KR101920760B1 - 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치모듈을 공개한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 액정패널에 연결되는 회로기판상에 LED 어레이를 실장하여 슬림화를 구현한 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 모듈은, 표시영역 및 그 일단에 형성되는 비표시영역으로 이루어지는 액정패널과, 비표시영역의 일측단에 본딩되는 회로기판과, 표시영역 및 비표시영역이 전면에서 안착되는 제1 및 제2 안착부를 가지는 가이드 패널과, 제1 안착부의 내측으로 액정패널의 배면에 배치되는 광학시트와, 제1 안착부에 대응하여 상기 가이드 패널의 배면에 부착되는 반사판, 그리고, 회로기판에 실장되어 회로기판이 하부방향으로 휘어짐에 따라 제2 안착부의 배면으로 결합되는 LED 어레이를 포함한다.
이에 따라, 본 발명은 백라이트 유닛의 LED 패키지를 액정패널을 위한 회로패턴이 형성된 플렉서블 재질의 회로기판에 실장하고, 이를 액정표시장치의 모듈화시 이를 가이드 패널의 하부방향으로 휘어 결합함으로서, 액정패널 및 백라이트 유닛에 포함되는 회로기판을 통합하여 제조비용을 절감하고, 액정표시장치모듈의 슬림화를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈{LIQUID CRYSTAL DISPLAY MODULE INCULDING BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 액정표시장치모듈에 관한 것으로, 액정패널에 연결되는 회로기판상에 LED 어레이를 실장하여 슬림화를 구현한 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈에 관한 것이다.
휴대폰(Mobile Phone), 노트북컴퓨터와 같은 각종 포터블 장치(potable device) 및, HDTV 등의 고해상도, 고품질의 영상을 구현하는 정보전자장치가 발전함에 따라, 이에 적용되는 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 수요가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 활발히 연구되었지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시장치(LCD)가 각광을 받고 있다.
전술한 액정표시장치는 수동형 투과표시소자를 이용한 것으로, 액정분자의 굴절률 이방성에 의해 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 화면상에 표시하게 된다. 따라서, 통상의 액정표시장치에서는 영상의 표시를 위해 액정층에 빛을 제공하는 백라이트 유닛(backlight unit)이 구비되며, 백라이트 유닛은 광원의 구조에 따라 크게 두 종류로 구분된다.
하나는 직하형(direct type)방식으로 광원인 램프가 액정패널의 배면에 위치하여 하부에서 패널방향으로 직접 빛을 조사하는 방식이고, 다른 하나는 측면형(edge type)방식으로 램프가 액정패널의 측면에 위치하여 광학시트 등을 통해 빛의 방향을 패널방향으로 전환하여 제공하는 방식이다.
전술한 직하형 방식은 램프로부터 출사된 빛이 직접 액정패널에 공급되므로 대면적의 패널에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 고휘도가 가능하다는 장점 때문에 대화면 TV용 액정패널을 제작하는데 주로 적용되고 있다.
반면, 측면형 방식은 액정패널의 측면에 설치되어 광학시트인 반사판과 도광판을 통해 액정패널로 빛을 공급하게 되며, 이에 따라 직하형 방식에 비해 대면적의 액정패널에 적용하기 어려울 뿐만 아니라 도광판을 통해 광이 공급되므로 고휘도를 얻기 어려운 구조이다. 그러나, 백라이트 유닛이 측면에 위치함으로 액정표시장치모듈의 두께를 얇게 구현할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 이러한 측면형 방식은 얇은 두께의 표시장치가 요구되는 포터블 기기 등에 구비되는 액정표시장치의 백라이트 유닛에 주로 적용된다.
도 1은 종래의 측광형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈의 분해사시도이다.
도시한 바와 같이 종래의 액정표시장치모듈은, 화상을 표시하는 액정패널과, 이에 빛을 제공하는 백라이트 유닛, 그리고 이를 모듈화하는 가이드 패널로 이루어진다.
