[go: up one dir, main page]

KR20150051120A - 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20150051120A
KR20150051120A KR1020140019740A KR20140019740A KR20150051120A KR 20150051120 A KR20150051120 A KR 20150051120A KR 1020140019740 A KR1020140019740 A KR 1020140019740A KR 20140019740 A KR20140019740 A KR 20140019740A KR 20150051120 A KR20150051120 A KR 20150051120A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting device
light
reflective
wavelength conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020140019740A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102246646B1 (ko
KR102246646B9 (ko
Inventor
정승호
정정화
남기범
Original Assignee
서울반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울반도체 주식회사 filed Critical 서울반도체 주식회사
Priority to PCT/KR2014/005718 priority Critical patent/WO2015064883A1/en
Priority to US14/317,825 priority patent/US9910203B2/en
Publication of KR20150051120A publication Critical patent/KR20150051120A/ko
Priority to US15/146,263 priority patent/US10054731B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102246646B1 publication Critical patent/KR102246646B1/ko
Publication of KR102246646B9 publication Critical patent/KR102246646B9/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices all the devices being of a type provided for in a single subclass of subclasses H10B, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H10H20/00 the devices being arranged next to each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21KNON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/61Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using light guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073Light emitting diode [LED]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0083Details of electrical connections of light sources to drivers, circuit boards, or the like
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133615Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices the devices being of types provided for in two or more different subclasses of H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of semiconductor or other solid state devices the devices being of types provided for in two or more different subclasses of H10B, H10D, H10F, H10H, H10K or H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/8506Containers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/851Wavelength conversion means
    • H10H20/8511Wavelength conversion means characterised by their material, e.g. binder
    • H10H20/8512Wavelength conversion materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/855Optical field-shaping means, e.g. lenses
    • H10H20/856Reflecting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

슬림화 구현 및 외관품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 광 효율이 우수한 광원 모듈이 개시된다.
개시된 광원 모듈은 회로기판과, 회로기판 상에 플립칩 본딩 또는 SMT(Surface Mount Technology)에 의해 실장되는 적어도 하나 이상의 발광 디바이스 및 회로기판 상에 형성되어 상기 발광 디바이스를 감싸는 반사부를 포함한다.
본 발명은 회로기판 상에 형성된 반사부에 의해 발광 디바이스로부터 발광된 광을 일방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 동시에 원하는 방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.

