KR20230056365A - 실리콘 기반의 렌즈 형성 방법 및 이를 적용한 백라이트 유닛 - Google Patents
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Abstract
백라이트 유닛이 개시된다. 본 백라이트 유닛은 복수의 인쇄 회로 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자 칩 및 복수의 발광 소자 칩 각각을 감싸도록 형성된 실리콘 기반의 렌즈를 포함한다. 본 백라이트 유닛이 제공됨으로써, 화질 열화 현상이 방지될 수 있다.
Description
본 발명은 복수의 발광 소자 칩이 배치된 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법 및 이를 적용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는 평판표시장치로서 최근까지 널리 이용되고 있다. 액정표시장치는 스스로 빛을 낼 수 없는 비자발광 디스플레이로서 외부에서 광을 공급해 주는 광원을 필요로 한다. 이처럼 액정표시장치의 후면에서 빛을 공급해 주는 장치를 백라이트 유닛(BackLight Unit, BLU)이라 한다.
백라이트 유닛(BLU)은 백라이트를 구성하는 광원의 설치 형태에 따라 직하형(Direct light type)과 에지형(Edge light type)으로 구분된다. 최근에는 광 효율이 7% 미만인 에지형에 비해 광 에너지 손실이 적고, 로컬 디밍(local dimming)을 구현할 수 있으며, 베젤(bezel)의 사이즈를 줄이거나 없앨 수 있는(narrow-bezel or bezel-less) 직하형 백라이트 유닛이 선호되고 있다.
백라이트 유닛은 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board)을 포함하고, 인쇄 회로 기판 상에 LED가 배치되며, LED는 백라이트 드라이버에 의해 제어될 수 있다.
백라이트 유닛(BLU)의 광원으로 발광 소자 칩이 사용될 수 있는데, 방출광의 방출 각도가 작아서 다량의 발광 소자 칩이 인쇄 회로 기판에 배치될 수 밖에 없다.
이에, 발광 소자 칩의 발광각의 각도를 넓히는 방법으로 렌즈가 사용될 수 있는데, 종래의 렌즈는 LSR(Liquid Silicone Rubber) 소재를 주로 사용하고 있다. LSR 소재의 렌즈가 적용되는 경우, 에폭시 기반의 접착제를 도포하는 과정이 별도로 요구되어, 공정 효율이 떨어질 수 있었다.
이에, 보다 효과적으로 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법이 필요하다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 과제는 접착 성분을 자체적으로 포함하여, 별도의 접착 공정 없이 실리콘 기반의 렌즈를 발광 소자 칩에 형성하는 방법 및 이를 적용한 백라이트 유닛을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는 백라이트 유닛의 필수 구성인 인쇄 회로 기판을 효과적이고 경제적으로 생산하는 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 복수의 인쇄 회로 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자 칩; 및 상기 복수의 발광 소자 칩 각각을 감싸도록 형성된 실리콘 기반의 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 복수의 실리콘 기반의 렌즈는, 소정의 접착 성분을 포함하는 실리콘 기반의 물질이 경화되어, 상기 복수의 발광 소자 칩 각각에 형성될 수 있다.
