KR20060095144A - Light emitting diodes back-light assembly and liquid crystal display device module using thereof - Google Patents

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KR20060095144A
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Abstract

본 발명은 다수의 LED 램프를 광원(光源)으로 활용하는 직하형 백라이트어셈블리 그리고 이와 함께 모듈화되는 액정패널(liquid crystal panel)을 포함하는 액정표시장치모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display module including a direct type backlight assembly utilizing a plurality of LED lamps as a light source and a liquid crystal panel modularized therewith.

구체적으로 본 발명은 스트라이프 형태로 배열되어 전방으로 빛을 출사하는 다수의 LED 램프와; 상기 다수의 LED 램프가 관통 노출되도록 열을 이루는 다수의 투공홀과, 상기 각 열의 길이방향을 따라 그 사이사이로 돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하는 리플렉터시트와; 상기 다수의 LED 램프의 전면으로 개재되는 복수장의 광학시트를 포함하는 LED 백라이트어셈블리를 제공하고, 내면에 상기 다수의 LED 램프 그리고 상기 리플렉터 시트가 개재되는 커버버툼과; 상기 광학시트 전면으로 안착되는 액정패널과; 상기 액정패널과 상기 LED 백라이트어셈블리를 테두리하는 서포트메인과; 상기 액정패널 전면 가장자리를 테두리하는 탑커버를 포함하는 액정표시장치모듈을 제공한다.Specifically, the present invention comprises: a plurality of LED lamps arranged in a stripe shape and emitting light forward; A reflector sheet including a plurality of through holes forming a row so that the plurality of LED lamps are exposed through and at least one protrusion protruding therebetween in the longitudinal direction of each row; A cover backlight including an LED backlight assembly including a plurality of optical sheets interposed in front of the plurality of LED lamps, the plurality of LED lamps and the reflector sheets being interposed therebetween; A liquid crystal panel seated on the front surface of the optical sheet; A support main frame that borders the liquid crystal panel and the LED backlight assembly; Provided is a liquid crystal display module including a top cover bordering a front edge of the liquid crystal panel.

그 결과 LED 램프의 사용갯수 증가와 각 열 사이의 간격조절을 지양하면서도 보다 균일한 고품위의 면 광원을 구현할 수 있는 잇점이 있다.As a result, there is an advantage that a more uniform high-quality surface light source can be realized while avoiding an increase in the number of LED lamps used and spacing between rows.

Description

엘이디 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈{Light Emitting Diodes back-light assembly and liquid crystal display device module using thereof}LED backlight assembly and liquid crystal display device module using the same

도 1은 일반적인 액정표시장치모듈에 대한 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a typical liquid crystal display module.

도 2는 일반적인 액정표시장치모듈에 대한 일부 단면도.2 is a partial cross-sectional view of a general liquid crystal display module.

도 3은 일반적인 LED 백라이트어셈블리의 휘도분포를 시뮬레이션한 그래프.3 is a graph simulating the luminance distribution of a typical LED backlight assembly.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치모듈에 대한 분해사시도.4 is an exploded perspective view of a liquid crystal display module according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치모듈에 대한 일부 단면도.5 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display module according to the present invention.

도 6은 도 5의 원내부분에 대한 확대도.FIG. 6 is an enlarged view of the inner portion of FIG. 5; FIG.

도 7a 내지 도 7d는 각각 본 발명에 따른 LED 백라이트어셈블리의 휘도분포를 시뮬레이션한 그래프.7A to 7D are graphs simulating luminance distributions of LED backlight assemblies according to the present invention, respectively.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 : 액정패널 112,114 : 제 1 및 제 2 기판110: liquid crystal panel 112, 114: first and second substrate

116 : 연성회로기판 120 : 백라이트어셈블리116: flexible circuit board 120: backlight assembly

122 : 인쇄회로기판 124 : LED 램프122: printed circuit board 124: LED lamp

126 : 리플렉터시트 128 : 관통홀126: reflector sheet 128: through hole

130 : 확산플레이트 132 : 반사도트130: diffusion plate 132: reflection dot

140 : 서포트메인 150 : 커버버툼140: support main 150: cover bottom

160 : 탑커버 170 : 사이드서포트160: top cover 170: side support

180 : 돌기 182a,182b : 상승면과 하강면180: protrusion 182a, 182b: rising surface and falling surface

본 발명은 LED(Light Emitting Diode : LED) 백라이트어셈블리(back-light assembly) 및 이를 이용한 액정표시장치모듈(liquid crystal display device module)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다수의 LED 램프를 광원(光源)으로 활용하는 직하형 백라이트어셈블리 그리고 이로부터 출사된 광을 이용하여 여러 가지 화상을 구현할 수 있도록 액정패널(liquid crystal panel)과 함께 모듈화 되는 액정표시장치모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode (LED) backlight assembly and a liquid crystal display device module using the same. More specifically, a plurality of LED lamps include a light source. The present invention relates to a direct type backlight assembly that is used as a light source and a liquid crystal display module that is modularized together with a liquid crystal panel to implement various images using light emitted therefrom.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 각종 전기적 신호 정보를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 종류의 평판표시장치(Flat Panel Display device : FPD)가 소개된 바 있다.In recent years, as the society enters the information age in earnest, the display field for visually expressing various electrical signal information has been rapidly developed, and various kinds of flat panel display devices have been developed. FPD) was introduced.

이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있으며, 이들은 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 우수한 성능을 보유하고 있어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.Specific examples of such a flat panel display device include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel device (PDP), a field emission display device (FED), and an electroluminescent display device. (Electroluminescence Display device: ELD) and the like, they have excellent performance such as thinning, light weight, low power consumption, and are rapidly replacing the conventional cathode ray tube (CRT).

