KR20090102952A

KR20090102952A - 비대칭 ｌｅｄ 패키지를 채택한 백라이트 모듈

Info

Publication number: KR20090102952A
Application number: KR1020080028247A
Authority: KR
Inventors: 장미연; 이명희; 소지섭
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-10-01
Also published as: KR101445804B1

Abstract

여기에서는, 도광판과 사이드뷰 타입의 LED 패키지가 기판의 동일면에 부착되어 구성된 백라이트 모듈이 개시된다. 개시된 백라이트 모듈에 있어서, 상기 LED 패키지는, 발광부와, 일측으로 두께 증분을 가져 상기 발광부의 중심에 대하여 비대칭 구조를 이루는 하우징부를 포함하며, 상기 두께 증분은 상기 발광부의 중심이 상기 도광판의 두께 중심과 일치하는 크기로 결정된다.

Description

비대칭 ＬＥＤ 패키지를 채택한 백라이트 모듈{BACK LIGHT MODULE EMPLOYING ASYMMETRIC LED PACKAGE}

본 발명은 백라이트 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 비대칭인 사이드뷰 타입의 LED 패키지를 채택한 백라이트 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 디스플레이 장치에는 백라이트 모듈이 이용된다. 백라이트 모듈로는 도광판과 그 도광판의 측면에 광을 제공하기 위한 사이드뷰 타입의 LED 패키를 포함하는 것이 알려져 있다. LED 패키지는, 전류 인가에 의해 p-n 반도체 접합에서 전자와 정공이 만나 광을 발하는 발광소자인 발광다이오드(Light Emitting Diode)를 포함하는 패키지 구조의 광원이다.

또한, 사이드뷰 타입의 LED 패키지를 채택하는 백라이트 모듈로는, 연성회로기판(FPCB; Flexible Circuit Board)에 사이드뷰 LED 패키지를 장착한 후, 그것을 도광판과 각종 필름이 있는 기구에 부착한 것과, 연성회로기판이 아닌 강성의 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board) 상에 도광판 등이 부착되어 있고, 그 인쇄회로기판에 사이드뷰 LED 패키지를 솔더링에 의해 부착한 것이 있다.

후자의 백라이트 모듈은 LED 패키지와 도광판의 중심이 일치하지 않는 것에 기인하는 광효율 저하의 문제점이 있다. 특히, 이러한 문제점은 전자(前者)의 백라이트 모듈에 사용하는 LED 패키지를 후자의 백라이트 모듈에 채택한 경우 더욱 심각하다. 연성회로기판(FPCB)은 유연성이 요구되는 백라이트 모듈에 유용하게 이용되지만, 그에 반해 강성의 인쇄회로기판(PCB)에 비해 방열 성능이 떨어지는 등의 문제점을 갖고 있다.

도 1은 종래기술을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 백라이트 모듈은 강성의 PCB(2)와, 사이드뷰 타입의 LED 패키지(4)와, 도광판(6)을 포함한다. PCB(2)의 일면에는 도광판(6)이 양면테이프(5)에 의해 PCB(2)와 평행하게 부착된다. 그리고, LED 패키지(4)는, 도광판(6)의 측면과 인접하도록, 솔더링 공정에 의해 PCB(2)에 부착된다. 솔더링 공정에 의해 형성된 솔더부(3)는, 부착 기능과 함께, LED 패키지(4)의 리드단자(4a)와 PCB(2)의 도전성 패턴(미도시함)을 전기적으로 연결하는 기능을 한다.

LED 패키지(4)는, LED칩(4b)이 수용되는 캐비티를 전면에 구비한 하우징부(4c)와, 상기 캐비티 내에 형성된 투광성의 봉지재에 의해 형성되어, LED칩(4b)으로부터 나온 광을 도광판(6)의 측면을 향해 발광하는 발광부(4d)를 포함한다. 이때. LED 패키지(4)는 발광부(4d)의 중심에 대하여 하우징부(4c)의 상하 두께가 동일한 대칭구조로 이루어진다. 위와 같은 종래의 구조에서는, 양면테이프(5)의 추가적인 두께에 의해 발광부(4d)의 중심(y1)과 도광판(6)의 두께 중심(y2)이 상호 일치하지 않는 정렬불량(misalignment)의 문제가 야기된다. 이러한 정렬불량은 백라이트 모듈의 광 손실 및 그에 따른 효율저하를 초래한다.