상기 실리콘 기반의 물질이 상기 실리콘 기반의 렌즈를 형성하기 위한 금형 및 공급 채널을 유동적으로 이동할 때, 상기 금형에 유입되는 실리콘 기반의 물질이 상기 금형을 가득 채우면서 상기 공급 채널을 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 칩이 배치된 소정의 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법은 상기 복수의 발광 소자 칩 각각에 소정의 접착 성분을 포함하는 실리콘 기반의 물질이 경화되어 렌즈가 형성되도록, 금형틀에 상기 인쇄 회로 기판이 위치하는 단계; 상기 실리콘 기반의 물질이 상기 실리콘 기반의 렌즈를 형성하기 위한 금형 및 공급 채널을 유동적으로 이동할 때, 상기 금형에 유입되는 실리콘 기반의 물질이 상기 금형을 가득 채우면서 상기 공급 채널을 이동하는 단계; 및 제1 경화 프로세스 및 소정의 기기에서 수행되는 제2 경화 프로세스를 진행하여, 상기 금형마다 위치한 실리콘 기반의 물질이 렌즈를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 별도의 접착 공정없이 실리콘 기반의 렌즈가 발광 소자 칩에 형성되어, 장치 및 공정 효율이 제고될 수 있다. 또한, 실리콘 기반의 렌즈가 형성될 때, 금형 내에 기포가 발생되지 않아, 화질 열화 현상이 방지될 수 있다. 또한, 백라이트 유닛이 경제적이고 효과적으로 제조될 수 있으며, 인쇄 회로 기판의 비틀림이 방지될 수 있고, 인쇄 회로 기판의 공간 사용이 효율적으로 수행될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 구동하기 위한 전기적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실리콘 기반의 렌즈를 설명하기 위한 도면들,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 물리적 구성을 설명하기 위한 도면,
도 5(a) 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 칩이 배치된 소정의 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법을 나타내는 도면들, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 칩이 배치된 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법을 나타내는 시퀀스도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 실리콘 기반의 렌즈를 설명하기 위한 도면들,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 물리적 구성을 설명하기 위한 도면,
도 5(a) 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 칩이 배치된 소정의 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법을 나타내는 도면들, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 칩이 배치된 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법을 나타내는 시퀀스도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(BLU)을 구동하기 위한 전기적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
먼저, 타이밍 제어부(TC)는 액정표시장치에 위치하며, 액정표시장치의 다수의 제어신호를 이용하여 게이트 드라이버를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 드라이버를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성할 수 있다.
여기서, 게이트 제어신호(GCS)는, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable) 등을 포함할 수 있으며, 데이터 제어신호(DCS)는, 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable) 등을 포함할 수 있다.
또한, 타이밍 제어부(TC)는 백라이트 드라이버(110)를 제어하기 위한 백라이트 제어신호(BCS) 또는 백라이트(BL)의 휘도를 제어하기 위한 로컬 PWM 디밍 신호 및 글로벌 PWM 디밍 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 타이밍 제어부(TC)는, 그래픽 카드와 같은 시스템(System)으로부터 글로벌 디밍값을 전달 받아 입력 영상을 백라이트 유닛(BLU)의 LED 블록 크기에 대응하는 영상의 블록 단위로 영상을 분석하여 그 분석 결과에 따라 로컬 디밍값을 생성할 수 있다.
백라이트 유닛(BLU)은 백라이트 드라이버(110) 및 백라이트(BL)를 포함할 수 있다. 백라이트 드라이버(110)는 타이밍 제어부(TC)로부터의 다수의 로컬 PWM 디밍 신호에 따라 0~100% 사이의 듀티비를 갖는 PWM 신호를 생성하며, 생성된 PWM 신호를 이용하여 LED 블록(채널)을 채널 별로 구동할 수 있다. LED 블록은 후술하는 복수의 발광 소자 칩 및 렌즈를 포함할 수 있다.
또한, 백라이트 드라이버(110)는 각 PWM 신호의 듀티비에 따라 다수의 LED 블록을 제어하기 위한 다수의 PWM 신호의 지연시간(Delay Time)을 다양하게 변경할 수 있다.
백라이트(BL)는 복수의 발광 모듈을 포함할 수 있으며, 행과 열을 형성할 수 있고, 복수의 발광 모듈은 LED 로만 구성될 수 있으며, LED 칩을 덮는 렌즈를 포함할 수 있다. 본 명세서에서는, 복수의 발광 모듈은 LED 칩을 덮는 렌즈까지 포함한 것으로 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(BLU)에 배치되는 발광 모듈(100)을 설명하기 위한 도면이다.
