상기 구동 전류가 흐르는 방향을 따라 마지막에 배치된 발광 다이오드의 캐소드 전극을 상기 캐소드 단자와 연결하는 직선의 부분 배선을 포함하고, 상기 한 쌍의 부분 배선과 수직인 부분 배선과, 상기 직선의 부분 배선 사이의 거리는 상기 제1기준값 미만일 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 인접하여 흐르는 구동 전류가 서로 반대 방향으로 흐르도록 배선 패턴을 복수 회 굴곡된 형상으로 형성함으로써 자계 발생으로 인한 소음을 저감시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조의 일 예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 액정 패널의 일 예를 나타낸 측단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 백라이트 유닛의 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 발광 다이오드 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7은 디스플레이 장치의 광원 모듈에 포함되는 광원의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 8은 디스플레이 장치의 광원 모듈에 포함되는 광원의 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 10은 PAM 제어에 의해 발광 다이오드의 밝기를 제어하는 경우의 구동 전류 패턴을 나타낸 도면이다.
도 11은 PWM 제어에 의해 발광 다이오드의 밝기를 제어하는 경우의 구동 전류 패턴을 나타낸 도면이다.
도 12는 도선에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자기장을 나타내는 도면이다.
도 13은 서로 반대 방향으로 흐르는 전류에 의해 자기장이 상쇄되는 효과를 나타내는 도면이다.
도 14 내지 도 16은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에 적용 가능한 배선 패턴의 예시들을 나타낸 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에 있어서, 배선 패턴의 다른 정의를 나타내기 위한 도면이다.
도 18 내지 도 20은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에 적용 가능한 배선 패턴의 다른 예시들을 나타낸 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에 있어서, 직렬로 연결되는 발광 다이오드가 2차원으로 배열되는 경우에 적용 가능한 배선 패턴을 나타내는 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 다른 구성요소와 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것 또는 배선, 솔더링 등에 의해 전기적으로 연결되는 것을 포함한다.
또한 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.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 신호 또는 데이터를 전달 또는 전송한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하여 이 구성요소를 통해 전달 또는 전송하는 것을 배제하지 않는다.
명세서 전체에서, "제1", "제2"와 같은 서수의 표현은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되는 것으로서, 사용된 서수가 구성요소들 간의 배치 순서, 제조 순서나 중요도 등을 나타내는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별 부호는 각 단계들을 지칭하기 위해 사용되는 것으로 이 식별 부호가 각 단계들의 순서를 한정하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본원발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 외관의 일 예를 도시한 사시도이다.
디스플레이 장치(10)는 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다. 이하에서는 디스플레이 장치(10)가 텔레비전(Television, TV)인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 디스플레이 장치(10)는 TV 외에도 각종 모니터(Monitor), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 통신장치 등 다양한 종류로 구현될 수 있다. 영상을 시각적으로 표시하는 장치라면 디스플레이 장치(10)가 될 수 있고, 그 종류에 대해서는 제한을 두지 않는다.
뿐만 아니라, 디스플레이 장치(10)는 건물 옥상이나 버스 정류장과 같은 옥외에 설치되는 대형 디스플레이 장치(Large Format Display, LFD)일 수도 있다. 여기서, 옥외는 반드시 야외로 한정되는 것은 아니며, 지하철역, 쇼핑몰, 영화관, 회사, 상점 등 실내이더라도 다수의 사람들이 드나들 수 있는 곳이면 옥외에 포함될 수 있다.
디스플레이 장치(10)는 다양한 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 포함하는 컨텐츠를 수신하고, 비디오 신호와 오디오 신호에 대응하는 비디오와 오디오를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(10)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 컨텐츠 데이터를 수신하거나, 컨텐츠 재생 장치로부터 컨텐츠 데이터를 수신하거나, 컨텐츠 제공자의 컨텐츠 제공 서버로부터 컨텐츠 데이터를 수신할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(10)는 본체(11) 및 영상(I)을 표시하는 스크린(12)을 포함할 수 있다..
본체(11)는 디스플레이 장치(10)의 외관을 형성하며, 본체(11)의 내부에는 디스플레이 장치(10)가 영상(I)을 표시하거나 각종 기능을 수행하기 위한 부품이 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 본체(11)는 평평한 판 형상이나, 본체(11)의 형상이 도 1에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체(11)는 굴곡진 형상을 가질 수도 있다.
스크린(12)은 본체(11)의 전면에 형성되며, 영상(I)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 스크린(12)은 정지 영상 또는 동영상을 표시할 수 있다. 또한 스크린(12)은 2차원 평면 영상 또는 사용자의 양안의 시차를 이용한 3차원 입체 영상을 표시할 수 있다.
스크린(12)에는 복수의 픽셀(P)이 형성되며, 스크린(12)에 표시되는 영상(I)은 복수의 픽셀(P) 각각이 방출하는 광에 의하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 복수의 픽셀(P) 각각이 방출하는 광이 조합되어, 스크린(12) 상에 영상(I)이 형성될 수 있다.
복수의 픽셀(P) 각각은 다양한 밝기 및 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다. 다양한 색상의 광을 방출하기 위하여, 복수의 픽셀(P) 각각은 서브 픽셀들(PR, PG, PB)을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들(PR, PG, PB)은 적색 광을 방출할 수 있는 적색 서브 픽셀(PR)과, 녹색 광을 방출할 수 있는 녹색 서브 픽셀(PG)과, 청색 광을 방출할 수 있는 청색 서브 픽셀(PB)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 적색 광은 파장이 대략 620nm 에서 750nm까지의 광을 나타낼 수 있다. 녹색 광은 파장이 대략 495nm에서 570nm까지의 광을 나타낼 수 있다. 청색 광은 파장이 대략 450nm에서 495nm까지의 광을 나타낼 수 있다.
적색 서브 픽셀(PR)의 적색 광, 녹색 서브 픽셀(PG)의 녹색 광 및 청색 서브 픽셀(PB)의 청색 광의 조합에 의하여, 복수의 픽셀(P) 각각에서 다양한 밝기와 다양한 색상의 광이 출사할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 백라이트 유닛으로부터 광이 공급되는 비자발광 디스플레이 장치이다. 이하, 디스플레이 장치(10)가 액정 패널과 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조의 일 예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 액정 패널의 일 예를 나타낸 측단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(11) 내부에는 스크린(12)에 표시되는 영상(I)을 생성하기 위한 각종 구성 부품들이 마련될 수 있다.