Description

광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛{LIGHT SOURCE MODULE AND BACKLIGHT UNIT HAVING THE SAME}
본 발명은 광원 모듈에 관한 것으로, 특히 슬림화 구현 및 외관품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 광 효율이 우수한 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적인 백라이트 유닛은 액정표시장치에 광을 제공하기 위한 디스플레이용이나 면 조명 장치용으로 널리 사용되고 있다.
액정표시장치에 구비된 백라이트 유닛은 발광 소자의 위치에 따라 직하방식 또는 에지방식으로 구분된다.
상기 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 광원을 배치하여 액정표시패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다. 이러한, 직하 방식의 백라이트 유닛은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
상기 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로 빛의 균일성이 좋고, 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리한 장점을 갖는다.
최근들어 에지방식의 백라이트 유닛은 저소비전력 및 슬림화에 유리한 발광 다이오드 패키지가 기판상에 실장되어 백라이트 유닛의 내측면에 구비된 구조가 제시되었다.
그러나, 발광 다이오드 패키지를 구비한 에지방식의 백라이트 유닛은 사용자에 의해 점차 슬림화가 요구되면서 발광 다이오드 패키지화에 의한 백라이트 유닛의 슬림화에 한계가 있었고, 상기 발광 다이오드 패키지화에 의한 방열 특성 저하에 의해 고효율의 발광 다이오드 칩을 사용함에 어려움이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고효율 및 박형화에 유리한 광원 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 슬림화를 구현함과 동시에 고효율 발광 디바이스를 적용할 수 있는 새로운 구조의 광원 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 백라이트 유닛을 슬림화 및 비표시 영역을 줄여 외관 품질을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 광원 모듈은 회로기판; 상기 회로기판 상에 플립칩 본딩 또는 SMT(Surface Mount Technology)에 의해 실장되는 적어도 하나 이상의 발광 디바이스; 및 상기 회로기판 상에 형성되어 상기 발광 디바이스를 감싸는 반사부를 포함한다.
본 발명은 회로기판 상에 형성된 반사부에 의해 발광 디바이스로부터 발광된 광을 일방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 동시에 원하는 방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
상기 발광 디바이스를 덮는 파장변환층 및 상기 파장변환층의 일부를 덮는 반사층을 포함한다.
적어도 2 이상의 상기 발광 디바이스를 덮는 파장변환층 및 상기 파장변환층의 일부를 덮는 반사층을 포함한다.
상기 반사층은 상기 파장변환층의 일측면을 노출시키거나, 상기 파장변환층의 서로 인접한 3개의 측면을 노출시킨다.
상기 반사부는 상기 발광 디바이스를 수용하는 수용홈을 포함한다.
상기 반사부는 상기 수용홈에 의해 형성되는 내측면을 포함하고, 상기 수용홈은 상기 발광 디바이스의 상부면을 노출시키고, 상기 수용홈은 일측이 개방되어 광이 방출되는 광 방출부를 갖는다.
상기 내측면은 상기 발광 디바이스의 측면들과 수평 구조를 갖는다.
상기 내측면은 경사 구조를 갖는다.
상기 내측면은 곡면 구조를 갖는다.
상기 발광 디바이스의 높이는 상기 반사부의 높이와 동일하거나 낮게 설계될 수 있다.
상기 반사층은 상기 파장변환층의 서로 인접한 3개의 측면 및 상부면을 노출시킨다.
상기 발광 디바이스 상에 위치하고, 상기 반사부를 덮는 반사 덮개를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판; 및 상기 도광판의 적어도 일측에 구비된 광원 모듈을 포함하고, 상기 광원 모듈은 회로기판; 상기 회로기판 상에 플립칩 본딩 또는 SMT(Surface Mount Technology)에 의해 실장되는 적어도 하나 이상의 발광 디바이스; 및 상기 회로기판 상에 형성되어 상기 발광 디바이스를 감싸는 반사부를 포함한다.
본 발명은 회로기판 상에 형성된 반사부에 의해 발광 디바이스로부터 발광된 광을 도광판 방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 동시에 원하는 방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 상기 회로기판 상에 일체형으로 형성된 반사부에 의해 도광판으로 광을 집중하기 위한 반사 하우징 등의 별도의 구성이 생략되므로 조립성이 개선되고, 점차 박형화되는 발광 디바이스와 함께 광원 모듈의 박형화 및 백라이트 유닛의 슬림화에 유리한 장점을 갖는다.
상기 발광 디바이스는 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 파장변환층 및 상기 파장변환층의 일부를 덮는 반사층을 포함한다.
상기 발광 디바이스는 적어도 2 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 2 이상의 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 파장변환층 및 상기 파장변환층의 일부를 덮는 반사층을 포함한다.
상기 반사층은 상기 파장변환층의 일측면을 노출시키거나, 상기 파장변환층의 서로 인접한 3개의 측면을 노출시킨다.
상기 반사부는 상기 발광 디바이스를 수용하는 수용홈을 포함한다.
상기 반사부는 상기 수용홈에 의해 형성되는 내측면을 포함하고, 상기 수용홈은 상기 발광 디바이스의 상부면을 노출시키고, 상기 수용홈은 상기 도광판과 대면되는 일측이 개방되어 광이 방출되는 광 방출부를 갖는다.
상기 내측면은 상기 발광 디바이스의 측면들과 수평 구조를 갖는다.
상기 내측면은 경사 구조를 갖는다.
상기 내측면은 곡면 구조를 갖는다.
상기 발광 디바이스의 높이는 상기 반사부의 높이와 동일하거나 낮게 설계될 수 있다.
상기 반사층은 상기 파장변환층의 서로 인접한 3개의 측면 및 상부면을 노출시킨다.
상기 발광 디바이스 상에 위치하고, 상기 반사부를 덮는 반사 덮개를 더 포함한다.
상기 도광판은 광이 입사되는 입사 영역과 광이 출사되는 출사 영역을 포함하고, 상기 도광판의 상부면은 단차구조를 갖고, 상기 입사 영역이 상기 출사 영역보다 두꺼운 두께를 갖고, 상기 단차구조는 경사면을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광원 모듈은 회로기판 상에 형성된 반사부에 의해 발광 디바이스로부터 발광된 광을 일방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 동시에 원하는 방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 백라이트 유닛은 회로기판 상에 형성된 반사부에 의해 발광 디바이스로부터 발광된 광을 도광판 방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 동시에 원하는 방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 상기 회로기판 상에 일체형으로 형성된 반사부에 의해 도광판으로 광을 집중하기 위한 반사 하우징 등의 별도의 구성이 생략되므로 조립성이 개선되고, 점차 박형화되는 발광 디바이스와 함께 광원 모듈의 박형화 및 백라이트 유닛의 슬림화에 유리한 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원 모듈을 도시한 단면도이다.
