KR20110082743A

KR20110082743A - 백라이트용 발광 다이오드 모듈 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20110082743A
Application number: KR1020100002627A
Authority: KR
Inventors: 공명국; 조현용
Original assignee: 주식회사 루멘스
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2011-07-20

Abstract

M×N(M, N은 정수)개가 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광 소자 패키지들과;
상기 복수의 발광 소자 패키지들이 실장되며 일측에 더미 커넥터(dummy connector)가 결합될 결합부가 형성되어 있는 기판과;
상기 기판 내에 배치되며 상기 복수의 발광 소자 패키지들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부와, 상기 배선부는 상기 복수 개의 배선들이 상기 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들을 포함하고 상기 복수 개의 단자들은 상기 결합부에 연결되며;
상기 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 전기적으로 단락된 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있으며 상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 일시적으로 결합되어 상기 배선부 전체를 일시적으로 단락시키는 더미 커넥터와;
상기 기판 위에 부착되며 상기 복수의 발광 소자 패키지들에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트를 포함하여 구성되는 백라이트용 발광 다이오드 모듈에 있어서,
상기 반사 시트는 상기 더미 커넥터가 상기 기판의 일측에 형성된 홈에 결합된 이후에 상기 기판 위에 부착되고, 상기 더미 커넥터는 상기 반사 시트가 부착된 이후에는 상기 기판으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는
백라이트용 발광 다이오드 모듈.

Description

백라이트용 발광 다이오드 모듈 및 그 제조 방법{LIGHT EMITTING DIODE MODULE FOR BACKLIGHT UNIT AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 정전기 방전(ESD)에 의한 충격으로 인한 발광 다이오드 모듈 내의 발광 다이오드 패키지들의 손상을 크게 감소시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 더미 커넥터(dummy connector)를 이용하여 발광 다이오드 모듈의 ESD 충격을 방지하는 기술에 관한 것이다.

발광 다이오드는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 빛으로 전환시키는 소자로서, 차세대 광원으로서 다양하게 이용 및 개발되고 있다. 이러한 발광 다이오드는 색상 표현 및 소비 전력의 측면에서 매우 유리하여, 노트북, TV 등의 백라이트 유닛(BLU)에 이용되던 종래의 냉음극형광램프(CCFL)를 대체하는 광원으로서 매우 주목받고 있고, 각종 조명으로도 사용이 많아지고 있는 실정이다.

이러한 발광 다이오드는 정전기 방전(ESD: Electrostatic Discharge)과 역전압에 다소 약하다는 단점을 보유하고 있는바, 이를 해결하기 위해 제너 다이오드 또는 바리스터를 발광 다이오드 칩과 병렬로 연결하여 발광 다이오드 패키지를 정전 방전 및 역전압으로부터 보호하는 방법이 널리 쓰이고 있다.

그런데, 발광 다이오드 패키지가 TV나 노트북, 모니터 등의 백라이트 유닛(BLU)에 사용될 때에는, 수십 또는 수백 개의 발광 다이오드 패키지가 모듈의 형태로서 이용되어 서로 전기적으로 연결되는바, 발광 다이오드 패키지 각각에 대한 정전 방전에 대한 대책뿐만 아니라 발광 다이오드 모듈 차원에서의 정전 방전에 대한 대책 역시 필요하다.

특히 직하 방식의 LED TV 등에 발광 다이오드 모듈이 사용되는 경우에는, PCB 기판 등에 수십 내지 수백 개의 발광 다이오드가 실장되어 하나의 모듈을 구성하는바, 이 PCB 기판에 접착제를 이용하여 반사 시트를 부착하는 경우 분자력 접착또는 마찰에 의하여 정전 방전이 일어나 일부 발광 다이오드 패키지들이 손상되는 경우가 많이 발생하고, 이는 큰 문제가 아닐 수 없다.

상기와 같이 발광 다이오드 모듈에서 정전 방전 충격에 의해 일부 발광 다이오드 패키지들이 손상되면, 그 모듈이 이용되는 LED TV, 노트북 및 모니터 등의 품질에 중대한 영향을 미치게 되므로, 이는 반드시 해결해야 하는 문제이다.

본 발명은 이러한 발광 다이오드 모듈에서의 정전 방전 충격을 최소화할 수 있는 방안을 하기와 같이 제시한다.