이중 액정표시장치는 콘트라스트비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합한 특징을 보여 노트북용 표시화면, 모니터, TV 등에서 가장 활발하게 사용되고 있는데, 이는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 화상구현원리를 갖는다. 즉, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과 전기장 내에 놓일 경우에 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.The liquid crystal display has a high contrast ratio and is suitable for displaying a moving image, and thus is used most actively in display screens, monitors, and TVs for notebooks. It has an image realization principle using optical anisotropy and polarization properties of liquid crystals. . That is, as is well known, the liquid crystal has a thin and long molecular structure, and has an optical anisotropy having an orientation in an array and a polarization property in which the direction of molecular arrangement changes depending on its size when placed in an electric field.

이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면에 투명 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 기판을 대면 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수적인 구성요소로 하며, 상기 액정패널의 두 전계생성전극 사이의 전기장 크기에 따라 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하여 빛의 투과율을 변화시킨다.The liquid crystal display device is an essential component of a liquid crystal panel in which a pair of substrates having transparent field generating electrodes formed on a surface facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween is an essential component. The transmittance of light is changed by artificially adjusting the arrangement direction of liquid crystal molecules according to the electric field size between the generating electrodes.

하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율의 변화를 외부로 발현할 수 있는 별도의 조광수단을 요구하고, 이를 위해 액정패널의 배면으로 백라이트어셈블리가 마련되어 빛을 공급한다.However, since the liquid crystal panel does not have its own light emitting element, a separate dimming means capable of expressing a change in transmittance to the outside is required. For this purpose, a backlight assembly is provided on the back of the liquid crystal panel to supply light.

이때 일반적인 백라이트어셈블리의 광원(光源)으로는 통상 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 또는 외부전극형광램프(Exterior Electrode Fluorescent Lamp : EEFL) 등의 방전램프가 주로 활용되었지만, 최근 들 어 유독성의 수은(Ag)을 사용하지 않으면서 색재현성을 향상시킬 수 있는 LED 램프를 이용하는 경우가 늘고 있다.At this time, as a light source of a general backlight assembly, a discharge lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or an external electrode fluorescent lamp (EEFL) has been mainly used. There is an increasing use of LED lamps that can improve color reproducibility without using mercury (Ag).

또한 일반적인 백라이트어셈블리는 광원의 위치에 따라 액정패널의 후방 일측 가장자리에서 빛을 출사하고 도광판을 사용해 액정패널 전면으로 진입시키는 측광방식(side light type) 또는 액정패널의 후방에 다수의 광원을 배열하여 직접적으로 액정패널 전면에 빛을 공급하는 직하형(direct type)으로 구분될 수 있다.In addition, a general backlight assembly is a side light type that emits light from one side edge of the liquid crystal panel according to the position of the light source and enters the front of the liquid crystal panel using a light guide plate, or a plurality of light sources are arranged directly behind the liquid crystal panel. As a result, the liquid crystal panel may be classified into a direct type for supplying light to the front of the liquid crystal panel.

이에 첨부된 도 1은 다수의 LED 램프를 광원으로 활용하는 일반적인 직하형 액정표시장치에 대한 분해사시도로서, 각종 기계적 요소를 동원해서 액정패널(10)과 백라이트어셈블리(20)를 모듈화하여 충격으로부터의 보호와 광 손실을 꾀한다.1 is an exploded perspective view of a general direct type liquid crystal display device using a plurality of LED lamps as a light source, and the liquid crystal panel 10 and the backlight assembly 20 are modularized using various mechanical elements to prevent the impact from impact. Protect and lose light.

따라서 이들을 액정표시장치모듈이라 총칭하면, 일반적인 액정표시장치모듈은 상하로 포개어지는 액정패널(10) 그리고 백라이트어셈블리(20)와, 이들의 가장자리를 테두리하는 사각테 형상의 서포트메인(40)과, 백라이트어셈블리(20)의 배면을 덮으면서 서포트메인(40)과 결합되는 커버버툼(50) 그리고 액정패널(10)의 전면 가장자리를 테두리하며 서포트메인(40)에 조립 체결되는 탑커버를 포함한다.Therefore, when these are collectively referred to as a liquid crystal display device module, a general liquid crystal display device module includes a liquid crystal panel 10 and a backlight assembly 20 stacked up and down, a support frame 40 having a rectangular frame shape bordering the edges thereof, The cover cover 50 is coupled to the support main 40 while covering the rear surface of the backlight assembly 20, and the top cover rims the front edge of the liquid crystal panel 10 and is assembled to the support main 40.

이때 미설명 부호 70은 커버버툼(50)의 서로 대향하는 양단 가장자리로 결합되는 한 쌍의 바(bar) 형태의 사이드서포트를 나타낸 것으로, 이를 제외한 커버버툼(50)의 나머지 두 가장자리는 이들과 높이를 같이하도록 비스듬하게 절곡 상승되어 그 내부로 백라이트어셈블리(20)가 안착될 수 있는 소정공간을 형성한다.In this case, reference numeral 70 denotes a pair of bar-shaped side supports coupled to opposite edges of the cover bottom 50, and the other two edges of the cover bottom 50 are the height of the cover bottom 50 and the other. It is bent upward so as to form a predetermined space in which the backlight assembly 20 can be seated.