액정패널(10)은 어레이 기판(11) 및 컬러필터 기판(12)이 소정거리 이격되어 합착되고 그 사이에 개재되는 액정층으로 이루어진다. 또한, 어레이 기판(11)에는 구동IC(15)가 실장되고, 이와 전기적으로 연결되는 플렉서블 기판(16) 및 구동회로기판(17)에 의해 제어 및 영상신호를 인가받게 된다.
컬러필터 기판(12)은 RGB색상을 표시하기 위한 컬러필터기판으로서 컬러필터층과 블랙매트릭스(BM)가 형성된다. 구동IC(15)는 적어도 화소에 데이터신호를 제공하는 데이터 구동부를 포함할 수 있으며, 외부시스템 및 전원공급부 등과 연결된다.
백라이트 유닛은 LED 어레이(20), 도광판(31), 광학시트(34) 및 반사판(36)으로 이루어진다. 여기서, LED 어레이(20)는, 전술한 액정패널(10)의 하부로 일 측면에 배치되어 빛을 방출하는 복수의 광원인 LED 패키지(21)와, LED 패키지(21)가 일렬로 본딩되는 LED 기판(27)을 포함하고, LED 기판(27)의 일 단에서 연장된 연결부(29)를 통해 전원공급부와 전기적으로 연결된다.
또한, 백라이트 유닛의 도광판(31)은 액정패널(10)의 하부에 대응하도록 배치되어 LED 패키지(21)로부터 방출되는 빛을 손실없이 액정패널(10)의 방향으로 인도하는 역할을 한다.
광학시트(34)는 도광판(31)에서 출사된 빛을 확산시키는 확산시트와, 이 확산시트에 의해 확산된 빛을 집광하여 액정패널(10)의 전 영역에 균일한 빛이 공급되도록 하는 복수의 프리즘시트로 이루어진다.
이러한 백라이트 유닛은 가이드 패널(40) 내부로 실장되고, 가이드 패턴의 배면으로 반사판(36)이 부착되며, 또한, 백라이트 유닛이 실장된 가이드 패널(40)의 전면으로는 액정패널(10)이 차광테이프(45) 등을 통해 안착될 수 있다.
이러한 구조에 따라, 종래의 액정표시장치모듈은 액정패널(10) 및 LED 어레이(20)에 각각 별도로 회로기판이 구비되어 각 측면으로 구동회로기판(17) 및 LED 기판(27)이 배치됨에 따라, 가이드 패널과 기판간의 최소결합마진을 확보해야 함으로 베젤(bezel)영역이 확장되어 모듈의 슬림화를 구현하기 어렵고, 또한 각각 별도의 기판을 구비함에 따라, 공정이 추가되며 제조비용이 상승하게 된다.
본 발명은 액정패널 및 백라이트 유닛에 각각 별도로 구비되는 회로기판을 통합함으로서 제조비용을 절감하고, 액정표시장치모듈의 슬림화를 구현하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 액정패널 및 백라이트 유닛의 회로기판을 통합하는 경우, 종래 대비 내부구조 변경에 따라 증가하는 광 손실을 최소화하는 구조를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈은, 표시영역 및 상기 표시영역의 일단에 형성되는 비표시영역으로 이루어지는 액정패널; 상기 비표시영역의 일측단에 본딩되는 회로기판; 상기 표시영역 및 비표시영역이 전면에서 안착되는 제1 및 제2 안착부를 가지는 가이드 패널; 상기 제1 안착부의 내측으로 상기 액정패널의 배면에 배치되는 광학시트; 상기 제1 안착부에 대응하여 상기 가이드 패널의 배면에 부착되는 반사판; 및 상기 회로기판에 실장되고 상기 회로기판이 하부방향으로 휘어짐에 따라 제2 안착부의 배면으로 결합되는 LED 어레이를 포함한다.
상기 비표시영역은, 전면에 구동IC가 실장되는 것을 특징으로 한다.