상술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 제1실시예는 M×N(M, N은 정수)개가 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광 소자 패키지들과; 상기 복수의 발광 소자 패키지들이 실장되며 일측에 더미 커넥터(dummy connector)가 결합될 결합부가 형성되어 있는 기판과; 상기 기판 내에 배치되며 상기 복수의 발광 소자 패키지들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부와, 상기 배선부는 상기 복수 개의 배선들이 상기 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들을 포함하고 상기 복수 개의 단자들은 상기 결합부에 연결되며; 상기 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 전기적으로 단락된 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있으며 상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 일시적으로 결합되어 상기 배선부 전체를 일시적으로 단락시키는 더미 커넥터와; 상기 기판 위에 부착되며 상기 복수의 발광 소자 패키지들에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트를 포함하여 구성되는 백라이트용 발광 다이오드 모듈에 있어서, 상기 반사 시트는 상기 더미 커넥터가 상기 기판의 일측에 형성된 홈에 결합된 이후에 상기 기판 위에 부착되고, 상기 더미 커넥터는 상기 반사 시트가 부착된 이후에는 상기 기판으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 백라이트용 발광 다이오드 모듈을 개시한다.

본 발명에 따른 제2실시예에서는, 상기 기판으로부터 분리되지 않는 대신에 탈착식 덮개부를 구비한 상이한 구조의 더미 커넥터를 더 개시하고 있다. 이 더미 커넥터는, 상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 결합되어 상기 복수 개의 단자들을 전기적으로 단락시키는 기능은 위의 실시예와 동일하지만, 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있으며 상기 복수 개의 단자들에 결합된 연결부와, 상기 복수 개의 전도성 핀들을 전기적으로 단락시키는 탈착식 덮개부로 구성된다는 점에 차이가 있다. 이 실시예에서, 반사 시트는 상기 더미 커넥터의 연결부에 상기 덮개부가 부착되어 상기 복수 개의 단자들이 모두 단락된 후에 상기 기판 위에 부착되고, 상기 덮개부는 상기 반사 시트가 부착된 이후에는 상기 연결부로부터 탈착된다.

즉, 상기 제2실시예에서는, 상기 연결부에 속한 복수 개의 전도성 핀들 자체는 전기적으로 단락되어 있지 아니하나, 상기 덮개부가 상기 연결부를 덮도록 부착되면 상기 덮개부에 구비된 금속성 판 등이 상기 연결부의 복수 개의 전도성 핀들을 모두 단락시키는 것이다.

상기 제1실시예 및 제2실시예에서, 상기 복수의 발광 소자 패키지들은 상기 배선부에 의해 전기적으로 병렬로 연결된 M개의 그룹부로 나뉘어지며, 상기 M개의 그룹부는 상기 배선부에 의해 각각 전기적으로 직렬로 연결된 N개의 발광 소자들로 구성될 수 있고, 이는 일반적인 직하형의 백라이트 발광 모듈 형태이다.

상기 실시예들에서, 종래의 방식대로 더미 커넥터를 연결하지 않고 기판 위에 접착제와 함께 반사 시트를 부착하는 경우에 비해, 더미 커넥터를 이용하게 되면 병렬로 연결된 M개의 그룹부 모두가 단락되므로, 단락되기 이전 상태에서 패키지 손상을 일으키는 정전 방전 전압이 Ve라고 하면, 단락 후에는 손상이 일어날 수 있는 정전 방전 전압의 레벨이 Ve*M(예컨대, M=40이면 40Ve)로 높아지게 되고, 이는 정전 방전(ESD) 충격에 의해 각 패키지가 손상될 확률이 1/M로 줄어들게 됨을 의미한다. 제1실시예에서는, 반사 시트가 기판 위에 부착된 이후에는 더미 커넥터를 기판으로부터 분리하고, 제2실시예에서는 연결부를 덮도록 부착된 덮개부를 연결부로부터 착탈하여 전도성 핀들을 단락상태로부터 벗어나게 한다.

나아가, 정전 방전 충격을 더욱 완화하기 위하여, 단면 기판 대신 중앙에 비아(via)를 구비한 양면 기판을 사용할 수도 있다.

