(57)【要約】【課題】本発明は、新たな構造を有し、信頼性が向上したバックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置を提供するためのものである。【解決手段】本発明に従うバックライトユニットは、導光板と、上記導光板の少なくとも一側面に配置されて上記導光板に光を提供する発光モジュールと、上記導光板及び発光モジュールを収納するボトムカバーと、を含み、上記発光モジュールは、多数の貫通ホールを含む基板と、上記多数の貫通ホールに挿入されて上記導光板と第１距離離隔する多数の発光素子と、を含む。【選択図】図１
2011146382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、
前記導光板の少なくとも一側面に配置される発光モジュールと、
前記導光板及び発光モジュールを収納するボトムカバーと、を含み、
前記発光モジュールは、多数の貫通ホールを含む基板と、前記多数の貫通ホールに挿入されて前記導光板と第１距離離隔する多数の発光素子と、を含むことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記第１距離は、０．０５ｍｍ乃至０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記基板は、絶縁層と、前記絶縁層に形成された前記多数の貫通ホールと、前記絶縁層の少なくとも一面に形成された回路パターンと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記多数の発光素子の複数の電極は、前記絶縁層の両面のうち、前記導光板と対向しない面に形成された回路パターンと電気的に連結されることを特徴とする請求項３に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記基板の絶縁層は、前記導光板と接触することを特徴とする請求項３に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記多数の発光素子の発光面が前記導光板と第１距離離隔したことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記多数の発光素子の複数の電極は、前記絶縁層の両面のうち、前記導光板と対向する面に形成された回路パターンと電気的に連結されたことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記複数の電極は上面に接合層を含み、前記接合層が前記導光板と接触されることを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記接合層は、ソルダーまたはエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記発光素子は、胴体と、前記胴体に設けられた第１電極及び第２電極と、前記第１電極及び第２電極のうち、いずれか１つの上に形成され、前記第１電極及び第２電極に電気的に連結される発光チップと、前記発光チップを封入する封入材を含み、前記封入材の上面は前記発光素子の発光面をなすことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
前記基板は、一般印刷回路基板、軟性印刷回路基板、またはメタルコア印刷回路基板のうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
前記発光素子は、前記貫通ホールの深さより薄い厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項１３】
前記発光素子は、一部の領域が前記基板の背面に突出することを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項１４】
導光板と、
前記導光板の少なくとも一側面に配置される発光モジュールと、
前記導光板及び発光モジュールを収納するボトムカバーと、を含み、
前記発光モジュールは、多数の挿入溝を含む基板と、前記多数の挿入溝に挿入されて前記導光板と第１距離離隔する多数の発光素子とを含むことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のうち、いずれか１つに記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットの上に液晶パネルとを含むことを特徴とするディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードＬＥＤは、電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種である。発光ダイオードは、蛍光灯、白熱灯など、既存の光源に比べて低消費電力、半永久的な寿命、速い応答速度、安全性、及び環境親和性の長所を有する。ここに、既存の光源を発光ダイオードに取り替えるための多くの研究が進行されており、発光ダイオードは室内外で使われる各種ランプ、液晶表示装置、電光板、街灯などの照明装置の光源として使用が増加している趨勢である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、新たな構造を有するバックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置を提供することにある。