예를 들어, 본체(11)에는 면광원(surface light source)인 백라이트 유닛(100)과, 백라이트 유닛(100)으로부터 방출된 광을 차단하거나 통과시키는 액정 패널(20)과, 백라이트 유닛(100) 및 액정 패널(20)의 동작을 제어하는 제어 보드(50)와, 백라이트 유닛(100) 및 액정 패널(20)에 전력을 공급하는 전원 보드(60)가 마련될 수 있다.
본체(11)는 액정 패널(20), 백라이트 유닛(100), 제어 보드(50) 및 전원 보드(60)를 지지하기 위한 베젤(13), 프레임 미들 몰드(14), 바텀 샤시(15), 후면 커버(16)를 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(100)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 점 광원을 포함할 수 있다. 또한 백라이트 유닛(100)은 점 광원으로부터 방출되는 광을 균일한 면광으로 변환하기 위하여 광을 굴절, 반사 및 산란시킬 수 있다. 이처럼, 백라이트 유닛(100)은 점 광원으로부터 방출된 광을 굴절, 반사 및 산란시킴으로써 전방을 향하여 균일한 면광을 방출할 수 있다. 백라이트 유닛(100)은 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.
액정 패널(20)은 백라이트 유닛(100)의 전방에 마련되며, 영상(I)을 형성하기 위하여 백라이트 유닛(100)으로부터 방출되는 광을 차단하거나 또는 통과시킬 수 있다.
액정 패널(20)의 전면은 앞서 설명한 디스플레이 장치(10)의 스크린(12)을 형성하며, 액정 패널(20)은 복수의 픽셀들(P)을 형성할 수 있다. 액정 패널(20)의 복수의 픽셀들(P)은 각각 독립적으로 백라이트 유닛(100)의 광을 차단하거나 통과시킬 수 있으며, 복수의 픽셀들(P)에 의하여 통과된 광은 스크린(12)에 표시되는 영상(I)을 형성할 수 있다. 복수의 픽셀들(P)은 2차원 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 액정 패널(20)은 제1 편광 필름(21), 제1 투명 기판(22), 픽셀 전극(23), 박막 트랜지스터(24), 액정 층(25), 공통 전극(26), 컬러 필터(27), 제2 투명 기판(28), 제2 편광 필름(29)를 포함할 수 있다.
제1 투명 기판(22) 및 제2 투명 기판(28)은 픽셀 전극(23), 박막 트랜지스터(24), 액정 층(25), 공통 전극(26) 및 컬러 필터(27)을 고정 지지할 수 있다. 이러한, 제1 및 제2 투명 기판(22, 28)은 강화 유리 또는 투명 수지로 구성될 수 있다.
제1 편광 필름(21)과 제2 편광 필름(29)은 제1 투명 기판(22)과 제2 투명 기판(28)의 외측에 마련된다. 제1 편광 필름(21)과 제2 편광 필름(29)은 각각 특정한 편광을 통과시키고, 다른 편광을 차단할 수 있다.
예를 들어, 제1 편광 필름(21)은 제1 방향의 편광을 통과시키고, 다른 편광을 차단할 수 있다. 또한, 제2 편광 필름(29)은 제2 방향의 편광을 통과시키고, 다른 편광을 차단할 수 있다. 이때, 제1 방향과 제2 방향은 서로 직교할 수 있다. 이로 인해, 제1 편광 필름(21)을 통과한 편광은 제2 편광 필름(29)을 통과할 수 없게 된다.
컬러 필터(27)는 제2 투명 기판(28)의 내측에 마련될 수 있다. 컬러 필터(27)는 적색 광을 통과시키는 적색 필터(27R), 녹색 광을 통과시키는 녹색 필터(27G) 및 청색 광을 통과시키는 청색 필터(27G)를 포함할 수 있다. 적색 필터(27R), 녹색 필터(27G) 및 청색 필터(27B)는 서로 나란하게 배치될 수 있다.
컬러 필터(27)가 형성된 영역은 앞서 설명한 픽셀(P)에 대응할 수 있다. 적색 필터(27R)가 형성된 영역은 적색 서브 픽셀(PR)에 대응하고, 녹색 필터(27G)가 형성된 영역은 녹색 서브 픽셀(PG)에 대응하며, 청색 필터(27B)가 형성된 영역은 청색 서브 픽셀(PB)에 대응할 수 있다.
픽셀 전극(23)은 제1 투명 기판(22)의 내측에 마련되고, 공통 전극(26)은 제2 투명 기판(28)의 내측에 마련될 수 있다. 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26)은 전기가 도통되는 금속 재질로 형성되고, 액정 층(25)을 구성하는 액정 분자(115a)의 배치를 변화시키기 위한 전기장을 생성할 수 있다.
박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)(24)는 제2 투명 기판(22)의 내측에 마련될 수 있다. 박막 트랜지스터(24)는 픽셀 전극(23)에 흐르는 전류를 통과시키거나 차단할 수 있다. 예를 들어, 박막 트랜지스터(24)의 턴 온(폐쇄) 또는 턴 오프(개방)에 따라 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 사이에 전기장이 형성되거나 제거될 수 있다.
액정 층(25)은 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 사이에 형성되며, 액정 분자(25a)에 의하여 채워진다. 액정은 고체(결정)와 액체의 중간 상태를 나타낸다. 액정은 전기장의 변화에 따라 광학적 성질을 나타내기도 한다. 예를 들어, 액정은 전기장의 변화에 따라 액정을 구성하는 분자 배열의 방향이 변화할 수 있다. 액정 층(25)을 통과하는 전기장의 존재 여부에 따라 액정 층(25)의 광학적 성질이 달라질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 액정 패널(20)의 일 측에는, 영상 데이터를 액정 패널(20)로 전송하는 케이블(20a)과, 디지털 영상 데이터를 처리하고 아날로그 영상 신호를 출력하는 디스플레이 드라이버 직접 회로(Display Driver Integrated Circuit, DDI)(30) (이하에서는 '패널 드라이버'라 한다)가 마련될 수 있다.