본 발명의 제3실시예에서는, 백라이트용 발광 소자 모듈을 제조하는 방법이 개시되는바, 상기 방법은 M×N(M, N은 정수)개의 발광 소자 패키지들을 매트릭스 형태로 배열되도록 기판상에 실장하는 단계와, 상기 기판 내부에는 상기 발광 소자 패키지들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부가 포함되며 상기 기판의 일측에는 더미 커넥터가 결합될 결합부가 형성되어 있고, 상기 복수 개의 배선들이 상기 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들이 상기 결합부에 연결되며; 상기 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 전기적으로 단락된 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있는 더미 커넥터를 상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 결합시키는 단계와; 상기 복수의 발광 소자 패키지들에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트를 상기 기판 위에 부착하는 단계와; 그리고 상기 더미 커넥터를 상기 결합부로부터 분리하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 제4실시예에서는, 백라이트용 발광 소자 모듈을 제조하는 또 다른 방법이 개시되는바, 상기 방법은 M×N(M, N은 정수)개의 발광 소자 패키지들을 매트릭스 형태로 배열되도록 기판상에 실장하는 단계와, 상기 기판 내부에는 상기 발광 소자 패키지들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부가 포함되며 상기 기판의 일측에는 더미 커넥터가 결합될 결합부가 형성되어 있고, 상기 복수 개의 배선들이 상기 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들이 상기 결합부에 연결되며; 상기 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있으며 상기 복수 개의 단자들에 결합될 연결부 및 상기 복수 개의 전도성 핀들을 전기적으로 단락시키는 탈착식 덮개부를 포함하여 구성되는 더미 커넥터를 상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 결합시키는 단계와; 상기 더미 커넥터의 덮개부를 상기 연결부에 부착시키는 단계와; 상기 복수의 발광 소자 패키지들에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트를 상기 기판 위에 부착하는 단계와; 그리고 상기 덮개부를 상기 연결부로부터 탈착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 실시예들도 제1 및 제2실시예들과 마찬가지로, 더미 커넥터를 이용하게 되면 병렬로 연결된 M개의 그룹부 모두가 단락되므로, 단락되기 이전 상태에서 패키지 손상을 일으키는 정전 방전 전압이 Ve라고 할 때, 단락 후에는 손상이 일어날 수 있는 정전 방전 전압의 레벨이 Ve*M(예컨대, M=40이면 40Ve)로 높아지게 되고, 이는 정전 방전(ESD) 충격에 의해 각 패키지가 손상될 확률이 1/M로 줄어들게 됨을 의미한다.

본 발명에 따른 더미 커넥터를 발광 소자 모듈에 이용하거나 발광 소자 모듈 제조 공정에 이용하게 되면, 반사 시트 부착시에는 더미 커넥터 연결로 인하여 M개의 그룹부 모두가 단락되므로, 어느 하나의 그룹부에 정전 방전 충격이 올 경우 이 충격이 M 개의 그룹부 전체로 퍼져나가게 되어 전체 모듈로 충격을 분산시킬 수 있으므로, 단락되기 이전 상태에서 패키지 손상을 일으키는 정전 방전 전압이 Ve라고 할 때, 단락 후에는 손상이 일어날 수 있는 정전 방전 전압의 레벨이 Ve*M(예컨대, M=40이면 40Ve)로 높아지게 되는바, 정전 방전에 의해 발광 소자 패키지가 손상될 확률은 1/M로 감소한다. 백라이트용 발광 소자 모듈의 경우 수십 내지 수백 개의 발광 소자 패키지들을 포함하고 그 패키지들은 수 개 내지 수십 개의 그룹부를 구성함을 고려할 때, 패키지 손상 확률을 1/M로 낮추는 것은 매우 획기적인 효과라 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈(10)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈에 적용되는 발광 다이오드 패키지(20)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 커넥터(13)를 개략적으로 나타낸 그림이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈의 회로 구성을 나타낸 것으로서, 더미 커넥터가 결합되기 이전의 상태를 나타낸다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈의 회로 구성을 나타낸 것으로서, 더미 커넥터가 결합된 이후의 상태를 나타낸다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈의 회로 구성을 나타낸 것으로서, 더미 커넥터가 결합된 이후의 회로 구성을 간략하게 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 더미 커넥터(50)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈 제조 방법(60)을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈 제조 방법(70)을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있게끔 상세히 설명하겠다. 그러나, 본 발명은 여기에서 설명되는 세부내용과는 상이한 형태로도 구현될 수 있으며, 하기의 실시예에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.

도면 전반에 걸쳐 동일한 구조물 또는 구성요소(부품)에는 동일한 참조번호가 쓰이며, 도면들은 개략적으로 나타낸 것으로서 도면에서의 상대적인 치수 및 비율은 도면의 명확성 및 편의를 위하여 다소 과장되거나 축소되어 도시된 것일 수 있다.

이제 도 1을 참조해 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 모듈(10)이 개략적으로 도시되어 있다. 이 발광 소자 모듈(10)에서는, M×N(M, N은 정수)개의 발광 다이오드 패키지(20)들이 매트릭스 형태로 배열되도록 PCB 기판(11) 위에 실장되어 있고, PCB 기판(11)의 일측에는 더미 커넥터(13)가 결합될 결합부(12)가 형성되어 있다. 도 1에서는 편의상 M=8, N=4로 하여 병렬로 연결된 그룹부가 8개이고, 각 그룹부가 4 개의 발광 다이오드 패키지(20)들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, M과 N의 개수에는 제한이 없으며, 일반적으로 하나의 발광 소자 모듈에 수십 내지 수백 개의 발광 다이오드 패키지들이 배열된다.