상기 비표시영역은, 적어도 하나의 면에 광반사 부재가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 광반사 부재는 백색 및 흑색의 접착식 테이프 중, 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 광반사 부재는 상기 LED 어레이와 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 LED 어레이는 복수의 LED 패키지를 포함하고, 상기 회로기판은 상기 LED 패키지의 발광면에 인접하여 반사체가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 안착부는, 상기 복수의 LED 패키지가 각각 삽입되어 출광하는 빛을 반사시키는 램프 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 램프 홈은, 상부면에 흑색의 차광 테이프가 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기 회로기판은 길이방향과 수직한 방향으로 휘어짐이 가능한 플랙서블(flexible)기판으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
상기 광학시트는, 상기 LED 어레이의 발광면과 일측면이 마주보는 도광판; 및 상기 도광판의 전면에 배치되어 상기 도광판으로부터 입사되는 빛을 확산 및 집광하여 상기 액정패널로 출광시키는 확산 및 프리즘시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 백라이트 유닛의 LED 패키지를 액정패널을 위한 회로패턴이 형성된 플렉서블 재질의 회로기판에 실장하고, 이를 액정표시장치의 모듈화시 이를 가이드 패널의 하부방향으로 휘어 결합함으로서, 액정패널 및 백라이트 유닛에 포함되는 회로기판을 통합하여 제조비용을 절감하고, 액정표시장치모듈의 슬림화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 회로기판이 통합된 액정표시장치의 액정패널에 별도의 광반사 부재를 구비함으로서, 광 효율을 보다 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 측광형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈의 분해사시도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈의 분해사시도이다.
도 2b는 본 발명의 조립된 액정표시장치모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 회로기판의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4a는 종래 조립된 액정표시장치모듈의 배면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 배면에서 백라이트 유닛을 제거한 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 단면 일부를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈을 설명하면 다음과 같다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈의 분해사시도이고, 도 2b는 본 발명의 조립된 액정표시장치모듈의 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈은 화상을 표시하는 액정패널과, 이에 빛을 제공하는 백라이트 유닛, 그리고 이를 모듈화하는 가이드 패널로 이루어진다.
액정패널(100)은 어레이 기판(111) 및 컬러필터 기판(112)이 소정거리 이격되어 합착되고 그 사이에 개재되는 액정층(미도시)으로 이루어진다. 또한, 어레이 기판(111)에는 구동IC(115)가 실장되어 그로부터 제어 및 영상신호가 인가됨에 따라 화상을 구현한다.
액정패널(100)을 구성하는 어레이 기판(111)에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터와, 각종 배선 및 화소전극이 형성된다. 컬러필터 기판(112)은 RGB색상을 표시하기 위한 컬러필터기판으로서 컬러필터층과 블랙매트릭스(BM)가 형성된다. 구동IC(115)는 전술한 박막트랜지스터를 구동하기 위한 게이트신호를 제공하는 게이트구동IC와, 화소전극에 데이터신호를 제공하는 데이터구동IC 중, 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 어레이 기판(111)의 일측단에 본딩되는 회로기판(217)을 통해 외부시스템 및 전원공급부(미도시)등과 전기적으로 연결된다.
전술한 액정패널(100)의 구조에 대하여 상세하게 설명하면, 어레이 기판(111)에는 일 방향으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트배선과 데이터배선이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 박막트랜지스터가 형성되어 있다. 또한, 박막트랜지스터는 게이트라인과 접속되는 게이트전극, 및 게이트 전극의 상부에 비정질실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 반도체층 위에 형성되고 데이터배선 및 화소전극에 전기적으로 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어지며, 스위칭 소자로서의 역할을 수행한다.
컬러필터 기판(112)은 적(Red), 녹(Green) 및 청(Blue)의 색상을 구현하는 다수의 서브컬러필터로 구성된 컬러필터, 각 서브 컬러필터를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(BM)로 이루어진다.
이러한 어레이 및 컬러필터 기판(111, 112)은, 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 서로 대향하며 소정거리 이격되어 합착됨으로서 액정패널(100)을 구성하게 된다. 또한, 도시하지는 않았지만, 합착된 어레이 및 컬러필터 기판(111, 112)의 외측면에는 입사 및 출력되는 빛을 선편광하는 편광판(미도시)이 부착된다.
이러한 구조에 따라, 액정패널(100)은 전술한 스위칭 소자 및 전극에 의해 영상을 표시하는 표시영역과, 표시영역을 둘러싸는 비표시영역으로 나누어진다.