케이블(20a)은 패널 드라이버(30)를 제어 보드(50) 및 전원 보드(60)와 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 케이블(20a)은 패널 드라이버(30)와 액정 패널(20)을 전기적으로 연결할 수 있다. 케이블(20a)은 플렉서블 플랫 케이블(flexible flat cable) 및/또는 필름 케이블(film cable)일 수 있다.
패널 드라이버(30)는 케이블(20a)을 통하여 제어 보드(50)로부터 영상 데이터를 수신하고, 전원 보드(60)로부터 전력을 수신할 수 있다. 또한, 패널 드라이버(30)는 케이블(20a)을 통하여 액정 패널(20)에 영상 데이터 및 구동 전류를 제공할 수 있다.
케이블(20a)과 패널 드라이버(30)는 일체로 마련될 수도 있다. 예를 들면, 케이블(20a)과 패널 드라이버(30)는 칩 온 필름(chip on film, COF) 또는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Packet, TCP)로 구현될 수 있다. 다시 말해, 패널 드라이버(30)는 케이블(20a) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 패널 드라이버(30)는 액정 패널(20)에 배치될 수도 있다.
제어 보드(50)는 액정 패널(20)과 백라이트 유닛(100)의 동작을 제어하기 위한 프로세서와 메모리를 포함할 수 있다. 제어 회로는 외부 컨텐츠 소스로부터 수신된 영상 데이터를 처리할 수 있고, 액정 패널(20)에 영상 데이터를 전송할 수 있으며, 백라이트 유닛(100)에 디밍(dimming) 데이터를 전송할 수 있다.
전원 보드(60)는 액정 패널(20)과 백라이트 유닛(100)에 전력을 공급할 수 있다. 액정 패널(20)은 공급된 전력을 이용하여 백라이트 유닛(100)으로부터 방출되는 광을 차단하거나 통과시킬 수 있다. 백라이트 유닛(100)은 공급된 전력을 이용하여 광을 방출할 수 있다.
제어 보드(50)와 전원 보드(60)는 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판에 실장된 각종 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어 보드(50)는 프로세서 및 메모리가 실장된 제어 회로 기판을 포함할 수 있다. 전원 보드(60)는 콘덴서, 코일, 저항 소자 및 프로세서와 같은 부품들이 실장된 전원 회로 기판을 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치에 포함되는 백라이트 유닛의 분해 사시도이고, 도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈의 발광 다이오드 배열의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛은(100)은, 복수의 광원 모듈(110), 반사 시트(120), 확산판(diffuser plate) (130) 및 출사되는 광의 휘도를 향상시키는 광학 시트(140)를 포함할 수 있다.
복수의 광원 모듈(110)은 각각 광을 방출하는 복수의 광원(111)과, 복수의 광원(111)을 지지 및 고정하는 기판(112)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 복수의 광원 모듈(110)은 각각 바(bar) 타입으로 구현될 수 있다. 즉, 복수의 광원(111)이 실장되는 기판(112)이 바 형상을 가질 수 있다.
바 타입의 복수의 광원 모듈(110)은 정해진 간격에 따라 바텀 샤시(101)의 전면에 배치될 수 있다. 광원 모듈(110)을 바텀 샤시(101)에 고정하는 방식으로는 양면 테이프를 이용하는 방식, 스크류로 체결하는 방식, 바텀 샤시(101)에 마련된 가이드에 조립하는 방식 등이 있다.
백라이트 유닛(100)에 바(bar) 타입의 광원 모듈(110)을 사용함으로써 광원(111)의 개수를 줄일 수 있다. 따라서, 백라이트 유닛(100)의 불량률을 감소시킬 수 있고 생산성이 향상될 수 있으며, 백라이트 유닛(100)의 수리가 용이해질 수 있다. 또한, 광원(111)의 개수가 감소하더라도 광원들(111)에 공급되는 구동 전류를 조절함으로써 높은 휘도와 높은 명암비를 확보할 수 있다.
반사 시트(120)는 복수의 광원(111)으로부터 방출된 광을 전방으로 또는 전방과 근사한 방향으로 반사시킬 수 있다.
반사 시트(120)에는 광원 모듈(110)의 복수의 광원(111) 각각에 대응하는 위치에 복수의 관통 홀(120a)이 형성된다. 광원 모듈(110)의 광원(111)은 관통 홀(120a)을 통과하여, 반사 시트(120)의 앞으로 돌출됨으로써, 반사 시트(120)의 전방에서 광을 방출할 수 있다. 반사 시트(120)는 복수의 광원(111)으로부터 반사 시트(120)를 향하여 방출된 광을 확산판(130)을 향하여 반사시킬 수 있다.
확산판(130)은 광원 모듈(110) 및 반사 시트(120)의 전방에 마련될 수 있다. 확산판(130)은 광원 모듈(110)의 광원(111)으로부터 방출된 광을 고르게 분산시킬 수 있다.
광학 시트(140)는 휘도를 향상시키고 또한 휘도의 균일성을 향상시키기 위한 다양한 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 시트(140)는 확산 시트(141), 제1 프리즘 시트(142), 제2 프리즘 시트(143), 반사형 편광 시트(144) 등을 포함할 수 있다.
확산 시트(141)는 휘도의 균일성을 위하여 광을 확산시킨다. 광원(111)으로부터 방출된 광은 확산판(130)에 의하여 확산되고, 광학 시트(140)에 포함된 확산 시트(141)에 의하여 다시 확산될 수 있다.
제1 및 제2 프리즘 시트(142, 143)는 확산 시트(141)에 의하여 확산된 광을 집광시킴으로써 휘도를 증가시킬 수 있다. 제1 및 제2 프리즘 시트(142, 143)는 삼각 프리즘 형상의 프리즘 패턴을 포함하고, 이 프리즘 패턴은 복수 개가 인접 배열되어 복수 개의 띠 모양을 이룬다.
반사형 편광 시트(144)은 편광 필름의 일종으로 휘도 향상을 위하여 입사된 광 중 일부를 투과시키고, 다른 일부를 반사할 수 있다. 예를 들어, 반사형 편광 시트(144)의 미리 정해진 편광 방향과 동일한 방향의 편광을 투과시키고, 반사형 편광 시트(144)의 편광 방향과 다른 방향의 편광을 반사할 수 있다.