그리고 이 같은 소정공간 내에 안착되는 백라이트어셈블리(20)는 커버버툼(50)의 내면을 따라 일정간격을 두고 스트라이프 형태로 나란하게 배열되는 복수개 의 인쇄회로기판(22) 그리고 이들 각각에 장착되어 열을 이루는 다수의 LED 램프(24)와, 이들 LED 램프(24)가 통과할 수 있는 복수개의 관통홀(28)이 투공되어 LED 램프(24)를 제외한 인쇄회로기판(22)과 커버버툼(50) 내면 전체를 덮는 백색 또는 은색의 리플렉터시트(26)와, 다수의 LED 램프(24)와 일정간격을 두고 대면되고 이와 마주보는 배면에 각각의 LED 램프(24)와 일대일 대응되는 반사도트(31)가 부착되어진 투명윈도우(30)와, 이의 상부로 개재된 복수장의 광학시트(32)를 포함한다.In addition, the backlight assembly 20 seated in the predetermined space is mounted on a plurality of printed circuit boards 22 arranged side by side in a stripe form at a predetermined interval along the inner surface of the cover bottom 50 and each of which is mounted on the heat. A plurality of LED lamps 24 and a plurality of through-holes 28 through which the LED lamps 24 pass are formed to penetrate the printed circuit board 22 and the cover bottom 50 except for the LED lamps 24. White or silver reflector sheet 26 covering the entire inner surface, and a reflecting dot 31 corresponding to each LED lamp 24 one-to-one on the rear surface facing and facing the plurality of LED lamps 24 at a predetermined interval. Is attached to the transparent window 30, and a plurality of optical sheets 32 interposed thereon.

이때 다수의 LED 램프(24)는 통상 동수(同數)의 적(red), 녹(green), 청(blue) 램프를 순차적으로 배열한 후 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현하는 것이 일반적이고, 투명윈도우(30)에 부착되어진 반사도트(31)는 이른바 diverter라 불리는 것으로 리플렉터시트(26)와 유사하게 빛을 반사하는 시트물로써 각 LED 램프(24)와 대응되는 원 형상을 갖는다. 그리고 복수장의 광학시트(32)는 프리즘시트와 확산시트 등을 포함한다.In this case, the plurality of LED lamps 24 generally have the same number of red, green, and blue lamps sequentially arranged, and then turn on at once to realize white light by color mixing. The reflective dot 31 attached to the transparent window 30 is a so-called diverter and reflects light similarly to the reflector sheet 26 and has a circular shape corresponding to each LED lamp 24. The plurality of optical sheets 32 include a prism sheet, a diffusion sheet, and the like.

또한 도 2는 앞서 설명한 일반적인 액정표시장치모듈의 일부에 대한 단면도로서, 도 1의 액정표시장치모듈을 결합한 후 여기에 표시된 II-II 선을 따라 절단한 단면을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the general liquid crystal display module described above. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of the liquid crystal display module of FIG.

이를 참조할 경우에 상술한 각 구성요소를 확인할 수 있는데, 각각의 LED 램프(24)로부터 출사된 빛은 직접 또는 리플렉터시트(26)에 의해 반사되어 반사도트(31)가 부착되어진 투명윈도우(30)와 광학시트(32)를 차례로 통과한 후 액정패널(10)로 입사되고, 이를 이용하여 액정패널(10)은 비로소 목적하는 휘도의 화상을 외부로 표시할 수 있다.When referring to this, it is possible to identify each of the above-described components, and the light emitted from each LED lamp 24 is reflected by the reflector sheet 26 directly or by the transparent window 30 to which the reflecting dot 31 is attached. ) And then pass through the optical sheet 32 and incident to the liquid crystal panel 10, by which the liquid crystal panel 10 may finally display an image of a desired luminance to the outside.

그러나 이 같은 일반적인 LED 백라이트어셈블리(20)는 치명적인 약점을 나타내는데, LED 램프(24)의 광효율이 기존의 냉음극형광램프 또는 외부전극형광램프와 비교하여 대략 1/3 정도에 머무르고 있어 동일 휘도의 표시화면을 구현하기 위해서는 LED 램프(24)의 사용 갯수를 크게 늘려야 하는 제약이 나타나며, 이로 인해 재료비의 상승과 소비전력의 증가를 수반한다.However, such a general LED backlight assembly 20 exhibits a fatal weakness, and the light efficiency of the LED lamp 24 stays at about one third as compared with a conventional cold cathode fluorescent lamp or an external electrode fluorescent lamp. In order to implement a screen, a restriction is required to greatly increase the number of LED lamps 24, which is accompanied by an increase in material costs and an increase in power consumption.

구체적으로 20인치 이상의 TV 또는 모니터 용 액정표시장치를 예로 들면, 동일한 직하형에서 기존의 일반적인 형광램프를 사용하는 경우에 각 형광램프 사이 간격은 20 내지 25mm 정도로 배열되는 반면 재료비와 소비전력 등을 원인으로 LED 램프(24)를 사용할 경우에는 LED 램프(24) 열 사이 간격은 65 내지 100mm 정도로 조절된다.Specifically, for example, a liquid crystal display device for a TV or monitor of 20 inches or more, in the case of using a conventional fluorescent lamp in the same direct type, the spacing between the fluorescent lamps is arranged about 20 to 25 mm, which causes material costs and power consumption. In the case of using the LED lamp 24, the spacing between the rows of LED lamp 24 is adjusted to about 65 to 100mm.

그러나 상기한 열 간격을 채택한 경우에 서로 인접한 두 열의 중간부분에서 상대적으로 휘도가 저하되는 바, 이 같은 부분적인 휘도의 불균일은 표시화면에 반영되어 해당 부분에 암선을 표시한다.However, when the above-described column spacing is adopted, the luminance decreases relatively in the middle portions of two adjacent columns. Such partial luminance unevenness is reflected on the display screen to display dark lines on the corresponding portion.