발광 모듈(100)은 발광 소자 칩(LE)을 포함할 수 있다. 발광 소자 칩(LE)은 LED로 구현될 수 있으며, 플립 칩으로 구현되어, 전극이 인쇄 회로 기판(PCB)을 향하도록 배치될 수 있다. 발광 소자 칩(LE)은 최상부면에 DBR(Distributed Bragg Reflector) 처리가 되어 있어서, 광원을 보다 넓게 반사시킬 수 있다.
발광 모듈(100)은 발광 소자 칩(LE)을 감싸도록 형성된 실리콘 기반의 렌즈(LS)를 포함할 수 있다. 실리콘 기반의 렌즈(LS)는 상부가 움푹 패이도록 형성될 수 있으며, 금형틀의 금형에서 경화 작업을 통해 형성될 수 있다. 하나의 금형으로 하나의 실리콘 기반의 렌즈가 형성될 수 있다. 여기서, 금형틀 및 금형은 다양한 소재로 구현될 수 있다.
실리콘 기반의 렌즈(LS)는 직경(D)이 3.6 mm 일 수 있으며, 높이(H)가 0.99 mm 일 수 있으나, 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니다.
실리콘 기반의 렌즈(LS)는 인쇄 회로 기판(PCB)에 접착될 때, 별도의 접착제(가령, 에폭시 기반의 본드인 프라이머)를 사용하지 않고, 자체적으로 접착 성분을 지닌 물질을 포함할 수 있다.
실리콘 기반의 렌즈(LS)는 부가형 메틸 실리콘계로 구현될 수 있으며, 비닐 실리콘(Vinyl Silicone), MQ 비닐 레진(MQ Vinyl Resin), 실리콘 하이드라이드(Silicone Hydride) 등을 포함한 메틸 실리콘 물질을 포함할 수 있다.
실리콘 기반의 렌즈(LS)는 100 % 를 총량이라 가정하면, 비닐 비닐실리콘을 50 내지 80 퍼센트, MQ 비닐 레진을 5 내지 30 퍼센트, 실리콘 하이드라이드를 5 내지 30 퍼센트 포함할 수 있다. 실리콘 기반의 렌즈(LS)는 접착 성분을 지닌 흄드 실리카(Fumed Silica)를 2 내지 15 퍼센트 포함할 수 있으며, 커플링 에이젼트(coupling agent) 0.1 ~ 3 퍼센트 포함할 수 있으며 경화에 사용되는 Pt Catalyst(Pt 함유량)를 1PPM 내지 50PPM , Inhibitor 0.01 ~ 2 퍼센트 포함할 수 있다. 특히 비닐실리콘 55~65, MQ 비닐레진 7.5~15, 실리콘 하이드라이드 10~20, 커플링 에이젼트 0.5 ~ 1.5, inhibitor 0.05 ~ 0.1 퍼센트, Pt 5 ~ 15ppm 를 포함하면 좋다. 상기 포함된 배합으로 금형몰딩후 탈형시 PCB와의 접착이 금형보다 높아서 탈형작업이 우수하며 후경화공정을 통해 실리콘과 PCB와의 접착력이 안정된다.
실리콘 기반의 렌즈(LS)는 실리콘 기반의 물질이 경화되어 생성되는 것이며, 실리콘 기반의 물질은 흄드 실리카를 포함할 수 있다. 상기 흄드 실리카의 함유량(2~15%)에서 칙소 지수가 4 내지 7을 만족하며(가령, 5.2), 해당 지수 구간을 만족할 때, 금형 내로 유입되는 실리콘 기반의 물질이 금형을 가득 채우면서 기포없이 이동할 수 있다. 또한, 흄드 실리카의 함유량이 4 내지 9 퍼센트 구간에서 실리콘 기반의 물질이 금형에 가득 채워지는 확률이 더 높을 수 있으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.
만약, 실리콘 기반의 물질이 금형을 가득 채우지 못하면서 이동하는 경우, 금형 내에 빈 공간이 발생되어, 실리콘 기반의 물질이 경화될 경우, 화질 열화 현상까지 발생될 수 있다. 이에, 실리콘 기반의 물질의 이동 속도를 조정하는 것은 중요한 이슈이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 물리적 구성을 설명하기 위한 도면이다.