또한, 반사형 편광 시트(144)에 의하여 반사된 광은 백라이트 유닛(100) 내부에서 재활용되며, 이러한 광 재활용(light recycle)에 의하여 디스플레이 장치(10)의 휘도가 향상될 수 있다.
그러나, 광학 시트(140)가 반드시 도 4에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니며, 도 4에 도시된 시트 중 일부가 생략되거나 도4에 도시되지 않은 다른 시트가 더 포함되는 것도 가능하다.
기판(112)은 광원(111)에 전력을 공급하기 위한 전도성 전력 공급 라인이 형성된 합성 수지 또는 강화 유리 또는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)으로 구성될 수 있다.
복수의 광원(111)은 백라이트 유닛(100)에서 균일한 휘도의 광이 방출되도록 미리 정해진 배열에 따라 기판(112) 상에 실장될 수 있다. 예를 들면, 복수의 광원(111)은 하나의 광원과 그에 인접한 광원들 사이의 거리가 동일하게 배치될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 복수의 광원(111)은 일렬로 배치될 수도 있고, 2차원 매트릭스 형태로 배치될 수도 있으며, 다른 예로 지그재그 형태로 배치되는 것도 가능하다.
한편, 백라이트 유닛(100)에서 사용되는 광원(111)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다. 이하, 광원의 구체적인 구조에 대해 설명한다.
도 7은 디스플레이 장치의 광원 모듈에 포함되는 광원의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 8은 디스플레이 장치의 광원 모듈에 포함되는 광원의 구조를 나타낸 측단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 광원(111) 각각은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 칩(190)과, 광학 돔(180)을 포함할 수 있다. 따라서, 후술하는 실시예에서는 광원 모듈(110)을 발광 다이오드 모듈(110)이라 칭하기로 한다.
앞서 설명된 바와 같이, 복수의 광원(111)은 반사 시트(120)의 후방에서 관통 홀(120a)을 통과하여 반사 시트(120)의 전방으로 돌출될 수 있다. 따라서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 광원(111)과 기판(112)의 일부가 관통 홀(120a)을 통하여 반사 시트(120)의 전방을 향하여 노출될 수 있다.
광원(111)은 반사 시트(120)의 관통 홀(120a)에 의하여 정의되는 영역에 위치하는 전기적/기계적 구조물을 포함할 수 있다.
발광 다이오드 칩(190)은 패키지 형태로 기판(112)에 실장되는 것도 가능하고, 당해 예시와 같이 별도의 패키징 없이 칩 온 보드(Chip On Board, COB) 방식으로 기판(112)에 직접 실장될 수 있다.
발광 다이오드 칩(190)은 플립 칩(flip chip) 타입으로 제작될 수 있다. 플립 칩 타입의 발광 다이오드는 금속 리드(와이어) 또는 볼 그리드 어레이(ball grid array, BGA) 등의 중간 매체를 이용하지 아니하고, 전극 패턴을 기판에 그대로 융착할 수 있다. 이와 같이, 금속 리드(와이어) 또는 볼 그리드 어레이가 생략됨으로써, 광원(111)의 소형화가 가능해 진다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기판(112)은 비전도성의 절연 층(insulation layer)(251)과 전도 층(conduction layer)(252)이 교대로 적층되어 형성될 수 있다.
전도 층(252)에는 전력 또는 전기적 신호가 통과하는 선로 또는 패턴이 형성된다. 전도 층(252)은 전기 전도성을 가지는 다양한 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전도 층(252)은 구리(Cu) 또는 주석(Sn) 또는 알루미늄(Al) 또는 그 합금 등 다양한 금속 재질로 구성될 수 있다.
절연 층(251)의 유전체는 전도 층(252)의 선로 또는 패턴 사이를 절연시킬 수 있다. 절연 층(251)은 전기적 절연을 위한 유전체 예를 들어 FR-4로 구성될 수 있다.
기판(112)에 실장된 발광 다이오드(190)에 구동 전류를 전달하는 배선 패턴(230)은 전도 층(252)에 형성된 패턴에 의하여 구현될 수 있다.
기판(112)의 최상층에는, 기판(112)을 외부 충격, 화학 작용(예를 들어, 부식 등), 또는 광학 작용에 의한 손상을 방지하거나 억제하기 위한 보호 층(protection layer)(253)이 형성될 수 있다. 일 예로, 보호 층(253)은 포토 솔더 레지스터(Photo Solder Resist, PSR)를 포함할 수 있다.
보호 층(253)은 배선 패턴(230)이 외부로 노출되는 것을 차단하도록, 배선 패턴(230)을 덮을 수 있다.
배선 패턴(230)과 발광 다이오드 칩(190)의 전기적 접촉을 위하여, 보호 층(253)에는 배선 패턴(230)의 일부를 외부로 노출시키는 윈도우가 형성될 수 있다. 보호 층(253)에 형성된 윈도우에 의해 외부로 노출된 배선 패턴(230)의 일부는 전극 패드(240)를 형성할 수 있다.
즉, 배선 패턴(230)의 일 부분이 외부로 노출되어 발광 다이오드(190)의 두 전극(191a, 191b)과 전기적으로 접촉하는 전극 패드(240)가 형성될 수 있다.
전극 패드(240)와 발광 다이오드 칩(190)의 애노드 전극(191a) 및 캐소드 전극(191b)은 솔더링(soldering)에 의해 전기적으로 접촉될 수 있고, 배선 패턴(230)와 전극 패드(240)를 통하여 발광 다이오드 칩(190)에 전원이 공급될 수 있다. 전원이 공급되면 발광 다이오드 칩(190)은 광을 방출할 수 있다.