이에 도 3은 직하형의 일반적인 LED 백라이트어셈블리에 있어서 임의의 인접한 두 LED 램프(24) 열 사이의 휘도 분포를 각 열에 수직한 단면방향에서 시뮬레이션하여 나타낸 그래프로서, LED 램프(24)가 위치하는 양단 가장자리 부분은 휘도가 높지만 이들의 중간부분에서 급격하게 휘도가 저하됨을 확인할 수 있다.FIG. 3 is a graph illustrating a luminance distribution between two adjacent rows of two LED lamps 24 in a direct type general LED backlight assembly in a cross sectional direction perpendicular to each column, in which both ends of the LED lamps 24 are located. The edge portion is high in brightness, but it can be seen that the brightness suddenly decreases in the middle portion thereof.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, LED 램프를 사용하는 직하형 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈에 있어서 LED 램프의 사용갯수 증가와 각 열 사이의 간격조절을 지양하면서도 보다 균일한 고품위의 면 광원을 구현할 수 있는 구체적인 방도를 제시하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, while avoiding the increase in the number of use of the LED lamp in the direct backlight assembly using the LED lamp and the liquid crystal display module using the same and the spacing between the rows. The purpose of the present invention is to present a concrete way to realize a more uniform high-quality surface light source.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 스트라이프 형태로 배열되어 전방으로 빛을 출사하는 다수의 LED 램프와; 상기 다수의 LED 램프가 관통 노출되도록 열을 이루는 다수의 투공홀과, 상기 각 열의 길이방향을 따라 그 사이사이로 돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하는 리플렉터시트와; 상기 다수의 LED 램프의 전면으로 개재되는 복수장의 광학시트를 포함하는 LED 백라이트어셈블리를 제공한다.The present invention comprises a plurality of LED lamps arranged in a stripe form to emit light forward to achieve the above object; A reflector sheet including a plurality of through holes forming a row so that the plurality of LED lamps are exposed through and at least one protrusion protruding therebetween in the longitudinal direction of each row; Provided is an LED backlight assembly comprising a plurality of optical sheets interposed in front of the plurality of LED lamps.

이때 상기 리플렉터시트와 상기 복수장의 광학시트 사이로 개재되며, 상기 다수의 LED 램프와 마주보는 일면으로 상기 각 LED 램프와 대응되는 반사도트가 부착되어진 투명윈도우를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, it is interposed between the reflector sheet and the plurality of optical sheet, characterized in that it further comprises a transparent window attached to the reflective dots corresponding to each of the LED lamps on one surface facing the plurality of LED lamps.

그리고 상기 각 돌기는 최대정점을 기준으로 양편에 각각 상승면과 하강면이 존재하도록 길이방향에 수직한 단면 형상이 삼각형 형태이고, 상기 최대정점의 높이는 2 내지 5mm 이며, 상기 리플렉터시트 표면과 상기 상승면과 하강면 사이의 두 끼인각은 10 내지 45°도인 것을 특징으로 한다. 아울러 상기 두 끼인각은 서로 동일하고, 상기 돌기는 인접한 상기 두 열 사이의 중간을 기준으로 좌우 대칭되게 적어도 두 개가 연속되며, 상기 돌기는 4개 이하이고, 상기 돌기의 외면은 은색 또는 백색인 것을 특징으로 한다.The projections have a triangular shape perpendicular to the longitudinal direction such that the rising and falling surfaces are present on both sides with respect to the maximum vertex, and the height of the maximum vertex is 2 to 5 mm, and the surface of the reflector sheet is raised. Two included angles between the plane and the descending plane is characterized in that 10 to 45 degrees. In addition, the two included angles are equal to each other, the projections are at least two consecutively symmetrically based on the middle between the two adjacent rows, the projections are four or less, characterized in that the outer surface of the projections are silver or white It is done.

또한 본 발명은 상술한 기재에 따른 LED 백라이트어셈블리를 이용한 액정표시장치모듈로서, 내면에 상기 다수의 LED 램프 그리고 상기 리플렉터 시트가 개재되는 커버버툼과; 상기 광학시트 전면으로 안착되는 액정패널과; 상기 액정패널과 상기 LED 백라이트어셈블리를 테두리하는 서포트메인과; 상기 액정패널 전면 가장자리를 테두리하는 탑커버를 포함하는 액정표시장치모듈을 제공한다.In another aspect, the present invention is a liquid crystal display module using the LED backlight assembly according to the above description, the cover surface is interposed between the plurality of LED lamps and the reflector sheet; A liquid crystal panel seated on the front surface of the optical sheet; A support main frame that borders the liquid crystal panel and the LED backlight assembly; Provided is a liquid crystal display module including a top cover bordering a front edge of the liquid crystal panel.

이때 상기 커버버툼의 서로 대향하는 양 가장자리는 비스듬하게 절곡 상승되고, 상기 커버버툼의 나머지 두 가장자리로 각각 결합되는 바 형상의 한 쌍의 사이드서포트를 더욱 포함하여, 그 내부로 상기 LED 백라이트어셈블리가 안착될 수 있는 소정공간이 형성되는 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 커버버툼 내면을 따라 스트라이프 형태로 나란하게 배열된 복수개의 인쇄회로기판을 더욱 포함하여, 상기 다수의 LED 램프는 상기 각 인쇄회로기판에 장착되는 것을 특징으로 하는 바, 이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.At this time, the two opposite edges of the cover bottom are bent upwardly, and further include a pair of side supports each having a bar shape coupled to the remaining two edges of the cover bottom, and the LED backlight assembly is seated therein. It is characterized in that a predetermined space is formed. And a plurality of printed circuit boards arranged side by side in a stripe shape along the inner surface of the cover bottom, wherein the plurality of LED lamps are mounted on the respective printed circuit boards. The invention is explained in more detail.