【０００４】
本発明の他の目的は、信頼性が向上したバックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態に従うバックライトユニットは、導光板と、上記導光板の少なくとも一側面に配置されて上記導光板に光を提供する発光モジュールと、上記導光板及び発光モジュールを収納するボトムカバーと、を含み、上記発光モジュールは、多数の貫通ホールを含む基板と、上記多数の貫通ホールに挿入されて上記導光板と第１距離離隔する多数の発光素子と、を含む。
【０００６】
本発明の実施形態に従うディスプレイ装置は、導光板と、上記導光板の少なくとも一側面に配置されて上記導光板に光を提供する発光モジュールと、上記導光板及び発光モジュールを収納するボトムカバーと、を含み、上記発光モジュールは、多数の貫通ホールを含む基板と、上記多数の貫通ホールに挿入されて上記導光板と第１距離離隔する多数の発光素子を含むバックライトユニットと、上記バックライトユニットの上に液晶パネルと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、新たな構造を有するバックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置を得ることができる。
【０００８】
本発明によれば、信頼性が向上したバックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に従うバックライトユニットの斜視図である。
【図２】図１のバックライトユニットの分解斜視図である。
【図３】図１のバックライトユニットの発光モジュール及び導光板を示す図である。
【図４】図３のＡ領域の拡大図である。
【図５】本発明の第２実施形態に従うバックライトユニットの発光モジュール及び導光板を示す図である。
【図６】図５のＢ領域の拡大図である。
【図７】本発明の第３実施形態に従うバックライトユニットの発光モジュール及び導光板を示す拡大図である。
【図８】本発明のバックライトユニットを含むディスプレイ装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの“上（on）”に、または“下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上（on）”と“下（under）”は、“直接（directly）”または“他の層を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。
【００１１】
図面において、各層の厚さやサイズは説明の便宜及び明確性のために誇張、省略、または概略的に図示された。また、各構成要素のサイズは実際のサイズを全的に反映するのではない。
【００１２】
以下、添付された図面を参照して本発明に従うバックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置について説明する。
［第１実施形態］
【００１３】
図１は本発明の第１実施形態に従うバックライトユニットの斜視図であり、図２は図１のバックライトユニットの分解斜視図である。
【００１４】
図１及び図２を参照すると、実施形態に従うバックライトユニットは、導光板２００と、上記導光板２００の少なくとも一側面に接触するように配置されて上記導光板２００に光を提供する発光モジュール１００と、上記導光板２００の下に反射部材３００と、上記導光板２００、発光モジュール１００、及び反射部材３００を収納するボトムカバー４００と、を含むことができる。
【００１５】
上記導光板２００は、光を拡散させて面光源化させる役目をする。上記導光板２００は透明な材質からなり、例えば、ＰＭＭＡ（polymethyl metaacrylate）のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ（polyethylene terephthlate）、ＰＣ（poly carbonate）、ＣＯＣ（cycloolefin copolymer）、及びＰＥＮ（polyethylene naphthalate）樹脂のうちの１つを含むことができる。
【００１６】
上記発光モジュール１００は、上記導光板２００の少なくとも一側面に光を提供し、窮極的には上記バックライトユニットが設置されるディスプレイ装置の光源として作用するようになる。
【００１７】
上記発光モジュール１００は、上記導光板２００と接触するように配置できる。具体的には、上記発光モジュール１００は、基板１２０と、上記基板１２０に載置された多数の発光素子１１０とを含むが、上記基板１２０が上記導光板２００と接触するように配置されるようになる。
