KR101109032B1 - Ｌｅｄ 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

일 실시 예에 따른 LED 백라이트 유닛은 LED 어레이를 포함하는 인쇄회로기판모듈, 상기 LED 어레이 상부에 배치되는 반사판 및 상기 반사판과 인접하여 배치되는 도광판을 포함한다. 상기 도광판은 상기 반사판을 통해 반사된 상기 LED 어레이의 빛을 수렴하며, 상기 인쇄회로기판모듈은 상기 도광판이 배치되는 면과 평행한 면에 배치된다.

Description

ＬＥＤ 백라이트 유닛{LED backlight unit}
본 출원은 대체로 LED 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 효율 및 방열 기능이 개선되는 LED 백라이트 유닛에 관한 것이다.
LED 소자는 P-N 접합의 양단에 순방향의 전류를 인가하여 광을 방출하도록 하는 광전 변환 소자이다. 상기 LED 소자는 각종 조명 장치 등에 널리 적용되고 있으며, 최근에 백색광을 구현하는 기술이 개발되어 TV 등의 전자 표시 장치의 LED 백라이트 유닛으로도 그 응용 범위를 넓히고 있다.
상기 LED 소자를 채용하는 TV 등의 상기 LED 백라이트 유닛에 있어서, 업계에서는 상기 LED 백라이트 유닛이 저가로 제공될 것, 얇은 두께를 가질 것 등의 사항을 필수적으로 요구하고 있다. 이 중, 상기 LED 백라이트 유닛의 가격을 낮추기 위해서는 상기 LED 백라이트 유닛에 사용되는 LED 어레이의 수를 줄여야 한다. 최근에는 TV용 백라이트 유닛의 경우, TV 디스플레이의 후면에 배치되는 평판형 LED 어레이보다는, 상기 TV 디스플레이 측면 중 일부 면으로부터 LED 어레이 모듈이 빛을 제공하는 에지(edge) 형 LED 어레이가 선호되고 있는 추세이다. 이를 위해서는 상기 LED 어레이에 적용되는 단일의 LED 패키지의 광량이 증가되어야 하기 때문에, 상기 LED 패키지에 대면적을 가지는 LED 칩의 채용이 필요하게 된다.
하지만, 대면적을 가지는 LED 칩일 수록, 소자 동작 중의 발열량이 상대적으로 크게 되며, 이에 따라 상기 대면적의 LED 칩으로부터 발생하는 열을 외부로 용이하게 방출할 수 있는 LED 어레이 구조가 중요하게 된다. 그리고, 상술한 고방열을 구현하는 LED 어레이 구조를 갖추면서도 상기 LED 백라이트 유닛이 얇은 두께를 가지도록 하는 기술에 관하여 업계는 꾸준히 연구를 수행하고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고휘도를 구현하며 얇은 두께를 가지는 LED 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 얇은 두께를 가지며 방열 효율을 우수한 LED 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 출원의 일 측면에 따른 LED 백라이트 유닛이 개시된다. 상기 LED 백라이트 유닛은 LED 어레이를 포함하는 인쇄회로기판모듈, 상기 LED 어레이 상부에 배치되는 반사판 및 상기 반사판과 인접하여 배치되는 도광판을 포함한다. 상기 도광판은 상기 반사판을 통해 반사된 상기 LED 어레이의 빛을 수렴하며, 상기 인쇄회로기판모듈은 상기 도광판이 배치되는 면과 평행한 면에 배치된다.