백라이트 유닛(BLU)은 행과 열을 형성한 복수의 인쇄 회로 기판(PCB1~PCB9)을 포함할 수 있다. 다만, 복수의 인쇄 회로 기판의 개수는 액정표시장치의 액정표시패널 사이즈에 따라 달라질 수 있다.
복수의 인쇄 회로 기판(PCB1~PCB9)의 상부에는 복수의 발광 모듈(100)(100A~100Z)이 배치될 수 있으며, 복수의 발광 모듈(100)(100A~100Z) 상부에는 반사 시트가 배치될 수 있다.
백라이트 유닛(BLU)은 복수의 인쇄 회로 기판(PCB1~PCB9) 상에 배치된 복수의 발광 모듈(발광 소자 칩(LE) 및 발광 소자 칩 각각을 감싸도록 형성된 실리콘 기반의 렌즈(LS))(100)(100A~100Z)을 포함할 수 있다.
복수의 실리콘 기반의 렌즈 각각은 소정의 접착 성분을 포함하는 실리콘 기반의 물질이 경화되어, 복수의 발광 소자 칩 각각에 형성될 수 있다.
여기서, 소정의 접착 성분은 흄드 실리카(Fumed Silica)일 수 있으며, 상기 흄드 실리카의 함유량은 2% 내지 15% 일 수 있다. 흄드 실리카의 해당 구간의 함유량을 가질 때, 실리콘 기반의 물질의 칙소 지수가 4 내지 7 로 형성되어, 복수의 발광 모듈(100)(100A~100Z)을 형성하기 위한 금형 내로 실리콘 기반의 물질이 가득 유입될 수 있다. 이에, 금형 내에 기포가 발생되지 않아, 결국 화질 열화 현상이 방지될 수 있다.
즉, 실리콘 기반의 물질이 실리콘 기반의 렌즈를 형성하기 위한 금형 및 공급 채널을 유동적으로 이동할 때, 상기 금형에 유입되는 실리콘 기반의 물질이 상기 금형을 가득 채우면서 상기 공급 채널을 이동할 수 있다.
도 5(a) 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 인쇄 회로 기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 5(a) 내지 도 5(c)는 도 4에 도시된 복수의 회로 기판 중 하나(PCB2)를 자세히 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a)을 참고하면, 인쇄 회로 기판(PCB2)은 전면(PCB2F) 및 후면(PCB2B)을 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(PCB2)은 행과 열로 구성된 발광 모듈을 포함할 수 있다.
인쇄 회로 기판(PCB2)은 측면 베이스 말단(ST)을 기준으로 분할 연장되되, 절개면을 사이에 두고 균일한 폭으로 배치되는 복수의 바(Bar)(B21, B22 등)를 포함할 수 있다. 복수의 바(B21, B22 등) 사이(VA)는 빈 공간으로 절삭된 공간일 수 있는데, 예를 들면, 다른 인쇄 회로 기판(도 4의 다른 PCB1)의 복수의 바가 절단된 공간일 수 있다.
복수의 바(B21, B22 등) 및 베이스 말단(ST)의 상부에는 복수의 발광 모듈이 동일 간격 또는 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 베이스 말단(ST) 상부에 발광 모듈이 배치됨으로써, 공간 활용에 효과적이며, 발광 시에, 다른 소자(가령, 커넥터 등)에 의한 간섭이 방지될 수 있다.