또한, 도 1에 도시되지는 아니하였으나, M개의 발광 다이오드 패키지들(20) 그룹부를 병렬로 연결하고 각 그룹부 내의 N개의 발광 다이오드 패키지들(20)을 직렬로 연결하는 구성요소는 PCB 기판 내에 그물망 형태로 이어진 도선 형태의 배선부이다. 배선부의 배선 형태 및 더미 커넥터와 결합되었을 때의 회로도는 도 4에서 다시 설명하기로 한다. 이 배선부(도4의 41)는 기판 내에 포함되지 않고 판형으로 기판 위에 부착될 수도 있으나, 판형인 경우에는 PCB 기판(11)이 휘어질 가능성이 존재하므로 기판 내에서 그물망 형태로 존재하게끔 제작하는 것이 더 낫다.

다시 도 1을 참조해 보면, PCB 기판(11)의 일측에 형성된 결합부(12)에는, 상기 배선부(도4의 41)에 포함되는 복수 개의 배선들이 결합부(12) 쪽으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들(도4의 43)이 구성되어 있다. 이 복수 개의 단자들(도4의 43)은 결합부(12)와 연결되는바, 더미 커넥터(13)가 결합부(12)에 결합되면 복수 개의 단자들(도4의 43)은 더미커넥터(13)에 구비된 복수 개의 전도성 핀들(14)과 결합된다. 이 복수 개의 전도성 핀들(14)은 전기적으로 단락되어 있어서, 더미커넥터(13)가 기판의 결합부(12)에 결합되게 되면 전도성 핀들(14)로 인하여 상기 배선부(도4의 41)의 복수 개의 단자들(도4의 43)이 모두 단락되고, 이로써 8 개의 발광 다이오드 패키지 그룹부(블록)들이 모두 단락된다. 이를 이른바 TBS(Total Block Short)라 명명할 수 있다.

따라서, 위와 같이 더미 커넥터(13)를 기판(11)에 결합시킨 후에 반사 시트(15)를 기판에 접착시키게 되면, 반사 시트(15)와 기판(11) 사이의 접착제의 분자력 접착으로 인하여 접착제 상하 및 기판이 대전되어 어느 하나의 그룹부에 정전 방전(ESD) 현상이 발생하거나, 접착시의 마찰에 의하여 정전 방전(ESD)이 발생하는 경우에도, 모든 그룹부(블록)들이 단락되어 있으므로 정전 방전 충격이 모든 M개의 그룹부들로 분산되므로, 단락되기 이전 상태에서 패키지 손상을 일으키는 정전 방전 전압이 Ve라고 할 때, 단락 후에는 손상이 일어날 수 있는 정전 방전 전압의 레벨이 Ve*M(예컨대, M=40이면 40Ve)로 높아지게 되고, 이로써 정전 방전에 의해 그룹부 내의 발광 다이오드 패키지들(20)이 손상될 확률은 도 1에서는 1/8, 일반적으로는 1/M로 줄어들게 되며, 이른바 직하형 LED TV용 백라이트 발광 다이오드 모듈과 같은 경우에는 병렬 그룹부(블록)들이 수십 개, 예컨대 40개이므로, 무려 1/40로 줄어드는 효과를 나타내고, 이는 매우 고무적인 효과라 할 수 있다.

이제 도2를 참조해 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 모듈에 사용되는 발광 다이오드 패키지의 구조가 도시되어 있다. 발광 다이오드 패키지(20)는, 도 2에 나타난 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(20)의 본체를 구성하는 리드프레임(21)과, 리드프레임(21)의 중앙부가 절곡되어 형성된 제1안착부를 포함하는 제1반사컵(23)과, 제1안착부에 안착된 청색 발광 다이오드 칩(22)과, 녹색 형광체(28)와 적색 형광체(29)를 포함하며 제1안착부(23) 내에서 청색 발광 다이오드 칩(22) 위에 도포되어 제1반사컵(23)을 채우는 몰드부(25)와, 리드프레임(21)을 둘러싸며 제2반사컵(27)을 형성하는 베이스부(24)를 포함하여 구성되며, 절곡되어 있는 제1안착부 이외의 장소에 실장되는 과도 전압 제어 다이오드(미도시)를 더 포함하여 구성된다.