일 실시 예에 있어서, 상기 반사판이 배치되는 면은 상기 LED 어레이가 배치되는 면과 소정의 각도로 기울어지도록 구성될 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 소정의 각도는 90도 보다 작을 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 LED 어레이는 복수의 LED 패키지를 포함하며, 상기 복수의 LED 패키지는 리드 프레임 상에 배치되는 LED 칩, 상기 LED 칩 상에 배치되는 형광체층 및 상기 LED 칩 및 상기 형광체 층을 고정하는 몰딩부를 포함할 수 있다. 상기 리드 프레임은 상기 인쇄회로기판모듈과 접촉하도록 배치되며, 상기 리드 프레임은 상기 LED 칩으로부터 발생하는 열을 상기 인쇄회로기판모듈로 방출할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한 본 출원의 다른 측면에 따른 LED 백라이트 유닛이 제공된다. 상기 LED 백라이트 유닛은 인쇄회로기판모듈, 상기 인쇄회로기판모듈 상에 배치되는 LED 어레이, 상기 LED 어레이 상부에 배치되는 반사판 및 상기 반사판의 측면에 배치되는 도광판을 포함한다. 상기 LED 어레이가 배치되는 면은 상기 도광판이 배치되는 면과 평행하다. 상기 LED 어레이를 구성하는 복수의 LED 패키지가 상면 방향으로 빛을 방출할 때, 상기 반사판은 상기 방출된 빛을 측면 방향으로 반사하여 상기 도광판으로 상기 반사되는 빛을 제공한다.
본 출원에 따르는 LED 백라이트 유닛은 대면적의 LED 칩을 가지는 복수의 LED 패키지를 인쇄회로기판모듈 상에 배치할 수 있으며, 반사판을 이용하여 상기 LED 패키지로부터 방출되는 빛을 도광판 방향으로 반사시킬 수 있다. 이와 같은 구성으로부터, 상기 LED 백라이트 유닛은 얇은 두께를 가지며 고휘도를 구현할 수 있다.
본 출원에 따른 LED 백라이트 유닛은 LED 어레이를 우수한 방열 통로인 인쇄회로기판모듈 상에 효율적으로 배치시킬 수 있다. 그리고, 반사판을 이용하여 상기 LED 어레이로부터 방출되는 빛을 도광판으로 제공할 수 있다. 이로서, 상기 LED 백라이트 유닛은 얇은 두께를 가지면서도 우수한 방열 효율을 가질 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 비교예로서의 LED 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2은 본 출원의 다른 비교예로서의 LED 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예로서의 LED 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상의 동일 부호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 출원의 일 비교예로서의 LED 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 1의 (a)는 본 출원의 일 비교예로서의 LED 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이며, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)에 도시된 LED 어레이(120)를 구성하는 LED 패키지의 개략적인 단면도이다. 도 1과 관련하여 이하에서 설명하는 비교예로서의 LED 백라이트 유닛은 본 출원의 발명자에 의해 개발된 것이지만, 도 3과 관련하여 상술하는 본 출원의 일 실시예에 따르는 LED 백라이트 유닛과 비교할 때 LED 백라이트 유닛의 두께가 상대적으로 더 두껍다. 이하에서 설명되는 비교예는 본 출원의 실시 예를 보다 용이하게 이해하기 위해서 서술되는 것이다.
도 1의 (a) 및 (b)를 참조하면, 비교예로서의 LED 백라이트 유닛(100)은 인쇄회로기판모듈(110) 및 인쇄회로기판모듈(110) 상에 배치되는 LED 어레이(120)를 포함한다. LED 어레이(120)에 인접하여 도광판(130)이 배치된다. LED 어레이(120)에서 방출되는 빛은 X 방향으로 진행하여 도광판(130)에 수렴될 수 있으며, 상기 수렴된 빛은 도광판(130) 내에서 Y 방향으로 진로가 변경되어 상부의 광학 필름(140)에 제공될 수 있다. 도광판(130)은 도시된 바와 같이, X 방향으로 진행할수록 두께가 얇아지는 경사진 형태를 가질 수 있으나, 꼭 이에 한정되지는 않고 균일한 두께를 가지거나 또는 다양한 경사 형태를 가지는 변형예도 존재할 수 있다. LED 어레이(120)는 복수의 LED 패키지(150)를 포함한다. 복수의 LED 패키지(150)는 광을 방출할 때 발생하는 열을 용이하게 방출할 수 있도록 구성될 수 있으며, 이를 도 1의 (b)를 참조하여 상술한다.
