KR20060109107A - 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시모듈에 관한 것이다.

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 적어도 하나의 램프와; 상기 램프로부터 광이 입사되는 도광판과; 상기 램프를 감싸며 적어도 일부가 도광판의 일부를 덮는 램프 하우징과; 상기 램프 하우징의 외측면을 감싸도록 위치하여 상기 램프에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 방열판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시모듈{BACK LIGHT UNIT AND LIQUID CRYTAL DISPLAY MODULE WITH USING THE SAME}

도 1은 종래의 액정표시모듈을 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 램프 하우징 및 반사판을 구체적으로 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시모듈을 나타내는 단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 램프 하우징, 반사판 및 방열판을 구체적으로 나타내는 도면이다.

도 5는 도 3의 램프 하우징, 반사판 및 방열판의 또 다른 형태를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2,102 : 액정패널 10,110 : 탑 케이스

14,114 : 서포트 메인 16,116 : 램프하우징

20,120 : 램프 24,124 : 도광판

26,126 : 반사판 30,130 : 하부 확산 시이트

32,132 : 하부 프리즘 시이트 34,134 : 상부 프리즘 시이트

36,136 : 상부 확산 시이트 40,140 : 하부 편광판

18,118 : 커버보텀 150 : 방열판

본 발명은 액정표시모듈에 관한 것으로, 특히 액정패널에 광원을 공급하는 백라인트 유닛과 이를 이용한 액정표시모듈에 관한 것이다.

통상의 액정표시장치는 액정표시모듈과 이 액정표시모듈을 구동하기 위한 구동회로부와 케이스로 구성된다.

액정표시모듈은 상부/하부기판 사이에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열 되어진 액정패널과, 이 액정패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛(Back Light Unit)으로 구성되게 된다. 아울러 액정표시모듈에는 백라이트 유닛으로부터 액정패널쪽으로 진행하는 광을 수직으로 일으켜 세우기 위한 광학 시이트들이 배열되게 된다. 이러한 액정패널, 백라이트 유닛 및 광학 시이트들은 광 손실을 방지하기 위하여 일체화된 형태로 체결되어야 함과 아울러 외부의 충격에 의하여 손상되지 않게끔 보호되어야만 한다. 이를 위하여, 액정패널의 가장자리를 포함한 백라이트 유닛 및 광학 시이트들을 감싸도록 형성되어진 액정표시장치용 케이스가 마련되게 되었다.

도 1은 종래의 액정표시모듈을 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 액정표시모듈은 서포트 메인(Support Main)(14)과, 서포트 메인(14)의 내부에 적층된 백라이트 유닛 및 액정패널(2)과, 서포트 메인(14)의 일측 저면과 측면을 감싸는 커버 보텀(Cover Bottom)(18)과, 액정패널(10)의 가장자리와 커버 보텀(18)을 감싸는 케이스(Case Top)(10)를 구비한다.

여기서, 백라이트 유닛에는 다수의 광학 시이트들(30, 32, 34, 36) 및 도광판(24)이 포함된다.

액정패널(2)은 상부 및 하부 편광판(42, 40)이 각각 부착된 두 장의 유리기판들 사이에 액정이 주입되고, 매트릭스 형태로 배치된 액정화소셀들 각각은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)에 의해 구동된다.

백라이트 유닛에는 광을 발생하는 적어도 하나의 램프(20)와, 램프(20)를 감싸는 형태로 설치되는 램프 하우징(16)과, 램프(20)로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판(24)과, 도광판(24)의 배면에 설치되어 자신에게 입사되는 광을 반사시키는 반사판(26)과, 도광판(24) 상에 순차적으로 적층되는 하부 확산 시이트(30), 하부 프리즘 시이트(32), 상부 프리즘 시이트(34) 및 상부 확산 시이트(36)를 구비한다.

램프(20)로는 주로 냉음극형광램프가 사용되고 있으며, 램프(20)에서 발생되는 광은 도광판(24)의 측면에 존재하는 입사면을 통해 도광판(24)에 입사된다.