이에 따라, 본 발명의 발명자들은 종래의 정렬불량의 문제점을 해결하고자 하는 연구를 진행하여 왔다. 그러한 연구과정에서, 하우징부의 저면으로 돌출된 리드단자의 돌출 두께를 증가시키거나 또는 솔더부 두께를 증가시키거나 하는 안(案)들이 제안되기도 하였다. 그렇지만, 그러한 안들은 LED 패키지의 내구성 저하, 재료비 증가, 전기적 성능 저하 또는 공정상의 어려움 등이 수반되어야 하므로, 경제적인 면이나 실용적인 면에서 채택이 어려웠다.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는, 발광부의 중심에 대하여 하우징부의 두께를 다르게 한 비대칭의 LED 패키지 구조를 채택하여. 종래의 문제점인 LED 패키지와 도광판 사이의 정렬불량의 문제를 해결할 수 있는 백라이트 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따라, 도광판과 사이드뷰 타입의 LED 패키지가 기판의 동일면에 부착되어 구성된 백라이트 모듈이 개시된다. 이때, 상기 LED 패키지는, 발광부와, 일측으로 두께 증분을 가져 상기 발광부의 중심에 대하여 비대칭 구조를 이루는 하우징부를 포함하며, 상기 두께 증분은 상기 발광부의 중심이 상기 도광판의 두께 중심과 일치하는 크기로 결정된다.

바람직하게는, 상기 도광판은 두께(T)를 갖는 접착부재에 의해 상기 기판에 부착되고, 상기 LED 패키지는 두께(st)를 갖는 전기접점부에 의해 상기 기판에 부착되되, 상기 두께 증분(Δt)과 상기 전기접점부의 두께(st) 합은 상기 접착부재의 두께(T)와 같을 수 있다. 이때, 상기 접착부재는 양면테이프인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 도광판과 사이드뷰 타입의 LED 패키지가 기판의 동일면에 부착되고, LED 패키지의 발광부 중심이 도광판의 두께 중심과 일치하지 않는 구조에서, 하우징부 일측에 두께 증분을 주는 것, 즉, 발광부의 중심을 도광판의 두께 중심과 일치시키는 방향으로 이동시키는 간단한 설계에 의해, 쉽게 종래 백라이트 모듈의 문제점인 LED 패키지와 도광판 사이의 정렬불량의 문제점을 해결할 수 있다. 위와 같은 정렬불량의 문제점 해결을 통해, 광 손실을 줄이고, 그에 따라, 백라이트 모듈의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 종래의 백라이트 모듈을 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 모듈을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

20: PCB(또는, 기판) 30: 솔더부

40: LED 패키지 50: 양면테이프(또는, 접착부재)

60: 도광판

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 모듈(100)은, 도전성 패턴(미도시됨)이 형성된 강성의 기판인 PCB(20)와, 사이드뷰 타입의 LED 패키지(40)와, 도광판(60) 등을 포함한다.

상기 PCB(20)의 일면에는 도광판(60)이 접착부재인 양면테이프(50)에 의해 PCB(20)와 평행하게 부착된다. 상기 접착부재로는 양면테이프 외에도 도광판(60)을 PCB(20)에 평행하게 부착할 수 있는 다양한 종류의 접착수단이 이용될 수 있다.

상기 LED 패키지(40)는, 도광판(60)의 측면과 인접하도록, 솔더링 공정에 의해, PCB(20)에 부착된다. 솔더링 공정에 의해 형성된 솔더부(30)는, 부착 기능과 함께, LED 패키지(40)의 리드단자(41)와 PCB(20)의 도전성 패턴을 전기적으로 연결시키는 기능을 한다.

또한, 상기 LED 패키지(40)는, LED칩(42)이 수용되는 캐비티를 전면에 구비한 하우징부(43)와, 상기 캐비티 내에 형성된 투광성인 수지재질의 봉지재에 의해 형성되어, LED칩(42)으로부터 나온 광을 도광판(60)의 측면을 향해 발광하는 발광부(44)를 포함한다. 자세히 도시되지는 않았지만, 전술한 리드단자(41)는 상기 하우징부(43)의 캐비티 내부까지 연장되어 있으며, 상기 LED칩(44)은 상기 리드단자(41)를 통해 전력을 공급받아 발광한다. 이때, 상기 발광부(44)는, 봉지재가 아닌 다른 구조를 가질 수 있는 것으로, 비투광성인 하우징의 일부에 마련되어 LED칩(42)으로부터 나온 광을 도광판(60)의 측면을 향해 공급할 수 있는 구조이면 족하다.

한편, 상기 도광판(60)은 두께의 중심을 관통하는 두께 중심(y2)을 갖는다. 이때, 상기 두께 중심(y2)은 도광판(60) 두께의 1/2이 되는 점들을 연속적으로 지나는 가상의 선 또는 면상에 있는 것이며, 따라서, 상기 두께 중심을 기준으로 하여, 두께 중심(y2)으로부터 상기 도광판(60)의 상면까지의 거리와, 상기 두께 중심(y2)으로부터 상기 도광판(60)의 저면까지의 거리는 같다.

