KR101784705B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 도광판과 LED어셈블리가 서로 결속됨으로써 도광판이 유동될 시에 LED어셈블리도 함께 유동하게 되어 도광판과 LED어셈블리 간의 정렬 위치가 틀어지지 않고 유지되게 된다.
이에 따라, 액정표시장치 화면이 얼룩지는 핫스팟 현상을 방지할 수 있게 된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 보다 고품질의 화상을 구현할 수 있도록 하는 액정표시장치에 관한 것이다.
동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.
이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.
하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight) 유닛이 배치된다.
이러한, 백라이트 유닛은 광원을 포함하며, 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Type)과 측면형(Edge Type)으로 구분되는데, 직하형 방식의 백라이트 유닛은 광원을 액정패널 하부에 배치함으로써 광원으로부터 출사되는 빛을 직접적으로 액정패널에 공급하는 방식이고, 측면형 방식의 백라이트 유닛은 액정패널 하부에 도광판을 배치하고, 광원을 도광판의 적어도 일측면에 배치함으로써 도광판에서의 굴절 및 반사를 이용하여 광원으로부터 출사되는 빛을 간접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다.
근래에는 직하형 방식의 백라이트 유닛에 도광판을 적용하기도 하는데, 도광판을 광원과 확산판 사이의 광 균일도를 위해 형성되는 공간에 삽입함으로써 보다 균일한 면광원이 액정패널로 공급되도록 한다.
도 1a는 직하형 방식의 액정표시장치모듈에 대한 단면을 일부 보여주는 도면이고, 도 1b는 도 1a의 액정표시장치모듈에서 도광판과 광원이 서로 틀어진 모습을 보여주는 도면이다.
액정표시장치모듈은 제 1 및 제 2 기판(미도시)으로 구성되는 액정패널(미도시)과 이의 후방으로 백라이트 유닛(20)을 포함하고, 상기 백라이트 유닛(20)과 액정패널(미도시)은 탑커버(미도시)와 서포트메인(미도시) 그리고 커버버툼(50)을 통해 모듈화 된다.
백라이트 유닛(20)은 다수의 LED어셈블리(80)와, 반사판(21)과, 반사판(21)의 상부로 위치되는 도광판(23)과, 도광판(23)의 상부로 위치되는 확산판(24)과 다수의 광학시트들(미도시)을 포함한다.
상기 다수의 LED어셈블리(80) 각각은 광원인 다수의 LED(82)가 LED인쇄회로기판(84)에 장착됨으로써 이루어진다.
이러한 다수의 LED어셈블리(80) 각각은 LED인쇄회로기판(84)의 배면으로 위치되는 양면 접착테이프(60)를 통해 커버버툼(50) 상에 고정 접착되고, LED인쇄회로기판(84)의 상부로 반사판(21)이 위치된다.
상기 도광판(23)의 하부면에는, 도 1a에 도시된 바와 같이 다수의 LED어셈블리(80) 각각의 다수의 LED(82)가 삽입되기 위한 다수의 LED홈(23a)이 형성된다.
이에 따라, 다수의 LED(82) 각각으로부터 발산된 빛은 다수의 LED홈(23a)을 통해 퍼지며 반사판(22)과, 확산판(24) 및 다수의 광학시트들(미도시)에 의해 면광원이 되어 액정패널(미도시)로 입사되게 된다.
한편 도광판(23)은 외부의 온도 변화에 따라 열팽창 또는 수축을 하며 유동할 수 있다.
예를 들어 도 1b에 도시된 바와 같이, 도광판(23)이 열팽창 또는 수축을 하며 a방향으로 이동할 수 있는데, 이때 다수의 LED어셈블리(80) 각각은 LED인쇄회로기판(84)의 배면으로 위치되는 양면 접착테이프(60)를 통해 커버버툼(50) 상에 고정되어 있기 때문에 도광판(23)만이 a방향으로 이동되어 광원인 LED(82)의 중심은 1이지만, 도광판(23)의 중심은 2가 되어 도광판(23)과 광원 간의 정렬 위치가 서로 틀어지게 된다.
