KR20130015946A - 백라이트 유닛 및 백라이트 유닛의 제조방법 - Google Patents

백라이트 유닛 및 백라이트 유닛의 제조방법 Download PDF

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Abstract

실시 예에 따른 백라이트 유닛은, 광원이 되는 발광 다이오드 패키지; 상기 발광다이오드 패키지가 실장된 인쇄회로기판; 상기 발광다이오드 패키지로부터 출사된 광을 평면광으로 변환하는 도광판; 상기 인쇄회로기판 및 상기 도광판 사이에 형성되어 용융레진의 넘침을 방지하는 제1 및 제2 돌출부를 포함한다.

Description

백라이트 유닛 및 백라이트 유닛의 제조방법{Backlight Unit and fabricating method of same}
실시 예는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
실시 예는 백라이트 유닛의 제조방법에 관한것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 종래의 음극선관 표시장치(CRT)에 비해 박형, 경량화된 액정표시장치(LCD), 플라즈마표시장치(PDP) 또는 유기전계발광소자(OLED)를 포함하는 평판표시장치가 활발하게 연구 및 제품화되고 있다. 이 중에서 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화 및 저전력 구동의 장점이 있어 현재 널리 사용되고 있다.
상기 액정표시장치는 CRT와는 달리 스스로 빛을 내는 표시장치가 아니므로, 액정표시패널의 배면에는 화상을 시각적으로 표현하기 위해 광을 제공하는 별도의 광원을 포함하는 백라이트 유닛이 구비된다.
상기 백라이트 유닛은 광을 발광하는 광원으로 CCFL(cold cathode fluorescent lamp), HCFL(hot cathode fluorescent tube), EEFL(external electrode fluorescent tube) 및 EIFL(external & internal electrode fluorescent tube) 등과 같은 플라즈마 방식의 광원을 이용하거나 발광 다이오드(LED)가 사용된다.
이 중에 발광 다이오드(LED)는 장수명, 저전력, 소형 및 높은 내구성을 가지는 장점으로 많이 사용되고 있다.
상기 발광 다이오드를 광원으로 하는 백라이트 유닛의 경우 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드와 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판을 포함한다.
상기 도광판은 사출성형방법으로 형성되는데 사출성형시 금형을 도광판이 생성될 영역에 위치시킨 후 용융된 아크릴 수지를 주입하고 응고시키는 과정에서 상기 금형의 기구적 오차에 의해 도광판 외곽으로 아크릴 수지가 넘쳐 상기 도광판의 끝부분 상하면이 돌출하는 문제가 있었다. 상기 도광판의 끝 부분이 돌출됨으로 인해 상기 도광판의 상면에 위치하는 광학시트 및 상기 도광판 하면에 위치하는 반사시트 조립시 조립이 불가능해지거나 빛 샘이 나타나는 문제가 있었다.
실시 예는 광학시트 및 반사시트의 조립불능을 방지하고 빛 샘을 방지하는 백라이트 유닛을 제공한다.
실시 예는 광학시트 및 반사시트의 조립불능을 방지하고 빛 샘을 방지하는 백라이트 유닛의 제조방법을 제공한다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛은, 광원이 되는 발광 다이오드 패키지; 상기 발광다이오드 패키지가 실장 된 인쇄회로기판; 상기 발광다이오드 패키지로부터 출사된 광을 평면 광으로 변환하는 도광판; 상기 인쇄회로기판 및 상기 도광판 사이에 형성되어 용융레진의 넘침을 방지하는 제1 및 제2 돌출부를 포함한다.
실시 예에 따른 백라이트 유닛의 제조방법은, 발광다이오드 패키지가 실장 된 인쇄회로기판, 상부금형 및 하부금형을 준비하는 단계; 상기 인쇄회로기판에 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 형성하는 단계; 상기 상부금형 및 하부금형 사이에 용융 레진을 형성하는 단계; 및 상기 용융 레진을 응고시키고 상기 상부금형 및 하부금형을 제거하여 도광판을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 돌출부는 상기 상부금형에 접촉되고, 상기 제2 돌출부는 상기 하부금형에 접촉된다.
실시 예는 인쇄회로기판에 테이프를 부착하여 돌출부를 형성하여 조립불능 및 빛 샘을 방지한다.
실시 예는 인쇄회로기판의 동박층으로 돌출부를 형성하여 조립불능 및 빛 샘을 방지한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 백라이트에 대한 단면도이다.
도 2는 제2 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
도 3은 제3 실시 예에 따른 인쇄회로기판 및 도광판의 조립도이다.
도 4는 실시 예에 따른 도광판의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 백라이트에 대한 단면도이다.
도 1을 참조하면 제1 실시 예에 따른 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정표시패널(110) 및 상기 액정표시패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.
상기 액정표시패널(110)은 서로 대향 하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착 된 컬러필터 기판(111), 박막 트랜지스터 기판(113) 및 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.
