KR101187204B1 - 조립이 간편한 백라이트 어셈블리, 이를 구비한 표시 장치,및 백라이트 어셈블리의 조립 방법 - Google Patents

조립이 간편한 백라이트 어셈블리, 이를 구비한 표시 장치,및 백라이트 어셈블리의 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조립이 간편한 백라이트 어셈블리, 이를 구비한 표시 장치, 및 백라이트 어셈블리의 조립 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 광을 출사하는 광원을 포함하는 광원 유닛, 및 광원 유닛을 고정하는 고정 부재를 포함한다. 광원 유닛은, 고정 부재의 외측으로부터 고정 부재에 형성된 개구부에 고정되어 개구부를 통해 광을 출사한다.
Figure R1020050048737
고정 부재, 조립, 백라이트 어셈블리, 광원 유닛, 발광 다이오드

Description

조립이 간편한 백라이트 어셈블리, 이를 구비한 표시 장치, 및 백라이트 어셈블리의 조립 방법 {BACKLIGHT ASSEMBLY FOR SIMPLIFYING ASSEMBLING AND DISPLAY DEVICE PROVIDED WITH THE SAME, AND THE ASSEMBLING METHOD OF THE BACKLIGHT ASSEMBLY}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 결합 사시도이다.
도 3a는 도 2의 A 부분을 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 자른 단면도이다.
도 3b는 도 2의 A 부분에 대응하는 또다른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 배면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 구비한 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 표시 장치에 구비된 패널 유닛의 구동 블록도이다.
도 10은 패널 유닛의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
본 발명은 백라이트 어셈블리, 이를 구비한 표시 장치 및 백라이트 어셈블리의 조립 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조립이 간편하도록 구조를 변형한 백라이트 어셈블리, 이를 구비한 표시 장치 및 백라이트 어셈블리의 조립 방법에 관한 것이다.
근래 들어오면서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 하여, 소형 및 경량화되면서 성능이 향상된 표시 장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
이러한 표시 장치로는, 액정표시장치(liquid crystal display, LCD), 플라스마 표시장치(plasma display device, PDP), 및 유기발광표시장치(organic light emitting display, OLED) 등을 그 예로 들 수 있다.
이러한 표시 장치의 경우, 부피가 크지 않고 무게도 가벼울 뿐만 아니라 비교적 선명한 표시 화면을 구현하므로, 기존의 음극선관(cathode ray tube, CRT)을 점차적으로 대체하면서, TV, 모니터 및 휴대폰 등의 모든 표시 장치에 사용되고 있다.
액정표시장치는 스스로 발광하지 못하는 수광형 소자로서, 화면을 표시하는 액정표시패널과 여기에 광을 공급하는 백라이트 어셈블리(backlight assembly)로 크게 나누어진다. 백라이트 어셈블리는 광을 출사하는 광원을 포함한다. 광원으로는 CCFL(cold cathode flourescent lamp, 냉음극 형광램프) 또는 EEFL(external electrode flourescent lamp, 외부전극 형광램프) 등이 사용된다. 최근에는 램프 대신에 발광 다이오드(light emitting diode, LED)를 사용한다.
광원은 발열로 인하여 백라이트 어셈블리의 사용중에 고장이 일어나기 쉽다. 광원은 백라이트 어셈블리 내부에 고정되므로, 광원의 고장시에 백라이트 어셈블리를 전부 해체하여 광원을 수리해야 한다. 따라서 광원의 수리를 위해 백라이트 어셈블리를 완전히 해체 및 조립해야 한다. 그러나 백라이트 어셈블리에 조립된 부품 중 일부는 접착제 등으로 부착되어 해체가 어렵다. 또한, 많은 부품들이 백라이트 어셈블리내에 포함되어 있으므로, 백라이트 어셈블리를 완전히 해체하는 데 시간이 많이 소요된다.
특히, 제품 제조 중에 광원에 결함이 발견된 경우, 백라이트 어셈블리의 리워크(rework)가 필요하다. 그러나 백라이트 어셈블리의 해체가 용이하지 않으므로, 리워크 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 작업이 복잡해진다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 조립이 간단하게 되도록 구조를 변형한 백라이트 어셈블리를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 전술한 백라이트 어셈블리를 구비한 표시 장치를 제공하고자 한다.