도 2a는 도 1의 발광 디바이스의 구성을 구체적으로 도시한 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 발광 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 백라이트 유닛이 구비된 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 절단한 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 광원 모듈을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광원 모듈을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광원 모듈을 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 디바이스를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 발광 디바이스를 포함하는 광원 모듈을 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광원 모듈을 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 광원 모듈을 포함하는 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 광원 모듈을 포함한 표시장치를 도시한 단면도이다.
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 형상 등이 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 발명의 기술 사상 범위를 벗어나지 않는 정도의 구성요소들의 변경은 한정적인 의미를 포함하지 않으며 본 발명의 기술 사상을 명확하게 표현하기 위한 설명으로 청구항에 기재된 내용에 의해서만 한정될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원 모듈을 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원 모듈(100)은 발광 디바이스(110) 및 회로기판(140)을 포함한다.
상기 회로기판(140)은 상기 발광 디바이스(110)와 전기적으로 연결되는 기판 패드들(141a, 141b)을 포함하고, 상기 기판 패드들(141a, 141b) 상에는 범프들(150a, 150b)이 위치한다. 상기 회로기판(140)은 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 방열에 유리한 메탈PCB일 수 있다. 상기 회로기판(140)은 장축 및 단축을 갖는 바타입일 수 있다.
상기 발광 디바이스(110)는 발광 다이오드 칩(111), 상기 발광 다이오드 칩(111)을 덮는 파장변환층(120) 및 상기 파장변환층(120)을 덮는 반사층(121)을 포함한다.
상기 발광 다이오드 칩(111)은 성장기판(112)과 반도체 적층부(113)를 포함한다. 상기 발광 다이오드 칩(111)은 상기 회로기판(140) 상에 직접 플립 본딩 또는 SMT(Surface Mount Technology)에 의해 상기 회로기판(140)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 발광 다이오드 칩(111)의 하부면에 노출된 전극 패드들(37a, 37b)과 상기 기판 패드들(141a, 141b)은 상기 범프들(150a, 150b)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 본 발명의 광원 모듈(100)은 와이어를 사용하지 않기 때문에, 와이어를 보호하기 위한 몰딩부를 필요로 하지 않으며, 본딩 패드를 노출하기 위해 파장변환층(120)의 일부를 제거할 필요도 없다. 따라서, 본 발명은 플립칩 타입 발광 다이오드 칩(111)을 채택함으로써 본딩 와이어를 사용하는 발광 다이오드 칩을 사용하는 것에 비해 색편차나 휘도 얼룩 현상을 제거하고, 모듈 제조 공정을 단순화할 수 있다.
상기 파장변환층(120)은 상기 발광 다이오드 칩(111)을 덮는다. 상기 파장변환층(120)은 상기 발광 다이오드 칩(111)의 상부면 및 측면들을 모두 감싸고, 상기 파장변환층(120)은 형광체를 포함한다. 상기 형광체는 상기 발광 다이오드 칩(111)에서 방출된 광을 파장변환할 수 있다. 상기 파장변환층(120)은 발광 다이오드 칩(111)에 코팅되며, 발광 다이오드 칩(111)의 상부면 및 측면들을 일정 두께로 덮을 수 있다. 상기 파장변환층(120)은 상기 발광 다이오드 칩(111)의 상부면을 덮는 영역과, 상기 발광 다이오드 칩(111)의 측면들을 덮는 영역이 동일한 두께일 수 있고, 서로 상이한 두께일 수 있다. 또한, 상기 파장변환층(120)은 광이 출사하는 출사면을 덮는 영역과, 상기 출사면을 제외한 측면들 및 상부면을 덮는 영역이 상이한 두께를 가질 수 있다. 여기서, 상기 출사면은 발광 다이오드 칩(111)의 서로 인접한 두 개의 측면(120a, 120b)과 대응될 수 있다.
상기 반사층(121)은 상기 출사면(EA)으로 정의되는 상기 발광 다이오드 칩(111)의 서로 접하는 3개의 측면들을 제외한 상기 파장변환층(120)의 상부면 및 측면을 덮는다. 상기 반사층(121)은 상기 파장변환층(120)에 의해 파장변환된 광을 출사면으로 반사시키는 기능을 갖는다. 즉, 상기 반사층(121)은 상기 광원 모듈(100)의 3개의 측면으로 광이 출사되도록 가이드하는 기능을 갖는다. 본 발명의 제1 실시예의 발광 디바이스(110)는 파장변환층(120)의 서로 접하는 3개의 측면들을 노출시키는 반사층(121)의 구성을 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 파장변환층(120)의 일측면을 노출시키는 구조를 더 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈(100)은 상기 회로기판(140) 상에 형성되어 상기 발광 디바이스(110)를 감싸는 반사부(130)를 포함한다.
상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(110)를 수용하는 수용홈(131)을 갖고, 상기 수용홈(130)에 의해 형성되는 내측면들을 갖는다. 상기 수용홈(131)은 상기 발광 디바이스(110)의 상부면이 노출되고, 상기 수용홈은 일측이 개방되어 광 방출부(137)를 갖는다.
상기 반사부(130)는 몰드수지의 도포 및 경화 공정을 통해서 상기 회로기판(140)에 직접 형성될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 상기 반사부(130)는 별도의 접착부재(미도시)에 의해 상기 회로기판(140)상에 위치할 수 있다. 상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(110)로부터 출사된 광을 광 방출부(137) 방항으로 반사시키는 기능을 갖고, 발광 디바이스(110)를 보호하는 기능을 갖는다. 상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(110)의 설계에 따라 단면 높이를 변경할 수 있다. 상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(110) 보다 높거나 같은 높이를 갖는다.
이상에서와 같이, 본 발명의 광원 모듈(100)은 상기 발광 다이오드 칩(110)이 상기 회로기판(140)에 직접 플립 본딩 또는 SMT되어 와이어를 이용하는 일반적인 패키지 형태의 광원 모듈과 대비하여 고효율 및 소형화를 구현할 수 있는 장점을 가진다.
더욱이, 본 발명의 광원 모듈(100)은 일반적인 패키지 형태의 광원 모듈과 대비하여 박형화에 유리한 장점을 갖는다.
또한, 본 발명의 광원 모듈(100)은 회로기판(140) 상에 반사부(130)가 상기 발광 디바이스(110)를 감싸도록 형성되어 광원 모듈(100)의 일측방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
도 2a 및 도 2b를 참조하여 상기 발광 다이오드 칩(111)의 구조를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2a는 도 1의 발광 디바이스의 구성을 구체적으로 도시한 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 발광 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광 다이오드 칩은 성장 기판(112)과 반도체 적층부(113)를 포함한다.
상기 반도체 적층부(113)는 상기 성장기판(112) 상에 형성된 제1 도전형 반도체층(23), 제1 도전형 반도체층(23) 상에 서로 이격된 복수의 메사들(M)을 포함한다.