서포트 메인(14)은 몰드(Mold)물로서 그 내부의 측벽면이 계단형 단턱면으로 성형된다. 이 서포트 메인(14)의 내부 최저층에는 반사판(26), 도광판(24), 다수의 광학 시이트들(30, 32, 34, 36), 램프(20) 및 램프 하우징(16)을 포함하는 백라이 트 유닛이 위치하고, 백라이트 유닛의 광학 시이트들(30, 32, 34, 36) 상에 액정패널(2)이 위치한다.

이러한, 종래의 액정표시모듈은 백라이트 유닛의 램프(20)에서 발생된 광은 도광판(24)으로 입사됨과 아울러 램프하우징(16)의 내면에서 반사되어 도광판(24)쪽으로 입사된다.

이와 같이, 도광판(24)에 입사된 광은 액정패널(2) 방향으로 광경로가 변환된 후 다수의 광학 시이트들(30, 32, 34, 36)을 경유하여 액정패널(2)로 출사되게 된다.

한편, 이러한 종래의 램프(20)는 광을 발생시킴과 동시에 소정의 열을 동반하게 된다. 이러한 열은 일차적으로 램프하우징(16)으로 전달되고 액정표시모듈의 배면에 위치하는 커버보텀(18), 측면의 서포트 메인(14)으로 전달된 후 외부로 방열되게 된다.

그러나, 종래의 램프하우징(16), 서포트 메인(14) 등은 열전도도가 낮은 플라스틱으로 제조됨으로써 방열능력이 현저히 떨어지는 단점을 가지고 있다. 특히, 램프하우징(16)은 도 2에 도시된 바와 같이 램프(20)들을 감싸도록 형성됨으로써 램프(20)에서 발생된 열의 영향을 가장 많이 받게 된다. 이와 달리 커버보텀(18)은 알루미늄 등으로 형성되지만 그의 열전도도는 100~150W/mk 정도로 그로 인한 방열 능력은 미비한 실정이다.

이와 같이, 램프(20)에서 발생되는 열이 용이하게 방열되지 않게 됨으로써 램프(20)와 인접하게 위치하는 광학 시이트들(30, 32, 34, 36)이 열팽창에 의해 주 름이 발생되고, 도광판(24)의 특성이 변형되어 광경로가 왜곡되는 문제가 발생된다. 더 나아가, 램프(20)와 인접하는 영역에의 액정과 램프(20)와 먼거리에 위치하는 액정들의 열팽창의 차이로 인해 중력불량 등의 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 램프에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시킬 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시모듈을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 적어도 하나의 램프와; 상기 램프로부터 광이 입사되는 도광판과; 상기 램프를 감싸며 적어도 일부가 도광판의 일부를 덮는 램프 하우징과; 상기 램프 하우징의 외측면을 감싸도록 위치하여 상기 램프에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 방열판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 도광판의 하부에 위치하여 자신에게 입사되는 광을 상기 도광판으로 반사시키는 반사판을 더 구비하고, 상기 방열판은 상기 반사판의 배면까지 신장된 것을 특징으로 한다.

상기 반사판 및 램프하우징은 상기 방열판에 의해 일체화된 것을 특징으로 한다.

상기 방열판은 흑연을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방열판의 열전도도는 200~800 W/mk 정도인 것을 특징으로 한다.

상기 방열판의 두께는 0.1~0.5㎜ 정도인 것을 특징으로 한다.

액정패널과; 적어도 하나의 광학 시이트들을 포함하며 상기 액정패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛과; 상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛을 지지하는 서포트 메인을 구비하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 백라이트 유닛의 일측에 적어도 하나 이상 위치하여 광을 발생시키는 램프와; 상기 램프로부터 광이 입사되는 도광판과; 상기 도광판의 하부에 위치하여 자신에게 입사되는 광을 상기 도광판으로 반사시키는 반사판과; 상기 램프를 감싸는 램프 하우징과; 상기 램프 하우징의 외측면을 감싸며 상기 반사판의 배면까지 신장된 방열판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 액정표시모듈에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시모듈을 나타내는 단면도이다.