백라이트 유닛은 LED 어레이(120), 도광판(131), 광학시트(134) 및 반사판(136)으로 이루어진다.
LED 어레이(120)는, 전술한 액정패널(100)의 하부로 일 측면에 배치되어 빛을 방출하는 복수의 광원인 LED 패키지(121)을 포함하며, 이러한 LED 패키지(121)는 일렬로 액정패널(100)에 본딩된 회로기판(127)에 실장된다.
여기서, 광원인 LED 패키지(121)는 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 단색광을 발광하는 R, G, B LED소자 또는 하나의 소자가 백색광을 발광하는 WLED 소자가 사용될 수 있다.
단색광을 발광하는 LED 패키지가 배치되는 경우, R, G, B의 단색광 LED 패키지를 교번으로 일정한 간격을 갖도록 배치하여 이로부터 발광하는 단색광을 백색광으로 혼합한 후 액정패널(100)로 제공하게 되며, 백색광을 발광하는 LED 패키지가 배치되는 경우, 복수의 LED 패키지(121)를 일정 간격으로 배치하여 백색광을 액정패널(100)로 제공하게 된다.
전술한 바와 같이, LED 어레이(120)를 구성하는 LED 패키지(121)는 회로기판(127)에 본딩된다. 회로기판(127)은 구동IC(115) 및 LED 패키지(121)와 일면에 형성되는 전극 및 배선들을 통해 전기적으로 연결하고, 각 전극은 제1 기판부(127)의 일측면에서 연장된 연결부를 통해 액정표시장치모듈의 배면으로 구비되는 외부전원 등과 전기적으로 접속된다. 이를 위해, 연결부에는 커넥터(119)등이 구비될 수 있다. 여기서, LED 패키지(121)는 회로기판(127)의 배면방향에 배치되게 된다.
따라서, 회로기판(127)의 배면으로 배치된 LED 패키지(121)는 상부면을 향하게 되어 가이드 패널(140)의 램프홀(143)의 내부로 삽입된다. 이때, LED 패키지(121)의 발광면은 가이드 패널(140)의 내측방향을 향하게 된다.
그리고, LED 패키지(121)의 발광면은 가이드 패널(140)의 내부에 실장되는 도광판(131)의 적어도 하나의 측면과 마주보게 된다. 이에 따라, LED 어레이(121)로부터 출광한 빛은 도광판(131)의 측면으로 입사된다.
도광판(131)은 액정패널(100)의 하부에 대응하도록 배치되어 LED 어레이(121)로부터 방출되는 빛을 가능한 손실없이 액정패널(100)의 방향으로 인도하는 역할을 한다. 도광판(131)으로 입사된 빛은 내측에 첨가된 확산제에 의해 굴절 및 반사를 반복하여 타 측면까지 진행한 후, 도광판(131)의 상부로 출사하게 된다.
광학시트(134)는 도광판(131)에서 출사된 빛을 확산시키는 확산시트와, 이 확산시트에 의해 확산된 빛을 집광하여 액정패널(100)의 전 영역에 균일한 빛이 공급되도록 하는 복수의 프리즘시트로 이루어진다.
여기서, 통상적으로 확산시트는 1매가 구비되지만 프리즘시트는 프리즘이 x,y축 방향으로 수직으로 교차하는 제1 프리즘시트 및 제2 프리즘시트를 구비하여 x,y축 방향에서 광을 굴절시켜 빛의 직진성을 향상시키도록 구성된다.
그리고, 도광판(131)의 배면으로는 하부로 출사되는 빛을 반사시켜 다시 도광판(131) 방향 즉, 상부의 액정패널(100) 방향으로 진행하도록 하는 반사판(136)이 배치되며, 가이드 패널(140)의 하부에 부착되어 광 효율을 높이고 액정표시장치모듈의 배면을 지지하게 된다.
전술한 가이드 패널(140)은 직사각형 틀 형태로서, 일측면에는 LED 어레이(121)가 삽입되는 램프홀(143)이 형성되어 있으며 상부에는 차광테이프(145)에 의해 액정패널(100)이 부착되고 내측으로는 후술하는 도광판(131) 및 복수의 광학시트(134)가 적층된 형태로 실장된다. 하부로는 반사판(136)가 부착된다. 이러한 가이드 패널(140)은 이중의 사출형성(Injection molding)방식으로 형성되는 합성수지로 이루어질 수 있다.
