KR100875961B1 - 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 이를 포함하는백라이트 유닛 - Google Patents

발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 이를 포함하는백라이트 유닛 Download PDF

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박호준
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윤상준
이화영
윤금희
오준록
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Abstract

발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 이를 포함하는 백라이트 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원은 복수개의 발광 다이오드(LED)와, 상기 발광 다이오드가 실장되며 상기 발광 다이오드 각각으로 신호 전달을 하기 위한 배선이 형성되는 배선 기판을 포함하는 어레이 광원에 있어서, 상기 배선 기판은 복수개의 서브 레이어를 포함하고, 상기 배선은 2 이상의 배선 그룹으로 나뉘어 상기 배선 그룹별로 상기 배선 기판에서 서로 다른 서브 레이어에 분리 형성되는 것을 특징으로 한다.
백라이트, 어레이 광원, 발광 다이오드, 배선 그룹.

Description

발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{Array light source using LED and backlight unit having it}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD) 등과 같은 디스플레이 장치에서 백라이트용 광원으로서 사용되어오던 냉음극형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)는 수은 가스를 사용하므로 환경 오염을 유발할 수 있고, 응답 속도가 느리며, 색재현성이 낮을 뿐만 아니라 백라이트 유닛의 경박 단소화에도 적절하지 못한 단점을 가졌다.
이에 비해, 발광 다이오드(LED)는 친환경적이며, 응답 속도가 수 나노 초로 고속 응답이 가능하여 영상 신호 스트림에 효과적이고, 임펄시브 구동(impulsive driving)이 가능하다. 또한, 발광 다이오드는 색재현성이 우수하고, 적색, 녹색, 청색의 LED의 광량을 조정하여 휘도, 색온도 등을 자유로이 변경할 수 있을 뿐만 아니라 CCFL을 이용하는 경우에 비하여 백라이트 유닛을 경박 단소화하는 데에도 보다 적합한 장점을 가지고 있어 최근 액정 표시 장치 등의 백라이트용 광원으로서 적극적으로 채용되고 있는 실정이다.
다만, 발광 다이오드를 이용한 광원 및 백라이트 유닛의 경우에도 이를 채용하는 액정 표시 장치를 보다 소형화, 박형화시키는데 기여하고, 제품 경쟁력을 갖출 수 있도록 하기 위하여 경박 단소화를 구현할 수 있는 방법이 여전히 요구됨은 물론이다. 그러나 종래 기술에 의하면, 발광 다이오드의 구동을 위해 형성되는 배선들이 전부 배선 기판의 동일 평면(동일 레이어) 상에 배치되기 때문에, 기판 사이즈를 줄이고 이를 통해 제작되는 광원 및 백라이트 유닛의 전체 사이즈를 소형화시키는데 한계가 있었다.
본 발명은 경량화, 박형화, 소형화가 가능한 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 발광 세기, 발광 효율을 크게 높일 수 있는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 광원 및 백라이트의 제작시 설계상의 유연성, 디자인상의 유연성을 보다 확대시킬 수 있는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수개의 발광 다이오드(LED)와, 상기 발광 다이오드가 실장되며 상기 발광 다이오드 각각으로 신호 전달을 하기 위한 배선이 형성되는 배선 기판을 포함하는 어레이 광원에 있어서, 상기 배선 기판은 복수개의 서브 레이어를 포함하고, 상기 배선은 2 이상의 배선 그룹으로 나뉘어 상기 배선 그룹별로 상기 배선 기판에서 서로 다른 서브 레이어에 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 배선은 상기 발광 다이오드의 출사광의 색상을 기준으로 복수개의 배선 그룹으로 나뉘어 상기 서로 다른 서브 레이어에 분리 형성될 수 있다.
여기서, 상기 2 이상의 배선 그룹 중 상기 배선 기판의 내층을 이루는 서브 레이어에 형성되는 배선 그룹은 상기 배선 기판의 표면에 실장된 상기 발광 다이오드와 비아 홀(via hole)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 배선 기판으로는 열가소성 수지 기판이 이용될 수 있다. 상기 열가소성 수지는 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에테르설폰(PES, Polyethersulfone) 폴리에테르에테르케톤(PEEK, Polyetheretherketone), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene) 및 액정 고분자(liquid crystal polymer) 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.
여기서, 상기 열가소성 수지 기판은 유리 섬유가 첨가된 열가소성 수지로 제작될 수 있다.