도 1의 (b)를 참조하면, 복수의 LED 패키지(150)는 양극 리드 프레임(151), 음극 리드 프레임(152), 양극 리드 프레임(151) 상에 배치되는 LED 칩(153), LED 칩(153) 상에 배치되는 형광체층(154)을 포함한다. 형광체층(154) 상에는 봉지재층(155)이 배치될 수 있다. 몰딩부(156)는 양극 리드 프레임(151), 음극 리드프레임(152)을 고정하는 역할을 할 수 있다. 몰딩부(156)는 절연성 유기물질로 이루어질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 다른 몇몇 실시 예에서는 LED 칩(153)이 음극 리드 프레임(152) 상에 배치될 수 있으며, 이 경우, LED 칩(153)을 배치할 수 있도록 인쇄회로기판모듈(110)과 접촉하는 음극 리드 프레임(152)의 면적은 양극 리드 프레임(151)의 면적과 동일하거나 이보다 클 수 있다.
외부 전원으로부터 양극 리드 프레임(151) 및 음극 리드 프레임(152)에 전기적 신호가 입력되면, LED 칩(153)은 양극 리드 프레임(151) 및 음극 리드 프레임(152) 각각에 연결된 본딩 와이어(157)로부터 상기 전기적 신호를 전달 받아 발광한다. LED 칩(153)으로부터 방출되는 빛은 L1으로 지시하는 바와 같이, X방향으로 진행하여 도광판(130)에 전달된다. 상기 발광 시 LED 칩(153)에서 발생하는 열은 LED 칩(153)이 배치되는 양극 리드 프레임(151)을 통해 인쇄회로기판모듈(110) 방향으로 방출될 수 있다. 인쇄회로기판모듈(110)은 우수한 열흡수원(heat sink)로서 작용할 수 있으며, 인쇄회로기판모듈(110)까지 전달된 열은 충분히 외부로 방출될 수 있다. 양극 리드 프레임(151) 및 인쇄회로기판모듈(110)은 열전도 효율이 좋은 물질로 이루어질 수 있으며, 일 예로서, 알루미늄, 스텐인레스 스틸 등과 같은 금속 또는 이의 합금으로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시 예들에 있어서, LED 칩(153)이 음극 리드 프레임(152) 상에 배치되는 경우, 음극 리드 프레임(152)는 상기 열전도가 좋은 물질로 이루어질 수 있다.
양극 리드 프레임(151)은 인쇄회로기판모듈(110) 상에 배치될 수 있으며, 일 실시예에 의하면, 인쇄회로기판모듈(110)과 물리적으로 접촉할 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 도시되지는 않았지만, 양극 리드 프레임(151)과 인쇄회로기판모듈(110) 사이에 방열 패드가 존재하여 양극 리드 프레임(151)과 인쇄회로기판모듈(110) 사이의 열전도 효율을 증가시킬 수도 있다. LED 칩(153)으로부터 열을 전달받은 양극 리드 프레임(151)는 인쇄회로기판모듈(110)방향으로 열을 방출하는 H1 또는 H2의 열전달 경로를 가진다. 상기 H1은 LED 칩(153)에 인접한 양극 리드 프레임(151)의 일부분(151A)을 통해 인쇄회로기판모듈(110)로 열을 방출하는 경로이다. 상기 H2는 LED 칩(153)으로부터 발생한 열이 몰딩부(156) 외부에 존재하는 양극 리드 프레임(151)의 단자부(151B)까지 양극 리드 프레임(151)을 따라 전도된 후에 인쇄회로기판모듈(110)으로 열을 방출하는 경로이다. H2 보다는 H1 경로를 통해 보다 효율적으로 방열이 이루어질 수 있으며, 따라서, H1의 면적을 크게 형성할수록 방열 효율이 클 수 있다. 인쇄회로기판모듈(110)까지 전달된 열은 충분히 외부로 방출될 수 있다.