그리고 본 발명은 전술한 백라이트 어셈블리의 조립 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 광을 출사하는 광원을 포함하는 광원 유닛, 및 광원 유닛을 고정하는 고정 부재를 포함한다. 광원 유닛은, 고정 부재의 외측으로부터 고정 부재에 형성된 개구부에 고정되어 개구부를 통해 광을 출사한다.
광원은 개구부를 통하여 고정 부재의 내측으로 돌출할 수 있다.
개구부를 통하여 광원만이 돌출할 수 있다.
광원 유닛은 광원을 실장하여 구동하는 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.
인쇄회로기판은 금속 판재로 이루어질 수 있다.
금속 판재는 알루미늄인 것이 바람직하다.
광원 유닛의 가장자리에 단차부가 형성되어 단차부가 고정 부재의 외측에 고정되는 것이 바람직하다.
단차부가 고정 부재에 나사 결합할 수 있다.
고정 부재의 개구부 주위에 형성된 후크로 광원 유닛을 고정 부재에 고정할수 있다.
단차부는 고정 부재에 밀착되는 것이 바람직하다.
고정 부재의 개구부의 양측에 가이드 레일부가 일방향으로 형성되어 광원 유닛의 양측을 감싸고, 광원 유닛이 가이드 레일부에 슬라이드 결합하는 것이 바람직하다.
광원 유닛의 가장자리에 단차부가 형성되어 단차부를 고정 부재의 개구부에 고정할 수 있다.
고정 부재는, 개구부가 형성된 바닥부와, 바닥부의 가장자리로부터 이어져서 절곡된 측벽부를 포함할 수 있다. 개구부는 측벽부 및 바닥부에 연통 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는 광원 유닛을 덮으면서 고정 부재의 외측에 고정되는 커버 부재를 더 포함할 수 있다.
광원은 발광 다이오드(light emittng diode, LED)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 또다른 백라이트 어셈블리는, 광을 출사하는 광원을 포함하는 광원 유닛과, 광원 유닛을 고정하는 고정 부재를 포함한다. 고정 부재는, 바닥부와 바닥부의 가장자리를 둘러싸는 측벽부를 포함하고, 바닥부와 측벽부를 상호 분리 가능하다.
바닥부가 측벽부에 나사 결합할 수 있다.
바닥부가 측벽부에 후크 결합할 수 있다.
측벽부의 외면에 후크가 형성되어 후크가 바닥부상에 형성된 체결부에 후크 결합할 수 있다.
체결부는 후크가 체결되는 체결공이 형성된 제1 체결부와, 제1 체결부와 기설정된 거리로 이격된 제2 체결부를 포함할 수 있다.
제1 체결부와 제2 체결부의 사이에 측벽부가 삽입 고정되는 것이 바람직하다.
광원 유닛은, 고정 부재의 외측으로부터 고정 부재에 형성된 개구부에 고정되어 개구부를 통해 광을 출사할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는, 화상을 표시하는 패널 유닛, 표시 패널에 광을 공급하는 광원을 포함하는 광원 유닛, 및 광원 유닛을 고정하는 고정 부재를 포함한다. 광원 유닛은, 고정 부재의 외측으로부터 고정 부재에 형성된 개구부에 고정되어 개구부를 통해 광을 출사한다.
광원 유닛은 광원을 실장하여 구동하는 인쇄회로기판을 더 포함할 수 있다.
인쇄회로기판은 금속 판재로 이루어질 수 있다.
광원 유닛의 가장자리에 단차부가 형성되어 단차부가 고정 부재의 외측에 고정될 수 있다.
고정 부재의 개구부의 양측에 가이드 레일부가 일방향으로 형성되어 광원 유닛의 양측을 감싸고, 광원 유닛이 가이드 레일부에 슬라이드 결합하는 것이 바람직하다.
고정 부재는, 개구부가 형성된 바닥부와, 바닥부의 가장자리로부터 이어져서 절곡된 측벽부를 포함할 수 있다. 개구부는 측벽부 및 바닥부에 연통 형성될 수 있다.
패널 유닛은 액정표시패널일 수 있다.
본 발명에 따른 또다른 표시 장치는, 화상을 표시하는 패널 유닛, 표시 패널에 광을 공급하는 광원을 포함하는 광원 유닛, 및 광원 유닛을 고정하는 개구부가 형성된 고정 부재를 포함한다. 고정 부재는 개구부가 형성된 바닥부와, 바닥부의 가장자리를 둘러싸는 측벽부를 포함하고, 바닥부와 측벽부를 상호 분리 가능하다.