상기 복수의 메사들(M)은 각각 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함한다. 활성층(25)이 제1 도전형 반도체층(23)과 제2 도전형 반도체층(27) 사이에 위치한다. 한편, 복수의 메사들(M) 상에는 각각 반사 전극들(30)이 위치한다.
상기 복수의 메사들(M)은 도시한 바와 같이 일측 방향으로 서로 평행하게 연장하는 기다란 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상은 성장기판(112) 상에서 복수의 칩 영역에 동일한 형상의 복수의 메사들(M)을 형성하는 것을 단순화시킨다.
한편, 반사 전극들(30)은 복수의 메사(M)들이 형성된 후, 각 메사(M) 상에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 도전형 반도체층(27)을 성장시키고 메사(M)들을 형성하기 전에 제2 도전형 반도체층(27) 상에 미리 형성될 수도 있다. 반사 전극(30)은 메사(M)의 상면을 대부분 덮으며, 메사(M)의 평면 형상과 대체로 동일한 형상을 갖는다.
상기 반사전극들(30)은 반사층(28)을 포함하며, 나아가 장벽층(29)을 포함할 수 있다. 장벽층(29)은 반사층(28)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. 예컨대, 반사층(28)의 패턴을 형성하고, 그 위에 장벽층(29)을 형성함으로써, 장벽층(29)이 반사층(28)의 상면 및 측면을 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사층(28)은 Ag, Ag 합금, Ni/Ag, NiZn/Ag, TiO/Ag층을 증착 및 패터닝하여 형성될 수 있다. 한편, 장벽층(29)은 Ni, Cr, Ti, Pt, Rd, Ru, W, Mo, TiW 또는 그 복합층으로 형성될 수 있으며, 반사층의 금속 물질이 확산되거나 오염되는 것을 방지한다.
상기 복수의 메사들(M)이 형성된 후, 제1 도전형 반도체층(23)의 가장자리 또한 식각될 수 있다. 이에 따라, 성장기판(112)의 상부면이 노출될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(23)의 측면 또한 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드 칩(111)은 복수의 메사들(M) 및 제1 도전형 반도체층(23)을 덮는 하부 절연층(31)을 더 포함한다. 상기 하부 절연층(31)은 특정 영역에서 제1 도전형 반도체층(23) 및 제2 도전형 반도체층(27)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부들을 갖는다. 예컨대, 하부 절연층(31)은 제1 도전형 반도체층(23)을 노출시키는 개구부들과 반사전극들(30)을 노출시키는 개구부들을 가질 수 있다.
상기 개구부들은 메사들(M) 사이의 영역 및 기판(21) 가장자리 근처에 위치할 수 있으며, 메사들(M)을 따라 연장하는 기다란 형상을 가질 수 있다. 한편, 개구부들은 메사(M) 상부에 한정되어 위치하며, 메사들의 동일 단부 측에 치우쳐 위치한다.
본 발명의 발광 다이오드 칩(111)은 상기 하부 절연층(31) 상에 형성된 전류 분산층(33)을 포함한다. 상기 전류 분산층(33)은 복수의 메사들(M) 및 제1 도전형 반도체층(23)을 덮는다. 또한, 전류 분산층(33)은 각각의 메사(M) 상부 영역 내에 위치하고 반사 전극들을 노출시키는 개구부들을 갖는다. 상기 전류 분산층(33)은 하부 절연층(31)의 개구부들을 통해 제1 도전형 반도체층(23)에 오믹콘택할 수 있다. 전류 분산층(33)은 하부 절연층(31)에 의해 복수의 메사들(M) 및 반사 전극들(30)로부터 절연된다.
상기 전류 분산층(33)의 개구부들은 전류 분산층(33)이 반사 전극들(30)에 접속하는 것을 방지하도록 각각 하부 절연층(31)의 개구부들보다 더 넓은 면적을 갖는다.
상기 전류 분산층(33)은 개구부들을 제외한 기판(31)의 거의 전 영역 상부에 형성된다. 따라서, 전류 분산층(33)을 통해 전류가 쉽게 분산될 수 있다. 전류 분산층(33)은 Al층과 같은 고반사 금속층을 포함할 수 있으며, 고반사 금속층은 Ti, Cr 또는 Ni 등의 접착층 상에 형성될 수 있다. 또한, 고반사 금속층 상에 Ni, Cr, Au 등의 단층 또는 복합층 구조의 보호층이 형성될 수 있다. 전류 분산층(33)은 예컨대, Ti/Al/Ti/Ni/Au의 다층 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드 칩은 전류 분산층(33) 상에 형성된 상부 절연층(35)이 형성된다. 상부 절연층(35)은 전류 분산층(33)을 노출시키는 개구부와 함께, 반사 전극들(30)을 노출시키는 개구부들을 갖는다.
상기 상부 절연층(35)은 산화물 절연층, 질화물 절연층, 이들 절연층의 혼합층 또는 교차층, 또는 폴리이미드, 테플론, 파릴렌 등의 폴리머를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 상부 절연층(35) 상에 제1 전극패드(37a) 및 제2 전극패드(37b)가 형성된다. 제1 전극패드(37a)는 상부 절연층(35)의 개구부를 통해 전류 분산층(33)에 접속되고, 제2 전극패드(37b)는 상부 절연층(35)의 개구부들을 통해 반사 전극들(30)에 접속한다. 제1 전극패드(37a) 및 제2 전극패드(37b)는 발광 다이오드를 회로 기판 등에 실장하기 위해 범프를 접속하거나 SMT를 위한 패드로 사용될 수 있다.
제1 및 제2 전극패드(37a, 37b)는 동일 공정으로 함께 형성될 수 있으며, 예컨대 사진 및 식각 기술 또는 리프트 오프 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 제1 및 제2 전극패드(37a, 37b)는 예컨대 Ti, Cr, Ni 등의 접착층과 Al, Cu, Ag 또는 Au 등의 고전도 금속층을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 전극패드(37a, 37b)는 끝 단부가 동일 평면상에 위치하도록 형성될 수 있으며, 따라서 발광 다이오드 칩이 회로기판상에 동일한 높이로 형성된 도전 패턴 상에 플립 본딩될 수 있다.
그 후, 성장 기판(112)을 개별 발광 다이오드 칩 단위로 분할함으로써 발광 다이오드 칩이 완성된다. 성장 기판(112)은 개별 발광 다이오드 칩 단위로 분할되기 전 또는 후에 발광 다이오드 칩에서 제거될 수도 있다.
이상에서와 같이, 회로기판에 직접 플립 본딩되는 본 발명의 발광 다이오드 칩(111)은 일반적인 패키지 형태의 발광 소자와 대비하여 고효율 및 소형화를 구현할 수 있는 장점을 가진다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형 백라이트 유닛이 구비된 표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 절단한 표시장치를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 3의 광원 모듈을 도시한 사시도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시장치는 영상이 디스플레이되는 표시패널(DP:Display Panel)과, 상기 표시패널(DP)의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛(BLU: Backlight Unit)과, 상기 표시패널(DP)과 상기 백라이트 유닛(BLU)을 결합시키고, 가장자리 빛샘을 방지하는 차광 테이프(ST)을 포함한다.
상기 표시패널(DP)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판을 포함한다. 상기 표시패널(DP)은 종류에 따라 상기 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 사이에 액정층을 더 포함할 수 있다. 상기 표시패널(DP)은 패널 구동을 위해 일측에 구동 드라이버(DI)를 포함한다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 박막 트랜지스터 기판은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT: thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결된다. 상기 컬러필터 기판은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다. 여기서, 상기 공통전극은 박막 트랜지스터 기판에 형성될 수도 있다.