이로 인해 다수의 LED(82) 각각으로부터 출사되는 빛의 휘도가 균일하지 못하게 되어 화면이 얼룩지는 핫스팟(hot spot) 현상이 일어나게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 도광판과 LED어셈블리를 서로 체결 고정함으로써 주위환경에 상관없이 도광판과 LED어셈블리 간의 정렬 위치가 틀어지지 않도록 하는 액정표시장치를 제공하는데 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널과; 다수의 LED가 인쇄회로기판에 장착된 LED 어셈블리 다수와, 상기 인쇄회로기판의 상부로 위치되는 반사판과, 상기 반사판의 상부로 구비되는 도광판과, 상기 도광판의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들을 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 배면으로 위치되는 사각판 형상으로, 전면으로 상기 다수의 LED 어셈블리 각각이 안착되기 위한 다수의 삽입홈이 구비된 커버버툼을 포함하고, 상기 도광판은 하부에 상기 다수의 LED어셈블리 각각에 대응되는 다수의 LED홈과, 상기 다수의 LED홈 각각의 양 가장자리를 따라 상기 커버버툼을 향하는 방향으로 돌출된 다수의 돌기를 구비하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 다수의 돌기 각각에 대응되는 위치에 상기 다수의 돌기 각각이 삽입되기 위한 다수의 고정홀을 구비한다.
여기서, 상기 다수의 돌기는 상기 다수의 LED홈 각각의 양 가장자리를 따라 서로 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 다수의 돌기는 상기 다수의 삽입홈 각각의 양 가장자리를 따라 서로 동일한 선상에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 반사판은 상기 다수의 LED 각각에 대응되어 상기 다수의 LED 각각이 관통되기 위한 다수의 제1관통홀과, 상기 다수의 돌기 각각에 대응되는 다수의 제2관통홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 인쇄회로기판은 FR-4(Flame Retardant type-4) 인쇄회로기판, 세라믹(Ceramic) 인쇄회로기판, 연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board:FPCB) 및 방열기능을 구비한 메탈코어인쇄회로기판(Metal Core Printed Circuit Board) 중 하나에 해당되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광판은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate:PMMA) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 폴리스틸렌(polystyren:PS)이 혼합된 폴리메타크릴스틸렌(polymethacrylstyrene:MS) 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 다수의 LED가 인쇄회로기판에 장착된 LED 어셈블리 다수와; 상기 도광판은 하부에 상기 다수의 LED어셈블리 각각에 대응되는 다수의 LED홈과, 상기 다수의 LED홈 각각의 양 가장자리를 따라 하방향으로 돌출된 다수의 돌기를 구비하는 도광판과; 상기 다수의 LED에 대응되는 다수의 제1관통홀과, 상기 다수의 돌기에 대응되는 다수의 제2관통홀을 구비하며 상기 인쇄회로기판과 상기 도광판의 사이에 위치하는 반사판과; 상기 도광판의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 상기 다수의 돌기 각각에 대응되는 위치에 상기 다수의 돌기 각각이 삽입되기 위한 다수의 고정홀을 구비한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 LED인쇄회로기판의 다수의 고정홀 각각에 도광판의 다수의 돌기가 삽입되어 고정됨으로써 도광판의 유동에 따라 LED어셈블리도 함께 유동하게 된다.
이에 따라, 도광판이 주위환경에 따라 열팽창 또는 수축하며 유동되어도 도광판과 LED어셈블리 간의 정렬 위치가 틀어지지 않게 되어 액정표시장치 화면이 얼룩지는 얼룩현상을 방지할 수 있게 된다.
도 1a는 직하형 방식의 액정표시장치모듈에 대한 단면을 일부 보여주는 도면.
도 1b는 도 1a의 액정표시장치모듈에서 도광판과 광원이 서로 틀어진 모습을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈을 개략적으로 보여주는 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED인쇄회로기판을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판의 배면을 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 단면 일부를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈에서 도광판이 이동될 경우에 도광판과 광원의 모습을 보여주는 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈을 개략적으로 보여주는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED인쇄회로기판을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판의 배면을 보여주는 사시도이다.
우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치모듈(100)은 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 서포트메인(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.
먼저 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(112, 114)을 포함한다.
이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에, 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만, 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112)의 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다.
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114)의 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다.
제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 제1 및 제2편광판(미도시)이 각각 부착될 수 있다.
또한, 이 같은 액정패널(110) 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나, 테이프케리어패키지(Tape Carrier Package:TCP) 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(118)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착될 수 있다.