바닥부가 측벽부에 나사 결합할 수 있다.
본 발명에 따른 백라이트 어셈블리의 조립 방법은, 개구부가 형성된 고정 부 재를 준비하는 단계, 및 고정 부재의 외측으로부터 광원을 포함하는 광원 유닛을 개구부에 고정하는 단계를 포함한다.
광원 유닛을 개구부에 고정하는 단계에서, 고정 부재의 개구부 주위에 가이드 레일부가 형성되어 가이드 레일부를 따라 광원 유닛을 슬라이드 결합할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이러한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(60)를 나타낸다. 도 1에 도시한 백라이트 어셈블리(60)는 LCD TV 등의 대형 표시 장치에 주로 사용하는 직하형 백라이트 어셈블리를 나타낸다. 도 1에 도시한 백라이트 어셈블리(60)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 구조의 백라이트 어셈블리에도 본 발명을 적용할 수 있다.
백라이트 어셈블리(60)는 다수의 광학 시트(62), 확산판(64), 및 다수의 광원 유닛(66) 등이 결합하여 이루어진다. 백라이트 어셈블리(60)는 이들을 고정하기 위하여 프레임 부재(61) 및 고정 부재(65)를 더 포함한다. 프레임 부재(61) 및 고정 부재(65)로 백라이트 어셈블리(60)의 부품들을 고정한다.
광원 유닛(66)은 광을 출사하는 광원(661)과 이를 실장하여 구동하는 인쇄회로기판(663)을 포함한다. 다수의 광원 유닛(66)이 고정 부재(65)에 수납된다. 다 수의 광원 유닛(66)은 X축 방향으로 배열된다. 도 1에는 도시하지 않았지만, 고정 부재(65)의 후면에는 다수의 배선이 설치되어 다수의 광원 유닛(66)을 상호 연결한다. 배선 연결에 관한 내용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명을 생략한다. 광원 유닛(66)으로부터 배선을 인출하여 커버 부재(67)의 하부에 설치된 인버터(inverter)(미도시)와 연결한다. 인버터는 외부 전력을 변환한 구동 전압을 광원 유닛(66)에 인가한다.
도 1에는 광원(661)으로서 발광 다이오드를 실장한 광원 유닛(66)을 도시한다. 발광 다이오드는 적색, 녹색 및 청색의 발광 다이오드를 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 광원의 형태는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 형태의 광원을 사용할 수도 있다.
광원 유닛(66)으로부터 출사된 광은 확산판(64)을 통과하면서 균일하게 확산된다. 광원 유닛(66)에 의한 휘선 발생을 방지하기 위하여 광원 유닛(66)과 확산판(64) 사이를 소정 거리로 이격시킨다. 확산판(64)을 통과하면서 확산된 광은 다수의 광학 시트(62)를 통과하면서 그 휘도가 향상된다. 다수의 광학 시트(62)에는 프리즘 시트가 포함되어 있으므로, 광의 직진성을 향상시킬 수 있다. 균일도와 고휘도를 확보한 광이 백라이트 어셈블리(60)의 상부 방향(Z축 방향)으로 공급된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 광원 유닛(66)은 고정 부재(65)의 외측으로부터 고정 부재(65)에 형성된 개구부(651)에 고정된다. 광원 유닛(66)은 나사(665)를 사용하여 고정 부재(65)에 견고하게 고정할 수 있다. 이와는 달리 접착제 등을 사 용하여 광원 유닛(66)을 고정 부재(65)에 고정할 수도 있다. 광원 유닛(66)을 고정한 후 커버 부재(67)로 광원 유닛(66)을 덮는다. 커버 부재(67)는 고정 부재(67)의 외측에 고정되어, 광원 유닛(66)을 외부 충격으로부터 보호한다.
백라이트 어셈블리(60)를 조립하는 방법은 먼저 개구부(651)가 형성된 고정 부재(65)를 준비한다. 다음으로, 고정 부재(65)의 외측으로부터 광원(661)을 포함하는 광원 유닛(66)을 개구부(651)에 고정한다. 마지막으로 커버 부재(67)로 광원 유닛(55)을 덮는다. 필요에 따라 커버 부재(67)를 사용하지 않을 수도 있다.