첨부된 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치모듈의 분해사시도로서, 액정패널(110)과 백라이트어셈블리(120)가 상하로 포개어진 상태에서 이들의 가장자리를 사각테 형상의 서포트메인(140)이 테두리하고, 상기 액정패널(110)과 백라이트어셈블리(120)를 수납하는 커버버툼(150)이 백라이트어셈블리(120) 배면을 덮으면서 서포트메인(140)과 결합되며, 이들 모두를 일체화하도록 액정패널(110)의 전면 가장 자리를 테두리하는 사각테 형상의 탑커버(160)가 서포트메인(140)과 결합된다.4 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device module according to the present invention. In the state where the liquid crystal panel 110 and the backlight assembly 120 are stacked up and down, the support main 140 having a rectangular frame shape is formed at the edge thereof. A cover bottom 150 for accommodating the liquid crystal panel 110 and the backlight assembly 120 is coupled to the support main 140 while covering the rear surface of the backlight assembly 120, and the liquid crystal panel 110 is integrated to support the liquid crystal panel 110 and the backlight assembly 120. The top cover 160 having a rectangular frame shape bordering the front edge of the 110 is coupled with the support main 140.

각각을 좀더 상세하게 설명하면, 먼저 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 한 쌍의 제 1 및 제 2 기판(112,114)을 포함한다.In more detail, first, the liquid crystal panel 110 includes a pair of first and second substrates 112 and 114 bonded to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween as a part that plays a key role in image expression. .

이때 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만, 일례로 하부기판 또는 어레이기판(array substrate)이라 불리는 제 1 기판(112)의 내면에는 복수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)를 정의하고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 실장된 화소전극과 일대일 대응 연결된다. 그리고 상부기판 또는 컬러필터기판(color-filter substrate)이라 불리는 제 2 기판(114) 내면에는 각 화소에 대응되는 일례로 R(Red), G(Green), B(Blue) 컬러의 컬러필터(color-filter)와, 이들 각각을 테두리하며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(black matrix)와 이들 모두를 덮는 공통전극이 구비된다.At this time, although not clearly shown in the drawings, a plurality of gate lines and data lines intersect on an inner surface of the first substrate 112 called a lower substrate or an array substrate to define a pixel. Thin film transistors (TFTs) are provided at each intersection to correspond one-to-one with pixel electrodes mounted on each pixel. In addition, an inner surface of the second substrate 114 called an upper substrate or a color filter substrate (color-filter substrate) corresponds to each pixel, for example, a color filter of R (Red), G (Green), or B (Blue) color. a black matrix covering the non-display areas such as a gate line, a data line, and a thin film transistor, and a common electrode covering all of them.

또한 이 같은 액정패널(110) 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판(116)을 매개로 구동회로가 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(140)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 젖혀 밀착되는데, 상기 구동회로는 다수의 게이트라인으로 박막트랜지스터의 온/오프(on/off) 신호를 스캔 전달하는 게이트구동회로 그리고 다수의 데이터라인으로 프레임별 화상신호를 전달하는 데이터구동회로로 구분되어 액정패널의 서로 인접한 두 가장자리에 각각 마련된다.In addition, the driving circuit is connected through at least one edge of the liquid crystal panel 110 through the flexible circuit board 116 and is brought into close contact with the side of the support main 140 or the back of the cover bottom 150 during the modularization process. The driving circuit is divided into a gate driving circuit which scans and transmits an on / off signal of a thin film transistor to a plurality of gate lines and a data driving circuit which transmits image signals for each frame to a plurality of data lines. It is provided at two edges adjacent to each other.

따라서 스캔 전달되는 게이트구동회로의 온/오프 신호전압에 의해 각 게이트 라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향을 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.Therefore, when the thin film transistor selected for each gate line is turned on by the on / off signal voltage of the gate driver circuit which is scanned and transmitted, the signal voltage of the data driver circuit is transferred to the corresponding pixel electrode through the data line. The arrangement direction of the liquid crystal molecules is changed by the electric field between the common electrode and the common electrode, indicating a difference in transmittance.

그리고 커버버툼(150)은 백라이트어셈블리(120)를 수납하는 바닥케이스 역할을 담당하며, 이를 위하여 서로 대향하는 양단 가장자리가 비스듬하게 상승되고 이들을 제외한 나머지 두 가장자리로 각각 바 형상을 갖는 한 쌍의 사이드서포트(170)가 결합되어 그 내부에 소정공간을 형성한다.In addition, the cover bottom 150 serves as a bottom case for storing the backlight assembly 120. For this purpose, a pair of side supports having a bar shape with two edges opposite to each other are raised obliquely and the other two edges except for these are provided. 170 is combined to form a predetermined space therein.

다음으로 이 같은 소정공간 내에는 복수개의 LED 램프(124)를 구비한 백라이트어셈블리(120)가 안착되어 그 전면에 안착되는 액정패널(110)로 빛을 공급함으로써 상기 액정패널(110)의 투과율 변화를 외부로 발현되도록 한다.Next, the transmittance change of the liquid crystal panel 110 is supplied by supplying light to the liquid crystal panel 110 mounted on the front surface of the backlight assembly 120 having a plurality of LED lamps 124 in the predetermined space. To be expressed externally.