상기 LED 패키지(40)는 발광부(44)의 중심(y1)에 대하여, 하우징부(43)의 상하 두께가 다른 비대칭 구조로 이루어진다. 하우징부의 상하 두께가 대칭인 기존의 사이드뷰 LED 패키지를 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 구조에 적용하는 경우를 상정하면, 앞선 배경기술의 설명에서 언급하였듯이, LED 패키지의 발광부 중심과 도광판의 두께 중심이 어긋나는 정렬불량이 야기될 것이다. 따라서, 본 실시예의 백라이트 모듈(100)은, 발광부(44)의 중심(y1)에 대하여, 하우징부(43)의 상하 두께가 다른 비대칭 구조를 채용함으로써, 기존 백라이트 모듈의 정렬불량의 문제를 해결하는데 접근할 수 있는 것이다.

발광부(44)의 중심(y1)과 도광판(60)의 두께 중심(y2)을 일치시키는, LED 패키지(40)의 비대칭 구조를 설계함에 있어서, 접착부재인 양면테이프(50)의 두께(T)와 LED 패키지(40)와 PCB(20) 사이를 연결하는 전기접점부의 두께(st)가 고려된다. 본 명세서에서, 전기접점부는 솔더부(30)와, 하우징부(43) 외측으로 돌출한 리드단자(41)의 일부인 것으로 정의한다. 본 실시예는 리드단자(41)가 하우징부(43)의 외부 상면에서 상측으로 돌출됨 없이 상기 외부 상면과 동일 평면 상에 있는 것이므로, 상기 리드단자(41)의 돌출 두께는 0이며, 따라서, 솔더부(30)의 두께 자체가 전기접점부의 두께(st)가 된다.

또한, 상기 LED 패키지(40)의 비대칭 구조는 발광부의 중심(y1)으로부터의 하우징부 상측 두께(t1)와 하우징부 하측 두께(t2)가 같아지는 대칭인 가상의 하우징부 두께에서, 하우징부(43)를 비대칭으로 만드는 상기 상측두께(t1)의 증분(Δt)에 의해 확정된다. 다시 말해, 상기 두께의 증분(Δt)은 상기 발광부(44)의 중심(y1)이 상기 도광판(60)의 두께 중심(y2)과 일치하는 크기로 결정되는 것이다.

따라서, 본 실시예의 경우에는, 상기 두께 증분(Δt)과 상기 솔더부(30)의 두께(st) 합이 상기 접착부재의 두께(T)와 같아지도록, 상기 두께 증분(Δt)이 정해지는 것이다. 그에 따라, 상기 정해진 두께 증분(Δt) 만큼, 발광부(44)는 하우징부(43)의 전면에서, 그 전면의 하측으로 치우쳐 위치됨으로써, 상기 발광부(44)의 중심(y1)과 상기 도광판(60)의 두께 중심(y2)이 일치하게 되는 것이다.

상기 발광부(44)의 중심과 상기 도광판(60)의 두께 중심이 일치하게 됨으로써, 도광판과 LED 패키지 이외의 구성요소들에 의해 불가피하게 야기되던 중심 불일치 중 LED 패키지와 도광판 사이의 정렬불량의 문제점이 해결되며, 그로부터, LED 패키지로부터 도광판으로 향하는 광의 손실이 최소화되고, 이에 의해, 백라이트 모듈의 효율은 크게 좋아질 수 있는 것이다.

본 발명은, 도광판과 LED 패키지의 중심을 일치시킴에 있어서, 추가의 구성요소 설치 내지 LED 패키지 또는 기타 다른 요소의 추가적인 두께 증감이 요구되지 않으므로, 경제성과 실용성 모두 뛰어난 것이다.

Claims

도광판과 사이드뷰 타입의 LED 패키지가 기판의 동일면에 부착되어 구성된 백라이트 모듈에 있어서,

상기 LED 패키지는, 발광부와, 일측으로 두께 증분을 가져 상기 발광부의 중심에 대하여 비대칭 구조를 이루는 하우징부를 포함하며,

상기 두께 증분은 상기 발광부의 중심이 상기 도광판의 두께 중심과 일치하는 크기로 결정된 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.
청구항 1에 있어서, 상기 도광판은 두께(T)를 갖는 접착부재에 의해 상기 기판에 부착되고, 상기 LED 패키지는 두께(st)를 갖는 전기접점부에 의해 상기 기판에 부착되되, 상기 두께 증분(Δt)과 상기 전기접점부의 두께(st) 합은 상기 접착부재의 두께(T)와 같은 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 접착부재는 양면테이프인 것을 특징으로 하는 백라이트 모듈.