상기 표시패널(DP)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(BLU)은 점광을 면광으로 변환하는 도광판(160)과, 상기 도광판(160)의 적어도 일측에 배치된 광원 모듈(100)과, 상기 도광판(160) 상에 위치한 광학시트들(150)과, 상기 도광판(160)의 하부에 위치한 반사시트(170)를 포함한다.
상기 광원 모듈(100)은 회로기판(140), 발광 디바이스(110) 및 반사부(130)를 포함한다.
상기 발광 디바이스(110)는 상기 회로기판(140) 상에 일정 간격 이격되게 실장된다. 상기 발광 디바이스(110)는 반사층(도1의 121)에 의해 서로 접하는 3개의 측면으로 광이 출사된다.
상기 반사부(130)는 상기 회로기판(140) 상에 위치하고, 상기 발광 디바이스(110)를 수용한 수용홈(131)을 포함한다. 상기 반사부(130)는 상기 수용홈(131)에 의해 상기 발광 디바이스(110)의 상부면을 노출시키고, 상기 수용홈(131)은 일측이 개방된 광 방출부(137)를 갖는다. 여기서, 상기 광 방출부(137)는 상기 수용홈(131)의 개방된 일측과 대응되고, 광이 방출되는 영역으로 정의된다.
상기 수용홈(131)은 상기 광 방출부(137)와 접하는 내측면들(133, 135)을 포함하고, 상기 내측면들(133, 135)은 상기 발광 디바이스(110)의 측면들과 수평 구조를 갖는다. 즉, 상기 내측면들(133, 135)은 대응되는 발광 디바이스(110)의 측면들과 서로 수평하고, 상기 발광 디바이스(110)의 측면으로 출사되는 광을 상기 광 방출부(137) 방향으로 반사시키는 기능을 갖는다.
상기 반사부(130)는 몰드수지의 도포 및 경화 공정을 통해서 상기 회로기판(140)에 직접 형성될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 상기 반사부(130)는 별도의 접착부재(미도시)에 의해 상기 회로기판(140)상에 위치할 수도 있다. 상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(110)의 설계에 따라 단면 높이를 변경할 수 있다. 상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(110) 보다 높거나 같은 높이를 갖는다.
이상에서와 같이, 본 발명은 회로기판(140) 상에 형성된 반사부(130)에 의해 발광 디바이스(110)로부터 발광된 광을 도광판(160) 방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 동시에 원하는 방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명은 상기 회로기판(140) 상에 일체형으로 형성된 반사부(130)에 의해 도광판(160)으로 광을 집중하기 위한 반사 하우징 등의 별도의 구성이 생략되므로 조립성이 개선되고, 점차 박형화되는 발광 디바이스(110)와 함께 광원 모듈(100)의 박형화 및 백라이트 유닛(BLU)의 슬림화에 유리한 장점을 갖는다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광원 모듈을 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광원 모듈을 도시한 평면도이다.
도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 광원 모듈(200, 300)은 반사부(230, 330)를 제외한 모든 구성이 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원 모듈과 동일하므로 동일한 부호를 병기하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 광원 모듈(200)의 반사부(230)는 상기 회로기판(140) 상에 위치하고, 상기 발광 디바이스(110)를 수용한 수용홈(231)을 포함한다. 상기 반사부(230)는 상기 수용홈(231)에 의해 상기 발광 디바이스(110)의 상부면을 노출시키고, 상기 수용홈(231)은 일측이 개방된 광 방출부(237)를 갖는다. 여기서, 상기 광 방출부(237)는 상기 수용홈(231)의 개방된 일측과 대응되고, 광이 방출되는 영역으로 정의된다.
상기 수용홈(231)은 상기 광 방출부(237)와 접하는 내측면들(233, 235)을 포함하고, 상기 내측면들(233, 235)은 서로 대칭되는 경사구조를 갖는다. 즉, 상기 내측면들(233, 235)은 상기 광 방출부(237)가 위치한 방향으로 갈수록 서로 멀어지는 구조를 갖는다. 상기 내측면들(233, 235)은 상기 발광 디바이스(110)의 측면으로 출사되는 광을 상기 광 방출부(237) 방향으로 반사시키는 기능을 갖는다.
상기 반사부(230)는 몰드수지의 도포 및 경화 공정을 통해서 상기 회로기판(140)에 직접 형성될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 상기 반사부(230)는 별도의 접착부재(미도시)에 의해 상기 회로기판(140)상에 위치할 수도 있다. 상기 반사부(230)는 상기 발광 디바이스(110)의 설계에 따라 단면 높이를 변경할 수 있다. 상기 반사부(230)는 상기 발광 디바이스(110) 보다 높거나 같은 높이를 갖는다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 광원 모듈(300)의 반사부(330)는 상기 회로기판(140) 상에 위치하고, 상기 발광 디바이스(110)를 수용한 수용홈(331)을 포함한다. 상기 반사부(330)는 상기 수용홈(331)에 의해 상기 발광 디바이스(110)의 상부면을 노출시키고, 상기 수용홈(331)은 일측이 개방된 광 방출부(337)를 갖는다. 여기서, 상기 광 방출부(337)는 상기 수용홈(331)의 개방된 일측과 대응되고, 광이 방출되는 영역으로 정의된다.
상기 수용홈(331)은 상기 광 방출부(337)와 접하는 내측면들(333, 335)을 포함하고, 상기 내측면들(333, 335)은 곡면 구조를 갖는다. 즉, 상기 내측면들(333, 335)은 상기 광 방출부(337)가 위치한 방향으로 갈수록 서로 멀어지는 구조를 갖는다. 상기 내측면들(333, 335)은 상기 발광 디바이스(110)의 측면으로 출사되는 광을 상기 광 방출부(337) 방향으로 반사시키는 기능을 갖는다.
상기 반사부(330)는 몰드수지의 도포 및 경화 공정을 통해서 상기 회로기판(140)에 직접 형성될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 상기 반사부(330)는 별도의 접착부재(미도시)에 의해 상기 회로기판(140)상에 위치할 수도 있다. 상기 반사부(330)는 상기 발광 디바이스(110)의 설계에 따라 단면 높이를 변경할 수 있다. 상기 반사부(330)는 상기 발광 디바이스(110) 보다 높거나 같은 높이를 갖는다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 발광 디바이스를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8의 발광 디바이스를 포함하는 광원 모듈을 도시한 평면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 광원 모듈(500)은 적어도 2 이상의 발광 다이오드 칩(410a, 410b)을 포함하는 발광 디바이스(410)를 포함한다.
파장변환층(420)은 적어도 2 이상의 발광 다이오드 칩(410a, 410b)은 덮고, 반사층(421)은 상기 파장변환층(420)의 상부면 및 일측면을 덮는다.
본 발명에서는 2개의 발광 다이오드 칩(410a, 410b)을 포함하는 발광 디바이스(410)를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 발광 다이오드 칩(410a, 410b)의 개수는 얼마든지 변경될 수 있다.
상기 광원 모듈(500)은 회로기판(140) 상에 적어도 2 이상의 발광 다이오드 칩(410a, 410b)을 포함하는 발광 디바이스(410) 및 반사부(530)가 위치한다.
상기 반사부(530)는 상기 발광 디바이스(410)를 수용한 수용홈(531)을 포함한다. 상기 반사부(530)는 상기 수용홈(531)에 의해 상기 발광 디바이스(410)의 상부면을 노출시키고, 상기 수용홈(531)은 일측이 개방된 광 방출부(537)를 갖는다. 여기서, 상기 광 방출부(537)는 상기 수용홈(531)의 개방된 일측과 대응되고, 광이 방출되는 영역으로 정의된다.