도 3에 도시된 액정표시모듈은 서포트 메인(Support Main)(114)과, 서포트 메인(114)의 내부에 적층된 백라이트 유닛 및 액정패널(102)과, 서포트 메인(114)의 일측 저면과 측면을 감싸는 커버 보텀(Cover Bottom)(118)과, 액정패널(102)의 가장자리와 커버 보텀(118)을 감싸는 케이스 탑(Case Top)(110)을 구비한다. 여기서, 백라이트 유닛에는 다수의 광학 시이트들(130, 132, 134, 136) 및 도광판(124) 이 포함된다.

서포트 메인(114)은 몰드(Mold)물로서 그 내부의 측벽면이 계단형 단턱면으로 성형되어 백라이트 유닛 및 액정패널(102)이 안착된다.

액정패널(102)은 상부 및 하부 편광판(142, 140)이 각각 부착된 두 장의 유리기판들 사이에 액정이 주입되고, 매트릭스 형태로 배치된 액정화소셀들 각각은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)에 의해 구동된다.

백라이트 유닛에는 광을 발생하는 램프(120)와, 램프(120)를 감싸는 형태로 설치되는 램프 하우징(116)과, 램프 하우징(116)의 외측면을 감싸는 방열판(150)과, 램프(120)로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판(124)과, 도광판(124)의 배면에 설치되는 반사판(126)과, 도광판(124) 상에 순차적으로 적층되는 하부 확산 시이트(130), 하부 프리즘 시이트(132), 상부 프리즘 시이트(134) 및 상부 확산 시이트(136)를 구비한다.

도광판(124)은 경사진 배면과 수평인 전면을 가지는 형태로 제작된다.

반사판(126)은 도광판(124)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 광을 도광판(124) 쪽으로 재반사시킴으로써 광손실을 줄이는 역할을 한다. 램프(120)로부터의 광이 도광판(124)에 입사되면 경사면인 배면에서 소정 경사각으로 반사되어 전면 쪽으로 균일하게 진행하게 된다. 이 때, 도광판(124)의 하면 및 측면으로 진행한 광은 반사판(126)에 반사되어 전면 쪽으로 진행하게 된다. 도광판(124)을 경유한 광은 하부 확산 시이트(30)에 의해 전영역으로 확산되게 된다.

광학 시이트들(130, 132, 134, 136)은 도광판(124)으로부터 출사되는 광을 수직으로 일으켜 광효율을 향상시키게 된다. 이를 위해, 도광판(124)에서 출사된 광을 전영역으로 확산시키는 확산 시이트들(130, 134)과, 확산 시이트들에 의해 확산된 광의 진행각도를 액정패널(102)과 수직으로 일으켜 세우는 프리즘 시이트들(132, 136)을 구비한다.

이에 따라, 도광판(124)에서 출사되는 하부 확산 시이트(130)을 경유하여 하부 및 상부 프리즘 시이트(132, 134)에 입사되고, 하부 및 상부 프리즘 시이트(132, 134)를 경유한 광은 상부 확산 시이트(136)를 경유하여 액정패널에 입사되게 된다. 이러한 광학 시이트들(130, 132, 134, 136)은 램프 하우징(116) 위에 0.5∼0.8㎜만큼의 길이가 겹치도록 적층된다.

램프(120)로는 주로 냉음극형광램프가 사용되고 있으며, 램프(120)에서 발생되는 광은 도광판(124)의 측면에 존재하는 입사면을 통해 도광판(124)에 입사된다. 램프 하우징(116)은 내면에 반사면이 있어 램프(120)로부터의 광을 도광판(124)의 입사면 쪽으로 반사시킨다.