여기서, 상기 배선 기판은 바 타입(bar type)으로 제작되되, 상기 복수개의 발광 다이오드는 상기 배선 기판에 일렬로 배열될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 앞서 기재된 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 복수개가 인접 배치되어 발광을 수행하도록 제작되는 백라이트 유닛이 제공될 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 백라이트 유닛에 의하면, 경량화, 박형화, 소형화가 가능하며, 발광 세기, 발광 효율을 크게 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면 광원 및 백라이트의 제작시 설계상의 유연성, 디자인상의 유연성을 보다 확대시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생 략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명과 관련된 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원에 대하여 먼저 설명하기로 한다.
도 1은 발광 다이오드를 이용한 바 타입(bar type)의 어레이 광원의 일 예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 어레이 광원의 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 어레이 광원(100)은 바 타입(bar type)으로 제작된 배선 기판(110), 복수개의 발광 다이오드(120), 반사부(130), 몰딩부(135) 및 렌즈(140)를 포함한다.
배선 기판(110)은 일 방향으로 길게 뻗은 바 타입(bar type)으로 제작되고 있다. 배선 기판(110)의 일면(111)에는 발광 다이오드(120)의 각 실장 위치에 상응하여 구비되는 복수개의 패드(112) 및 발광 다이오드(120)의 구동시 필요한 전기 신호의 전달을 위하여 구비되는 배선(미도시)이 형성된다.
여기서, 배선은 발광 다이오드(120)와의 전기적 연결이 가능하도록 도전성 물질 등에 의한 소정의 회로 패턴으로 배선 기판(110)의 임의의 일면(도 1의 경우는 배선 기판(110)의 일면(111))에 실제 구현되는 것임은 물론이나, 다만 도면 도시의 편의상 배선 기판(100)의 일면(111) 상에 형성되는 배선 패턴에 대한 직접적인 표시는 생략하였다. 이는 후술할 도 3 및 도 4를 통해 명확히 이해할 수 있을 것이다.
복수개의 발광 다이오드(120)는 배선 기판(110)의 일면(111)에 상호간 이격되어 일렬로 배치된다. 발광 다이오드(120)는 배선 기판(110)의 일면(111) 상에 구비된 패드(112)에 직접 안착되는 방법으로 실장될 수도 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 임의의 매개체(예를 들어, 베이스(115) 등)를 개재하여 실장될 수도 있다. 베이스(115)로서 열전도성 또는 방열성이 우수한 물질이 이용되는 경우에는 발광 다이오드(120)의 동작시 발생하는 열을 외부로 쉽게 방출시킬 수 있게 될 것이며, 이 경우 베이스(115)는 일종의 히트 싱크(heat sink)로서 기능하게 될 것이다. 여기서, 발광 다이오드(120)는 와이어 본딩 또는 플립칩 본딩 등에 의하여 배선 기판(110) 상에 실장되는 것임은 물론이나, 본 발명의 핵심 특징과는 무관한 부분이고 공지 기술에 해당하는 바, 그 상세한 설명은 생략한다.
반사부(130)는 배선 기판(110)의 테두리를 따라 위치하며, 발광 다이오드(120)로부터 출사된 각 방향의 빛을 위쪽 방향으로 지향시켜주는 역할을 수행한다. 이를 위해, 반사부(130)에는 발광 다이오드(120)의 실장면을 기준으로 소정 각도 만큼 기울어진 경사면들이 구비되고, 이러한 경사면들에 의해 복수개의 발광 다 이오드(120)가 완전히 둘러싸일 수 있는 형태를 갖도록 제작된다. 반사부(130)의 각 경사면에는 광반사 특성을 갖는 물질이 코팅되거나 또는 반사판이 부착될 수 있으며, 따라서 경사면이 갖는 경사각에 따라 출사광의 지향각이 결정되게 된다.
몰딩부(135)는 발광 다이오드(120)를 보호하고 및 발광 다이오드(120)의 실장을 위해 이용된 본딩 수단(미도시)이 원래의 형태를 그대로 유지할 수 있도록 고정하는 역할을 수행한다. 일반적으로 몰딩부(135)는 에폭시 몰딩 화합물(EMC : Epoxy Molding Compound) 등과 같은 몰딩 수지에 의해 몰딩되는 것이지만, 몰딩부(135)가 상기 몰딩 수지와 형광 물질이 혼합된 수지로 몰딩되는 경우에는 발광 특성 또는 발광 효율을 보다 증가시키는 기능을 수행하기도 한다.