광학 돔(180)은 발광 다이오드 칩(190)을 커버하는 형태로 마련될 수 있다. 광학 돔(180)은 외부의 기계적 작용 또는 외부의 화학 작용에 의한 발광 다이오드 칩(190)의 손상 등을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 광학 돔(180)은 외부 충격에 의해 발광 다이오드 칩(190)이 기판(112)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 광학 돔(180)은 인덱스 매칭을 통해 발광 다이오드 칩(190)의 출광 효율을 증가시킬 수 있다. 발광 다이오드 칩(190)은 투명 기판을 포함할 수 있고, 발광 다이오드 칩(190)에서 생성된 광은 투명 기판을 통해 외부로 방출될 수 있다. 그러나, 투명 기판과 공기와의 굴절률 차이로 인해 투명 기판으로 방출된 광이 외부로 출광되지 않는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 광학 돔(180)은 투명 기판과 공기 사이의 굴절률 차이를 줄임으로써 발광 다이오드 칩(190)에서 방출되는 광이 투명 기판과 광학 돔(180)을 거쳐 외부로 출광되도록 한다.
또한, 광학 돔(180)은 외부의 전기적 작용으로부터 발광 다이오드 칩(190)을 보호할 수 있다. 예를 들어, 정전기 방전에 의하여 발생된 전하(charge)는 광학 돔(180)을 통과하지 못하며, 광학 돔(180)의 외면을 따라 흐를 수 있다.
광학 돔(180)은 예를 들어 구(sphere)를 절단한 돔 형상을 가지거나 또는 반구 형상을 가질 수 있다. 광학 돔(180)의 수직 단면은 예를 들어 활꼴이거나 또는 반원 형상일 수 있다.
광학 돔(180)은 외부의 자극으로부터 발광 다이오드 칩(190)을 보호할 수 있는 보호 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 보호 물질은 실리콘 및 에폭시 수지를 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
광학 돔(180)은 광학적으로 투명하거나 또는 반투명할 수 있다. 발광 다이오드 칩(190)로부터 방출된 광은 광학 돔(180)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
이때, 돔 형상의 광학 돔(180)은 렌즈와 같이 광을 굴절시킬 수 있다. 발광 다이오드 칩(190)으로부터 방출된 광은, 광학 돔(180)에 의하여 굴절됨으로써, 분산될 수 있다.
이처럼, 광학 돔(180)은 발광 다이오드 칩(190)을 외부의 기계적 작용, 화학적 작용 또는 전기적 작용으로부터 보호할 뿐만 아니라, 발광 다이오드 칩(190)으로부터 방출된 광을 분산시킬 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 블록도이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 컨텐츠 수신부(80), 영상 프로세서(90), 타이밍 컨트롤러(40), 게이트 드라이버(31), 데이터 드라이버(32), 액정 패널(20), 전원 공급 회로(61) 및 백라이트 유닛(100)을 포함한다.
컨텐츠 수신부(80)는 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 포함하는 컨텐츠 데이터를 수신하는 수신 단자 및 튜너를 포함할 수 있다. 컨텐츠 수신부(80)는 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 수신할 수 있으며, 수신 단자 및/또는 튜너를 통하여 수신된 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 영상 프로세서(90)로 출력할 수 있다.
수신 단자는 케이블을 통하여 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신 단자는 컴포넌트(component, YPbPr/RGB) 단자, 컴포지트(composite video blanking and sync, CVBS) 단자, 오디오 단자, 고화질 멀티미디어 인터페이스(High Definition Multimedia Interface, HDMI) 단자, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB) 단자와 같은 다양한 종류의 단자들을 포함할 수 있다.
튜너는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블로부터 방송 신호를 수신하고, 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널의 방송 신호를 추출할 수 있다. 예를 들어, 튜너는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 수신된 복수의 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널에 해당하는 주파수를 가지는 방송 신호를 통과시키고, 다른 주파수를 가지는 방송 신호를 차단할 수 있다.
컨텐츠 수신부(80)가 수신한 컨텐츠 신호는 영상 프로세서(90)에서 처리되어 액정 패널(20)에서 출력 가능한 형태로 변환될 수 있다.
영상 프로세서(80)는 후술하는 동작을 수행하기 위한 프로그램이 저장되는 적어도 하나의 메모리와 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
영상 프로세서(80)는 컨텐츠 수신부(80)를 통해 입력된 컨텐츠 신호를 처리하여 입력된 컨텐츠 신호에 대응되는 영상 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 영상 프로세서(80)는 소스 디코더, 스케일러, 이미지 인헨서(Image Enhancer) 및 그래픽 프로세서를 포함할 수 있다. 소스 디코더는 MPEG 등의 형식으로 압축되어 있는 컨텐츠 신호를 디코딩할 수 있고, 스케일러는 해상도 변환을 통해 원하는 해상도의 영상 데이터를 출력할 수 있다.
이미지 인헨서는 다양한 기법의 보정을 적용하여 영상 데이터의 화질을 개선할 수 있다. 그래픽 프로세서는 영상 데이터의 픽셀을 RGB 데이터로 구분하고, 액정 패널(20)에서의 디스플레이 타이밍을 위한 syncing 신호 등의 제어 신호와 함께 출력할 수 있다. 즉, 영상 프로세서(80)는 컨텐츠 신호에 대응되는 영상 데이터와 제어 신호를 출력할 수 있다.
전술한 영상 프로세서(80)의 동작은 디스플레이 장치(10)에 적용 가능한 예시에 불과하고, 다른 동작을 더 수행하거나 전술한 동작 중 일부를 생략하는 것도 가능함은 물론이다.
영상 프로세서(80)에서 출력하는 영상 데이터와 제어 신호는 타이밍 컨트롤러(40)로 전달될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(40)는 영상 프로세서(80)로부터 전달된 영상 데이터를 패널 드라이버(30)에서 처리 가능한 형태의 영상 데이터로 변환하고 영상 데이터를 액정 패널(20)에 표시하기 위해 필요한 타이밍 제어 신호 등의 각종 제어 신호를 생성할 수 있다.
영상 프로세서(80)와 타이밍 컨트롤러(40)는 전술한 제어 보드(50)에 실장될 수 있다. 실시예에 따라, 타이밍 컨트롤러(40)와 영상 프로세서(80)가 일체형으로 마련되는 것도 가능하다.
패널 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(40)로부터 전달되는 영상 데이터와 타이밍 제어 신호에 기초하여 액정 패널(20)이 영상을 표시할 수 있도록 구동 신호를 생성할 수 있다.