【００１８】
そして、上記多数の発光素子１１０は、上記基板１２０に形成された多数の貫通ホールに挿入されて、光が放出される発光面が上記導光板２００と第１距離離隔するように載置されるようになる。これに対しては詳細に後述する。
【００１９】
上記導光板２００の下には上記反射部材３００が形成できる。上記反射部材３００は、上記導光板２００の下面に入射された光を反射させて上に向かうようにすることによって、上記バックライトユニットの輝度を向上させることができる。上記反射部材３００は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成できるが、これに対して限定するのではない。
【００２０】
上記ボトムカバー４００は、上記導光板２００、発光モジュール１００、及び反射部材３００などを収納できる。このために、上記ボトムカバー４００は、上面が開口されたボックス（box）形状で形成できるが、これに対して限定するのではない。
【００２１】
上記ボトムカバー４００は、金属材質または樹脂材質で形成されることができ、プレス成形または押出成形などの工程を用いて製造できる。
【００２２】
以下、上記発光モジュール１００についてより詳細に説明する。
【００２３】
図３は上記発光モジュール１００及び上記導光板２００を示す図であり、図４は図３のＡ領域の拡大図である。
【００２４】
図３及び図４を参照すると、上記発光モジュール１００は、上記基板１２０と、上記基板１２０に形成された貫通ホール１１５に挿入されて載置された多数の発光素子１１０と、を含む。
【００２５】
上記基板１２０は、一面が上記導光板２００と接触するように配置できる。上記基板１２０の厚さは全領域に対して比較的均一に形成されるようになるので、一面の全領域が上記導光板２００と接触できる。
【００２６】
上記基板１２０は、絶縁層１２１と、上記絶縁層１２１の少なくとも一面に形成された回路パターン１２２を含む印刷回路基板（ＰＣＢ；Printed Circuit Board）でありうる。但し、上記基板１２０は一般ＰＣＢだけでなく、メタルコアＰＣＢ（ＭＣＰＣＢ；Metal Core PCB）、軟性ＰＣＢ（ＦＰＣＢ；Flexible PCB）などを含むこともできるが、これに対して限定するのではない。
【００２７】
また、上記基板１２０には上記貫通ホール１１５が多数個形成できる。上記貫通ホール１１５は、上記基板１２０の絶縁層１２１の上面と下面を貫通するように形成できる。上記貫通ホール１１５は、上記多数の発光素子１１０が載置できるように、上記発光素子１１０のサイズ及び形態に対応するように形成できる。また、上記貫通ホール１１５の形成位置も上記多数の発光素子１１０の配置によって決まることができる。
【００２８】
上記多数の発光素子１１０は、上記基板１２０の上記貫通ホール１１５に挿入できる。この際、上記多数の発光素子１１０の電極３１、３２は、上記基板１２０の両面のうち、上記導光板２００と対向しない面に形成された回路パターン１２２と電気的に連結できる。そして、上記多数の発光素子１１０は、上記回路パターン１２２を通じて伝えられる電源により光を生成することができる。
【００２９】
上記多数の発光素子１１０は、上記貫通ホール１１５の内に上記導光板２００と第１距離（ｈ）を維持するように配置できる。即ち、上記多数の発光素子１１０の発光面が上記導光板２００と第１距離（ｈ）離隔するように配置できる。
【００３０】
このために、上記多数の発光素子１１０は、上記貫通ホール１１５の深さより薄い厚さを有するか、一部の領域が上記基板１２０の背面に突出するように載置できるが、これに対して限定するのではない。
【００３１】
上記第１距離（ｈ）は、例えば、０．０５ｍｍ乃至０．５ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ乃至０．１５ｍｍでありうる。
【００３２】
上記多数の発光素子１１０が上記導光板２００と上記第１距離（ｈ）離隔することによって、上記多数の発光素子１１０から放出される光が歪み無しで上記導光板２００の内に効果的に拡散できる。
【００３３】
また、上記多数の発光素子１１０が上記導光板２００と接触することによって、上記導光板２００から伝えられる熱、圧力などにより上記多数の発光素子１１０が劣化することが防止できる。
【００３４】
以下、上記発光素子１００について詳細に説明する。
【００３５】
図４を参照すると、上記発光素子１００は、胴体１０と、上記胴体１０に設けられた複数の電極３１、３２と、上記胴体１０に設けられて上記複数の電極３１、３２と電気的に連結される発光チップ２０と、上記発光チップ２０を封入する封入材４０と、を含むことができる。
【００３６】
上記胴体１０は、ポリフタルアミド（ＰＰＡ：Polyphthalamide）のような樹脂材質、シリコン（Ｓｉ）、金属材質、ＰＳＧ（photo sensitive glass）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、印刷回路基板（ＰＣＢ）のうち、少なくとも１つで形成できる。