상기 수용홈(531)은 상기 광 방출부(537)와 접하는 내측면들(533, 535)을 포함하고, 상기 내측면들(533, 535)은 경사 구조를 갖는다. 즉, 상기 내측면들(533, 535)은 상기 광 방출부(537)가 위치한 방향으로 갈수록 서로 멀어지는 구조를 갖는다. 상기 내측면들(533, 535)은 상기 발광 디바이스(410)의 측면으로 출사되는 광을 상기 광 방출부(537) 방향으로 반사시키는 기능을 갖는다.
상기 반사부(530)는 몰드수지의 도포 및 경화 공정을 통해서 상기 회로기판(140)에 직접 형성될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 상기 반사부(530)는 별도의 접착부재(미도시)에 의해 상기 회로기판(140)상에 위치할 수도 있다. 상기 반사부(530)는 상기 발광 디바이스(410)의 설계에 따라 단면 높이를 변경할 수 있다. 상기 반사부(530)는 상기 발광 디바이스(410) 보다 높거나 같은 높이를 갖는다.
본 발명의 광원 모듈(500)은 회로기판(140) 상에 반사부(530)가 상기 발광 디바이스(410)를 감싸도록 형성되어 광원 모듈(500)의 일측방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광원 모듈을 도시한 사시도이고, 도 11은 도 10의 광원 모듈을 포함하는 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 광원 모듈(600)은 회로기판(140), 발광 디바이스(610), 반사 덮개(690) 및 반사부(130)를 포함한다.
상기 광원 모듈(600)은 발광 디바이스(610) 및 반사 덮개(690)를 제외한 구성은 본 발명의 제1 일 실예의 광원 모듈(도5의 100)과 동일하므로 동일한 부호를 병기하고, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 발광 디바이스(610)는 적어도 하나 이상 상기 회로기판(140) 상에 실장되고, 서로 일정 간격 이격된다. 상기 발광 디바이스(610)는 반사층(621)에 의해 서로 접하는 상부면 및 3개의 측면으로 광이 출사된다. 즉, 상기 반사층(621)은 상기 발광 디바이스(610)의 일측면에 위치한다.
상기 반사 덮개(690) 및 상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(610)로부터 출사된 광을 반사시키는 기능을 갖는다. 상기 반사 덮개(690)는 상기 반사부(130) 상에 위치한다. 보다 구체적으로 상기 반사 덮개(690)는 상기 발광 디바이스(610)가 수용되는 상기 반사부(130)를 덮는다. 즉, 상기 반사 덮개(690)는 상기 발광 디바이스(610)의 상부면으로부터 출사된 광을 반사시킬 수 있다.
상기 반사부(130)는 몰드수지의 도포 및 경화 공정을 통해서 상기 회로기판(140)에 직접 형성될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 상기 반사부(130)는 별도의 접착부재(미도시)에 의해 상기 회로기판(140)상에 위치할 수도 있다. 상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(610)의 설계에 따라 단면 높이를 변경할 수 있다. 상기 반사부(130)는 상기 발광 디바이스(610) 보다 높거나 같은 높이를 갖는다.
상기 광원 모듈(600)을 포함하는 표시장치는 표시패널(DP) 및 백라이트 유닛(BLU)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛(BLU)는 점광을 면광으로 변환하는 도광판(660)과, 상기 도광판(660)의 적어도 일측에 배치된 광원 모듈(600)과, 상기 도광판(660) 상에 위치한 광학시트들(150)과, 상기 도광판(660)의 하부에 위치한 반사시트(170)를 포함한다.
상기 도광판(660)은 발광 디바이스(610)와 인접한 일측 영역의 두께가 광이 출사되는 영역의 두께보다 두꺼운 구조를 갖는다. 구체적으로 상기 도광판(660)은 단차구조의 상부면을 갖는다. 상기 단차구조는 상기 광 입사 영역과 광 방출 영역 사이의 경사면을 포함한다. 본 발명의 도광판(660)은 단차구조에 의해 슬림화에 유리한 장점을 갖는다.
상기 광원 모듈(600)은 상기 도광판(660)의 적어도 일측에 나란하게 배치된다. 상기 광원 모듈(600)은 반사시트(170) 상에 회로기판(140)이 접촉되는 구조를 갖는다.
상기 반사 덮개(690)는 상기 반사부(130)를 덮고, 상기 광 입사 영역의 상부면까지 연장될 수 있다. 본 발명에서는 반사 덮개(690)가 상기 반사부(130)를 덮고, 상기 광 입사 영역의 상부면까지 연장된 구조를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 상기 반사 덮개(690)는 상기 도광판(660)의 경사면까지 연장될 수도 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 회로기판(140) 상에 형성된 반사부(130) 및 상기 반사부(130) 상에 위치한 반사 덮개(690)에 의해 발광 디바이스(610)로부터 발광된 광을 도광판(660) 방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 동시에 원하는 방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명은 상기 회로기판(140) 상에 일체형으로 형성된 반사부(130) 및 상기 반사부(130)를 덮는 반사 덮개(690)를 갖는 간소화된 구성으로 일반적인 백라이트 유닛에 구비되는 반사 하우징 등의 구성이 생략되므로 조립성이 개선되고, 점차 박형화되는 발광 디바이스(610)와 함께 광원 모듈의 박형화 및 백라이트 유닛(BLU)의 슬림화에 유리한 장점을 갖는다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 광원 모듈을 포함한 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 표시장치는 본 발명의 제5 실시예에 따른 표시장치와 광원 모듈을 제외한 구성들은 동일하므로 동일한 부호를 병기하고, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 광원 모듈은 회로기판(140)이 표시패널(DP) 방향으로 위치하고, 반사부(130)의 상부면은 반사시트(170)와 접촉된다. 상기 회로기판(140)의 일면에는 상기 반사부(130) 및 발광 디바이스(610)가 위치하고, 상기 회로기판(140)의 타면에는 반사 덮개(790)가 위치한다.
상기 반사 덮개(790)는 상기 회로기판(140)을 덮고, 도광판(660)의 광 입사 영역의 상부면까지 연장될 수 있다. 본 발명에서는 반사 덮개(790)가 상기 회로기판(140)을 덮고, 상기 광 입사 영역의 상부면까지 연장된 구조를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 상기 도광판(660)의 경사면까지 연장될 수도 있다.
이상에서와 같이, 본 발명은 회로기판(140) 상에 위치한 반사 덮개(790)에 의해 발광 디바이스(610)로부터 발광된 광을 도광판(660) 방향으로 반사시켜 광 손실을 최소화함과 동시에 원하는 방향으로 광을 집중시킬 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명은 상기 회로기판(140)의 일면 상에 일체형으로 형성된 반사부(130) 및 상기 회로기판(140)의 타면 상에 위치한 반사 덮개(790)를 갖는 간소화된 구성으로 일반적인 백라이트 유닛에 구비되는 반사 하우징 등의 구성이 생략되므로 조립성이 개선되고, 점차 박형화되는 발광 디바이스(610)와 함께 광원 모듈의 박형화 및 백라이트 유닛(BLU)의 슬림화에 유리한 장점을 갖는다.
이상에서 다양한 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 특정 실시예에서 설명한 구성요소는 본원 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 다른 실시예에서 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다.
100, 200, 300, 400, 500, 600: 광원 모듈 110, 410, 610: 발광 디바이스
130, 230, 330, 530: 반사부 131, 231, 331, 531: 수용홈
133, 135, 233, 235, 333, 335, 533, 535: 내측면
137, 237, 337, 537: 광 방출부