여기서, 전술한 차광테입(145)은 액정패널(100)과 가이드 패널(140)을 부착 및 고정하는 역할 뿐만 아니라, 광학시트(134)로부터 출광되는 빛을 외부로 새어나가지 못하게 차단하는 역할도 수행한다.
그리고, 액정패널(100)이 가이드 패널(140)의 상면에 안착함에 따라, LED 패키지(211)가 본딩된 회로기판(127)은 가이드 패널(140)의 외측으로 빠져나오게 되고, 회로기판(127)로부터 연장된 플렉서블 기판(116)이 휘어짐에 따라 가이드 패널(140)의 외측면을 감싸는 형태로 배면으로 결합되게 된다.
이러한 구조에 따라, 본 발명의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈은 액정패널과 백라이트 유닛의 회로기판을 통합하여 하나의 기판으로 구현함으로서 각각 별도로 구비하는 경우 보다 액정표시장치모듈의 베젤을 줄이고, 제조비용을 절감할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 이용되는 회로기판의 구조를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 회로기판의 일 예를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치모듈의 회로기판은 구동IC의 구동을 위한 구동회로기판 및 LED 어레이(120)가 통합된 구조이다.
도시한 바와 같이, 회로기판은 복수의 LED 패키지(121) 및 LED 패키지(121)가 본딩되는 회로기판(127)과, 액정패널(도 2a의 100)의 일 측단에 본딩되는 플렉서블 기판(116)과, 외부 시스템 및 전원공급부(미도시)와 연결되는 연결부(118)을 포함한다.
먼저, 회로기판(127)은 종래의 LED 어레이(120) 기능을 포함하며, 복수의 LED 패키지(121)가 일렬로 배치된다. 또한, LED 패키지(121)의 발광면 방향 즉, LED 패키지(121)를 중심으로 제2 기판부(116)와 반대방향에는 회로기판(127)의 표면을 향하는 빛을 반사시키는 반사체(124)가 회로기판(127)의 길이방향과 나란한 방향으로 형성되어 있다.
이러한 반사체(124)는 LED 패키지(121)으로부터 각각 출광되는 빛을 회로기판(127)가 흡수하지 못하도록 반사시켜 백라이트 유닛의 휘도를 개선하기 위한 것이다. 반사체(124)는 백색의 접착 테이프를 부착하거나, 또는 백색의 반사율이 높은 물질을 도포하여 형성할 수 있다. LED 패키지(121)를 중심으로 반사체(124)의 반대편에는 저항 등의 각종 회로소자 및 패턴들이 구비되어 있다.
전술한 회로기판(127)은 리지드 회로기판(rigid PCB) 또는 리지드-플렉서블 회로기판(rigid-flexible PCB)의 리지드부로 구현될 수 있다.
또한, 회로기판(127)에는 LED 패키지(121)의 전기적 연결을 위한 배선이 형성되어 있으며, 이는 회로기판(127)의 길이방향으로 연장된 연결부(118)의 배선(113)들과 연결된다. 또한, 배선(113)은 연결부(118)의 끝단에 형성된 커넥터(119)를 통해 외부 시스템 및 전원공급부와 전기적으로 연결된다. 회로기판(127)의 길이방향과 수직한 방향으로는 플렉서블 기판(flexible PCB)(116)이 연장되어 있다.
여기서, 연결부(118)는 외부 시스템과의 연결이 용이하도록 회로기판(127)과 수직으로 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
플렉서블 기판(116)은 끝단에 회로기판(127)의 각종 배선(113) 및 회로소자(125)들과 전기적으로 연결되며, 액정패널의 어레이 기판에 본딩되는 패드(123)가 형성되어 있다.