【００３７】
上記胴体１０の上面の形状は、上記発光素子１００の用途及び設計によって、四角形、多角形、円形など、多様な形状を有することができる。
【００３８】
上記胴体１０には上部が開放されるようにキャビティー（Cavity）１５が形成できる。上記キャビティー１５は、コップ形状、凹な容器形状などで形成されることができ、上記キャビティー１５の内側面は底に対して垂直な側面または傾斜した側面になることができる。また、上記キャビティー１５を上から見た形状は、円形、四角形、多角形、楕円形などの形状でありうる。
【００３９】
上記複数の電極３１、３２は、互いに電気的に分離されるように離隔して上記胴体１０に設置される。上記複数の電極３１、３２は、上記発光チップ２０に電気的に連結されて、上記発光チップ２０に電源を供給することができる。
【００４０】
上記複数の電極３１、３２は、金属材質、例えば、チタニウム（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、白金（Ｐｔ）、すず（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）、燐（Ｐ）のうち、少なくとも１つを含むことができる。
【００４１】
上記複数の電極３１、３２は、上記胴体１０の背面に露出され、上記基板１２０の回路パターン１２２に電気的に連結されて電源の提供を受けることができる。
【００４２】
上記発光チップ２０は、上記複数の電極３１、３２のうち、いずれか１つの上に設置されるか、上記胴体１０の上に設置されることができ、上記複数の電極３１、３２に電気的に連結されて電源の供給を受けることによって光を生成することができる。
【００４３】
上記発光チップ２０は、例えば、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を含むことができ、上記発光ダイオードは、赤色、緑色、青色、白色などの光を放出する有色発光ダイオード、または紫外線を放出するＵＶ（Ultra Violet）発光ダイオードでありうるが、これに対して限定するのではない。
【００４４】
上記発光チップ２０は、図示したように、ワイヤボンディング（wire bonding）方式により上記複数の電極３１、３２と電気的に連結されるか、フリップチップ（flip chip）、ダイボンディング（die bonding）方式などにより上記複数の電極３１、３２と電気的に連結できる。
【００４５】
上記胴体１０のキャビティー１５の内には上記発光チップ２０を封入して保護するように上記封入材４０が形成されることができ、上記封入材４０は蛍光体を含むことができる。この際、上記封入材４０の上面は上記発光チップ２０で生成された光が放出される発光面をなすことができる。
【００４６】
上記封入材４０は、シリコンまたは樹脂材質で形成できる。上記蛍光体は、上記封入材４０の内に添加されて、上記発光チップ２０から放出される第１光により励起されて第２光を生成することができる。
［第２実施形態］
【００４７】
以下、第２実施形態に従うバックライトユニットについて説明する。但し、前述した内容と重複する内容に対しては省略または簡略に説明する。
【００４８】
図５は本発明の第２実施形態に従うバックライトユニットの発光モジュール及び導光板を示す図であり、図６は図５のＢ領域の拡大図である。
【００４９】
第２実施形態に従うバックライトユニットは、第１実施形態に従うバックライトユニットに比べて発光モジュールの形態及び上記発光モジュールと導光板との間の配置関係を除いては同一である。
【００５０】
図５及び図６を参照すると、第２実施形態に従うバックライトユニットに発光モジュール１００Ｂは導光板２００の少なくとも一側面に接触するように配置される。
【００５１】
上記発光モジュール１００Ｂは、基板１２０と、上記基板１２０の貫通ホール１１５に挿入されて載置された多数の発光素子１１０Ｂを含む。
【００５２】
上記多数の発光素子１１０Ｂの複数の電極３１Ｂ及び３２Ｂは、上記基板１２０の上面に形成された回路パターン１２２と電気的に連結されて電源の伝達を受けることができる。
【００５３】
一方、上記複数の電極３１Ｂ、３２Ｂは、上面に上記導光板２００と接触して上記発光モジュール１００Ｂを固定させる接合層３５を含むことができる。
【００５４】
上記接合層３５は、例えば、ソルダー（solder）、エポキシ樹脂のように接合力の強い金属または樹脂材質でありうるが、これに対して限定するのではない。
【００５５】
上記接合層３５及び上記複数の電極３１Ｂ、３２Ｂは、上記発光素子１１０Ｂの発光面が上記導光板２００と第１距離（ｈ）離隔するようにして、上記多数の発光素子１１０Ｂから放出される光が歪み無しで上記導光板２００の内に効果的に拡散できるようにする一方、上記多数の発光素子１１０Ｂが上記導光板２００から伝えられる熱、圧力などにより劣化することを防止することができる。
［第３実施形態］
【００５６】