이에 상술한 구조의 액정패널(110)은, 상기 인쇄회로기판(118)을 통해 전달되는 게이트구동회로의 온 또는 오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터 구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
이러한 액정패널(110)의 배면에는, 투과율의 차이를 화상으로 표시할 수 있도록 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 광원에 해당되는 다수의 LED 어셈블리(180)와, 반사판(121)과, 반사판(121)의 상부로 위치되는 도광판(123)과 확산판(124) 그리고 다수의 광학시트들(126)을 포함한다.
상기 다수의 LED 어셈블리(180) 각각은 다수의 LED(182) 각각이 일정 간격으로 이격되어 LED인쇄회로기판(Printed Circuit Board:PCB)(184)에 장착됨으로써 이루어지며, 커버버툼(150)의 길이방향을 따라 일정간격 이격된 상태로 다수 배열된다.
다수의 LED(182)가 장착되는 LED인쇄회로기판(184)은 FR-4(Flame Retardant type-4) 인쇄회로기판, 세라믹(Ceramic) 인쇄회로기판 및 연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board:FPCB)에 해당될 수 있다.
또는, 다수의 LED(182)각각으로부터 발생되는 열이 외부로 방출되도록 하는 방열기능을 구비한 메탈코어인쇄회로기판(Metal Core Printed Circuit Board)에 해당될 수 있다.
이러한 LED인쇄회로기판(184)에는, 도 3에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 제1 및 제2긴 가장자리(184-1, 184-2) 각각을 따라 다수의 고정홀(184a)이 형성되는데, 그 배열이 서로 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제1긴 가장자리(184-1)를 따라 형성되는 다수의 고정홀(184a) 각각은 제1긴 가장자리(184-1)가 개구된 상태로 형성될 수 있으며, 제2긴 가장자리(184-2)를 따라 형성되는 다수의 고정홀(184a) 각각은 제2긴 가장자리(184-2)가 개구된 상태로 형성될 수 있다.
이러한 다수의 고정홀(184a) 각각의 형상은 도광판(123)에 형성된 다수의 돌기(220)의 형상에 대응되어 직사각 또는 원형 형상 등으로 다양하게 변경되어 형성될 수 있다.
그리고 다수의 고정홀(184a) 각각의 면적은 도광판(123)에 형성된 다수의 돌기(220)에 대응되는 면적으로 형성되는데, 이때 주위 환경에 의해 열팽창 또는 수축을 하는 도광판(123)의 특성을 고려하여 다수의 돌기(220) 각각의 면적보다 큰 면적으로 형성할 수 있다.
이러한 LED인쇄회로기판(184)의 상부로 백색 또는 은색의 반사판(121)이 위치된다.
상기 반사판(121)은 다수의 LED(182) 각각으로부터 출사되는 빛 중 커버버툼(150)으로 향하는 일부 빛을 액정패널(110)쪽으로 반사시킨다.
이를 위해 반사판(121)에는 다수의 LED(182) 각각에 대응되어 다수의 LED(182) 각각이 통과할 수 있는 다수의 제1관통홀(121a)과, LED인쇄회로기판(184)에 형성된 다수의 고정홀(184a) 각각에 대응되는 다수의 제2관통홀(121b)이 구비된다.
이에 따라, 반사판(121)이 LED인쇄회로기판(184)의 상부로 안착될 시에 다수의 LED(182) 각각은 다수의 제1관통홀(121a) 각각을 통해 통과하여 노출되게 된다.
이러한 반사판(121)의 상부로는, LED 어셈블리(180)의 다수의 LED(182) 각각의 빛을 보다 고품질의 면광원으로 구현시키기 위한 도광판(123)이 위치된다.
상기 도광판(123)의 하부면에는, 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 LED(182)가 삽입되기 위한 다수의 LED홈(210)과, 도광판(123)과 LED 어셈블리(180) 간의 체결을 위한 다수의 돌기(220)가 형성된다.
상기 다수의 LED홈(210)은 커버버툼(150) 상에 배열되는 LED 어셈블리(180)의 위치 및 개수와 대응되고, 다수의 돌기(220)는 반사판(121)에 형성된 다수의 제2관통홀(121b) 및 LED인쇄회로기판(184)에 형성된 다수의 고정홀(184a) 각각의 위치 및 개수에 대응된다.