패널 드라이버(30)에서 생성하는 구동 신호는 게이트 신호와 데이터 신호를 포함할 수 있다. 패널 드라이버(30)는 게이트 신호를 생성하는 게이트 드라이버(31)와 데이터 신호를 생성하는 데이터 드라이버(32)를 포함할 수 있다.
전원 공급 회로(61)는 디스플레이 장치(10) 전반에 걸쳐 전원을 공급할 수 있다. 즉, 전원 공급 회로(61)는 패널 드라이버(30), 액정 패널(20) 및 백라이트 유닛(100) 등에 전원을 공급할 수 있다.
전원 공급 회로(61)는 직류 전원을 레벨 변환하여 출력하는 DC-DC 컨버터, 고조파 등의 제거를 위한 인덕터, 직류 전원을 저장하기 위한 커패시터 등의 소자들을 포함할 수 있다.
일 예로, 전원 공급 회로(61)는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 회로로 구현되어 전술한 전원 보드(60)에 실장될 수 있다.
백라이트 유닛(100)의 발광 다이오드 모듈(110)은 전원 공급 회로(61)로부터 구동 전원을 공급받을 수 있다. 이 때, 발광 다이오드(190)에 인가되는 구동 전류는 발광 다이오드 드라이버(150)에 의해 조절될 수 있다.
발광 다이오드 드라이버(150)는 발광 다이오드(190)와 함께 기판(112)에 실장될 수도 있고, 기판(112) 이외의 영역에 실장될 수도 있다.
또한, 하나의 발광 다이오드 모듈(110)이 하나의 발광 다이오드 드라이버(150)에 의해 구동 전류가 제어될 수도 있고, 복수의 발광 다이오드 드라이버(150)에 의해 구동 전류가 제어될 수도 있다.
또한, 하나의 발광 다이오드 드라이버(150)가 하나의 발광 다이오드 모듈(110)에 공급되는 구동 전류를 제어할 수도 있고, 복수의 발광 다이오드 모듈(110)에 공급되는 구동 전류를 제어할 수도 있다.
도 10은 PAM 제어에 의해 발광 다이오드의 밝기를 제어하는 경우의 구동 전류 패턴을 나타낸 도면이고, 도 11은 PWM 제어에 의해 발광 다이오드의 밝기를 제어하는 경우의 구동 전류 패턴을 나타낸 도면이다.
PAM(Pulse Amplitude Modulation) 제어의 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 펄스 폭은 일정하게 고정하고 일정 주기(T)마다 그 진폭을 변화시킴으로써 발광 다이오드의 밝기를 제어한다.
PWM(Pulse Width Modulation) 제어의 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 펄스의 진폭은 일정하게 고정하고, 일정 주기(T)마다 펄스폭을 변화시켜 발광 다이오드의 밝기를 제어한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 PWM 제어에 의해 발광 다이오드(190)의 밝기를 제어할 수 있다. 또는, PWM 제어와 PAM 제어를 함께 적용하는 것도 가능하다.
후자의 경우, 디스플레이 장치(10)의 모드에 따라 제어 방식을 변경할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(10)가 TV 시청 모드로 동작하는 경우, 영화 감상 모드로 동작하는 경우, 게임 모드로 동작하는 경우 PAM 제어나 PWM 제어를 선택적으로 적용할 수 있다.
발광 다이오드 드라이버(150)는 PWM 제어 회로를 포함하거나, PWM 제어 회로와 PAM 제어 회로를 포함할 수 있다.
도 12는 도선에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자기장을 나타내는 도면이고, 도 13은 서로 반대 방향으로 흐르는 전류에 의해 자기장이 상쇄되는 효과를 나타내는 도면이다.
암페어의 법칙에 의하면 도선(L)에 전류(I)가 흐를 때 도선(L) 주위에 자기장이 형성되고, 형성되는 자기장의 방향을 도 12에 도시된 바와 같다.
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(10)는 PWM 제어에 의해 백라이트 유닛(100)의 발광 다이오드(190)의 밝기를 제어할 수 있다. PWM 제어에 의해 발광 다이오드에 구동 전류의 공급과 중단이 반복되고, 이로 인해 자기장의 발생과 소멸이 반복되면서 발광 다이오드 모듈과 이를 지지하는 바텀 샤시 사이의 진동에 의한 소음(acoustic noise)이 발생하게 된다. 특히, 발광 다이오드 모듈을 바텀 샤시에 마련된 가이드에 조립한 경우에 소음이 크게 발생할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈(110) 및 이를 포함하는 디스플레이 장치(10)는 이러한 소음의 발생을 최소화할 수 있는 형태의 배선 패턴(230)을 갖는다.
전술한 암페어의 법칙에 따르면, 서로 반대 방향으로 전류(I1, I2)가 흐르는 서로 평행한 두 도선(L1, L2)의 주위에 형성되는 자기장의 방향은 도 13에 도시된 바와 같다.
서로 반대 방향으로 형성된 자기장은 상호 작용에 의해 상쇄되어 소멸한다. 전류가 서로 반대 방향으로 흐르는 경우에는 두 도선(L1, L2)의 바깥쪽에 형성된 자기장이 상쇄되어 소멸하는바, 전체적으로 두 도선(L1,L2)의 주위에 형성된 자기장이 감소된다.
따라서, 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈(110) 및 이를 포함하는 디스플레이 장치(10)에서 발광 다이오드(190)에 구동 전류를 전달하는 배선 패턴(230)은, 인접하여 흐르는 구동 전류가 반대 방향으로 흐르도록 복수 회 굴곡된 형상을 갖도록 구현될 수 있다.
구동 전류가 반대 방향으로 흐름으로써 자기장의 상쇄 효과를 가져올 수 있고, 자기장이 상쇄되면 전술한 발광 다이오드 모듈과 바텀 샤시 사이의 진동에 의한 소음을 저감시킬 수 있다.
이하, 일 실시예에 적용 가능한 배선 패턴(230)의 형태를 구체적으로 설명한다.
도 14 내지 도 16은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에 적용 가능한 배선 패턴의 예시들을 나타낸 도면이다. 당해 예시들은 배선 패턴(230)의 양 단부가 같은 방향(좌측 방향)에 위치하는 경우에 관한 것이다.