이러한 구조의 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치모듈은 회로기판 (127)에 LED 어레이가 실장되고 플렉서블 기판(116)이 액정패널에 본딩되며, 액정패널을 가이드 패널에 안착한 후, 플렉서블 기판(116)을 가이드 패널의 배면방향으로 휘어지도록 하여 회로기판(127)을 가이드 패널의 배면으로 결합시킴으로서, 구동IC의 기판과, LED 어레이의 기판을 하나의 회로기판에 통합할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치모듈은 종래와 대비하여 볼 때, LED 어레이가 가이드 패널내에 실장되는 것을 동일하나, LED 기판이 가이드 패널의 내측에 수직으로 세워져 밀착되는 것이 아닌, LED 기판이 바닥면과 평행하게 결합되는 것으로, LED 패키지가 삽입되는 면적이 넓다. 이에 따라, 상부에서 액정패널의 측단과 중첩되는 부분이 최소화 되어야 하며, 그 중첩되는 부분에서 광 누설이 발생할 수 있다.
도 4a는 종래 조립된 액정표시장치모듈의 배면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 배면에서 백라이트 유닛을 제거한 구조를 도시한 도면이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치모듈은 가이드 패널(40)내에 백라이트 유닛이 실장되고 그 상부로 액정표시패널이 안착된 예로서, 배면에는 반사판(36)만이 배치되어 하부로 드러나는 부분없이 전 영역을 반사판(36)이 덮게 된다.
이와 대비하여, 도 4b 에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치모듈에서는 LED 어레이가 가이드 패널(140)의 배면에 배치됨에 따라, 반사판(136)이 LED 어레이가 결합되는 부분만큼 절단되어 있다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에서는 가이드 패널(140)을 액정패널의 표시영역(A/A), 광학시트 및 반사판에 대응하는 제1 안착부(142)와, 액정패널의 비표시영역(N/A) 및 LED 어레이에 대응하는 제2 안착부(141)로 구분할 수 있다. 도시한 바와 같이, 제2 안착부(141)에는 LED 어레이의 각 LED 패키지가 삽입되는 램프홀(143)이 형성되며, 그의 상부 즉, 액정패널의 비표시영역에는 타 광학시트 및 다른 구성요소가 배치되지 않음을 알 수 있다.
여기서, 액정패널의 비표시영역에는 구동IC만이 배치될 뿐, 어레이 기판과는 중첩되는 구성요소가 존재하지 않으며, 따라서 투명기판인 액정패널의 어레이 기판을 통해 LED 램프로부터 출사되는 빛이 누설되는 것을 방지할 수 없게 된다. 이하, 도면을 참조하여 회로기판 통합형 액정표시장치모듈에서 LED 어레이가 배치되는 부분에서 발생하는 빛의 누설을 방지한 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈을 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 구조를 도시한 도면이다. 도 5에서는 회로기판이 본딩된 액정패널을 가이드 패널에 안착시키기 전 일 예를 도시하였다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치모듈은 편광필름(219)이 부착된 액정패널(200) 및 이의 일측단에 본딩된 회로기판을 포함하고, 회로기판은 복수의 LED 패키지(221) 및 LED 패키지(221)가 본딩되는 회로기판(227)과, 액정패널(200)의 일 측단에 본딩되는 플렉서블 기판(216)과, 외부 시스템 및 전원공급부(미도시)와 연결되는 연결부(280)을 포함한다.
먼저, 회로기판(227)은 LED 어레이(120)로서 복수의 LED 패키지(221)가 일렬로 배치된다. 또한, LED 패키지(221)의 발광면 방향으로 플렉서블 기판(216)과 반대방향에는 회로기판(227)의 표면을 향하는 빛을 반사시키는 반사체(224)가 회로기판(227)의 길이방향과 나란한 방향으로 형성되어 있다. 여기서, 반사체(224)는 백색의 접착 테이프를 부착하거나, 또는 백색의 반사율이 높은 물질을 도포하여 형성할 수 있다.
또한, LED 패키지(221)를 중심으로 반사체(224)의 반대편에는 저항 등의 각종 회로소자 및 패턴들이 구비되어 있으며, 회로기판(227)에는 LED 패키지(221)의 전기적 연결을 위한 배선이 형성되어 있다. 이는 회로기판(227)의 길이방향으로 연장된 연결부(280)의 배선(230)들과 연결된다. 또한, 배선(230)은 연결부(280)의 끝단에 형성된 커넥터(290)를 통해 외부 시스템 및 전원공급부와 전기적으로 연결된다. 여기서, 연결부(280)는 외부 시스템과의 연결이 용이하도록 회로기판(227)와 수직으로 절곡된 형태로 형성될 수 있다.