상기 LED홈(210)의 폭(d1)은 LED(182)의 사이즈에 따라 다양하게 형성될 수 있는데, LED인쇄회로기판(184)에 장착된 다수의 LED(182) 각각으로부터 보다 많은 빛을 도광판(123) 내부로 입사시키기 위하여 LED홈(210)과 LED(182) 간에 여유공간이 확보될 수 있도록 형성됨이 바람직하다.
이러한 LED홈(210)의 형상은 반구 형상, 다각형상, 직사각형상 및 사다리꼴상 등 다양하게 구현할 수 있다.
그리고, 다수의 LED홈(210) 각각의 양 가장자리(212, 214)를 따라서는 커버버툼(150)을 향하는 방향으로 연장된 다수의 돌기(220)가 일정간격 이격된 상태로 형성된다.
상기 다수의 돌기(220) 각각은 LED인쇄회로기판(184)과 도광판(123)을 서로 결속시키는 역할을 하는 것으로, 이의 길이는 반사판(121)의 두께와 LED인쇄회로기판(184)의 두께를 합한 길이로 형성된다.
이에 따라, 도광판(123)에 형성된 다수의 돌기(220) 각각이 LED인쇄회로기판(184)에 형성된 다수의 고정홀(184a)에 삽입됨으로써 도광판(123)과 LED어셈블리(180)가 서로 체결되어 고정되게 된다.
한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 도광판(123)은 이의 상부면이나 하부면, 또는 상하부면 모두에 패턴이 형성될 수 있다.
우선, 도광판(123)의 상부면에 상면패턴(미도시)이 형성될 경우, 상기 상면패턴(미도시)은 다수의 LED(182) 각각으로부터 출사되는 빛을 가이드하는 역할을 하는데, 보다 상세하게는 다수의 LED(182) 각각으로부터 출사된 빛을 전반사시켜 빛이 도광판(123) 내부로 입사되도록 한다.
이에 따라, 다수의 LED(182) 각각으로부터 출사되는 빛 중 일부는 도광판(123)의 상부면에 형성된 상면패턴(미도시)에 의해 반사되어 도광판(123) 내부로 입사되게 되고, 일부 빛은 상기 상면패턴(미도시)을 투과하여 액정패널(110)을 향해 출사되게 된다.
다음으로, 도광판(123)의 하부면에 배면패턴(미도시)이 형성될 경우, 상기 배면패턴(미도시)은 도광판(123)의 하부면에 형성된 다수의 LED홈(210)을 구성하는 표면과 다수의 돌기(220)를 구성하는 표면을 제외한 하부면에 형성되게 된다.
이러한, 배면패턴(미도시)은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하는 역할을 하여 도광판(123) 내부로 입사된 빛이 액정패널(110)을 향하는 방향으로 반사되도록 한다.
이러한 상면패턴(미도시) 또는 배면패턴(미도시)은 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 상면패턴 또는 배면패턴은 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성될 수 있다.
이에 따라 다수의 LED(182) 각각으로부터 출사되는 빛 중 일부 빛은 도광판(123)에 형성된 상면패턴(미도시) 또는 배면패턴(미도시)에 의해 반사되어 도광판(123) 내부로 입사되고, 입사된 빛은 전반사에 의해 골고루 퍼져 면광원으로 출사되며, 일부 빛은 도광판(123)을 투과하여 액정패널(110)을 향해 출사되게 된다.
이러한 도광판(123)은 특정 형상을 성형하는데 이용되는 사출성형(injection molding)에 의해 제작될 수 있으며, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate:PMMA) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 폴리스틸렌(polystyren:PS)이 혼합된 폴리메타크릴스틸렌(polymethacrylstyrene:MS) 수지로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 도광판(123)은 동일 평면 상에 나란히 배열되는 다수의 분할도광판으로 구성될 수 있다. 이 경우, 하나의 분할도광판의 하부면에는 하나 이상의 LED홈(210)이 형성될 수 있는데, 상기 LED홈(210)의 수는 분할도광판의 수와 LED어셈블리(180)의 수에 의해 결정되게 된다.
상기와 같은 도광판(123)의 상부에는 휘도의 균일도를 위한 확산판(124)과 다수의 광학시트들(126)이 위치한다.
여기서, 다수의 광학시트들(126)은 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, DBEF(dual brightness enhancement film)라 불리는 반사형 편광필름 등 각종 기능성 시트가 포함될 수 있다.