도 5(b) 및 5(c)를 참고하면, 인쇄 회로 기판(PCB2)의 후면(PCB2B)에는 커넥터(Con)가 배치될 수 있는데, 커넥터(Con)는 백라이트 드라이버(110)와 전기적으로 연결되는 모듈일 수 있다. 커넥터(Con)는 베이스 말단(ST)의 하부에 배치되어, 베이스 말단(ST)의 상부에 발광 모듈이 배치될 수 있다. 이에 따라, 커넥터가 인쇄 회로 기판의 상부에 배치되어 커넥터가 배치된 영역에 발광 모듈이 배치되지 못하는 종래 기술이 극복될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나의 인쇄 회로 기판(PCB)으로 복수의 인쇄 회로 기판(PCB1, PCB2)를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 백라이트 유닛의 인쇄 회로 기판 제조 방법은 하나의 인쇄 회로 기판(PCB)에 복수의 발광 소자를 행과 열로 배치한다(제1 단계).
그 다음, 백라이트 유닛의 인쇄 회로 기판 제조 방법은 인쇄 회로 기판(PCB)의 양측에 배치된 베이스 말단(ST1, ST2)을 제외하고 행 단위로 상기 인쇄 회로 기판을 절삭(CM, CM1~CMN)한다(제2 단계).
상기 인쇄 회로 기판 제조 방법은 인쇄 회로 기판(PCB1, PCB2)의 베이스 말단(ST1, ST2)만 연결한 상태에서 흐르는 판 위에 고정하여 캐리어 공정을 수행할 수 있다.
그 후에, 인쇄 회로 기판 제조 방법은 하나의 인쇄 회로 기판(PCB)을 제1 인쇄 회로 기판(PCB1) 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB2)으로 분리한다.
구체적으로, 인쇄 회로 기판 제조 방법은 상기 양측에 배치된 베이스 말단을 기준으로 균일한 폭으로 연장되는 복수의 바가 서로 교차하여 엇갈리도록 형성시킬 수 있다. 이렇게 진행함으로써, 길이가 길고 폭이 좁은 인쇄 회로 기판 제조 시에, 발생할 수 있는 기판 틀어짐이 방지될 수 있다.
인쇄 회로 기판 제조 방법은 최종 펀치로 제1 인쇄 회로 기판(PCB1) 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB2)을 분리(C1, C2)할 수 있다. 선택적 실시 예로, 와이어 나이프(가령, 라우터)로 인쇄 회로 기판(PCB)가 제1 인쇄 회로 기판(PCB1) 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB2)으로 분리될 수 있다.
여기서, 인쇄 회로 기판 제조 방법은 제1 인쇄 회로 기판(PCB1) 또는 제2 인쇄 회로 기판(PCB2)의 복수의 바에 PI 또는 아크릴 테이프 등의 접착 테이프를 접착시킬 수 있다. 이 경우, 제1 인쇄 회로 기판(PCB1) 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB2)이 분리되더라도 복수의 바가 틀어지지 않을 수 있다. 테이프의 접착력은 제1 또는 제2 인쇄 회로 기판 중 하나에만 접착력을 가하므로, 분리시에, 제1 및 제2 인쇄 회로 기판에 테이프에 붙는 것도 방지될 수 있다.
구체적으로, 제1 인쇄 회로 기판(PCB1) 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB2)이 분리되기 전에, 베이스 말단(ST1 또는 ST2) 부근에 접착 테이프가 수직 방향(410A 또는 410B) 방향으로 접착된 경우, 길이가 길고 폭이 좁은 인쇄 회로 기판 제조 시에, 발생할 수 있는 기판 틀어짐이 방지될 수 있다.
선택적 실시 예로, 접착 테이프 대신 클램프 지그(Clamp jig)로 복수의 바를 고정하여 인쇄 회로 기판의 비틀림이 방지될 수 있다. 클램프 지그 역시 해당 위치(410A 또는 410B)에 배치되어, 기판 틀어짐이 방지될 수 있다.
선택적 실시 예로, 접착 테이프나 클램프 지그는 베이스 말단(ST1 및 ST2)에 소정 거리를 두고 배치되어, 제1 인쇄 회로 기판(PCB1) 및 제2 인쇄 회로 기판(PCB2)의 기판 틀러짐이 방지될 수 있다.