배선 패턴(230)의 일 단은 애노드 단자와 연결되고 배선 패턴(230)의 타 단은 캐소드 단자와 연결된다. 즉, 당해 실시예에서는 일 단에 구동 전압이 인가되고 타 단에 기준 전압(그라운드 전압)이 인가되는 배선 패턴(230)을 하나의 유닛으로 정의할 수 있다. 즉, 일 단부터 타 단까지 하나의 도체로 끊김없이 연결되어 있지 않더라도 하나의 배선 패턴(230)으로 정의할 수 있다.
예를 들어, 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 배선 패턴(230)은 복수의 발광 다이오드(190)를 직렬 연결하기 위한 복수의 연결 배선(230a, 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g, 230h)을 포함할 수 있다.
당해 예시에서는 하나의 배선 패턴(230)이 7개의 발광 다이오드(190)를 연결하는 경우를 예로 들었으나, 하나의 배선 패턴(230)에 의해 연결되는 발광 다이오드(190)의 개수에 대해서는 제한을 두지 않는다.
복수의 연결 배선 중 복수의 발광 다이오드(190) 사이를 연결하는 연결 배선들(230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g)은 각각 그 일 단이 인접하는 두 발광 다이오드(190) 중 하나의 캐소드 전극(191b)에 전기적으로 연결되고, 그 타 단은 인접하는 두 발광 다이오드(190) 중 다른 하나의 애노드 전극(191a)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 복수의 연결 배선(230a, 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g, 230h)은 복수 회 굴곡된 형상을 가질 수 있다. 복수의 연결 배선의 굴곡에 의해 배선 패턴(230)이 지그재그 형상을 가질 수 있다.
도 14의 예시에 따르면, 복수의 연결 배선 중 복수의 발광 다이오드(190) 사이를 연결하는 연결 배선들(230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g)은 각각 90도씩 2회 굴곡될 수 있다. 2회의 굴곡에 의해 연결 배선이 "U"자 형상을 가지면서 상하 방향(y축 방향)으로 나란히 흐르는 구동 전류가 서로 반대 반향으로 흐를 수 있다.
이와 더불어, 복수의 발광 다이오드(190) 사이를 연결하는 연결 배선들(230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g)을 통해 우측 방향(+x 방향)으로 흐르는 구동 전류는, 그라운드 전압에 연결된 연결 배선(240h)을 통해 좌측 방향(-x 방향)으로 흐르는 구동 전류와 반대 방향으로 흐르게 된다. 여기에서도 자기장의 상쇄 효과를 얻을 수 있다.
또는, 도 15의 예시와 같이, 복수의 발광 다이오드(190) 사이를 연결하는 연결 배선들(230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g)이 90도씩 4회 굴곡될 수도 있고, 도 16의 예시와 같이 90도씩 8회 굴곡되는 것도 가능하다.
도 17은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에 있어서, 배선 패턴의 다른 정의를 나타내기 위한 도면이다.
도 17을 참조하면, 하나의 배선 패턴(230)은 복수의 부분 배선(PL)으로 이루어지고, 각각의 부분 배선(PL)은 직선의 형상을 갖는 것으로 정의할 수도 있다. 복수의 부분 배선(PL)은 굴곡에 의해 상호 구분될 수 있다. 즉, 1회의 굴곡에 의해 두 개의 부분 배선(PL)이 형성될 수 있다.
또한, 하나의 연결 배선이 적어도 1회 굴곡되면서 복수의 부분 배선(PL)을 포함할 수 있고, 하나의 발광 다이오드(190)에 두 개의 연결 배선이 연결되면서 하나의 부분 배선(PL)이 복수의 연결 배선의 일부를 포함할 수도 있다.
복수의 부분 배선(PL) 중 서로 인접하게 평행한 부분 배선(PL)에는 반대 방향의 전류가 흐르면서 자기장의 상쇄 효과를 얻을 수 있게 된다.
자기장의 상쇄 효과를 극대화하기 위해, 서로 인접하게 평행한 한 쌍의 부분 배선(PL) 사이의 거리(D)가 정해진 제1기준값 미만이 되도록 배선 패턴(230)을 형성할 수 있다. 여기서, 제1기준값은 자기장의 상쇄 효과와 발광 다이오드 소자(190)의 크기 및 개수 등을 고려하여 결정할 수 있다.
한편, 자기장의 상쇄 효과를 얻을 수 없는 부분 배선(PL)의 경우에는 그 길이를 조절하여 자기장의 세기를 줄이는 것도 가능하다. 예를 들어, 자기장이 상쇄되는 한 쌍의 부분 배선(PL)과 수직인 부분 배선(PL) 중 자기장이 상쇄되지 않는 부분 배선(PL)은 그 길이(l)가 제2기준값 미만이 되도록 배선 패턴(230)을 형성할 수 있다. 여기서, 제 2기준값은 인접하게 평행한 부분 배선들(PL) 사이의 거리와 그로 인한 자기장 상쇄 효과, 부분 배선(PL)의 길이에 따른 자기장의 세기 등을 고려하여 결정할 수 있다.
도 18 내지 도 20은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에 적용 가능한 배선 패턴의 다른 예시들을 나타낸 도면이다. 당해 예시들은 배선 패턴(230)의 양 단부가 서로 반대 방향(좌측, 우측)에 위치하는 경우에 관한 것이다.
도 18을 참조하면, 전술한 도 14의 예시와 마찬가지로, 복수의 연결 배선 중 복수의 발광 다이오드(190) 사이를 연결하는 연결 배선들(230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g)은 각각 90도씩 2회 굴곡될 수 있다. 하나의 연결 배선이 90도씩 2회 굴곡됨으로써, 전류가 서로 반대 방향으로 흐르는 한 쌍의 부분 배선(PL)이 형성될 수 있다.
또한, 도 19에 도시된 바와 같이, 복수의 발광 다이오드(190) 사이를 연결하는 연결 배선들(230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g)이 각각 90도씩 4회 굴곡될 수도 있다. 두 개의 연결 배선이 각각 90도씩 4회 굴곡됨으로써 전류가 서로 반대 방향으로 흐르는 두 쌍의 부분 배선(PL)이 형성될 수 있다.