이에 따라, 다수의 LED(182) 각각으로부터 출사된 빛은 도광판(123)을 통해 균일한 면광원을 구현하고, 구현된 면광원은 반사판(121)에 의해 반사된 빛과 함께 확산판(124)과 다수의 광학시트들(126)을 차례로 통과한 후 액정패널(110)로 입사되며, 이를 이용하여 액정패널(110)은 고휘도 화상을 외부로 표시하게 된다.
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 ㄱ형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
상기 커버버툼(150)은 사각모양의 하나의 판 형상으로, 이의 내면에는 다수의 LED어셈블리(180) 각각에 대응되는 다수의 삽입홈(150a)이 형성되어, 이러한 다수의 삽입홈(150a) 각각에 다수의 LED 어셈블리(180) 각각이 안착되게 된다.
상기 다수의 삽입홈(150a) 각각은 커버버툼(150)의 전면으로부터 배면방향으로 돌출되어 다수의 LED어셈블리(180) 각각이 배열되는 위치를 가이드하는 역할을 한다.
이러한 삽입홈(150a)은 LED인쇄회로기판(184)의 두께에 대응되는 깊이로 형성되어 LED어셈블리(180)의 LED인쇄회로기판(184)이 삽입홈(150a)의 외부로 돌출되지 않도록 한다.
또한, 커버버툼(150)은 이의 적어도 두 가장자리가 비스듬하게 절곡 상승되어 그 내부로 백라이트 유닛(120)이 안착될 수 있는 소정공간을 형성할 수 있다.
또는, 커버버툼(150)의 서로 대향하는 양단 가장자리로 한 쌍의 바 형태의 사이드서포트(미도시)가 결합되고, 사이드서포트(미도시)를 제외한 나머지 두 가장자리는 사이드서포트(미도시)와 높이를 같이하도록 비스듬하게 절곡 상승되어 그 내부로 백라이트 유닛(120)이 안착될 수 있는 소정공간을 형성할 수 있다.
여기서, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑 케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버라 일컬어지기도 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 액정표시장치모듈(100)은 LED 어셈블리(180)별 또는 소정 개수의 LED(182)별로 나뉘어 분할 구동을 수행할 수 있는데, LED어셈블리(180) 또는 각각의 LED(182)를 순차적으로 온/오프(on/off) 구동시켜 백라이트 분할 구동을 구현함으로써 보다 생동감 있는 영상 표현을 할 수 있다.
이렇게 다수의 LED(182)를 통해 영역 별로 백라이트 분할 구동을 하여 각 영역 별로 발광된 빛만을 액정패널(110)의 특정영역에 공급함으로써 액정패널(110)이 구현하는 영상에서 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해 줄 수 있다. 이에 따라, 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있어 생동감 있는 영상을 구현할 수 있게 된다.
또한, 영상에 맞는 밝기를 조정할 수 있어, 어두운 밝기를 갖는 영상은 어두운 밝기의 광을 갖도록 함으로써, 백라이트 유닛(120)의 소비전력을 감소시킬 수도 있다.
이하에서는, 본 발명에 따라 서로 체결 고정된 도광판과 LED어셈블리의 간의 관계를 도면을 참고하여 상세히 살펴보도록 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 단면 일부를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈에서 도광판이 이동될 경우에 도광판과 광원의 모습을 보여주는 도면으로, 도 2 내지 도 4를 참조한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 커버버툼(150)의 다수의 삽입홈(150a) 각각에 다수의 LED어셈블리(180)가 안착되고, 다수의 LED어셈블리(180) 각각의 LED인쇄회로기판(184)의 상부로 다수의 제1관통홀(121a)과 다수의 제2관통홀(121b)이 형성된 반사판(121)이 안착됨에 따라 다수의 LED(182) 각각이 다수의 제1관통홀(121a)을 통해 반사판(121) 상부로 노출되게 된다.
여기서, 다수의 LED어셈블리(180) 각각의 LED인쇄회로기판(184)에는 이의 양 가장자리(도 3의 184-1, 184-2)를 따라 다수의 고정홀(184a) 각각이 서로 엇갈리도록 구비된다.