상기 액정표시패널(110)의 가장자리에는 상기 액정표시패널(110)로 구동신호를 공급하는 구동 PCB(미도시)가 구비된다.
상기 구동 PCB(미도시)는 COF(Chip On Film)에 의해 상기 액정표시패널(110)과 전기적으로 연결된다.
상기 액정표시패널(110)의 하부에 배치된 백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 사각 박스 형상의 바텀커버(190) 및 상기 바텀커버(190)와 대응되며 중앙이 개구된 사각 틀 형상의 하우징(135)을 포함한다. 상기 하우징(135)은 상기 액정표시패널(110)을 지지하는 역할을 하고 상기 바텀커버(190)는 발광 다이오드 패키지(153), 도광판(140) 및 광학시트(130)를 수납하는 역할을 할 수 있다.
상기 바텀커버(190)의 일 측 내부면에는 인쇄회로기판(151)이 배치되고 상기 인쇄회로기판(151)에는 복수의 발광 다이오드 패키지(153)가 실장될 수 있다.
상기 도광판(140)은 상기 발광 다이오드 패키지(153)로부터 방출되는 광을 평면광으로 변환하여 상기 액정표시패널(110) 방향으로 안내하는 역할을 한다. 상기 도광판(140)은 입사된 광의 손실을 최소화하기 위하여 투명한 물질로 형성될 수 있다. 상기 도광판(140)은 PMMA(Poly methylmethacrylate), PC(polycarbonate), 아크릴 또는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
상기 도광판(140)은 상기 인쇄회로기판(151)에 접촉형성될 수 있다. 상기 도광판(140)에는 상기 발광다이오드패키지(153)와 대응되는 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 홈(143)에 상기 발광다이오드패키지(153)가 수납되어 상기 도광판(140)은 상기 발광 다이오드 패키지(153) 및 상기 인쇄회로기판(151)의 전면과 접촉된다. 상기 도광판(140)과 상기 발광 다이오드 패키지(153) 사이에 이격이 없어져 굴절률차이에 의한 광손실이 줄어든다.
상기 인쇄회로기판(151)과 상기 도광판(140)의 접촉면의 상하 끝 영역에 돌출부(155)가 형성될 수 있다. 상기 돌출부(155)는 제1 돌출부(155a) 및 제2 돌출부(155b)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 상기 도광판(140)의 상면과 상기 인쇄회로기판(151)이 접촉되는 영역에 제1 돌출부(155a)가 형성될 수 있고, 상기 도광판(140)의 하면과 상기 인쇄회로기판(151)이 접촉되는 영역에 제2 돌출부(155b)가 형성될 수 있다.
상기 돌출부(155)는 상기 인쇄회로기판(151)으로부터 형성될 수 있다. 상기 돌출부(155)는 상기 도광판(140)의 사출성형과정에서 기구 공차로 인해 발생할 수 있는 도광판의 상 하부 연장을 방지하는 역할을 한다. 도광판의 상 하부 연장 방지를 통해 광학시트(130) 및 하부반사판(170) 조립시 조립불능을 방지할 수 있고 빛 샘을 방지할 수 있다.
상기 돌출부(155)는 외부물질을 부착하여 형성할 수 있고, 상기 인쇄회로기판(151)으로부터 형성할 수 있다. 상기 돌출부(155)의 형성방법은 이후에 상세히 설명하기로 한다.
상기 도광판(140)의 하부 면에는 하부반사판(170)이 형성될 수 있다. 상기 하부반사판(170)은 인쇄 패턴 또는 요철 패턴 등을 포함할 수 있다. 상기 발광 다이오드 패키지(153)로부터 상기 도광판(140) 내부로 입사된 광은 상기 하부반사판(170)에 의해 산란 또는 반사되고, 상기 도광판(140)에 특정 임계각을 넘는 각도로 입사된 광은 상기 도광판(140)의 상부 면을 통해 출사하게 된다.
상기 하우징(135)의 하부에는 상부반사판(137)이 형성될 수 있다. 상기 상부반사판(137)은 상기 발광다이오드패키지(153)와 인접한 도광판의 상부에 형성되어 상기 도광판(140)에 특정 임계각을 넘는 각도로 입사된 광을 상기 도광판(140)으로 반사시켜 광효율을 높이는 역할을 한다.
상기 광학시트(130)는 상기 도광판(140)의 상부에 배치되어 상기 도광판(140)으로부터 조사된 광을 확산 및 집광시키는 역할을 한다.
도 2는 제2 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 단면도이다.
제2 실시 예는 제1 실시 예의 돌출부를 인쇄회로기판의 동박층을 통해 형성한다.
도 2를 참조하면 인쇄회로기판(151)은 절연층(161), 동박층(163) 및 표면층(165)이 순차적으로 적층된 구조로 형성된다.
상기 절연층(161)은 상기 인쇄회로기판(151)의 모양을 유지할 수 있도록 일정수준이상의 경도를 가져야 한다. 상기 절연층(161)은 열경화성 수지로 형성될 수 있다. 상기 절연층(161)은 에폭시 재질로 형성될 수 있다. 상기 절연층(161)은 절연물질로 형성될 수 있다.
상기 동박층(163)으로 내부 배선을 형성할 수 있다. 상기 동박층(163)의 내부배선을 이용하여 상기 인쇄회로기판(151)에 형성되는 회로패턴을 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 동박층(163)은 Cu등의 도전체로 형성될 수 있다. 상기 동박층(163)은 상기 도전체의 양을 조절하여 상기 동박층(163)의 두께를 조절할 수 있다.
상기 동박층(163) 상에는 상기 표면층(165)이 적층된다. 상기 표면층(165)은 상기 동박층(163)을 보호하는 역할을 한다. 상기 표면층(165)은 외부로부터 상기 내부배선 및 상기 회로패턴을 보호하는 역할을 한다. 상기 표면층(165)은 절연특성을 가질 수 있다.