Claims (27)

  1. 회로기판;
    상기 회로기판 상에 플립칩 본딩 또는 SMT(Surface Mount Technology)에 의해 실장되는 적어도 하나 이상의 발광 디바이스; 및
    상기 회로기판 상에 형성되어 상기 발광 디바이스를 감싸는 반사부를 포함하는 광원 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 디바이스는 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 파장변환층 및 상기 파장변환층의 일부를 덮는 반사층을 포함하는 광원 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 디바이스는 적어도 2 이상의 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 파장변환층 및 상기 파장변환층의 일부를 덮는 반사층을 포함하는 광원 모듈.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 반사층은 상기 파장변환층의 일측면을 노출시키는 광원 모듈.
  5. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 반사층은 상기 파장변환층의 서로 인접한 3개의 측면을 노출시키는 광원 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 디바이스를 수용하는 수용홈을 포함하는 광원 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 반사부는 상기 수용홈에 의해 형성되는 내측면을 포함하고, 상기 수용홈은 상기 발광 디바이스의 상부면을 노출시키고, 상기 수용홈은 일측이 개방되어 광이 방출되는 광 방출부를 갖는 광원 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 내측면은 상기 발광 디바이스의 측면들과 수평 구조를 갖는 광원 모듈.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 내측면은 경사 구조를 갖는 광원 모듈.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 내측면은 곡면 구조를 갖는 광원 모듈.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 디바이스는 상기 반사부와 동일하거나 낮게 높이를 갖는 광원 모듈.
  12. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 반사층은 상기 파장변환층의 서로 인접한 3개의 측면 및 상부면을 노출시키는 광원 모듈.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 발광 디바이스 상에 위치하고, 상기 반사부를 덮는 반사 덮개를 더 포함하는 광원 모듈.
  14. 도광판; 및
    상기 도광판의 적어도 일측에 구비된 광원 모듈을 포함하고,
    상기 광원 모듈은 회로기판과, 상기 회로기판 상에 플립칩 본딩 또는 SMT(Surface Mount Technology)에 의해 실장되는 적어도 하나 이상의 발광 디바이스 및 상기 회로기판 상에 형성되어 상기 발광 디바이스를 감싸는 반사부를 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 발광 디바이스는 발광 다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 파장변환층 및 상기 파장변환층의 일부를 덮는 반사층을 포함하는 백라이트 유닛.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 발광 디바이스는 적어도 2 이상의 발광 다이오드 칩과, 적어도 2 이상의 상기 발광 다이오드 칩을 덮는 파장변환층 및 상기 파장변환층의 일부를 덮는 반사층을 포함하는 백라이트 유닛.
  17. 청구항 15 또는 16에 있어서,
    상기 반사층은 상기 파장변환층의 일측면을 노출시키는 백라이트 유닛.
  18. 청구항 15 또는 16에 있어서,
    상기 반사층은 상기 파장변환층의 서로 인접한 3개의 측면을 노출시키는 백라이트 유닛.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 디바이스를 수용하는 수용홈을 포함하는 백라이트 유닛.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 반사부는 상기 수용홈에 의해 형성되는 내측면을 포함하고, 상기 수용홈은 상기 발광 디바이스의 상부면을 노출시키고, 상기 수용홈은 상기 도광판과 대면되는 일측이 개방되어 광이 방출되는 광 방출부를 갖는 백라이트 유닛.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 내측면은 상기 발광 디바이스의 측면들과 수평 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 내측면은 경사 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 내측면은 곡면 구조를 갖는 백라이트 유닛.
  24. 청구항 14에 있어서,
    상기 발광 디바이스는 상기 반사부와 동일하거나 낮게 높이를 갖는 백라이트 유닛.
  25. 청구항 15 또는 16에 있어서,
    상기 반사층은 상기 파장변환층의 서로 인접한 3개의 측면 및 상부면을 노출시키는 백라이트 유닛.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 발광 디바이스 상에 위치하고, 상기 반사부를 덮는 반사 덮개를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  27. 청구항 14에 있어서,
    상기 도광판은 광이 입사되는 입사 영역과 광이 출사되는 출사 영역을 포함하고, 상기 도광판의 상부면은 단차구조를 갖고, 상기 입사 영역이 상기 출사 영역보다 두꺼운 두께를 갖고, 상기 단차구조는 경사면을 포함하는 백라이트 유닛.
KR1020140019740A 2013-11-01 2014-02-20 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛 Active KR102246646B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2014/005718 WO2015064883A1 (en) 2013-11-01 2014-06-26 Light source module and backlight unit having the same
US14/317,825 US9910203B2 (en) 2013-11-01 2014-06-27 Light source module and backlight unit having the same
US15/146,263 US10054731B2 (en) 2013-11-01 2016-05-04 Light source module and backlight unit having the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130132340 2013-11-01
KR1020130132340 2013-11-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20150051120A true KR20150051120A (ko) 2015-05-11
KR102246646B1 KR102246646B1 (ko) 2021-04-30
KR102246646B9 KR102246646B9 (ko) 2022-04-15