그리고 반사판(121)의 상부로 도광판(123)이 위치되는데, 상기 도광판(123)은 다수의 LED어셈블리(180) 각각에 대응되어 다수의 LED(182)가 삽입되기 위한 다수의 LED홈(210)과, LED인쇄회로기판(184)의 다수의 고정홀(184a) 각각에 대응되는 다수의 돌기(220)를 구비한다. 여기서, 다수의 돌기(220) 각각은 다수의 LED홈(210) 각각의 양 가장자리(도 4의 212, 214)를 따라 커버버툼(150)을 향하는 방향으로 연장된다.
이와 같이 다수의 고정홀(184a)과 이에 대응되는 다수의 돌기(220)가 양 가장자리를 따라 서로 엇갈리도록 형성됨으로써, 도면의 단면 형상에서 보면 LED홈(210)의 일 측으로만 고정홀(184a)과 이에 대응되는 돌기(220)가 도시된다.
한편, 도광판(123)이 반사판(121)의 상부로 안착되면서 도광판(123)에 형성된 다수의 돌기(220) 각각이 다수의 제2관통홀(121b) 각각을 통과하면서 LED인쇄회로기판(184)에 형성된 다수의 고정홀(184a)에 각각 삽입됨으로써 도광판(123)과 LED어셈블리(180)가 서로 체결 고정되게 된다.
이후, 휘도를 균일하게 해주는 확산판(124)이 도광판(123)의 상부로 안착되게 된다.
이와 같이 모듈화된 후, 도광판(123)이 외부의 온도 변화에 의해 열팽창 또는 수축을 하며, 도 6에 도시된 바와 같이 a방향으로 이동하게 되면, 도광판(123)과 LED어셈블리(180) 간의 체결에 따라 LED어셈블리(129)가 함께 a방향으로 이동하게 됨으로써 도광판(123)과 LED어셈블리(180) 간의 정렬 위치가 틀어지지 않고 유지되어 액정표시장치 화면의 균일도를 유지할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 단면 일부를 보여주는 도면이다. 여기서는, 도광판에 형성되는 다수의 돌기와 LED인쇄회로기판에 형성되는 다수의 고정홀 각각이 양 가장자리를 따라 서로 마주보도록 형성될 경우를 보여주기 위한 것으로, 도 2 내지 도 5를 참조하며 이와 동일한 구성에 동일 부호를 부여한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 커버버툼(150)의 다수의 삽입홈(150a) 각각에 다수의 LED어셈블리(180)가 안착되고, 다수의 LED어셈블리(180) 각각의 LED인쇄회로기판(184)의 상부로 다수의 제1관통홀(121a)과 다수의 제2관통홀(121b)이 형성된 반사판(121)이 안착됨에 따라 다수의 LED(182) 각각이 다수의 제1관통홀(121a)을 통해 반사판(121) 상부로 노출되게 된다.
여기서, 다수의 LED어셈블리(180) 각각의 LED인쇄회로기판(184)에는, 도 3에 도시된 바와 달리 양 가장자리(도 3의 184-1, 184-2)를 따라 다수의 고정홀(184a) 각각이 서로 마주보도록 구비된다. 이에 따라, 양 가장자리(도 3의 184-1, 184-2)를 따라 형성된 다수의 고정홀(184a)은 중심을 기준으로 서로 대칭되게 된다.
그리고 반사판(121)의 상부로 도광판(123)이 위치되는데, 상기 도광판(123)은 다수의 LED어셈블리(180) 각각에 대응되어 다수의 LED(182)가 삽입되기 위한 다수의 LED홈(210)과, LED인쇄회로기판(184)의 다수의 고정홀(184a) 각각에 대응되는 다수의 돌기(220)를 구비한다. 여기서, 다수의 돌기(220) 각각은 다수의 LED홈(210) 각각의 양 가장자리(도 4의 212, 214)를 따라 커버버툼(150)을 향하는 방향으로 연장된다.
이와 같이 다수의 고정홀(184a)과 이에 대응되는 다수의 돌기(220) 각각이 양 가장자리를 따라 서로 동일한 선상에 위치하여 서로 마주보도록 형성됨으로써, 도면의 단면 형상에서 보면 LED홈(210)의 양 측으로 고정홀(184a)과 이에 대응되는 돌기(220)가 도시된다.
한편, 도광판(123)이 반사판(121)의 상부로 안착되면서 도광판(123)에 형성된 다수의 돌기(220) 각각이 다수의 제2관통홀(121b) 각각을 통과하면서 LED인쇄회로기판(184)에 형성된 다수의 고정홀(184a)에 각각 삽입됨으로써 도광판(123)과 LED어셈블리(180)가 서로 체결 고정되게 된다.