백라이트 어셈블리(60)가 이러한 구조를 가지므로, 고정 부재(65)의 외측으로 광원 유닛(66)을 쉽게 탈착할 수 있다. 따라서 백라이트 어셈블리(60)에 광원 유닛(66)을 쉽게 조립하거나 백라이트 어셈블리(60)로부터 광원 유닛(66)을 쉽게 해체할 수 있다. 백라이트 어셈블리(60)를 완전히 분해하지 않아도 되므로, 리워크시에 작업 효율이 향상된다.
도 2에는 도 1에 도시한 백라이트 어셈블리(60)를 결합하여 나타낸다. 인쇄회로기판(663)에 실장된 광원(661)은 상부 방향으로 광을 출사한다. 인쇄회로기판(663)은 금속 판재로 이루어질 수 있다. 즉, MCPCB(metal core printed circuit board)를 인쇄회로기판(663)으로 사용할 수 있다. 광원(661)의 발열량이 많으므로, 금속 판재로는 열전도율이 우수한 알루미늄을 사용할 수 있다. 따라서 인쇄회로기판(663)을 통하여 광원(661)의 방열이 효율적으로 이루어지므로, 백라이트 어셈블리(60)의 내부 부품의 열화를 방지할 수 있다.
도 3a는 도 2에 도시한 A 부분을 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 자른 단면을 나타낸다. 광 원 유닛(66)은 고정 부재(65)의 외측으로부터 고정된다. 따라서 광원(661)은 고정 부재(65)에 형성된 개구부(651)를 통하여 고정 부재(65)의 내측으로 돌출되어 광을 출사한다. 도 3a에는 도시하지 않았지만, 인쇄회로기판(663)의 표면에는 배선 패턴이 형성되어 광원(661)에 구동 전압을 인가한다.
광원 유닛(66)의 가장자리에는 단차부(662)가 형성된다. 광원 유닛(66)을 고정 부재(65)에 고정하는 경우, 광원 유닛(66)의 단차부(662)를 고정 부재(65)의 외측에 밀착시킨다. 단차부(662)를 이용하면, 광원 유닛(66)을 고정 부재(65)에 견고하게 고정할 수 있다. 즉, 단차부(662)가 고정 부재(65)의 외측에 고정되어 나사(665)로 결합되므로, 광원 유닛(66)을 고정 부재(65)에 견고하게 결합할 수 있다. 한편, 단차부(662)가 고정 부재(65)에 밀착되므로, 광원(661)에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있다.
도 3b는 도 3a에 대응하는 유사한 구조를 나타낸다. 도 3b에 도시한 백라이트 어셈블리의 내부 구조는 광원 유닛(66)의 고정 부재(65) 결합 구조를 제외하고는 도 3a에 도시한 백라이트 어셈블리의 내부 구조와 동일하다. 도 3b에 도시한 바와 같이, 고정 부재(65)의 개구부(651) 주위에 후크(667)가 형성되어 광원 유닛(66)을 고정 부재(65)에 고정한다. 고정 부재(65)를 사출 성형하면 후크(667)를 용이하게 형성할 수 있다. 후크(667)를 이용하면 조립에 필요한 부품수를 늘리지 않고도 고정 부재(65)에 광원 유닛(66)을 쉽게 조립할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(69)를 분해하여 나타낸다. 도 4에 도시한 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(69)는 고 정 부재(45)를 제외하고는 도 1에 도시한 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(60)와 동일하다. 따라서 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 자세한 설명을 생략한다.
고정 부재(45)에는 광원 유닛(66) 중 광원(661)만이 돌출하도록 개구부(656)가 형성되어 있다. 인쇄회로기판(663)은 고정 부재(45)의 내부로 돌출하지 않고, 고정 부재(45)의 외측에 위치한다. 따라서, 고정 부재(45)의 내측에는 광원(661)만이 존재하므로, 광손실을 대폭 줄일 수 있다. 광원(661) 주변에 반사 시트를 설치하여 광손실을 최소화할 수도 있다. 또한, 인쇄회로기판(663)이 고정 부재(45)의 외부에 밀착되어 광원(661)에서 발생되는 열을 외부로 쉽게 방출시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(70)의 배면 구조를 나타낸다. 도 5에는 총 8개의 광원 유닛(66)을 도시한다. 이 중에서 상측에 위치한 2개의 광원 유닛(66)은 가이드 레일부(753)에 결합되기 전의 상태를 나타내고, 하측에 위치한 6개의 광원 유닛(66)은 가이드 레일부(753)에 결합된 상태를 나타낸다.
도 5에 도시한 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(70)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하며 편의상 그 자세한 설명을 생략한다.