또한, 도 20의 예시와 같이 복수의 발광 다이오드(190) 사이를 연결하는 연결 배선들(230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 230g)이 각각 90도씩 8회 굴곡되는 것도 가능하다. 하나의 연결 배선이 90도씩 8회 굴곡됨으로써 전류가 서로 반대 방향으로 흐르는 두 쌍의 부분 배선(PL)이 형성될 수 있다.
도 21은 일 실시예에 따른 발광 다이오드 모듈에 있어서, 직렬로 연결되는 발광 다이오드가 2차원으로 배열되는 경우에 적용 가능한 배선 패턴을 나타내는 도면이다.
도 21을 참조하면, 발광 다이오드(190)가 2차원으로 배열되는 경우에도 전술한 바와 같이, 복수의 발광 다이오드(190) 사이를 연결하는 연결 배선들을 적어도 2회 굴곡시켜 배선 패턴(230)을 형성할 수 있다.
당해 예시에서 첫 번째 행에 배치된 발광 다이오드들(190)을 연결하고 x축 방향을 따라 배열된 부분 배선들(PL) 중 일부는, 두 번째 행에 배치된 발광 다이오드들(190)을 연결하고 x축 방향을 따라 배열된 부분 배선들(PL) 중 일부와 인접하여 평행하게 배치될 수 있다. 여기에 흐르는 구동 전류의 방향이 반대이므로 자기장의 상쇄 효과를 얻을 수 있다.
도 14 내지 도 21을 참조하여 설명한 배선 패턴(230)의 형상은 발광 다이오드 모듈(110)의 실시예에 적용 가능한 예시들에 불과하다. 전술한 예시들은 복수의 발광 다이오드(190)가 직렬 연결된 경우에 관한 것이었으나, 복수의 발광 다이오드(190)가 병렬 연결된 경우에도 배선 패턴(230)을 복수 회 굴곡시켜 자기장을 상쇄시킬 수 있다.
발광 다이오드 모듈(110)의 실시예는 전술한 배선 패턴(230)의 형상에 한정되지 않는바, 배선 패턴(230)을 복수 회 굴곡시킴으로써, 서로 인접하여 평행하게 흐르는 구동 전류가 반대 방향을 향하는 구조이면, 발광 다이오드 모듈(110)의 실시예에 포함될 수 있다.
또한, 각각의 예시에 관한 설명 중 서로 중복되는 일부 설명은 생략되었다. 따라서, 어느 하나의 예시에 관한 설명 중 다른 예시에도 적용 가능한 설명은 반복적으로 언급되지 않았더라도 다른 예시에 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 게시된 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 게시된 실시예의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 바(bar) 타입의 발광 다이오드 모듈에 있어서,
    바 형상의 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광 다이오드; 및
    상기 기판 상에 형성되어 상기 복수의 발광 다이오드에 구동 전류를 전달하는 배선 패턴;을 포함하고,
    상기 배선 패턴은,
    인접하여 평행하게 흐르는 상기 구동 전류가 반대 방향으로 흐르도록 복수 회 굴곡된 형상을 갖는 발광 다이오드 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드는, 상기 배선 패턴에 의해 직렬 연결되고,
    상기 배선 패턴은, 상기 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드 중 인접하게 연결된 두 개의 발광 다이오드를 연결하는 복수의 연결 배선을 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선 각각은,
    적어도 2회 굴곡된 형상을 갖는 발광 다이오드 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선 각각은,
    90도씩 적어도 2회 굴곡된 형상을 갖는 발광 다이오드 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배선 패턴은,
    상기 굴곡에 의해 구분되고, 직선의 형상을 갖는 복수의 부분 배선을 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 부분 배선 중 서로 인접하여 평행하게 배치된 한 쌍의 부분 배선에는 전류가 반대 방향으로 흐르는 발광 다이오드 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 부분 배선 사이의 거리는 제1기준값 미만인 발광 다이오드 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 부분 배선 중 상기 한 쌍의 부분 배선과 수직인 부분 배선의 길이는 제2기준값 미만인 발광 다이오드 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 배선 패턴의 일 단은 구동 전압이 인가되는 애노드 단자와 연결되고, 상기 배선 패턴의 타 단은 그라운드 전압이 인가되는 캐소드 단자와 연결되고,
    상기 배선 패턴의 일 단과 상기 배선 패턴의 타 단은 같은 방향에 위치하는 발광 다이오드 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배선 패턴은,
    상기 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드 중 상기 구동 전류가 흐르는 방향을 따라 마지막에 배치된 발광 다이오드의 캐소드 전극을 상기 캐소드 단자와 연결하는 직선의 부분 배선을 포함하고,
    상기 한 쌍의 부분 배선과 수직인 부분 배선과, 상기 직선의 부분 배선 사이의 거리는 상기 제1기준값 미만인 발광 다이오드 모듈.
  11. 바텀 샤시;
    상기 바텀 샤시에 고정되는 복수의 발광 다이오드 모듈;
    상기 복수의 발광 다이오드 모듈의 전방에 배치되는 액정 패널; 및
    상기 복수의 발광 다이오드 모듈에 인가되는 구동 전류를 제어하는 발광 다이오드 드라이버;를 포함하고,
    상기 복수의 발광 다이오드 모듈 각각은,
    바 형상의 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 복수의 발광 다이오드; 및
    상기 기판 상에 형성되어 상기 복수의 발광 다이오드에 구동 전류를 전달하는 배선 패턴;을 포함하고,
    상기 배선 패턴은,
    인접하여 평행하게 흐르는 상기 구동 전류가 반대 방향으로 흐르도록 복수 회 굴곡된 형상을 갖는 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 발광 다이오드는, 직렬 연결되고,
    상기 배선 패턴은, 상기 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드 중 인접하게 연결된 두 개의 발광 다이오드를 연결하는 복수의 연결 배선을 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선 각각은,
    적어도 2회 굴곡된 형상을 갖는 디스플레이 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 연결 배선 각각은,
    90도씩 적어도 2회 굴곡된 형상을 갖는 디스플레이 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 배선 패턴은,
    상기 굴곡에 의해 구분되고, 직선의 형상을 갖는 복수의 부분 배선을 포함하고,
    상기 복수의 부분 배선 중 서로 인접하여 평행하게 배치된 한 쌍의 부분 배선에는 전류가 반대 방향으로 흐르는 디스플레이 장치.
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