선택적 실시 예로, 하나의 접착 테이프나 클램프 지그가 분리되기 전, 중앙(양 기준 말단(ST1, ST2)로부터 동일 거리)에 수직 방향으로 배치되어, 하나의 접착 테이프나 클램프 지그를 이용하여, 기판 틀어짐이 방지될 수 있다.
한편, 다른 실시 예로, 하나의 인쇄 회로 기판을 제1 및 제2 인쇄 회로 기판으로 제조한 후, 제조된 제1 및 제2 인쇄 회로 기판을 캐리어 상에 고정하여 공정을 수행할 수도 있다.
상기 인쇄 회로 기판 제조 방법은 인쇄 회로 기판 제조 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 칩이 배치된 소정의 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법을 나타내는 시퀀스도이다
금형틀(500)은 복수의 발광 소자 칩(LE1~LE8 또는 LE1~LE16)이 배치된 인쇄 회로 기판에서 복수의 복수의 발광 소자 칩(LE1~LE8 또는 LE1~LE16)에 실리콘 기반의 물질을 이용하여, 렌즈를 형성하는 금형 및 해당 금형으로 실리콘 기반의 물질(SM)을 금형으로 이동시키는 공급 채널(LC)을 포함할 수 있다.
공급 채널(LC)은 8 개 또는 16개의 복수의 발광 소자 칩에 실리콘 기반의 물질(SM)을 공급할 수 있으나, 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니다.
실리콘 기반의 물질(SM)은 실리콘 기반의 렌즈를 형성하기 위한 금형 및 공급 채널을 유동적으로 이동할 수 있다. 즉, 실리콘 기반의 물질(SM)은 공급 채널을 이동하면서 각 금형 내로 유입되는데, 공급 채널(LC)을 이동하는 속도는 금형 내로 실리콘 기반의 물질이 가득 채우면서 이동할 수 있다. 가령, 기준면(750)을 기준으로 동일 속도로 이동할 수 있다. 이에 따라, 금형 내의 빈 공간으로 기포 발생이 방지되어, 화질 열화 현상이 방지될 수 있다.
도 7에서, 실리콘 기반의 물질(SM)은 금형의 상부 방향에서 주입되어, LE4~LE1 방향 및 LE5~LE8 방향으로 이동할 수 있다. 이때, 각각의 금형을 가득 채우면서 실리콘 기반의 물질(SM)이 이동할 수 있다.
도 8에서, 별도의 공급 채널(LC)을 통해 실리콘 기반의 물질(SM)이 이동할 수 있는데, 이때, 실리콘 기반의 물질(SM)이 금형 내에서 이동하는 속도와 공급 채널(LC)을 이동하는 속도는 서로 동기화가 되어, 금형 내부를 가득 채우면서 기포가 발생되지 않게 할 수 있다.
또한, 별도의 공급 채널(LC)은 PCB 저면을 관통하는 형태로 구현된 것은 아니고, 상부 또는 측면에서 PCB 의 상부 도는 측부에서 실리콘 기반의 물질(SM)을 금형에 공급하면서, 실리콘 기반의 물질(SM)을 이동시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 발광 소자 칩이 배치된 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법을 나타내는 시퀀스도이다.
우선, 복수의 발광 소자 칩 각각에 소정의 접착 성분을 포함하는 실리콘 기반의 물질이 경화되어 렌즈가 형성되도록, 금형틀에 인쇄 회로 기판이 위치한다(제1 단계, S710).
그 후에, 실리콘 기반의 물질이 실리콘 기반의 렌즈를 형성하기 위한 금형 및 공급 채널을 유동적으로 이동할 때, 금형에 유입되는 실리콘 기반의 물질이 금형을 가득 채우면서 상기 공급 채널을 이동한다(제2 단계,S720).
이때, 실리콘 기반의 물질은 도 7과 같이, 발광 소자 칩 상부로부터 주입되어, 유동성에 의해 금형을 가득 채우면서, 공급 채널을 이동할 수 있다.