고정 부재(75)의 개구부(751)의 양측에 가이드 레일부(753)가 일방향(X축 방향)으로 형성된다. 가이드 레일부(753)를 따라 광원 유닛(66)을 결합한다. 도 5에 도시한 가이드 레일부(753)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 가이드 레일부(753)를 다른 형태로도 변형할 수 있다.
화살표로 나타낸 바와 같이, 광원 유닛(66)은 가이드 레일부(753)에 슬라이드 결합한다. 광원 유닛(66)을 고정 부재(75)의 측면으로부터 가이드 레일부(753)에 슬라이딩하여 고정할 수 있다. 광원 유닛(66)은 상호 배선 연결된다.
도 5의 확대원에는 가이드 레일부(753)에 슬라이드 결합한 광원 유닛(66)의 단면 구조를 나타낸다. 가이드 레일부(753)은 광원 유닛(66)을 감싸서 견고하게 고정한다. 광원 유닛(66)의 가장자리에는 단차부(662)가 형성된다. 단차부(662)는 고정 부재(75)의 개구부(751)에 고정된다. 따라서 광원 유닛(66)은 고정 부재(75)에 안정적으로 고정된다.
이하에서는 광원 유닛(66)을 고정 부재(75)에 슬라이드 결합하는 과정을 좀더 상세하세 설명한다. 고정 부재(75)는 바닥부(75a)와 그 가장자리를 둘러싸는 측벽부(75b)를 포함한다. 바닥부(75a)에는 개구부(751)가 형성되어 있다. 측벽부(75b)는 바닥부(75a)의 가장자리로부터 이어져서 절곡되어 있다. 개구부(751)는 바닥부(75a)와 측벽부(75b)를 연통하여 형성한다. 즉, 고정 부재(75)의 측면(X축 방향)이 개구되어 있으므로, 광원 유닛(66)을 화살표 방향으로 삽입할 수 있다.
도 5에 도시한 백라이트 어셈블리(70)를 조립하는 경우, 가이드 레일부(753)를 따라 광원 유닛(66)을 고정 부재(751)에 슬라이드 결합한다. 전술한 방법을 통하여 광원 유닛(66)을 고정 부재(751)에 안정적으로 고정할 수 있다. 또한, 백라이트 어셈블리를 조립한 후에 광원 유닛(66)을 조립할 수 있으므로, 작업이 용이하 다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(80)의 조립 과정을 나타낸다. 도 6에 도시한 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(80)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하며 편의상 그 자세한 설명을 생략한다.
또한, 도 6에는 다른 형태로 배열된 다수의 광원(661)을 구비한 광원 유닛(86)을 도시한다. 이러한 광원 유닛(86)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 6에 도시한 바와 같이, 고정 부재(85)는 바닥부(85a)와 측벽부(85b)를 포함한다. 이들을 상호 분리 가능하므로, 바닥부(85a)는 백라이트 어셈블리(80)의 다른 부품을 먼저 결합한 후에 조립할 수 있다. 바닥부(85a)에는 광원 유닛이 고정되고, 측벽부(85b)는 바닥부(85a)의 가장자리를 둘러싼다. 바닥부(85a)에는 다수의 나사 체결공(851)이 형성되어 측벽부(85b)와 나사(853)로 체결된다. 따라서 바닥부(85a)와 측벽부(85b)를 안정적으로 합체할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(90)의 조립 과정을 나타낸다. 도 7에 도시한 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(90)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하며 편의상 그 자세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시한 고정 부재(95)는 바닥부(95a) 및 측벽부(95b)를 포함한다. 측벽부(95b)는 바닥부(95a)의 가장자리를 둘러싼다. 도 7에 화살표로 나타낸 바와 같이, 바닥부(95a)는 측벽부(95b)에 후크 결합한다. 도 7에 도시한 후크(951) 및 체결부(953)의 형태는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 후크 및 체결부를 다른 형태로 변형할 수 있다.
측벽부(95b)의 외면에는 후크(951)가 형성되고, 바닥부(95a)상에는 체결부(953)가 형성된다. 측벽부(95b)를 사출 성형하거나 프레스 성형하여 후크(951)를 형성할 수 있다. 후크(951)는 체결부(953)에 후크 결합한다. 이러한 방법으로 고정 부재(95)를 조립하면 광원 유닛(86)을 용이하게 착탈할 수 있다.