리드프레임(21)은 전기전도성 소재인 금속재로 구비되고, 양극 리드와 음극 리드를 포함하며, 베이스부(24)는 리드프레임(21)과 따로 형성될 수도 있지만, 일체형으로 형성될 수도 있으며, 반사도가 높은 재질의 열경화성 및/또는 가소성 수지로 사출 또는 트랜스퍼 몰딩된 것일 수 있고, 금속 재질일 수도 있다. 그리고, 도 2와 같이 몰드부(25)의 상면은 제1반사컵(23)의 상부면보다 높게 몰드가 충진될 수 있고, 이는 발광 다이오드 패키지의 효율을 더욱 높이기 위함이다. 제2반사컵에는 투명한 수지를 충진시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 발광 다이오드 패키지의 효율을 더욱 높이고 색재현성을 향상시키기 위하여, 백색 발광 다이오드 패키지에 렌즈를 부가할 수 있으며, 상기 렌즈는 중앙부가 인입된 형태, 중앙부가 인입되어 있으며 요철이 형성된 형태 등 다양한 형태로 제작된 것일 수 있다.

도 2와 관련하여 중앙부가 절곡된 리드프레임(21)을 설명하였으나, 본 발명의 취지상 중앙부가 절곡되지 아니한 리드프레임, 즉 제1반사컵이 따로 존재하지 않는 리드프레임을 사용하여도 무방하며, 발광 다이오드 칩과 과도 전압 제어 다이오드가 전기적으로 병렬로만 연결되도록 실장하기만 하면 됨을 밝혀둔다. 또한, 도 2와 관련하여 청색 발광 다이오드 칩(22)과 녹색 및 적색 형광체를 이용하는 것으로 기술하였으나, 청자색 또는 자색 발광 다이오드 칩을 이용하여도 무방할 것이며, 이 경우 청색 형광체가 추가로 몰드부(25)에 포함될 수 있다.

이제 도 3을 참조해 보면, 본 발명의 제1실시예에 따른 도 1의 더미 커넥터(13)의 예시적인 형상을 나타낸 그림이 도시되어 있다. 도 3에서, 상대적으로 밝은 부분인 그림의 위쪽이 복수 개의 전도성 핀들(14)이 모여있는 것을 나타내고, 상대적으로 어두운 부분인 더미커넥터(13)의 아래쪽 부분은 상기 복수 개의 전도성 핀들(14)을 하나로 묶어서 강제로 전기적으로 단락시키는 역할을 한다. 더미 커넥터(13)의 구조는 이에 한정되지 아니하며, 기판의 복수 개의 단자들에 대응되는 복수 개의 전도성 핀들(14)을 전기적으로 단락시킬 수 있는 구조이면 어떠한 구조라도 가능한 것임을 밝혀 둔다. 본 발명의 제2실시예에 따른 더미 커넥터의 구조는 도 5에서 후술하도록 한다.

도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈(40)의 회로 구성을 나타낸 것으로서, 발광 다이오드 패키지(20)들을 발광 다이오드 칩(22)으로 대체하여 간략하게 나타낸 도면이다. 우선 도 4a를 살펴보면, 더미 커넥터(13)가 결합되기 이전 또는 더미 커넥터(50)의 덮개부(52)가 연결부(51)에 부착되기 이전 상태, 즉 종래의 경우에서의 발광 다이오드 모듈(40)의 회로 구성이 도시되어 있다. 발광 다이오드 모듈(40)에 포함된 발광 다이오드 패키지(20)들은 가로 M개, 세로 N개로 배열되고, 세로 N개는 배선부(41)에 의해 각각 직렬로 연결되어 하나의 그룹부를 이루며, 이 그룹부가 M개 존재하여 이후 전원이 인가될 경우 배선부(41)에 의해 전기적으로 병렬을 이루게 된다. 배선부(41)는 도 1과 마찬가지로 기판의 일측으로 뻗어나 형성된 복수 개의 단자들(43)을 포함하고, 이 복수 개의 단자들(43)은 기판의 결합부(12)에 연결되는 것임은 이미 도 1에서 밝힌 바 있다.