이를 위하여 본 발명에 따른 LED 백라이트어셈블리(120)는 커버버툼(150) 내면에 스트라이프 형태로 나란하게 배열되는 복수개의 인쇄회로기판(122) 및 열을 이루도록 이들 각각에 장착되어진 다수의 LED 램프(124)와, 각각의 LED 램프(124)가 통과할 수 있는 복수개의 관통홀(128)이 투공되어 이들을 제외한 인쇄회로기판(122) 그리고 커버버툼(150) 내면을 덮는 백색 또는 은색의 리플렉터시트(126)와, 그 상부에서 다수의 LED 램프(124)와 소정간격으로 대면되며 이와 마주보는 배면으로 각각의 LED 램프(124)와 일대일 대응되게 반사도트(131)가 부착되어진 투명윈도우(130) 그리고 이의 전면으로 개재되는 복수장의 광학시트(132)를 포함한다.To this end, the LED backlight assembly 120 according to the present invention includes a plurality of printed circuit boards 122 arranged side by side in a stripe shape on the inner surface of the cover bottom 150 and a plurality of LED lamps 124 mounted on each of them to form a row. ) And a plurality of through-holes 128 through which each LED lamp 124 can pass, and the white or silver reflector sheet 126 covering the inner surface of the printed circuit board 122 and the cover bottom 150 excluding them. ), A transparent window 130 facing the plurality of LED lamps 124 at a predetermined interval from the top thereof, and having a reflective dot 131 attached to the LED lamp 124 in a one-to-one correspondence with the rear surface facing the plurality of LED lamps 124. It includes a plurality of optical sheets 132 interposed in the front.

이때 다수의 LED 램프(124)는 같은 수의 적, 녹, 청 램프를 순차적으로 배열한 후 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 고순도 백색광을 구현하는 것이 바 람직하며, 투명윈도우(130)에 부착되어진 반사도트(131)는 리플렉터시트(126)와 유사하게 빛을 반사하는 시트물로써 각 LED 램프(124)와 대응되는 원 형상을 갖는다. 그리고 복수장의 광학시트(132)는 프리즘시트와 확산시트를 비롯하여 이른바 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)라 불리는 반사형 편광필름 등 각종 기능성 시트를 포함할 수 있다.In this case, the plurality of LED lamps 124 are preferably arranged at the same time and then turn on the same number of red, green, blue lamps to implement a high-purity white light by color mixing, the reflection attached to the transparent window 130 The dot 131 is a sheet material that reflects light similarly to the reflector sheet 126 and has a circular shape corresponding to each LED lamp 124. In addition, the plurality of optical sheets 132 may include various functional sheets such as a prism sheet and a diffusion sheet, and a reflective polarizing film called DBEF (Dual Brightness Enhancement Film).

따라서 LED 램프(124)로부터 출사된 빛은 직접 또는 리플렉터시트(126)에 의해 반사되어 반사도트(131)가 부착된 투명윈도우(130)와 광학시트(132)를 통과한 후 액정패널(110)로 입사되고, 이를 이용하여 액정패널(110)은 비로소 목적하는 휘도의 화상을 외부로 표시하게 된다.Therefore, the light emitted from the LED lamp 124 is directly or reflected by the reflector sheet 126 through the transparent window 130 and the optical sheet 132 to which the reflective dot 131 is attached, and then the liquid crystal panel 110. The liquid crystal panel 110 finally displays an image having a desired luminance to the outside.

이때 상기의 설명은 일반적인 기술적 내용을 기초로 하고 있지만, 본 발명은 특히 리플렉터시트(126)에 별도의 구조물이 마련된 것에 특징이 있다.At this time, the above description is based on the general technical content, but the present invention is characterized in that a separate structure is provided in the reflector sheet 126 in particular.

이에 대하여 도 4에서 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치모듈를 결합한 후 여기에 표시된 V-V 선에 대한 단면도인 도 5 그리고 이의 원내 부분을 확대하여 나타낸 도 6을 함께 참조하면, 커버버툼(150)의 내면으로 복수개의 인쇄회로기판(122) 그리고 여기에 장착되어진 LED 램프(124) 중 후자만을 노출시키도록 관통홀(128)이 투공된 리플렉터시트(126)가 덮여 있으며, 이 같은 리플렉터시트(126) 상면에는 각각의 LED 램프(124) 열 사이로 상기 LED 램프(124)의 열 방향을 따라 리브(rib) 형태로 적어도 하나의 돌기(180)가 구비되어 있다.Referring to FIG. 5, which is a cross-sectional view of the VV line shown in FIG. 4, and an enlarged view of an inner part of the circle, after the liquid crystal display module according to the present invention described with reference to FIG. 4 is coupled to the inner surface of the cover bottom 150. A plurality of printed circuit boards 122 and a reflector sheet 126 through which a through hole 128 is perforated to expose only the latter of the LED lamps 124 mounted thereon are covered, and the upper surface of the reflector sheet 126 is covered. At least one protrusion 180 is provided in the form of a rib along each column of the LED lamps 124 along the column direction of the LED lamps 124.

이때 상기 돌기(180)는 바람직하게는 각각의 단면 형상이 2 내지 5mm 정도 높이를 갖는 삼각형의 산 모양을 가지며, 서로 인접한 LED 램프(124) 열 사이의 중 간부분을 기준으로 좌우 대칭되도록 하나 이상이 연속하여 존재할 수 있다.In this case, each of the protrusions 180 may have a triangular mountain shape having a cross-sectional shape of about 2 to 5 mm in height, and at least one of the protrusions 180 may be symmetrically based on a middle portion between rows of adjacent LED lamps 124. This may be present in succession.

따라서 임의의 한 돌기(180)의 최대정점을 지나면서 리플렉터시트(126) 표면에 수직한 가상의 직선 A를 기준해서 그 양편으로 각각 돌기(180)의 상승면(182a)과 하강면(182b)이 존재하는 바, 리플렉터시트(126)의 표면과 이들 상승면(182a)과 하강면(182b) 사이에 끼인각은 10 내지 45° 정도가 될 수 있으며, 바람직하게는 이들 두 끼인각은 서로 동일할 수 있다. 그 결과 각 돌기(180)의 단면형상은 이등변 삼각형 형태가 된다.Accordingly, the rising surface 182a and the falling surface 182b of the protrusion 180 are respectively opposite to the virtual straight line A perpendicular to the surface of the reflector sheet 126 while passing through the maximum vertex of any one protrusion 180. As present, the included angle between the surface of the reflector sheet 126 and these rising surface 182a and the falling surface 182b may be about 10 to 45 °, and preferably these two included angles may be the same. have. As a result, the cross-sectional shape of each protrusion 180 is an isosceles triangle.