방열판(150)은 열전도도 높은 물질로 형성되어 램프(120)에서 발생된 열을 외부로 용이하게 방열시키는 역할을 하게 된다.

이러한 방열판(150)에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

액정패널(2)에 광원을 공급하기 위한 백라이트 유닛 구동시 램프(120)에서 광이 발생됨과 아울러 소정의 열이 발생되게 된다. 이러한, 열은 외부로 용이하게 방열되지 않게 됨으로써 광학 시이트들(30, 32, 34, 36), 도광판(24) 및 액정 등의 특성을 변형시키는 문제를 야기시킨다.

본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 램프 하우징(116)의 외측면을 감싸는 방열판(150)을 구비한다.

방열판(150)은 열전도도가 높은 흑연 등의 물질을 포함하여 램프 하우징(116)의 외측면과 접촉되게 형성된다. 이에 따라, 램프(120)에서 발생된 열은 램프하우징(116)을 경유하여 방열능력이 탁월한 방열판(150)에 의해 액정표시모듈 외부로 용이하게 방열되게 된다. 여기서, 방열판(150)의 두께는 0.1~0.5㎜ 정도이며, 열 전도도는 200~800 W/mk 정도로 상당한 방열 능력을 가지게 된다.

또한, 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이 방열판(150)이 램프 하우징(116)을 감싸도록 형성됨과 아울러 반사판(126)의 배면까지 신장되게 형성될 수 도 있다. 즉, 방열판(150)에 의해 반사판(126)과 램프하우징(116)이 일체형으로 결합하게 된다. 이러한, 구조는 램프(120)영역에서의 열을 반사판(126)의 전영역으로 빠른 시간내에 골고루 전도되게 함으로써 램프(120)영역에서의 국부적인 열화를 방지할 수 있게 된다. 더 나아가서, 램프하우징(116)의 외측면 뿐만아니라 반사판(126)의 배면으로도 열이 용이하게 방열될 수 있게 됨으로써 종래비해 방열능력은 훨씬 향상되게 된다.

또한, 흑연(graphite)은 알루미늄(Al)보다 30% 정도 가볍은 금속으로써 전체 액정표시모듈의 무게를 거의 증가시키지 않게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시모듈은 램프 하우징의 외측면을 감싸거나 램프하우징의 외측면에서 반사판의 배면까지 신장된 방열판을 구비한다. 이에 따라, 램프에서 발생된 열이 램프하우징 및 반사판을 경유하여 방열판을 통해 외부로 용이하게 방열되게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (7)

1. 적어도 하나의 램프와;

   상기 램프로부터 광이 입사되는 도광판과;

   상기 램프를 감싸며 적어도 일부가 도광판의 일부를 덮는 램프 하우징과;

   상기 램프 하우징의 외측면을 감싸도록 위치하여 상기 램프에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 방열판을 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도광판의 하부에 위치하여 자신에게 입사되는 광을 상기 도광판으로 반사시키는 반사판을 더 구비하고,

   상기 방열판은 상기 반사판의 배면까지 신장된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 반사판 및 램프하우징은 상기 방열판에 의해 일체화된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방열판은 흑연을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방열판의 열전도도는 200~800 W/mk 정도인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방열판의 두께는 0.1~0.5㎜ 정도인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
7. 액정패널과;

   적어도 하나의 광학 시이트들을 포함하며 상기 액정패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛과;

   상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛을 지지하는 서포트 메인을 구비하고,

   상기 백라이트 유닛은

   상기 백라이트 유닛의 일측에 적어도 하나 이상 위치하여 광을 발생시키는 램프와;

   상기 램프로부터 광이 입사되는 도광판과;

   상기 도광판의 하부에 위치하여 자신에게 입사되는 광을 상기 도광판으로 반사시키는 반사판과;

   상기 램프를 감싸는 램프 하우징과;

   상기 램프 하우징의 외측면을 감싸며 상기 반사판의 배면까지 신장된 방열판 을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시모듈.

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