위와 같은 상태, 즉 도 4a의 상태에서 접착제를 이용하여 기판 위에 반사 시트를 부착할 경우, i) 접착제와 기판 간의 분자력 접착으로 인하여 대전되어 정전기가 발생하거나, ii) 반사 시트와 기판 간의 마찰에 의한 대전으로 인하여 정전기가 발생하여 발광 다이오드 패키지(20)들에 정전 방전(ESD) 충격을 줄 수 있다. 정전 방전 충격이 일어나는 경우, 어느 하나의 발광 다이오드 패키지, 예컨대 도 4a에서처럼 첫 번째 그룹부의 첫 번째 발광 다이오드 패키지(20)가 정전 방전 충격을 입게 되는 경우에는, 이 패키지가 매우 강력한 정전 방전 충격으로 인하여 손상됨과 아울러 이 패키지가 속한 첫 번째 그룹부도 어느 정도 정전 방전 충격의 영향을 받게 되고, 다른 그룹부는 전원이 인가되지 아니한 상태에서는 전기적으로 연결된 상태는 아니므로 정전 방전 충격은 첫 번째 그룹부 내에만 미치게 된다. 이는 모든 발광 다이오드 패키지(20)들이 정상적으로 균일하게 점등되어 면발광을 구현해야 하는 발광 다이오드 모듈 측면에서 볼 때 매우 심각한 문제라 할 수 있다.

도 4b는 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 발광 다이오드 모듈(40)의 복수 개의 단자들(43), 즉 결합부(12)에 본 발명의 더미 커넥터(13)를 결합시킨 상태를 도시하고 있다. 앞서 설명한 바와 같이 더미 커넥터(13)는 복수 개의 단자들(43)에 대응되는 위치에 복수 개의 전도성 핀(14)들을 구비하고 있으며, 이 전도성 핀(14)들은 전기적으로 단락되어 있다. 따라서, 도 4b의 경우 M개의 그룹부(블록) 모두가 전기적으로 병렬을 이루면서 단락되어 있으므로, 이른바 TBS(Total Block Short) 상태라 할 수 있다.

이러한 도 4b의 TBS 상태를 더욱 명확히 보여주는 도면이 도 4c이다. 도 4c에서, 첫 번째 그룹부의 첫 번째 발광 다이오드 패키지(20)가 정전 방전(ESD) 충격을 받은 경우에는, 모든 패키지 및 그룹부가 전기적으로 단락되어 있으므로, 첫 번째 그룹부가 받은 정전 방전 충격이 나머지 M-1 개의 그룹부 전체에 분산된다. 따라서, 하나의 패키지가 일시적으로 강한 정전기로 인한 충격을 받더라도 그 충격이 그룹부 전체로 퍼져나가 그만큼 손상을 크게 줄일 수 있게 된다. 예컨대, M=40, N=10인 직하형 발광 다이오드 모듈(40)에서는, 더미 커넥터(13)를 연결하기 이전 상태에서 패키지 손상을 일으키는 정전 방전 전압이 Ve라고 할 때, 단락 후에는 손상이 일어날 수 있는 정전 방전 전압의 레벨이 Ve*M(예컨대, M=40이면 40Ve)로 높아지게 되고, 이는 더미 커넥터(13) 연결 이전에 비해 패키지가 손상될 확률이 무려 1/M인 1/40로 줄어들게 됨을 의미한다. 이는 매우 고무적인 효과라 할 수 있다.

도 4b, 4c에서, 더미 커넥터(13)는 반사 시트가 부착된 이후에는 기판의 결합부(12)로부터 분리되며, 만일 도 1 및 도3의 더미 커넥터(13) 대신에 도 5의 더미 커넥터(50)를 결합시킨 경우에는, 커넥터(50) 자체는 기판에 항상 결합되어 있고 반사 시트 부착 전후로 커넥터(50)의 덮개부(52)가 커넥터(50)의 연결부(51)를 일시적으로 덮어서 모든 핀들을 일시적으로 단락시켜 기판(11)에 배열된 모든 발광 다이오드 패키지들(20)이 도 4b, 도 4c의 회로구조를 이루게 한다. 아래에서 더미커넥터(50)에 대해 더 자세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 더미 커넥터(50)를 도시하고 있다. 이 더미 커넥터(50)는 기판(도 1의 11)의 일측에 형성된 결합부(12)에 결합되어 결합부(12)에 배치된 복수 개의 단자들(43)을 전기적으로 단락시키는 역할을 하는 것은 도 1의 더미 커넥터(13)와 동일하나, 그 구성 및 동작 방식에 다소 차이가 존재한다. 더미 커넥터(50)는 복수 개의 단자들(43)에 대응하는 위치에 복수 개의 전도성 핀들(53)을 구비하고 있으며 복수 개의 단자들(43)에 결합되는 연결부(51)와, 복수 개의 전도성 핀(53)들을 전기적으로 단락시키는 탈착식 덮개부(52)를 포함하며, 이 덮개부(52)는 전도성 핀들(53)을 전기적으로 단락시키는 역할을 하는 전도성 판(54)을 포함한다.