以下、第３実施形態に従うバックライトユニットについて説明する。但し、前述した内容と重複する内容については省略または簡略に説明する。
【００５７】
図７は、本発明の第３実施形態に従うバックライトユニットの発光モジュール及び導光板を示す拡大図である。
【００５８】
第３実施形態に従うバックライトユニットは、第２実施形態に従うバックライトユニットに比べて基板の形態を除いては同一である。
【００５９】
図７を参照すると、発光モジュール１００Ｂは導光板２００の少なくとも一側面に接触するように配置される。
【００６０】
上記発光モジュール１００Ｂは、基板１２０と、上記基板１２０の貫通ホール１１５に挿入されて載置された多数の発光素子１１０Ｂと、を含む。
【００６１】
上記基板１２０は、上記発光素子１１０Ｂを収容する複数の埋め込み溝１１６を含む。
【００６２】
即ち、図６のバックライトユニットは、上記基板１２０に発光素子１１０Ｂを収容するための貫通ホール１１５が形成されているが、図７のバックライトユニットは発光モジュール１００Ｂが溝１１６に受容されることによって、基板１２０が発光素子１１０Ｂを支持する構造を有する。
【００６３】
上記多数の発光素子１１０Ｂの複数の電極３１Ｂ、３２Ｂは、上記基板１２０の上面に形成された回路パターン１２２と電気的に連結されて電源の伝達を受けることができる。
【００６４】
一方、上記複数の電極３１Ｂ、３２Ｂは、上面に上記導光板２００と接触して上記発光モジュール１００Ｂを固定させる接合層３５を含むことができる。
【００６５】
上記接合層３５は、例えば、ソルダー（solder）、エポキシ樹脂のように接合力の強い金属または樹脂材質でありうるが、これに対して限定するのではない。
【００６６】
上記接合層３５及び上記複数の電極３１Ｂ、３２Ｂは、上記発光素子１１０Ｂの発光面が上記導光板２００と第１距離（ｈ）離隔するようにして、上記多数の発光素子１１０Ｂから放出される光が歪み無しで上記導光板２００の内に効果的に拡散できるようにする一方、上記多数の発光素子１１０Ｂが上記導光板２００から伝えられる熱、圧力などにより劣化することを防止することができる。
【００６７】
以下、本発明のバックライトユニットを用いたディスプレイ装置を説明する。図８は、本発明のバックライトユニットを含むディスプレイ装置の斜視図である。
【００６８】
本発明の実施形態に従うバックライトユニットの上に光学シート５００及び液晶パネル６００などを配置し、これらを収容及び支持するようにトップカバー７００を配置してディスプレイ装置を製造することができる。
【００６９】
上記光学シート５００は、上記バックライトユニットの上に配置され、例えば、光を拡散させる拡散シートと、拡散された光を集光させる集光シートと、上記集光シートの上に形成されたパターンを保護するための保護シートなどを含むことができる。
【００７０】
上記液晶パネル６００は、上記光学シート５００の上に配置され、例えば、多数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：thin film transistor）からなる薄膜トランジスタ基板と、上記薄膜トランジスタ基板の上に配置されるカラーフィルタ基板と、これらの間に介された液晶などからなることができる。また、上記薄膜トランジスタ基板の一端には集積回路チップ（ＩＣ ＣＨＩＰ：integrated circuit chip）が含まれることができる。上記集積回路チップは、液晶表示装置を駆動するための画像信号及び走査信号、そしてこれら信号を印加するための複数のタイミング信号を発生させ、画像信号及び走査信号を液晶パネル６００のゲートライン及びデータラインに印加する。
【００７１】
上記トップカバー７００は、上記ボトムカバー４００と結合部材６５０を通じて締結されて上記バックライトユニットなどを収容し、支持することができる。
【００７２】
上記ディスプレイ装置に対するより詳細な説明は、当業者が容易に理解することができるので省略する。
【００７３】
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるのではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
【００７４】
以上、実施形態を中心として説明したが、これは単に例示であり、本発明を限定するのでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性から外れない範囲で以上に例示されていない種々の変形及び応用が可能であることが分かる。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形及び応用に関連した差異点は特許請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011146382.tif 000008
【図７】
2011146382.tif 000009
【図８】
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