렌즈(150)는 반사부(130) 및 몰딩부(140)의 상부에 위치하여 발광 다이오드(120)로부터 생성된 빛을 외부로 출사시키는 역할을 수행한다. 이때, 렌즈(150)는 하부에서 입사되는 빛을 의도하는 특정 방향으로 굴절시킬 수 있는 구조라면 도 1을 통해 도시된 형태 이외에도 다양한 형태를 가질 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원에서 채용하는 배선 방식과 비교 대상이 되는 다른 배선 방식의 예를 나타낸 도면이다. 즉, 도 3은 종래 기술에 따른 배선 방식을 보여주고 있다.
도 3을 참조하면, 바 타입의 배선 기판(110)의 일면(111)에는 복수개의 적색 LED(121), 녹색 LED(122), 청색 LED(123)가 일렬 배치되고 있다. 이때, 동일 색상의 LED 간은 전기적으로 직렬 연결되고, 다른 색상의 LED 간은 전기적으로 병렬 연 결되게 된다. 즉, 적색 LED(121)들은 상호간에 적색 LED 배선(151)을 통하여 구동부(220)의 적색 구동회로(221)와 직렬 연결되고 있고, 녹색 LED(122)들은 상호간에 녹색 LED 배선(152)을 통하여 녹색 구동회로(222)와 직렬 연결되고 있으며, 청색 LED(123)들은 상호간에 청색 LED 배선(153)을 통하여 청색 구동회로(223)와 직렬 연결된다. 그리고, 적색 구동회로(221), 녹색 구동회로(222), 청색 구동회로(223) 상호간은 일 단자씩만 공통 접지(common ground) 처리되므로, 다른 색상의 LED 간은 병렬 연결되는 것이다. 상술한 배선 원리(동일 색상 LED 간은 직렬 연결, 다른 색상 LED 간은 병렬 연결되는 방식)는 본 발명의 경우에도 그대로 적용될 수 있다. 다만, 종래 기술에 따른 배선 방식은 후술할 본 발명의 배선 방식과 비교할 때 아래와 같은 문제점이 있다.
종래의 배선 방식의 경우, 모든 배선을 배선 기판(110)의 어느 일 평면(즉, 하나의 동일 평면) 상에 배치, 형성시키기 때문에 배선 기판(110)의 크기, 면적을 소형화시키는데 한계가 있다. 이는 안정적인 신호 전달을 위하여서는 배선 기판(110)을 설계함에 있어서 레이아웃 설계 규칙(layout design rule)에 따른 최소 사양(예를 들어, 단선을 방지하기 위해 요구되는 최소 선폭(minimum line width), 신호를 달리하는 인접 배선 간의 접선을 방지하기 위해 요구되는 최소 간격(minimum spacing) 등)은 지켜져야 하기 때문이다. 따라서, 동일 기판 면적에 배치 가능한 배선수에는 제한이 있으며, 기판에 배치하여야 할 배선수가 증가하면 증가할수록 이에 비례하여 필요한 기판 면적도 증가할 수 밖에 없는 것이다.
또한, 종래 기술에 의하면 배선 기판(110)으로서 일반적으로 강도면에서 우 수한 특성을 갖는 세라믹 재질의 기판을 사용하여 왔다. 그러나, 세라믹 재질 기판의 경우 강도면에서 우수한 특성을 가지는 것에 반하여 배선 선폭의 축소, 기판 두께의 축소에는 많은 어려움이 따르는 단점이 있었다.
상술한 바와 같은 이유로, 배선 기판(110)의 어느 일 평면 상에 필요한 배선 패턴을 모두 배치, 형성시키는 종래의 배선 방식, 세라믹 재질과 같은 종래의 기판 재질에 따라 제작된 광원, 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치는 경박 단소를 지향하는 최근의 경향에 적합하지 않게 되는 것이다.
이에 따라 이하에서는 상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서 채용한 배선 방식을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 이에 채용된 배선 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원은 복수개의 발광 다이오드(120)와, 발광 다이오드(120)가 실장되며 발광 다이오드(120) 각각으로 신호 전달을 하기 위한 배선(151, 152, 153 참조)이 형성되는 배선 기판(110)을 포함한다. 이때, 배선 기판(110)은 도 1에서와 같이 바 타입(bar type)으로 제작될 수 있고, 복수개의 발광 다이오드(120)는 바 타입의 배선 기판(110)의 길이 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다.
본 발명에서 배선 기판(110)은 복수개의 서브 레이어(sub-layer)를 갖도록 제작된다. 예를 들어, 배선 기판(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 서브 레이 어(110-1), 제2 서브 레이어(110-2), 제3 서브 레이어(110-2)를 갖도록 제작될 수 있는 것이다. 이와 같이 배선 기판(110)을 복수개의 서브 레이어를 갖도록 제작하는 이유는 발광 다이오드(120)와 전기적으로 연결되어 신호 전달을 하기 위한 배선을 배선 기판(110)에 구현함에 있어서 서로 다른 평면(즉, 서로 다른 서브 레이어)에 분리 배치시키기 위함이다.