상기 인쇄회로기판(151)은 돌출부(167)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(167)는 동박돌출부(167a) 및 표면돌출부(167b)를 포함할 수 있다.
상기 동박돌출부(167a)는 상기 동박층(163)에 형성된다. 상기 동박돌출부(167a)는 상기 동박층(163)의 도전체 양을 조절하여 돌출부를 형성하고 싶은 영역에 도전체를 더 주입하여 상기 동박돌출부(167a)를 형성할 수 있다.
상기 표면돌출부(167b)는 상기 동박돌출부(167a)에 의해 형성될 수 있다. 상기 동박층(163)상에 일정한 높이로 상기 표면층(165)을 도포하더라도 상기 동박돌출부(167a)의 돌출된 높이만큼의 돌출부를 갖는다.
제1 실시 예에서 설명한 바와 같이 상기 돌출부(167)는 도광판의 상 하부 연장 방지를 통해 광학시트 및 하부반사판 조립시 조립불능을 방지할 수 있고 빛 샘을 방지할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(151)의 구조는 이에 한정하지 않고 동박층이 아닌 다른 층으로 돌출부를 형성할 수 있다.
도 3은 제3 실시 예에 따른 인쇄회로기판 및 도광판의 조립도이다.
제3 실시 예는 제1 실시 예의 돌출부를 외부물질을 부착하여 형성한다.
도 3을 참조하면 인쇄회로기판(251)에는 다수의 발광다이오드패키지(253)가 배치된다. 상기 발광다이오드 패키지(253)는 인쇄회로기판의 길이방향을 따라 길게 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(251)의 발광다이오드 패키지(253)의 상부에 제1 테이프(255a)가 부착될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(251)의 발광다이오드 패키지(253)의 하부에 제2 테이프(255b)가 부착될 수 있다.
상기 제1 테이프(255a)는 도광판(240)의 상면과 상기 인쇄회로기판(251)이 접촉하는 영역에 형성될 수 있다. 상기 제1 테이프(255a)는 상기 발광다이오드 패키지(253)의 상부에 길이방향으로 부착될 수 있다.
상기 제2 테이프(255b)는 상기 도광판(240)의 하면과 상기 인쇄회로기판(251)이 접촉하는 영역에 형성될 수 있다. 상기 제2 테이프(255b)는 상기 발광다이오드패키지(253)의 하부에 길이방향으로 부착될 수 있다.
상기 제1 및 제2 테이프(255a, b)는 탄성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 테이프(255a, b)는 고무 또는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 테이프(255a, b)를 이용하여 돌출부를 형성하여 제1 실시 예에서 설명한 바와 같이 도광판의 상 하부 연장 방지를 통해 광학시트 및 하부반사판 조립시 조립불능을 방지할 수 있고 빛 샘을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 테이프(255a, b)를 이용하여 돌출부를 형성하여 간단한 방법으로 조립불능을 방지할 수 있다.
도 4는 실시 예에 따른 도광판의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 4a는 금형을 준비하는 단계를 나타낸 도면이고, 도 4b는 금형에 용융레진을 채우는 단계를 나타낸 도면이고, 도 4c는 금형을 제거하고 도광판을 형성하는 단계를 나타낸 도면이다.
도 4a를 참조하면 발광다이오드패키지(353)가 실장 된 인쇄회로기판(351)이 제공된다. 상기 인쇄회로기판(351)에는 제1 돌출부(355a) 및 제2 돌출부(355)가 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 돌출부(355a, 355b)를 포함하는 돌출부(355)는 인쇄회로기판으로부터 형성될 수 있고, 외부물질부착을 통해 형성될 수 있다.
도광판의 사출성형을 위해 상부금형(361) 및 하부금형(363)이 구비된다. 상기 상부금형(361)은 상기 제1 돌출부(355a)와 접촉하도록 배치되고 상기 하부금형(363)은 상기 제2 돌출부(355b)와 접촉하도록 배치된다.
도 4b를 참조하면 상기 상부금형(361) 및 상기 하부금형(363) 사이에 용융레진(342)을 주입한다. 상기 용융레진(342)은 용융된 PMMA(Poly methylmethacrylate), PC(polycarbonate), 아크릴 또는 실리콘 재질일 수 있다.
도 4c를 참조하면 도 4b의 용융레진(342)이 응고되어 도광판(340)이 된다. 상기 용융레진(342)의 주입 및 응고과정에서 상기 제1 및 제2 돌출부(355a, 355b)가 도광판 형성영역 외부로 상기 용융레진(342)이 흘러넘치는 것을 방지한다.
상기 용융레진(342)이 응고되면 상부금형(361) 및 하부금형(363)을 제거하여 도광판을 완성한다.
상기 제1 및 제2 돌출부(355a, 355b)가 상기 용융레진(342)이 외부로 흘러나가는 것을 방지하여 광학시트 및 하부반사판 조립시 조립불능을 방지할 수 있고 빛 샘을 방지할 수 있다.
110: 액정표시패널 111: 컬러필터기판
113: 박막 트랜지스터 기판 130: 광학시트
135: 하우징 137: 상부반사판
140,240,340: 도광판 151,251,351: 인쇄회로기판
153,253,353: 발광다이오드패키지 155,167,355: 돌출부
161: 절연층 163: 동박층
165: 표면층 170: 하부반사판
190: 바텀커버 242: 용융레진
261: 상부금형 263: 하부금형