상술한 LED 백라이트 유닛(100)은 우수한 열 방출 효율을 가질 수 있는 구조이나, LED 백라이트 유닛(100)의 두께를 감소시키는 데에 한계가 존재한다. LED 백라이트 유닛(100)의 두께가 LED 어레이 패키지(120) 및 인쇄회로기판 모듈의 두께(T1)에 좌우되기 때문이며, LED 어레이 패키지(120) 및 인쇄회로기판 모듈의 두께(T1)는 우수한 방열 효율을 유지하기 위해서 소정의 한계 두께 이하로 감소시키는데 어려움이 존재한다.
도 2은 본 출원의 다른 비교예로서의 LED 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 2의 (a)는 본 출원의 다른 비교예로서의 LED 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이며, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시된 LED 어레이(220)를 구성하는 LED 패키지의 개략적인 단면도이다. 도 2과 관련하여 이하에서 설명하는 비교예로서의 LED 백라이트 유닛은 본 출원의 발명자에 의해 개발된 것이지만, 도 3과 관련하여 상술하는 본 출원의 일 실시예에 따르는 LED 백라이트 유닛과 비교할 때 LED 백라이트 유닛의 방열 효율이 상대적으로 낮다. 이하에서 설명하는 비교예는 본 출원의 실시 예를 보다 용이하게 이해하기 위해서 서술되는 것이다.
도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 비교예로서의 LED 백라이트 유닛(200)은 인쇄회로기판모듈(210) 및 인쇄회로기판모듈(210) 상에 배치되는 LED 어레이(220)를 포함한다. LED 어레이(220)는 복수의 LED 패키지(250)를 포함할 수 있다. LED 어레이(220)에 인접하여 도광판(230)이 배치된다. LED 어레이(220)에서 방출되는 빛은 X 방향으로 진행하여 도광판(230)에 수렴될 수 있으며, 도광판(230) 내에서 Y 방향으로 진로가 변경되어 상부의 광학 필름(240)에 제공될 수 있다. 도 2와 관련하여 상술하는 LED 백라이트 유닛(200)는 도 1의 LED 백라이트 유닛(100)보다 두께가 상대적으로 얇도록 구성할 수 있지만, 방열 효율이 상대적으로 낮은 구조이다. 이러한 구성은 도 2의 (b)를 통해 설명하기로 한다.
도 2의 (b)를 참조하면, 복수의 LED 패키지(250)는 양극 리드 프레임(251), 음극 리드 프레임(미도시), 양극 리드 프레임(251) 상에 배치되는 LED 칩(253), LED 칩(253) 상에 배치되는 형광체층(254)을 포함한다. 형광체층(254) 상에는 봉지재층(255)이 배치될 수 있다. 몰딩부(256)는 양극 리드 프레임(251) 및 상기 음극 리드프레임을 고정하는 역할을 할 수 있다. 몰딩부(256)는 절연성 유기물질로 이루어질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 다른 몇몇 실시 예에서는 LED 칩(253)이 상기 음극 리드 프레임 상에 배치될 수 있으며, 이 경우, LED 칩(253)을 배치할 수 있도록 상기 음극 리드 프레임의 면적은 양극 리드 프레임(251)의 면적과 동일하거나 이보다 클 수 있다.