플렉서블 기판(216)은 끝단에 회로기판(227)의 각종 배선(230) 및 회로소자들과 전기적으로 연결되며, 액정패널의 어레이 기판에 패드를 통해 본딩된다.
여기서, 회로기판(227)은 리지드 회로기판(rigid PCB) 또는 리지드-플렉서블 회로기판(rigid-flexible PCB)의 리지드부로 구현될 수 있다.
특히, 액정패널(200)와 플렉서블 기판(216)이 접촉하는 지점, 즉 액정패널(200)의 비표시영역에는 광반사 부재(255)가 형성된다. 이러한 광반사 부재(255)는 액정패널(200)의 전면 또는 배면 중, 어느 하나에 형성될 수 있으며, 하부의 LED 패키지(미도시)로부터 입사되는 빛을 다시 반사시키는 역할을 한다. 이러한 광반사 부재(255)로는 백색의 접착식 테이프가 이용될 수 있다.
또한, 광반사 부재(255)가 액정패널(200)의 배면에 형성되는 경우, 액정패널(200)의 전면으로 이와 대향하는 위치에 흑색의 접착식 테이프(미도시)가 더 형성될 수 있다. 이러한 흑색의 접착식 테이프는 관찰자가 액정패널(200)의 상부에서 바라보았을 때, 누설되는 빛을 차단하는 역할을 하게 된다.
이하, 전술한 액정패널이 실장된 일 예의 단면을 통해 본 발명의 제2 실시예의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈을 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 단면 일부를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈은 화상을 표시하는 액정패널과, 이에 빛을 제공하는 백라이트 유닛, 그리고 이를 모듈화하는 가이드 패널로 이루어진다.
액정패널(200)은 어레이 기판(211) 및 컬러필터 기판(212)이 소정거리 이격되어 합착되고 그 사이에 개재되는 액정층으로 이루어진다. 이러한 액정패널(200)은 화상이 표시되는 표시영역(A/A)과, 표시영역(A/A)을 둘러싸는 비표시영역(N/A)로 이루어진다. 또한, 어레이 기판(211)에는 구동IC(215)가 실장되고, 이와 전기적으로 연결되는 플렉서블 기판(216) 및 회로기판(227)에 의해 제어 및 영상신호를 인가 받게 된다.
백라이트 유닛은 LED 어레이(220), 도광판(231), 광학시트(234) 및 반사판(236)으로 이루어진다. LED 어레이(220)는, 전술한 액정패널(200)의 하부로 일 측면에 배치되어 빛을 방출하는 복수의 광원인 LED 패키지(221)을 포함하며, 이러한 LED 패키지(221)는 액정패널(200)에 본딩된 회로기판(227)에 실장된다. 또한, LED 어레이(220)는 LED 패키지(221)의 빛샘을 방지하는 반사체(224) 및 회로소자(225)를 포함한다.
또한, 도광판(231)은 액정패널(100)의 하부에 대응하도록 배치되어 LED 어레이(221)로부터 방출되는 빛을 액정패널(100)의 방향으로 인도하는 역할을 한다. 광학시트(234)는 도광판(231)에서 출사된 빛을 확산시키고, 확산된 빛을 집광하여 액정패널(200)의 전 영역에 균일한 빛이 공급되도록 한다. 이러한 광학시트(234)는 복수의 시트로 구성될 수 있다. 그리고, 도광판(231)의 배면으로는 하부로 출사되는 빛을 반사시켜 다시 도광판(131)방향으로 진행하도록 하는 반사판(236)이 부착된다.