Claims (11)

  1. 광원이 되는 발광 다이오드 패키지;
    상기 발광다이오드 패키지가 실장 된 인쇄회로기판;
    상기 발광다이오드 패키지로부터 출사된 광을 평면광으로 변환하는 도광판; 및
    상기 인쇄회로기판 및 상기 도광판 사이에 형성되어 용융레진의 넘침을 방지하는 제1 및 제2 돌출부를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌출부는 상기 도광판의 상면과 상기 인쇄회로기판의 접촉영역에 형성되고,
    상기 제2 돌출부는 상기 도광판의 하면과 상기 인쇄회로기판의 접촉영역에 형성되는 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 돌출부는 탄성을 가지는 테이프를 부착하여 형성하는 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 테이프는 고무 또는 실리콘 재질로 형성되는 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 돌출부는 상기 인쇄회로기판으로부터 연장형성되는 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 인쇄회로기판의 형태를 유지하는 절연층;
    상기 동박층상에 적층되어 내부 배선을 형성하는 동박층; 및
    상기 동박층상에 적층되어 외부로부터 상기 동박층을 보호하는 표면층을 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 돌출부는 상기 동박층 및 상기 표면층이 돌출되어 형성되는 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 동박층의 돌출부는 상기 동박층을 형성하는 도전체 주입량을 조절하여 형성되는 백라이트 유닛.
  9. 발광다이오드 패키지가 실장된 인쇄회로기판, 상부금형 및 하부금형을 준비하는 단계;
    상기 인쇄회로기판에 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 형성하는 단계;
    상기 상부금형 및 하부금형 사이에 용융레진을 형성하는 단계; 및
    상기 용융레진을 응고시키고 상기 상부금형 및 하부금형을 제거하여 도광판을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 돌출부는 상기 상부금형에 접촉되고,
    상기 제2 돌출부는 상기 하부금형에 접촉되는 백라이트 유닛 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 돌출부 및 제2 돌출부는 상기 인쇄회로기판으로부터 형성되는 백라이트 유닛 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 돌출부 및 제2 돌출부는 탄성을 가지는 테이프를 부착하여 형성되는 백라이트 유닛 제조방법.

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