외부 전원으로부터 양극 리드 프레임(251) 및 상기 음극 리드 프레임에 전기적 신호가 입력되면, LED 칩(253)은 양극 리드 프레임(251) 및 상기 음극 리드 프레임 각각에 연결된 본딩 와이어(257)로부터 상기 전기적 신호를 전달 받아 발광한다. LED 칩(253)으로부터 방출되는 빛은 L2로 지시하는 바와 같이, X방향으로 진행하여 도광판(230)에 전달된다. 상기 발광시 LED 칩(253)에서 발생하는 열은 양극 리드 프레임(251)을 통해 인쇄회로기판모듈(210) 방향으로 방출될 수 있다. 인쇄회로기판모듈(210)은 우수한 열흡수원(heat sink)로서 작용할 수 있으며, 인쇄회로기판모듈(210)까지 전달된 열은 충분히 외부로 방출될 수 있다.
양극 리드 프레임(251) 및 인쇄회로기판모듈(210)은 열전도 효율이 좋은 물질로 이루어질 수 있으며, 일 예로서, 알루미늄, 스텐인레스 스틸 등과 같은 금속 또는 이의 합금으로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시 예들에 있어서, LED 칩(153)이 상기 음극 리드 프레임 상에 배치되는 경우, 상기 음극 리드 프레임(252)은 상기 열전도가 좋은 물질로 이루어질 수 있다.
양극 리드 프레임(251)의 일부는 인쇄회로기판모듈(210)과 물리적으로 접촉할 수 있으며(도면의 251B 참조), LED 칩(253)으로부터 열을 전달받은 양극 리드 프레임(251)는 H3 또는 H4의 열전달 경로를 가진다. 상기 H3은 LED 칩(253)에 인접한 양극 리드 프레임(251)의 일부분(251A)을 통해 몰딩부(256)로 열을 방출하는 경로이며, 상기 H4는 LED 칩(253)으로부터 발생한 열이 몰딩부(256) 외부에 존재하는 양극 리드 프레임(251)의 단자부(251B)까지 양극 리드 프레임(251)을 따라 열을 전도된 후에 인쇄회로기판모듈(210)으로 열을 방출하는 경로이다. 도 1의 LED 패키지(150)에 비하여, LED 패키지(250)는 H3 보다는 H4의 방열경로를 통해 방열이 효율적으로 이루어질 수 있다. LED 칩(253)에 인접한 양극 리드 프레임(251)의 일부분(251A)으로부터 열전도도가 상대적으로 낮은 유기물질로 이루어진 몰딩부(256)쪽으로는 방열이 상대적으로 용이하게 이루어지지 않기 때문이다. 따라서, LED 칩(253)에서 발생한 열은 H4의 방열경로를 통해서 대부분의 방열이 이루어질 수 있으므로, 도 1의 LED 백라이트 유닛(100)에 비하여 방열 효율이 나빠질 수 있다.
상술한 LED 백라이트 유닛(200)은 도 1의 LED 백라이트 유닛(100)에 비하여 LED 백라이트 유닛(200)의 두께를 보다 감소시킬 수 있는 구조이다. 즉, LED 어레이 패키지(220) 및 인쇄회로기판 모듈의 두께(T2)가 도 1의 LED 어레이 패키지(120) 및 인쇄회로기판 모듈의 두께(T1)보다 상대적으로 얇게 조절될 수 있기 때문이다. 다만, 대부분의 방열 경로가 H4로 한정되므로 방열 효율 측면에서 도 1의 LED 백라이트 유닛(100)에 비하여 불리할 수 있다.
도 3은 본 출원의 일 실시예로서의 LED 백라이트 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 3의 (a)는 본 출원의 일 실시예로서의 LED 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이며, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 도시된 LED 어레이(320)를 구성하는 LED 패키지의 개략적인 단면도이다.
도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, LED 백라이트 유닛(300)는 LED 어레이(320)를 포함하는 인쇄회로기판모듈(310), LED 어레이(320) 상부에 배치되는 반사판(360) 및 반사판(360)과 인접하여 배치되는 도광판(330)을 포함한다. 일 실시 예에 따르면, 인쇄회로기판모듈(310)은 도광판(330)이 배치되는 면과 평행한 면에 배치된다. 인쇄회로기판모듈(310)은 우수한 열흡수원(heat sink)로서 작용할 수 있으며, LED 어레이(320)으로부터 인쇄회로기판모듈(310)까지 전달된 열은 충분히 외부로 방출될 수 있다. 도광판(330)의 하부에는 반사부재(370)이 배치될 수 있다.