체결부(953)는 제1 체결부(9531) 및 제2 체결부(9533)을 포함한다. 제1 체결부(9531)에는 후크(951)가 체결되는 체결공(9531a)을 형성한다. 제2 체결부(9533)는 제1 체결부(9531)와 기설정된 거리로 이격되어 있다. 제2 체결부(9533)는 제1 체결부(9531)에 대향한다. 측벽부(95b)는 제1 체결부(9531) 및 제2 체결부(9533)의 사이에 삽입 고정된다. 따라서 측벽부(95b)를 바닥부(95a)에 안정적으로 고정할 수 있다.
전술한 방법을 사용하면 백라이트 어셈블리(90)를 완전히 분해하지 않고도 광원 유닛(86)을 쉽게 외부로 빼낼 수 있다. 따라서 리워크가 매우 간단하다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(60)를 구비한 표시 장치(100)를 나타낸다. 도 8에는 도 1에 도시한 백라이트 어셈블리(60)를 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 제3 실시예 내지 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 사용할 수도 있다.
패널 유닛(50)으로는 액정표시패널을 사용할 수 있다. 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
표시 장치(100)는 패널 유닛(50)과 백라이트 어셈블리(60)를 포함한다. 또다른 프레임 부재(68)를 이용하여 패널 유닛(50)을 백라이트 어셈블리(60)상에 안정적으로 고정한다. 패널 유닛 어셈블리(40)는 패널 유닛(50), 구동 IC 패키지(driver integrated circuit package, driver IC package)(43, 44) 및 인쇄회로기판(41, 42)를 포함한다. 구동 IC 패키지로는 COF(chip on film, 칩 온 필름) 또는 TCP(tape carrier package, 테이프 캐리어 패키지) 등을 사용할 수 있다. 인쇄회로기판(41, 42)은 또다른 프레임 부재(68)의 측면에 수납할 수 있다.
패널 유닛(50)은 다수의 TFT(thin film transistor, 박막 트랜지스터)로 이루어진 TFT 패널(51)과 TFT 패널(51) 상부에 위치하는 컬러필터패널(53) 및 이들 패널 사이에 주입되는 액정(미도시)을 포함한다. 컬러필터패널(53)의 상부와 TFT 패널(51)의 하부에는 편광판을 부착하여 패널 유닛(50)을 통과하는 광을 편광시킨다.
TFT 패널(51)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리 기판이며, 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되고, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결되어 있다. 그리고 드레인 단자에는 도전성 재질로서 투명한 ITO(indium tin oxide, 인듐 틴 옥사이드)로 이루어진 화소 전극이 형성된다.
전술한 패널 유닛(50)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인쇄회로기판(41, 42)으로부터 전기적인 신호를 입력하면 TFT의 게이트 단자와 소스 단자에 전 기적인 신호가 입력되고, 이들 전기적인 신호의 입력에 따라 TFT는 턴 온 또는 턴 오프되어 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 드레인 단자로 출력된다.
한편, TFT 패널(51)에 대향하여 그 위에 컬러필터패널(53)이 배치되어 있다. 컬러필터패널(53)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막 공정에 의해 형성된 패널로서, 전면에 ITO로 이루어진 공통 전극이 도포되어 있다. TFT의 게이트 단자 및 소스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴온되면, 화소 전극과 컬러필터패널의 공통 전극사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 TFT 패널(51)과 컬러필터패널(53) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻게 된다.
패널 유닛(50)의 외부로부터 영상 신호를 입력받아 게이트 라인과 데이터 라인에 각각 구동 신호를 인가하는 인쇄회로기판(41, 42)은 패널 유닛(50)에 부착된 각각의 구동 IC 패키지(43, 44)와 접속한다. 표시 장치(100)를 구동하기 위하여, 게이트 인쇄회로기판(41)은 게이트 구동 신호를 전송하고, 데이터 인쇄회로기판(42)은 데이터 구동 신호를 전송한다. 즉, 게이트 구동 신호와 데이터 구동 신호를 각각의 구동 IC 패키지(43, 44)를 통해 패널 유닛(50)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 인가한다. 백라이트 어셈블리(60)의 배면에는 컨트롤 보드(control board)(미도시)를 설치한다. 컨트롤 보드는 데이터 인쇄회로기판(42)과 접속하여 아날로그 데이터 신호를 디지털 데이터 신호로 변환한 다음 패널 유닛(50)에 공급한다.