그 후에, 제1 경화 프로세스 및 소정의 기기에서 수행되는 제2 경화 프로세스를 진행하여, 금형마다 위치한 실리콘 기반의 물질이 렌즈를 형성한다(제3 단계, S730).
여기서, 제1 경화 프로세스는 금형틀에서 수행될 수 있으며, 섭씨 150도에서 수행될 수 있으나, 실시 예가 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 제2 경화 프로세스는 별도의 장치에서 수행될 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 마찬가지로, 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
또한, 본 명세서에서는 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 동시에 하나 또는 다수의 소자를 전사할 수 있다.
이와 같이, 본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (7)
- 백라이트 유닛으로서,
복수의 인쇄 회로 기판 상에 배치된 복수의 발광 소자 칩; 및
상기 복수의 발광 소자 칩 각각을 감싸도록 형성된 실리콘 기반의 렌즈를 포함하며,
상기 복수의 실리콘 기반의 렌즈는,
소정의 접착 성분을 포함하는 실리콘 기반의 물질이 경화되어, 상기 복수의 발광 소자 칩 각각에 형성되며,
상기 실리콘 기반의 물질이 상기 실리콘 기반의 렌즈를 형성하기 위한 금형 및 공급 채널을 유동적으로 이동할 때, 상기 금형에 유입되는 실리콘 기반의 물질이 상기 금형을 가득 채우면서 상기 공급 채널을 이동하는, 백라이트 유닛. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 실리콘 기반의 렌즈에 포함되는 상기 소정의 접착 성분은 흄드 실리카(Fumed Silica)이며, 상기 흄드 실리카의 함유량은 2% 내지 15% 인, 백라이트 유닛. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 인쇄 회로 기판 각각의 하부에 배치된 커넥터와 전기적으로 연결된 백라이트 드라이버를 포함하며,
상기 복수의 인쇄 회로 기판 각각은,
베이스 말단; 및
상기 베이스 말단을 기준으로 분할 연장되되, 절개면을 사이에 두고 균일한 폭으로 배치되는 복수의 바(Bar)를 포함하며,
상기 복수의 렌즈 각각은 상기 복수의 바 및 상기 베이스 말단의 상부에 배치되는, 백라이트 유닛. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 인쇄 회로 기판은,
액정 표시 패널의 사이즈에 기초하여, 행과 열을 갖도록 배치되는, 백라이트 유닛. - 복수의 발광 소자 칩이 배치된 소정의 인쇄 회로 기판 상에 실리콘 기반의 렌즈를 형성하는 방법으로서,
상기 복수의 발광 소자 칩 각각에 소정의 접착 성분을 포함하는 실리콘 기반의 물질이 경화되어 렌즈가 형성되도록, 금형틀에 상기 인쇄 회로 기판이 위치하는 단계;
상기 실리콘 기반의 물질이 상기 실리콘 기반의 렌즈를 형성하기 위한 금형 및 공급 채널을 유동적으로 이동할 때, 상기 금형에 유입되는 실리콘 기반의 물질이 상기 금형을 가득 채우면서 상기 공급 채널을 이동하는 단계; 및
제1 경화 프로세스 및 소정의 기기에서 수행되는 제2 경화 프로세스를 진행하여, 상기 금형마다 위치한 실리콘 기반의 물질이 렌즈를 형성하는 단계를 포함하는, 렌즈 형성 방법. - 제5항에 있어서,
상기 복수의 실리콘 기반의 렌즈에 포함되는 상기 소정의 접착 성분은 흄드 실리카(Fumed Silica)이며, 상기 흄드 실리카의 함유량은 2% 내지 15% 인, 렌즈 형성 방법. - 제5항에 있어서,
소정의 인쇄 회로 기판은,
베이스 말단; 및
상기 베이스 말단을 기준으로 분할 연장되되, 절개면을 사이에 두고 균일한 폭으로 배치되는 복수의 바(Bar)를 포함하며,
상기 복수의 렌즈 각각은 상기 복수의 바 및 상기 베이스 말단의 상부에 배치되는, 렌즈 형성 방법.
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