LED 어레이(320)는 복수의 LED 패키지(350)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, LED 어레이(320)는 인쇄회로기판모듈(310) 상에 배치될 수 있으며, LED 어레이(320)이 배치되는 면은 도광판(330)이 배치되는 면과 평행할 수 있다. LED 어레이(320)의 복수의 LED 패키지(350)으로 방출되는 빛은 상부 방향(즉, Y 방향)으로 진행할 수 있다.
반사판(360)은 LED 어레이(320) 상부에 배치된다. 일 실시 예에 따르면, 반사판(360)이 배치되는 면은 LED 어레이(320)가 배치되는 면과 소정의 각도(θ)로 기울어지도록 구성될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 반사판(360)이 배치되는 면은 인쇄회로기판모듈(310)이 배치되는 면과 소정의 각도(α)로 기울어지도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 상기 소정의 각도(θ) 또는 상기 소정의 각도(α)는 90 도 보다 작은 예각일 수 있다. 반사판(360)은 LED 어레이(320)의 복수의 LED 패키지(350)가 상부 방향(즉, Y방향)으로 빛을 방출할 때, 상기 방출된 빛을 측면 방향(즉, X방향)으로 반사하여 도광판(330)으로 빛을 제공한다. 도광판(330)은 반사판(360)을 통해 반사된 LED 어레이(320)의 빛을 수렴한다. 도광판(330)은 상기 반사된 LED 어레이(320)의 빛을 수렴하고, 상기 빛의 경로를 광학 필름(340) 방향으로 변환한다. 도광판(330)의 하부에는 반사부재(370)이 배치되어 도광판(330)의 하면에 도달한 빛을 반사하여 도광판(330) 내로 되돌려 보낼 수 있다.
도 3의 (b)를 참조하면, LED 어레이(320)를 구성하는 복수의 LED 패키지(350)는 양극 리드 프레임(351), 음극 리드 프레임(352), 양극 리드 프레임(351) 상에 배치되는 LED 칩(353), LED 칩(353) 상에 배치되는 형광체층(354)을 포함한다. 형광체층(354) 상에는 봉지재층(355)이 배치될 수 있다. 몰딩부(356)는 양극 리드 프레임(351), 음극 리드프레임(352)을 고정하는 역할을 할 수 있다. 몰딩부(356)는 절연성 유기물질로 이루어질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 다른 몇몇 실시 예에서는 LED 칩(353)이 음극 리드 프레임(352) 상에 배치될 수 있으며, 이 경우, LED 칩(353)을 배치할 수 있도록 인쇄회로기판모듈(310)과 접촉하는 음극 리드 프레임(352)의 면적이 양극 리드 프레임(351)의 면적과 동일하거나 이보다 클 수 있다.
외부 전원으로부터 양극 리드 프레임(351) 및 음극 리드 프레임(352)에 전기적 신호가 입력되면, LED 칩(353)은 양극 리드 프레임(351) 및 음극 리드 프레임(352) 각각에 연결된 본딩 와이어(357)로부터 상기 전기적 신호를 전달 받아 발광한다. LED 칩(353)으로부터 방출되는 빛은 Ln으로 지시하는 바와 같이, Y 방향으로 진행하여 반사판(360)에 전달되며, 반사판(360)은 전달된 빛을 반사하여 Lf로 지시하는 바와 같이 X 방향으로 진행하여 도광판(330) 내로 전달된다. 상기 발광시 LED 칩(353)에서 발생하는 열은 양극 리드 프레임(351)을 통해 인쇄회로기판모듈(310) 방향으로 방출될 수 있다. 인쇄회로기판모듈(310)은 우수한 열흡수원(heat sink)로서 작용할 수 있으며, 인쇄회로기판모듈(310)까지 전달된 열은 충분히 외부로 방출될 수 있다.