그리고 이 같은 적어도 하나의 돌기(180)는 리플렉터시트(126)의 제조단계에서 이와 동일재질로 이루어지거나 또는 평면의 리플렉터시트(126) 상에 별도 부착하는 것도 가능하고, 이의 외면, 즉 상승면(182a)과 하강면(182b)은 각각 리플렉터시트(126)와 동일하게 반사율이 높은 백색 또는 은색을 띠는 바, 이로써 이웃하는 양편의 LED 램프(124) 열에서 출사된 빛을 전면 방향으로 반사하여 해당 부분의 휘도를 향상시키는 역할을 한다.In addition, the at least one protrusion 180 may be made of the same material in the manufacturing step of the reflector sheet 126 or may be separately attached to the planar reflector sheet 126, and an outer surface thereof, that is, a rising surface ( 182a and the lower surface 182b have the same high reflectivity white or silver as the reflector sheet 126, thereby reflecting the light emitted from the adjacent rows of LED lamps 124 in the front direction. It serves to improve the brightness of the part.

이때 돌기(180) 각각에 대한 상승면(182a)과 하강면(182b)의 각도, 숫자, 높이 등은 인접한 두 LED 램프(124) 열 사이간격 내지는 여러 가지 요인에 의해 적절하게 조절될 수 있는데, 일례로 도 7a 내지 도 7d는 각각 서로 인접한 두 LED 램프(124) 열 사이간격이 65mm 일 경우에 돌기(180)의 높이를 3mm로 고정시킨 채 갯수, 상승면(182a)과 하강면(182b)의 각도를 조절하면서 그 길이방향과 수직한 단면에 대한 휘도 분포를 시뮬레이션하여 나타낸 그래프이다.At this time, the angle, number, height, etc. of the rising surface 182a and the falling surface 182b with respect to each of the protrusions 180 may be appropriately adjusted by an interval or several factors between two adjacent LED lamps 124. For example, FIGS. 7A to 7D show the number of the protrusions 180 being fixed to 3 mm and the rising surface 182a and the falling surface 182b when the spacing between two LED lamps 124 adjacent to each other is 65 mm. This graph simulates the luminance distribution of the cross section perpendicular to the longitudinal direction while adjusting the angle of.

이때 각각의 세부조건은 이하의 표 1과 같다.In this case, each detailed condition is shown in Table 1 below.

<표 1>TABLE 1

도 7aFigure 7a 도 7b7b 도 7c Fig 7c 도 7dFig 7d 돌기의 갯수Number of protrusions 1One 1One 33 33 상승면과 하강면의 각도Angle between rising and falling surfaces 45°45 ° 30°30 ° 45°45 ° 30°30 °

또한 상기한 방법으로 돌기(180)의 높이를 비롯한 각종 변수를 조절하면서 수많은 실험을 거듭한 결과, 서로 인접한 두 LED 램프(124) 사이의 열 간격이 65 내지 100mm 내에 있을 경우에 각 돌기(180)의 상승면(182a)과 하강면(182b)의 각도는 20 내지 30°, 최대정점의 높이는 2 내지 3mm, 숫자는 2 내지 4개가 가장 알맞음을 알 수 있었다. 그러나 이 같은 수치는 해당 조건에 대해 최적화된 결과일 뿐 한정적인 의미는 없으며, 목적하는 바에 따라 얼마든지 조절될 수 있음은 당업자에게 자명한 사실일 것이다.In addition, as a result of numerous experiments while adjusting various variables including the height of the protrusion 180 in the above-described manner, each protrusion 180 when the thermal spacing between two adjacent LED lamps 124 is within 65 to 100 mm. It was found that the angle between the rising surface 182a and the falling surface 182b of 20 to 30 °, the height of the maximum peak is 2 to 3mm, the number is 2 to 4 is the best. However, it will be apparent to those skilled in the art that these values are only results optimized for the condition and are not meant to be limiting.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 LED 백라이트어셈블리는 LED 램프의 사용갯수 증가와 각 열 사이의 간격을 근접시키지 않으면서도 보다 균일한 면광원을 구현할 수 있는 잇점이 있다.As described above, the LED backlight assembly according to the present invention has an advantage of realizing a more uniform surface light source without increasing the number of use of the LED lamp and close proximity to each column.

즉, 본 발명은 리플렉터시트의 소정 위치에 일정형상의 돌기를 마련함으로써 LED 백라이트의 전통적인 문제점으로 지적되어 왔던 LED 램프 열 사이의 암선을 간단하게 제거하고, 그 결과 균일한 고품위의 빛을 액정패널로 공급할 수 있어 표시화면의 품질을 향상시키는 효과가 있다. 따라서 본 발명에 따른 리플렉터시트를 사용할 경우 LED 램프의 수량을 증가시키거나 열 사이의 간격을 좁게 할 필요가 없 으므로 재료비를 비롯한 소비전력의 절감을 꾀할 수 있다. That is, the present invention simply removes the dark wire between the rows of LED lamps, which has been pointed out as a conventional problem of the LED backlight, by providing a predetermined protrusion at a predetermined position of the reflector sheet, and as a result, uniform high-quality light into the liquid crystal panel. It can supply, and it is effective in improving the quality of a display screen. Therefore, when using the reflector sheet according to the present invention, it is not necessary to increase the number of LED lamps or to narrow the intervals between rows, thereby reducing power consumption, including material costs.