즉, 상기 더미 커넥터(50)는 기판(11)의 결합부(12)에 항상 결합되어 있으며, 정전 방전 충격을 최소화하기 위하여, 반사 시트(15)를 기판(11)에 부착하기 이전에는 덮개부(52)가 연결부(51)에 부착되어(연결부를 덮어서) 연결부(51)의 전도성 핀들(53)을 단락시키고, 반사 시트가 부착된 이후에는 덮개부(52)가 연결부(51)로부터 착탈되어 전도성 핀들(53)이 단락 상태를 벗어나게 한다.

이제 도 6을 참조해 보면, 본 발명의 제3실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈 제조 방법(60)이 도시되어 있다. 상기 제조 방법(60)은, M×N(M, N은 정수)개의 발광 소자 패키지들(20)을 매트릭스 형태로 배열되도록 기판(11)상에 실장하는 제1단계(61)를 포함하여 이루어지며, 여기서 기판(11) 내부에는 발광 소자 패키지들(20)을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부(41)가 포함되며 기판의 일측에는 더미 커넥터(13)가 결합될 결합부(12)가 형성되어 있고, 복수 개의 배선들(41)이 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들이 결합부(12)에 연결된다.

상기 제조 방법(60)은 또한 복수 개의 단자들(43)에 대응하는 위치에 전기적으로 단락된 복수 개의 전도성 핀들(14)을 구비하고 있는 더미 커넥터(13)를 기판의 일측에 형성된 결합부(12)에 결합시키는 단계와(62); 복수의 발광 소자 패키지들(20)에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트(15)를 기판(11) 위에 부착하는 단계와(63); 그리고 더미 커넥터(13)를 결합부(12)로부터 분리하는 단계(64)를 포함하여 이루어진다.

이제 도 7을 참조해 보면, 본 발명의 제4실시예에 따른 백라이트용 발광 다이오드 모듈 제조 방법(70)이 도시되어 있다. 상기 제조 방법(70)의 제1단계(71)는, M×N(M, N은 정수)개의 발광 소자 패키지들(20)을 매트릭스 형태로 배열되도록 기판(11)상에 실장하는 단계(71)로서, 여기서 기판(11) 내부에는 발광 소자 패키지들(20)을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부(41)가 포함되며 상기 기판의 일측에는 더미 커넥터(50)가 결합될 결합부(12)가 형성되어 있고, 복수 개의 배선들(41)이 기판(11)의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들(43)이 결합부(12)에 연결된다.

상기 제조 방법(70)은 또한 복수 개의 단자들(43)에 대응하는 위치에 복수 개의 전도성 핀들(53)을 구비하고 있으며 복수 개의 단자들(43)에 결합될 연결부(51)와, 복수 개의 전도성 핀들(53)을 전기적으로 단락시키는 탈착식 덮개부(52)를 포함하여 구성되는 더미 커넥터(50)를 기판(11)의 일측에 형성된 결합부(12)에 결합시키는 제2단계(72)와; 더미 커넥터(50)의 덮개부(52)를 연결부(51)에 부착시키는 제3단계(73); 복수의 발광 소자 패키지들(20)에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트(15)를 기판(11) 위에 부착하는 제4단계와(74); 그리고 덮개부(52)를 연결부(51)로부터 탈착시키는 제5단계(75)를 포함하여 이루어진다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것으로서 특허청구범위에 의해서만 한정되며, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도에서 다양한 형태로 치환, 변경, 수정되어 실시될 수 있음이 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims

M×N(M, N은 정수)개가 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광 소자 패키지들과;
상기 복수의 발광 소자 패키지들이 실장되며 일측에 더미 커넥터(dummy connector)가 결합될 결합부가 형성되어 있는 기판과;
상기 기판 내에 배치되며 상기 복수의 발광 소자 패키지들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부와, 상기 배선부는 상기 복수 개의 배선들이 상기 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들을 포함하고 상기 복수 개의 단자들은 상기 결합부에 연결되며;
상기 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 전기적으로 단락된 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있으며 상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 일시적으로 결합되어 상기 배선부 전체를 일시적으로 단락시키는 더미 커넥터와;
상기 기판 위에 부착되며 상기 복수의 발광 소자 패키지들에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트를 포함하여 구성되는 백라이트용 발광 다이오드 모듈에 있어서,
상기 반사 시트는 상기 더미 커넥터가 상기 기판의 일측에 형성된 홈에 결합된 이후에 상기 기판 위에 부착되고, 상기 더미 커넥터는 상기 반사 시트가 부착된 이후에는 상기 기판으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는
백라이트용 발광 다이오드 모듈.
M×N(M, N은 정수)개가 매트릭스 형태로 배열된 복수의 발광 소자 패키지들과;
상기 복수의 발광 소자 패키지들이 실장되며 일측에 더미 커넥터가 결합될 결합부가 형성되어 있는 기판과;
상기 기판 내에 배치되며 상기 복수의 발광 소자 패키지들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부와, 상기 배선부는 상기 복수 개의 배선들이 상기 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들을 포함하고 상기 복수 개의 단자들은 상기 결합부에 연결되며;
상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 결합되어 상기 복수 개의 단자들을 전기적으로 단락시키는 더미 커넥터와, 상기 더미 커넥터는
상기 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있으며 상기 복수 개의 단자들에 결합된 연결부 및
상기 복수 개의 전도성 핀들을 전기적으로 단락시키는 탈착식 덮개부를 포함하며;
상기 기판 위에 부착되며 상기 복수의 발광 소자 패키지들에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트를 포함하여 구성되는 백라이트용 발광 다이오드 모듈에 있어서,
상기 반사 시트는 상기 더미 커넥터의 연결부에 상기 덮개부가 부착되어 상기 복수 개의 단자들이 모두 단락된 후에 상기 기판 위에 부착되고, 상기 덮개부는 상기 반사 시트가 부착된 이후에는 상기 연결부로부터 탈착되는 것을 특징으로 하는
백라이트용 발광 다이오드 모듈.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 발광 소자 패키지들은 상기 배선부에 의해 전기적으로 병렬로 연결된 M개의 그룹부로 나뉘어지며, 상기 M개의 그룹부는 상기 배선부에 의해 각각 전기적으로 직렬로 연결된 N개의 발광 소자들로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트용 발광 소자 모듈.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기판은 상면 및 하면이 모두 기판으로 구성되는 양면 기판인 것을 특징으로 하는 백라이트용 발광 소자 모듈.
M×N(M, N은 정수)개의 발광 소자 패키지들을 매트릭스 형태로 배열되도록 기판상에 실장하는 단계와, 상기 기판 내부에는 상기 발광 소자 패키지들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부가 포함되며 상기 기판의 일측에는 더미 커넥터가 결합될 결합부가 형성되어 있고, 상기 복수 개의 배선들이 상기 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들이 상기 결합부에 연결되며;
상기 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 전기적으로 단락된 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있는 더미 커넥터를 상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 결합시키는 단계와;
상기 복수의 발광 소자 패키지들에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트를 상기 기판 위에 부착하는 단계와; 그리고
상기 더미 커넥터를 상기 결합부로부터 분리하는 단계를 포함하여 이루어지는 백라이트용 발광 소자 모듈 제조 방법.
M×N(M, N은 정수)개의 발광 소자 패키지들을 매트릭스 형태로 배열되도록 기판상에 실장하는 단계와, 상기 기판 내부에는 상기 발광 소자 패키지들을 서로 전기적으로 연결하는 복수 개의 배선들로 구성되는 배선부가 포함되며 상기 기판의 일측에는 더미 커넥터가 결합될 결합부가 형성되어 있고, 상기 복수 개의 배선들이 상기 기판의 일측으로 뻗어나서 형성된 복수 개의 단자들이 상기 결합부에 연결되며;
상기 복수 개의 단자들에 대응하는 위치에 복수 개의 전도성 핀들을 구비하고 있으며 상기 복수 개의 단자들에 결합될 연결부 및 상기 복수 개의 전도성 핀들을 전기적으로 단락시키는 탈착식 덮개부를 포함하여 구성되는 더미 커넥터를 상기 기판의 일측에 형성된 결합부에 결합시키는 단계와;
상기 더미 커넥터의 덮개부를 상기 연결부에 부착시키는 단계와;
상기 복수의 발광 소자 패키지들에 대응하는 위치에 복수의 천공부를 구비하고 있는 반사 시트를 상기 기판 위에 부착하는 단계와; 그리고
상기 덮개부를 상기 연결부로부터 탈착시키는 단계를 포함하여 이루어지는 백라이트용 발광 다이오드 모듈 제조 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 복수의 발광 소자 패키지들은 상기 배선부에 의해 전기적으로 병렬로 연결된 M개의 그룹부로 나뉘어지며, 상기 M개의 그룹부는 상기 배선부에 의해 각각 전기적으로 직렬로 연결된 N개의 발광 소자들로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트용 발광 소자 모듈 제조 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 기판은 상면 및 하면이 모두 기판으로 구성되는 양면 기판인 것을 특징으로 하는 백라이트용 발광 소자 모듈 제조 방법.