Family

ID=53388705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140019740A Active KR102246646B1 (ko) 2013-11-01 2014-02-20 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102246646B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180021514A (ko) * 2016-08-22 2018-03-05 삼성전자주식회사 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR20200071245A (ko) * 2018-12-11 2020-06-19 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
KR102499233B1 (ko) * 2022-05-11 2023-02-14 주식회사 데이원 회로 기판에 장착 가능한 빛 반사 소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080006840A1 (en) * 2003-07-31 2008-01-10 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Light Emitting Devices with Improved Light Extraction Efficiency
US20080179609A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-31 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Light emitting device including a filter
US20090046479A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Thin Backlight Using Low Profile Side Emitting LED
KR20120137075A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 엘지이노텍 주식회사 발광소자 모듈
KR101235460B1 (ko) * 2006-02-14 2013-02-20 엘지이노텍 주식회사 측면 발광형 엘이디 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080006840A1 (en) * 2003-07-31 2008-01-10 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Light Emitting Devices with Improved Light Extraction Efficiency
KR101235460B1 (ko) * 2006-02-14 2013-02-20 엘지이노텍 주식회사 측면 발광형 엘이디 및 그 제조방법
US20080179609A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-31 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Light emitting device including a filter
US20090046479A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Thin Backlight Using Low Profile Side Emitting LED
KR20120137075A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 엘지이노텍 주식회사 발광소자 모듈

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180021514A (ko) * 2016-08-22 2018-03-05 삼성전자주식회사 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR20200071245A (ko) * 2018-12-11 2020-06-19 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
KR102499233B1 (ko) * 2022-05-11 2023-02-14 주식회사 데이원 회로 기판에 장착 가능한 빛 반사 소자

Also Published As

Publication number Publication date
KR102246646B1 (ko) 2021-04-30
KR102246646B9 (ko) 2022-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12155017B2 (en) Light source module and backlight unit having the same
CN104515040B (zh) 光源模块及其制造方法和包括该光源模块的背光单元
US9857526B2 (en) Backlight unit
US10401556B2 (en) Light source module and backlight unit having the same
US9570424B2 (en) Light source module and manufacturing method thereof, and backlight unit
US9910203B2 (en) Light source module and backlight unit having the same
TWI533062B (zh) 光源模組、其製造方法以及包含上述的背光單元
KR20150066186A (ko) 발광 디바이스 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20120064524A (ko) Led 패키지 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈
KR102246646B1 (ko) 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20140133765A (ko) 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20150086759A (ko) 광원 모듈과 이를 구비한 백라이트 유닛 및 조명 장치
KR20160007757A (ko) 발광 유닛, 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20150025437A (ko) 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20150085381A (ko) 광원 모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20150056025A (ko) 백라이트 유닛
KR20200116879A (ko) 광원 모듈과 이를 구비한 백라이트 유닛 및 조명 장치
KR20180062098A (ko) 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102012353B1 (ko) 발광다이오드 모듈과, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20140220

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20181205

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20140220

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20191121

Patent event code: PE09021S01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200622

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20210127

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20210426

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20210427

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
PG1701 Publication of correction

Patent event code: PG17011E01I

Patent event date: 20220413

Comment text: Request for Publication of Correction

Publication date: 20220415

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240326

Start annual number: 4

End annual number: 4