이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여 패널 유닛(50)의 동작 원리에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
TFT 패널(51)은 다수의 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)을 포함하고, 컬러필터패널(53) 및 TFT 패널(51)은 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 다수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(Q)는 TFT 패널(51)에 구비되어 있으며, 3단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)에 연결되어 있다.
액정 축전기(CLC)는 TFT 패널(51)의 화소 전극(190)과 컬러필터패널(53)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 컬러필터패널(53)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 이와는 달리, 공통 전극(270)이 TFT 패널(51)에 구비되는 경우도 있으며 이 때에는 두 전극(190, 270)중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 TFT 패널(51)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 패널 유닛(50)(도 8에 도시)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 신호 제어부(600)는 이어 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기 및 출력 전압을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호 등을 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하, 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 줄여 데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.
신호 제어부(600)는 이들 제어 신호(CONT1, CONT2) 이외에도 백라이트 어셈블리(60)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호나 클럭 신호 등을 백라이트 어셈블리(60)로 내보낼 수 있다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)를 차례로 입력받아 시프트시키고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결 된 스위칭 소자(Q)를 턴온시키며, 이에 따라 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.
화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리한다.
1 수평 주기(또는 1H)[수평 동기 신호(Hsync)의 한 주기]가 지나면 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 다음 행의 화소에 대하여 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다(프레임 반전). 이 때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나(행 반전, 도트 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(열 반전, 도트 반전).
전술한 구조의 표시 장치에서는 표시 장치를 전부 해체하지 않고도 광원 유닛을 외부로 빼낼 수 있다. 따라서 광원 유닛의 수리나 리워크가 간단해진다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리에 구비한 광 원 유닛은 고정 부재의 외측으로부터 고정 부재에 형성된 개구부에 고정되므로, 광원 유닛의 리워크가 용이하다.
광원 유닛의 단차부가 고정 부재의 외측에 고정되므로, 광원 유닛을 고정 부재에 안정적으로 고정할 수 있다.
광원 유닛의 단차부가 고정 부재에 밀착되므로, 광원 유닛으로부터 발생하는 열을 고정 부재를 통해 외부로 쉽게 방출할 수 있다.
광원 유닛은 고정 부재의 가이드 레일부에 슬라이드 결합하므로, 백라이트 어셈블리의 조립 공정이 더욱 단순해진다.
고정 부재의 측벽부와 바닥부는 상호 분리 가능하므로, 고정 부재를 쉽게 해체할 수 있다. 따라서 광원 유닛의 리워크가 용이하다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (33)

  1. 광을 출사하는 광원을 포함하는 광원 유닛, 및
    상기 광원 유닛을 고정하는 고정 부재를 포함하고,
    상기 광원 유닛은, 상기 고정 부재의 외측으로부터 상기 고정 부재에 형성된 개구부에 고정되어 상기 개구부를 통해 광을 출사하고,
    상기 광원 유닛은 상기 광원 실장하여 구동하며, 금속 판재로 이루어진 인쇄회로기판을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에서,
    상기 광원은 상기 개구부를 통하여 상기 고정 부재의 내측으로 돌출한 백라이트 어셈블리.
  3. 제2항에서,
    상기 개구부를 통하여 상기 광원만이 돌출한 백라이트 어셈블리.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 금속 판재는 알루미늄인 백라이트 어셈블리.
  7. 제1항에서,
    상기 광원 유닛의 가장자리에 단차부가 형성되어 상기 단차부가 상기 고정 부재의 외측에 고정되는 백라이트 어셈블리.
  8. 제7항에서,
    상기 단차부가 상기 고정 부재에 나사 결합하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제7항에서,
    상기 고정 부재의 개구부 주위에 형성된 후크로 상기 광원 유닛을 상기 고정 부재에 고정하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제7항에서,
    상기 단차부는 상기 고정 부재에 밀착되는 백라이트 어셈블리.
  11. 제1항에서,
    상기 고정 부재의 개구부의 양측에 가이드 레일부가 일방향으로 형성되어 상기 광원 유닛의 양측을 감싸고, 상기 광원 유닛이 상기 가이드 레일부에 슬라이드 결합하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제11항에서,
    상기 광원 유닛의 가장자리에 단차부가 형성되어 상기 단차부를 상기 고정 부재의 개구부에 고정하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제11항에서,
    상기 고정 부재는, 상기 개구부가 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 가장자리로부터 이어져서 절곡된 측벽부를 포함하고, 상기 개구부는 상기 측벽부 및 상기 바닥부에 연통 형성된 백라이트 어셈블리.