양극 리드 프레임(351) 및 인쇄회로기판모듈(310)은 열전도 효율이 좋은 물질로 이루어질 수 있으며, 일 예로서, 알루미늄, 스텐인레스스틸 등과 같은 금속 또는 이의 합금으로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시 예들에 있어서, LED 칩(353)이 음극 리드 프레임(352) 상에 배치되는 경우, 음극 리드 프레임(352)는 상기 열전도가 좋은 물질로 이루어질 수 있다.
양극 리드 프레임(351)은 인쇄회로기판모듈(310) 상에 배치될 수 있으며, 일 실시예에 의하면, 인쇄회로기판모듈(310)과 물리적으로 접촉할 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 도시되지는 않았지만, 양극 리드 프레임(351)과 인쇄회로기판모듈(310) 사이에 방열 패드가 존재하여 양극 리드 프레임(351)과 인쇄회로기판모듈(310) 사이의 열전도 효율을 증가시킬 수도 있다. LED 칩(353)으로부터 열을 전달받은 양극 리드 프레임(351)는 인쇄회로기판모듈(310)방향으로 열을 방출하는 H5 또는 H6의 열전달 경로를 가진다. 상기 H5는 LED 칩(353)에 인접한 양극 리드 프레임(351)의 일부분(351A)을 통해 인쇄회로기판모듈(310)로 열을 방출하는 경로이다. 상기 H6는 LED 칩(353)으로부터 발생한 열이 몰딩부(356) 외부에 존재하는 양극 리드 프레임(351)의 단자부(351B)까지 양극 리드 프레임(351)을 따라 전도된 후에 인쇄회로기판모듈(310)으로 열을 방출하는 경로이다. H6 보다는 H5 경로를 통해 보다 효율적으로 방열이 이루어질 수 있으며, 따라서, H5의 경로를 형성하는 면적을 크게 구성함으로써 방열 효율을 증가시킬 수 있다. 인쇄회로기판모듈(310)까지 전달된 열은 충분히 외부로 방출될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 출원의 일 실시 예에 따른 LED 백라이트 유닛은 LED 어레이를 포함하는 인쇄회로기판모듈 및 상기 LED 어레이 상부에 배치되는 반사판을 포함한다. 상기 LED 백라이트 유닛은 상기 LED 어레이로부터 발생하는 열을 상기 인쇄회로기판모듈로 전달하는 열 방출 효율이 우수한 구조이며, 아울러 상기 LED 백라이트 유닛의 두께를 감소시킬 수 있는 장점을 가진다. 상기 LED 백라이트 유닛의 두께는 상기 LED 어레이 및 상기 인쇄회로기판모듈의 두께(T3)에 좌우되기 때문이다. 그리고, 상기 LED 어레이 상부에 상기 반사판을 배치함으로써, 상기 LED 백라이트 유닛은 고방열 효율을 유지하면서 고휘도 발광을 구현할 수 있다.
상기로부터, 본 개시의 다양한 실시 예들이 예시를 위해 기술되었으며, 아울러 본 개시의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 가능한 다양한 변형 예들이 존재함을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 개시되고 있는 상기 다양한 실시 예들은 본 개시된 사상을 한정하기 위한 것이 아니며, 진정한 사상 및 범주는 하기의 청구항으로부터 제시될 것이다.