이를 위해 발광 다이오드(120)의 구동을 위해 배치시켜야 할 모든 배선은 복수개의 배선 그룹으로 나뉘게 되며, 구분된 배선 그룹별로 배선 기판(110)의 서로 다른 서브 레이어에 분리 배치될 것이다. 이러한 배선 그룹별 배선의 분리 배치에는 다음과 같은 기준, 방식이 적용될 수 있다.
예를 들어, 복수개의 발광 다이오드(120)가 도 4에서와 같이 각각 1개 이상의 적색 LED(121), 녹색 LED(122), 청색 LED(123)로 구성되어 있는 경우, 배선은 발광 다이오드(120)의 출사광의 색상을 기준으로 3개의 배선 그룹으로 나뉘어 배선 기판(110)의 서로 다른 서브 레이어에 분리 배치할 수 있다. 즉, 제1 배선 그룹으로서 녹색 LED 배선(152)은 제1 서브 레이어(110-1) 상에, 제2 배선 그룹으로서 적색 LED 배선(152)은 제2 서브 레이어(110-2) 상에, 제3 배선 그룹으로서 청색 LED 배선(153)은 제3 서브 레이어(110-3) 상에 분리 배치되는 방식이 일 예이다. 이 경우, 배선 그룹 중 배선 기판(110)의 내층을 이루는 서브 레이어에 배치되는 배선 그룹(도 4의 적색 LED 배선(152), 청색 LED 배선(153) 참조)은 배선 기판(110)의 표면에 실장된 발광 다이오드(120)와 각각 비아 홀(via hole)(도 4의 식별번호 151a, 153a 참조)을 통하여 전기적으로 연결될 수 있다.
다만, 본 발명에서 배선 그룹의 분류 방법으로는 상술한 색상별 분류 기준 이외에도 다른 분류 기준이 적용될 수 있음도 물론이다. 예를 들어, 총 배선수를 기준으로 배선을 동등 분리하는 방식 등이 그것이다. 또한, 색상별 분류 기준의 경우에도 동일 색상당 2개 이상의 배선 소그룹으로 나누어 이들 소그룹 간에도 서브 레이어를 달리하여 분리 배치할 수도 있는 것이며, 색상별 분류 기준과 배선수별 분류 기준을 혼용할 수도 있음은 물론이다. 예를 들어, 베어어 패턴(Bayer pattern)에 따라 구비된 녹색 LED 수, 적색 LED 수, 청색 LED 수가 2 : 1 : 1의 비율을 가지는 경우에는 녹색 LED 배선을 하나의 배선 그룹, 적색 및 청색 LED 배선을 다른 하나의 배선 그룹으로 나누어 2개의 서브 레이어 상에 분리 배치시킬 수 있다. 물론, 적색 및 청색 LED 배선을 하나의 배선 그룹으로 분류한다 하더라도 적색 LED 배선과 청색 LED 배선은 동일 서브 레이어 상에서 접선되지 않도록 배치되어야 함은 자명하다.
이와 같이 본 발명에 따른 배선 분리 방식을 채용하게 되면, 배선 기판(110)의 동일 평면 내에 모든 배선을 배치시키는 종래의 배선 방식에 비하여 배선 기판(110)의 크기, 면적을 줄일 수 있는 이점이 있다. 따라서, 이를 통해 제작된 어레이 광원 및 백라이트 유닛 그리고 이를 포함하는 액정 표시 장치의 소형화에 기여할 수 있으며, 이러한 이유로 대형 디스플레이 장치에서는 물론 소형의 휴대 디스플레이 장치(예를 들어, 핸드폰, PMP, UMPC 등)에도 적절히 적용할 수 있는 이점이 있게 된다.
또한, 본 발명의 배선 분리 방식을 채용하게 되면, 종래에 비하여 소자 배치 공간에 여유가 생기기 때문에 보다 많은 수의 발광 다이오드를 실장할 수 있어, 동일 기판 면적을 기준으로 할 때에도 그 발광 세기 또는 발광 효율을 크게 증가시킬 수 있는 이점도 있다.