이 후, 휘도를 균일하게 해주는 확산판(124)이 도광판(123)의 상부로 안착되게 된다.
이와 같이 모듈화된 후, 도광판(123)이 외부의 온도 변화에 의해 열팽창 또는 수축을 하며 유동되어도, LED어셈블리(180)가 함께 유동하게 됨으로써 도광판(123)과 LED어셈블리(180) 간의 정렬 위치가 틀어지지 않고 유지되어 액정표시장치 화면의 균일도를 유지할 수 있게 된다.
본 발명에 따라 LED인쇄회로기판에 다수의 고정홀을 형성하고, 이에 대응되는 다수의 돌기를 도광판에 형성함으로써 도광판과 LED어셈블리가 서로 체결 고정되게 된다.
이에 따라 종래와 같이 LED인쇄회로기판을 양면 접착테이프를 통해 커버버툼 상에 접착 고정시킬 필요가 없어 부품과 조립공정 비용 및 시간을 절감할 수 있게 된다.
특히, 도광판이 주위환경에 의해 열팽창 또는 수축하여 유동될 시에 LED어셈블리도 도광판과 같이 유동됨으로써 LED의 중심이 틀어지지 않고 유지됨에 따라 액정표시장치 화면에서의 휘도가 균일하게 유지되게 된다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110: 액정패널 120: 백라이트 유닛
121: 반사판 121a: 제1관통홀
121b: 제2관통홀 123: 도광판
210: LED홈 220: 돌기
124: 확산판 126: 다수의 광학시트들
150: 커버버툼 150a: 삽입홈
180: LED어셈블리 182: LED
184: LED인쇄회로기판 184a: 고정홀

Claims (11)

  1. 액정패널과;
    다수의 LED가 인쇄회로기판에 장착된 다수의 LED 어셈블리와, 상기 인쇄회로기판의 상부로 위치되는 반사판과, 상기 반사판의 상부로 구비되는 도광판과, 상기 도광판의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들을 포함하는 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛의 배면으로 위치되는 사각판 형상으로, 전면으로 상기 다수의 LED 어셈블리 각각이 안착되기 위한 다수의 삽입홈이 구비된 커버버툼
    을 포함하고,
    상기 도광판은 두께를 갖는 판(plate) 형상으로, 빛이 발산되는 상부면은 플랫(flat)하며, 상기 상부면의 반대측에 구비되는 하부면에는
    상기 다수의 LED어셈블리 각각에 대응되는 다수의 LED홈과, 상기 다수의 LED홈 각각의 양 가장자리를 따라 상기 하부면으로부터 상기 커버버툼을 향하는 방향으로 돌출된 다수의 돌기를 구비하고,
    상기 인쇄회로기판은 상기 다수의 돌기 각각에 대응되는 위치에 상기 다수의 돌기 각각이 삽입되기 위한 다수의 고정홀을 구비하며,
    상기 다수의 삽입홈은 상기 인쇄회로기판의 두께에 대응되는 깊이를 가지며, 상기 LED홈은 상기 하부면으로부터 요입된 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 돌기는
    상기 다수의 LED홈 각각의 양 가장자리를 따라 서로 엇갈리도록 돌출되거나, 서로 마주보며 돌출되는 액정표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 돌기는
    상기 반사판과 상기 인쇄회로기판의 두께를 합한 길이를 갖는 액정표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반사판은
    상기 다수의 LED 각각에 대응되어 상기 다수의 LED 각각이 관통되기 위한 다수의 제1관통홀과, 상기 다수의 돌기 각각에 대응되는 다수의 제2관통홀을 포함하는 액정표시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은
    FR-4(Flame Retardant type-4) 인쇄회로기판, 세라믹(Ceramic) 인쇄회로기판, 연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board:FPCB) 및 방열기능을 구비한 메탈코어인쇄회로기판(Metal Core Printed Circuit Board) 중 하나에 해당되는 액정표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판은
    폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate:PMMA) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 폴리스틸렌(polystyren:PS)이 혼합된 폴리메타크릴스틸렌(polymethacrylstyrene:MS) 수지로 이루어지는 액정표시장치.
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