100, 200, 300 : LED 백라이트 유닛,
110, 210, 310 : 인쇄회로기판모듈, 120, 220, 320 : LED 어레이,
130, 230, 330 : 도광판, 140, 240, 340 : 광학 필름,
150, 250, 350 : 복수의 LED 패키지, 151, 251, 351 : 양극 리드 프레임,
151A, 151B, 251A, 251B, 351A, 351B : 양극 리드 프레임의 일부분
152, 252, 352 : 음극 리드 프레임, 153, 253, 353 : LED 칩,
154, 254, 354 : 형광체층, 155, 255, 355 : 봉지재층,
156, 256, 356 : 몰딩부, 157, 257, 357 : 본딩와이어,
H1, H2, H3, H4, H5, H6 : 열전달 경로

Claims (10)

  1. LED 백라이트 유닛에 있어서,
    전면을 향해 발광하도록 LED 어레이가 배치되는 인쇄회로기판모듈;
    상기 인쇄회로기판 측면에 평행하게 배치되는 도광판; 및
    상기 LED 어레이 상부에서 일단은 상기 LED 어레이와 접하는 측의 상기 도광판 상단 연부에 접하고, 타단은 상기 LED 어레이의 타측 단부에 접하도록 배치되어 상기 LED 어레이로부터의 빛을 반사하는 반사판;을 포함하고,
    상기 LED 어레이는 복수의 LED 패키지를 포함하며,
    상기 복수의 LED 패키지는
    리드 프레임 상에 배치되는 LED 칩;
    상기 리드 프레임과 상기 인쇄회로기판 모듈 사이에 위치하는 방열패드;
    상기 LED 칩 상에 배치되는 형광체층; 및
    상기 LED 칩 및 상기 형광체 층을 고정하는 몰딩부를 포함하되,
    상기 리드 프레임은 상기 인쇄회로기판모듈의 상부에 형성된 상기 방열패드와 접촉하도록 배치되며, 상기 리드 프레임은 상기 LED 칩으로부터 발생하는 열을 상기 방열패드를 통하여 상기 인쇄회로기판모듈로 방출하는 LED 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 반사판이 배치되는 면은 상기 LED 어레이가 배치되는 면과 소정의 각도로 기울어지도록 구성되는 LED 백라이트 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 소정의 각도는 90도 보다 작은 예각인 LED 백라이트 유닛.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판모듈은 금속 재질로 이루어진 LED 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 도광판의 하부에 배치되는 반사부재를 더 포함하는 LED 백라이트 유닛.
  7. LED 백라이트 유닛에 있어서,
    인쇄회로기판모듈;
    상기 인쇄회로기판모듈 상에 배치되는 LED 어레이;
    상기 인쇄회로기판모듈 측면에 평행하게 배치되는 도광판; 및
    상기 LED 어레이 상부에서 일단은 상기 LED 어레이와 접하는 측의 상기 도광판 상단 연부에 접하고 타단은 상기 LED 어레이의 타측 단부에 접하도록 배치되어 상기 LED 어레이로부터의 빛을 반사하여 상기 도광판으로 제공하는 반사판;을 포함하고
    상기 LED 어레이는 복수의 LED 패키지를 포함하며,
    상기 복수의 LED 패키지는
    리드 프레임 상에 배치되는 LED 칩;
    상기 리드 프레임과 상기 인쇄회로기판 모듈 사이에 위치하는 방열 패드;
    상기 LED 칩 상에 배치되는 형광체층; 및
    상기 LED 칩 및 상기 형광체 층을 고정하는 몰딩부를 포함하되,
    상기 리드 프레임은 상기 인쇄회로기판모듈의 상부에 형성된 상기 방열패드와 접촉하도록 배치되며, 상기 리드 프레임은 상기 LED 칩으로부터 발생하는 열을 상기 방열패드를 통하여 상기 인쇄회로기판모듈로 방출하는 LED 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 반사판이 배치되는 면은 상기 LED 어레이가 배치되는 면과 예각의 각을 이루도록 기울어져 배치되는 LED 백라이트 유닛.
  9. 삭제
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판모듈은 금속 재질로 이루어진 LED 백라이트 유닛.

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