그리고 본 발명은 상기한 돌기의 최적화된 여러 가지 세부조건을 제시하여 친환경적이라는 LED 램프 고유의 장점과 동시에 형광램프와 유사한 수준의 광효율을 나타내는 잇점이 있다.In addition, the present invention has the advantages of inherent advantages of LED lamps that are eco-friendly by presenting various optimized conditions of the protrusions, and at the same time, they exhibit light efficiency similar to that of fluorescent lamps.

Claims (12)

스트라이프 형태로 배열되어 전방으로 빛을 출사하는 다수의 LED 램프와;A plurality of LED lamps arranged in a stripe form to emit light forward; 상기 다수의 LED 램프가 관통 노출되도록 열을 이루는 다수의 투공홀과, 상기 각 열의 길이방향을 따라 그 사이사이로 돌출된 적어도 하나의 돌기를 포함하는 리플렉터시트와;A reflector sheet including a plurality of through holes forming a row so that the plurality of LED lamps are exposed through and at least one protrusion protruding therebetween in the longitudinal direction of each row; 상기 다수의 LED 램프의 전면으로 개재되는 복수장의 광학시트A plurality of optical sheets interposed in front of the plurality of LED lamps 를 포함하는 LED 백라이트어셈블리.LED backlight assembly comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리플렉터시트와 상기 복수장의 광학시트 사이로 개재되며, 상기 다수의 LED 램프와 마주보는 일면으로 상기 각 LED 램프와 대응되는 반사도트가 부착되어진 투명윈도우를 더욱 포함하는 LED 백라이트어셈블리.The LED backlight assembly is interposed between the reflector sheet and the plurality of optical sheets, the transparent window attached to the reflecting dot corresponding to each of the LED lamps on one surface facing the plurality of LED lamps. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 돌기는 최대정점을 기준으로 양편에 각각 상승면과 하강면이 존재하도록 길이방향에 수직한 단면 형상이 삼각형 형태인 LED 백라이트어셈블리.Each projection has an LED backlight assembly having a triangular cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction such that rising and falling surfaces are present on both sides of the maximum vertex. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 최대정점의 높이는 상기 리플렉터시트의 표면으로부터 2 내지 5mm 인 LED 백라이트어셈블리.The height of the maximum peak LED backlight assembly is 2 to 5mm from the surface of the reflector sheet. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 리플렉터시트 표면과 상기 상승면과 하강면 사이의 두 끼인각은 10 내지 45°도인 LED 백라이트어셈블리.And an included angle between the reflector sheet surface and the rising surface and the falling surface is 10 to 45 degrees. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 두 끼인각은 서로 동일한 LED 백라이트어셈블리.The two included angles are the same LED backlight assembly. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 돌기는 인접한 상기 두 열 사이의 중간을 기준으로 좌우 대칭되게 적어도 두 개가 연속되는 LED 백라이트어셈블리.The projection is an LED backlight assembly of at least two consecutively symmetrical with respect to the middle between the two adjacent rows. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 돌기는 4개 이하가 연속되는 LED 백라이트어셈블리.The projection is an LED backlight assembly of four or less consecutive. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 돌기의 외면은 반사특성을 갖는 LED 백라이트어셈블리.The outer surface of the projection LED backlight assembly having a reflection characteristic. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 하나의 선택된 항의 기재에 따른 LED 백라이트어셈블리를 이용한 액정표시장치모듈로서,A liquid crystal display module using the LED backlight assembly according to any one of claims 1 to 9, 내면에 상기 다수의 LED 램프 그리고 상기 리플렉터 시트가 개재되는 커버버툼과;A cover bottom in which the plurality of LED lamps and the reflector sheet are interposed therebetween; 상기 광학시트 전면으로 안착되는 액정패널과;A liquid crystal panel seated on the front surface of the optical sheet; 상기 액정패널과 상기 LED 백라이트어셈블리를 테두리하는 서포트메인과;A support main frame that borders the liquid crystal panel and the LED backlight assembly; 상기 액정패널 전면 가장자리를 테두리하는 탑커버Top cover that borders the front edge of the liquid crystal panel 를 포함하는 액정표시장치모듈.Liquid crystal display module comprising a. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 커버버툼의 서로 대향하는 양 가장자리는 비스듬하게 절곡 상승되고,Opposite edges of the cover bottom are bent upwardly, 상기 커버버툼의 나머지 두 가장자리로 각각 결합되는 바 형상의 한 쌍의 사이드서포트A pair of side supports each having a bar shape coupled to the remaining two edges of the cover bottom 를 더욱 포함하여, 그 내부로 상기 LED 백라이트어셈블리가 안착될 수 있는 소정공간이 형성되는 액정표시장치모듈.The liquid crystal display module further includes a predetermined space in which the LED backlight assembly is mounted. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 커버버툼 내면을 따라 스트라이프 형태로 나란하게 배열된 복수개의 인쇄회로기판A plurality of printed circuit boards arranged side by side in a stripe shape along the inner surface of the cover bottom 을 더욱 포함하여, 상기 다수의 LED 램프는 상기 각 인쇄회로기판에 장착되는 액정표시장치모듈.The LCD device further comprises a plurality of LED lamps are mounted to each of the printed circuit board.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100729432B1 (en) * 2006-10-16 2007-06-18 주식회사 디엔디테크 Lcd display with multi polarized axis optical sheet
KR100819657B1 (en) * 2006-12-28 2008-04-04 우리이티아이 주식회사 Led back light device with optical structure
US9377572B2 (en) 2013-12-19 2016-06-28 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit and display apparatus having the same

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