다만, 본 발명에 따른 배선 분리 방식은 복수개의 서브 레이어를 둔 배선 기판(110)을 필요로 하므로 기판 두께가 증가할 가능성이 있으며, 이는 최근의 박형화 경향에 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 기판 두께의 증가 가능성에 대비하여 본 발명의 일 실시예에서는 배선 기판(110)을 열가소성 수지 기반으로 제작할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 배선 기판(110)의 재질로서 이용될 수 있는 열가소성 수지의 예로는 고기능성 엔지니어링 플라스틱으로서 알려진 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에테르설폰(PES, Polyethersulfone) 폴리에테르에테르케톤(PEEK, Polyetheretherketone), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene)과 내열성과 강도가 우수한 액정 고분자(liquid crystal polymer) 등이 있을 수 있다. 또는 상술한 열가소성 수지들 중 어느 2개 이상의 조합으로 이루어진 물질이 이용될 수 있다. 또한, 물리적 강성, 탄성 등의 향상을 위해 상술한 열가소성 수지에 유리 섬유(glass clothes)가 더 첨가될 수도 있고, 방열 기능의 향상을 위해 열전도 성능이 우수한 세라믹 필러가 더 첨가될 수 있음은 물론이다.
상술한 열가소성 수지를 기반으로 한 기판은 종래 배선 기판으로서 주로 사용되던 세라믹 재질 기반의 기판에 비하여 다층으로 형성시키는 경우에도 전체 유 닛(어레이 광원, 백라이트 유닛 또는 이를 포함하는 액정 표시 장치)의 두께 증가에 거의 영향이 없을 정도로 얇게 제작 가능하므로, 박형화에 크게 기여할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 배선 분리 방식을 채용하여 제작되는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시예로서 예를 들어 도 4에 도시된 어레이 광원이 도 5에서와 같이 복수개 인접 배치(도 5의 식별번호 100-1 내지 100-8 참조)됨으로써 하나의 백라이트 유닛(도 5의 식별번호 300 참조)으로 구현될 수 있음은 물론이다. 즉, 백라이트 유닛은 일반적으로 그 광원의 위치에 따라 액정 패널의 측면에 긴 바 타입으로 위치하여 액정 패널의 전면으로 빛을 조사하는 에지형 백라이트와 액정 패널의 하부에 위치하여 액정 패널과 거의 동일한 면적을 갖는 면광원으로서 빛을 조사하는 직하형 백라이트(도 5 참조)로 분류될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 광원은 에지형, 직하형의 구분없이 적용될 수 있는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 발광 다이오드를 이용한 바 타입(bar type)의 어레이 광원의 일 예를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 어레이 광원의 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원에서 채용하는 배선 방식과 비교 대상이 되는 다른 배선 방식의 예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 및 이에 채용된 배선 방식을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 어레이 광원을 이용하여 제작된 백라이트 유닛의 일 실시 형태를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 어레이 광원 110 : 배선 기판
120 : 발광 다이오드 110-1 : 제1 서브 레이어
110-2 : 제2 서브 레이어 110-3 : 제3 서브 레이어
121 : 적색 LED 122 : 녹색 LED
123 : 청색 LED 151 : 적색 LED 배선
152 : 녹색 LED 배선 153 : 청색 LED 배선

Claims (8)

  1. 복수개의 발광 다이오드(LED)와, 상기 발광 다이오드가 실장되며 상기 발광 다이오드 각각으로 신호 전달을 하기 위한 배선이 형성되는 배선 기판을 포함하는 어레이 광원에 있어서,
    상기 배선 기판은 복수개의 서브 레이어를 포함하고, 상기 배선은 2 이상의 배선 그룹으로 나뉘어 상기 배선 그룹별로 상기 배선 기판에서 서로 다른 서브 레이어에 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배선은 상기 발광 다이오드의 출사광의 색상을 기준으로 복수개의 배선 그룹으로 나뉘어 상기 서로 다른 서브 레이어에 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2 이상의 배선 그룹 중 상기 배선 기판의 내층을 이루는 서브 레이어에 형성되는 배선 그룹은 상기 배선 기판의 표면에 실장된 상기 발광 다이오드와 비아 홀(via hole)을 통하여 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배선 기판은 열가소성 수지 기판인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에테르설폰(PES, Polyethersulfone) 폴리에테르에테르케톤(PEEK, Polyetheretherketone), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE, polytetrafluoroethylene) 및 액정 고분자(liquid crystal polymer) 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 기판은 유리 섬유가 첨가된 열가소성 수지로 제작되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배선 기판은 바 타입(bar type)으로 제작되되, 상기 복수개의 발광 다이오드는 상기 배선 기판에 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 발광 다이오드를 이용한 어레이 광원 복수개가 인접 배치되어 발광을 수행하도록 제작되는 백라이트 유닛.
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