  14. 제1항에서,
    상기 광원 유닛을 덮으면서 상기 고정 부재의 외측에 고정되는 커버 부재를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  15. 제1항에서,
    상기 광원은 발광 다이오드(light emittng diode, LED)인 백라이트 어셈블리.
  16. 광을 출사하는 광원을 포함하는 광원 유닛, 및
    상기 광원 유닛을 고정하는 고정 부재
    를 포함하고,
    상기 고정 부재는, 바닥부와 상기 바닥부의 가장자리를 둘러싸는 측벽부를 포함하고, 상기 바닥부와 상기 측벽부를 상호 분리 가능한 백라이트 어셈블리.
  17. 제16항에서,
    상기 바닥부가 상기 측벽부에 나사 결합하는 백라이트 어셈블리.
  18. 제16항에서,
    상기 바닥부가 상기 측벽부에 후크 결합하는 백라이트 어셈블리.
  19. 제18항에서,
    상기 측벽부의 외면에 후크가 형성되어 상기 후크가 상기 바닥부상에 형성된 체결부에 후크 결합하는 백라이트 어셈블리.
  20. 제19항에서,
    상기 체결부는 상기 후크가 체결되는 체결공이 형성된 제1 체결부와 상기 제 1 체결부와 기설정된 거리로 이격된 제2 체결부를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  21. 제20항에서,
    상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부의 사이에 상기 측벽부가 삽입 고정되는 백라이트 어셈블리.
  22. 제16항에서,
    상기 광원 유닛은, 상기 고정 부재의 외측으로부터 상기 고정 부재에 형성된 개구부에 고정되어 상기 개구부를 통해 광을 출사하는 백라이트 어셈블리.
  23. 화상을 표시하는 패널 유닛,
    상기 표시 패널에 광을 공급하는 광원을 포함하는 광원 유닛, 및
    상기 광원 유닛을 고정하는 고정 부재
    를 포함하고,
    상기 광원 유닛은, 상기 고정 부재의 외측으로부터 상기 고정 부재에 형성된 개구부에 고정되어 상기 개구부를 통해 광을 출사하고,
    상기 광원 유닛은 상기 광원 실장하여 구동하며, 금속 판재로 이루어진 인쇄회로기판을 포함하는 표시 장치.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 제23항에서,
    상기 광원 유닛의 가장자리에 단차부가 형성되어 상기 단차부가 상기 고정 부재의 외측에 고정되는 표시 장치.
  27. 제23항에서,
    상기 고정 부재의 개구부의 양측에 가이드 레일부가 일방향으로 형성되어 상기 광원 유닛의 양측을 감싸고, 상기 광원 유닛이 상기 가이드 레일부에 슬라이드 결합하는 표시 장치.
  28. 제23항에서,
    상기 고정 부재는, 상기 개구부가 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 가장자리로부터 이어져서 절곡된 측벽부를 포함하고, 상기 개구부는 상기 측벽부 및 상기 바닥부에 연통 형성된 표시 장치.
  29. 제23항에서,
    상기 패널 유닛은 액정표시패널인 표시 장치.
  30. 화상을 표시하는 패널 유닛,
    상기 표시 패널에 광을 공급하는 광원을 포함하는 광원 유닛, 및
    상기 광원 유닛을 고정하는 개구부가 형성된 고정 부재
    를 포함하고,
    상기 고정 부재는, 상기 개구부가 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 가장자리를 둘러싸는 측벽부를 포함하고, 상기 바닥부와 상기 측벽부를 상호 분리 가능한 표시 장치.
  31. 제30항에서,
    상기 바닥부가 상기 측벽부에 나사 결합하는 표시 장치.
  32. 개구부가 형성된 고정 부재를 준비하는 단계, 및
    상기 고정 부재의 외측으로부터 광원을 포함하는 광원 유닛을 상기 개구부에 고정하는 단계를 포함하고,
    상기 광원 유닛을 상기 개구부에 고정하는 단계에서, 상기 고정 부재의 개구부 주위에 가이드 레일부가 형성되어 상기 가이드 레일부를 따라 상기 광원 유닛을 슬라이드 결합하는 백라이트 어셈블리의 조립 방법.
  33. 삭제
KR1020050048737A 2005-06-08 2005-06-08 조립이 간편한 백라이트 어셈블리, 이를 구비한 표시 장치,및 백라이트 어셈블리의 조립 방법 KR101187204B1 (ko)

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