전술한 액정패널 및 백라이트 유닛은 가이드 패널(240)에 실장되는데, 가이드 패널(240)의 전면으로는 액정패널(200)이 안착되고 내측으로는 도광판(231) 및 복수의 광학시트(234)가 적층된 형태로 실장된다. 하부로는 반사판(236)가 부착된다. 그리고, 액정패널(200)이 가이드 패널(240)의 상면에 안착됨에 따라, LED 패키지(211)가 본딩된 회로기판(227)은 가이드 패널(240)의 외측으로 빠져 나오게 되고, 회로기판(227)으로부터 연장된 플렉서블 기판(216)이 휘어짐에 따라 가이드 패널(240)의 외측면을 감싸는 형태로 배면으로 결합되게 된다.
이러한 구조에 따라, LED 어레이(220)는 액정패널(200)의 비표시영역(N/A)과 수직으로 중첩되게 되는데, 중첩영역에서 액정패널(200)의 배면 및 전면 중, 적어도 하나의 면에는광반사 부재(255)가 형성된다.
여기서, 전술한 광반사 부재(255)는 LED 패키지(221)로부터 출광하는 빛을 반사 및 차단하기 위한 것으로, 액정패널(200)의 배면 및 전면에 각각 백색 및 흑색의 접착식 테이프를 부착하여 빛의 효율을 증가시키는 구조이다.
상세하게는, 액정패널(200)의 배면으로 부착된 백색의 접착식 테이프(255)에 의해 LED 패키지(221)로부터 입사된 빛이 도광판(231) 방향으로 반사되며, 액정패널(200)의 전면으로 부착된 흑색의 테이프(미도시)에 의해 배면으로부터 새어나오는 빛이 차단되게 된다.
따라서, LED 패키지(221)로부터 출광하는 빛 중, 도광판(231)의 측면이 아닌 액정패널(200)의 비표시영역(N/A)으로 향하는 빛은 광반사 부재(255)에 의해 반사되어 다시 도광판(231) 방향으로 진행하게 되어, 빛샘이 방지되고 광 효율이 개선되게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 액정패널 111 : 어레이 기판
112 : 컬러필터 기판 115 : 구동IC
116 : 제2 기판부 119 : 커넥터부
121 : LED 패키지 127 : 제1 기판부
131 : 도광판 134 : 광학시트
136 : 반사판 140 : 가이드 패널
143 : 램프홀 145 : 차광테이프

Claims (10)

  1. 표시영역과, 상기 표시영역의 단부에 배치된 비표시영역으로 이루어지고, 상기 비표시영역에 구동IC가 구비되는 액정패널;
    상기 표시영역과 비표시영역에 각각 제1 및 제2 안착부를 구비하는 가이드 패널;
    상기 액정패널의 배면에서 상기 제1 안착부 영역에 배치되는 하나 또는 복수개의 광학시트;
    상기 광학시트 배면에 배치되는 도광판;
    상기 도광판의 배면에 배치되는 반사판;
    일 단부가 상기 비표시영역의 단부에 연결되고, 타 단부가 절곡되면서 상기 가이드패널의 배면에 배치되는 회로기판; 및
    상기 회로기판의 타 단부에서 상기 가이드패널의 내측에 배치되는 복수의 LED 패키지와, 상기 회로기판 상에서 상기 LED 패키지의 일 측에 배치되는 회로소자와, 상기 LED 패키지의 타 측에서 상기 LED 패키지의 발광면에 인접하여 배치되는 반사체를 포함하는 LED 어레이;를 포함하고,
    상기 비표시영역에서 상기 LED 패키지와 대향하도록 상기 액정패널의 배면에 구비되는 백색 테이프와, 상기 액정패널의 상면에 구비되는 흑색 테이프를 구비하는 광반사 부재를 더 포함하는 액정표시장치모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광반사 부재는 상기 LED 어레이와 대향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 안착부는,
    상기 복수의 LED 패키지가 각각 삽입되어 출광하는 빛을 반사시키는 램프 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 램프 홈은, 상부면에 흑색의 차광 테이프가 부착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로기판은 길이방향과 수직한 방향으로 휘어짐이 가능한 플랙서블(flexible)기판으로 연장되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학시트는,
    상기 도광판의 전면에 배치되어 상기 도광판으로부터 입사되는 빛을 확산 및 집광하여 상기 액정패널로 출광시키는 확산시트와 프리즘시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
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