KR20090099859A - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 효율을 향상시킬 수 있고, 조립성을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛이 개시된다.
개시된 본 발명의 백라이트 유닛은 단차영역을 가지는 바텀커버와, 바텀커버의 단차영역과 대응되는 내부면에 면접촉하는 연성회로기판과, 연성회로기판상에 실장되는 복수의 발광 다이오드와, 발광 다이오드와 동일 평면상에 배치되는 도광판과, 바텀커버의 단차영역과 대응되도록 도광판의 하부면에 부착되는 반사시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바텀커버, 단차, 도광판, LED, 광 효율

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 광 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 조립성을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
근래 들어오면서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 하여, 소형 및 경량화되면서 성능이 더욱 향상된 평판표시장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
상기 평판표시장치 중에서 근래에 각광받고 있는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display device)는 소형화, 경량화 및 저전력 소비화 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 브라운관(CRT : cathode ray tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치가 필요한 거의 모든 정보처리 기기에 장착되어 사용되고 있다.
상기 액정표시장치는 일반적으로 공통전극과 컬러필터(color filter)등이 형성되어 있는 컬러필터 기판과 박막 트랜지스터와 화소전극이 형성되어 있는 어레이 기판 사이에 액정물질을 주입해 놓고 화소전극과 공통전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.
상기 컬러필터 기판, 어레이 기판 및 액정을 포함하는 액정표시패널은 스스로 발광하지 못하는 수광 소자이므로, 액정표시패널의 하부에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 구비하고 있다.
상기 백라이트 유닛은 광원, 상기 광원을 감싸는 형태로 구비되어 광손실을 방지하는 광원 하우징, 광원으로부터 발광된 광을 면광으로 변환시키는 도광판, 상기 도광판 배면에 배치된 반사 시트 및 도광판 상에 배치된 광학시트들 등을 포함한다.
상기 광원은 비교적 발열량이 적으며 자연광에 가까운 백색광을 발생시키고 수명이 긴 냉음극관 형광램프(CCFL : cold cathode fluorescent lamp)를 많이 사용하였으나, 중/소형 액정표시장치에서는 상기 냉음극관 형광램프(CCFL) 보다 박형화, 색재현성이 우수할 뿐만 아니라 소비전력도 적게 든다는 장점을 갖는 발광 다이오드(LED)가 많이 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 일반적인 액정표시장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(11)과, 액정표시패널(11)의 하부면에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛과, 상기 액정표시패널(11)의 가장자리를 감싸고 상기 백라이트 유닛과 고정되는 탑 케이스(10)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛은 사각 테 형상의 서포트 메인(20)과, 상기 서포트 메인(20)의 일측에 배치된 바텀커버(70)와, 상기 바텀커버(70)의 일측 내부에 배치된 발광 다이오드(50)와, 상기 발광 다이오드(50)와 동일 평면상에 배치된 도광판(40)을 포함한다.
또한, 발광 다이오드(50)는 연성회로기판(51) 상에 실장되며, 도광판(40) 상에는 광학 시트들(30)이 배치된다.
상기 발광 다이오드(50)가 배치된 영역에는 도광판(40) 방향으로 광을 가이드 하여 광 손실을 줄이는 제1 및 제2 반사시트(61, 63)가 배치된다.
그러나, 일반적인 액정표시장치는 연성회로기판(51) 상에 제2 반사시트(63)가 배치되고, 상기 반사시트(63) 상에 도광판(40)이 배치되는 구조로 이루어지기 때문에 발광 다이오드(50)의 출사면(53)과, 도광판(40)의 입사면(43)이 서로 대응되도록 조립하기 어려운 문제가 있다. 즉, 발광 다이오드(50)의 출사면(53)과 도광판(40)의 입사면(43)이 서로 대응되도록 배치되지 않기 때문에 광이 도달하지 못하는 영역이 발생하여 광 효율이 저하되는 문제가 있었다.
뿐만 아니라 일반적인 액정표시장치는 연성회로기판(51)과 제2 반사시트(63)에 의해 도광판(40)의 입사면(43) 주변영역과 연성회로기판(51) 사이에 일정한 간격이 유지되기 때문에 도광판(40)의 유동 발생, 얼라인 불량 등으로 조립성이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 광 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 조립성을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은,
단차영역을 가지는 바텀커버; 상기 바텀커버의 상기 단차영역과 대응되는 내부면에 면접촉하는 연성회로기판; 상기 연성회로기판상에 실장되는 복수의 발광 다이오드; 상기 발광 다이오드와 동일 평면상에 배치되는 도광판; 및 상기 바텀커버의 단차영역과 대응되도록 상기 도광판의 하부면에 부착되는 반사시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는,
단차영역을 가지는 바텀커버; 상기 바텀커버의 상기 단차영역과 대응되는 내부면에 면접촉하는 연성회로기판; 상기 연성회로기판상에 실장되는 복수의 발광 다이오드; 상기 발광 다이오드와 동일 평면상에 배치되는 도광판; 상기 바텀커버의 단차영역과 대응되도록 상기 도광판의 하부면에 부착되는 반사시트; 및 상기 발광 다이오드로부터 출사된 광을 이용하여 영상이 디스플레이되는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 단차영역을 가지는 바텀커버를 구비하여 발광 다이오드의 출사면 과, 도광판의 입사면이 서로 대면되도록 함으로써, 광 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단차영역을 가지는 바텀커버를 구비하여 발광 다이오드와 대응되는 도광판의 일측 하부면과 연성회로기판이 면접촉함으로써, 일반적인 액정표시장치의 조립성 저하(도광판 유동, 얼라인 불량 등)를 개선할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 A영역을 도시한 상세도이고, 도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 배면에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛과, 상기 액정표시패널(110)의 가장자리를 감싸도록 구비된 탑 케이스(100)를 포함한다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 액정표시패널(110)은 다수의 박막 트랜지스터(TFT : thin film transitor)로 이루어진 박막 트랜지스터 기판(110a)과, 상기 박막 트랜지스터 기판(110a) 상에 배치되는 컬러필터 기판(110b)과, 이들 사이에 개재된 액정(미도시)으로 이루어진다. 상기 박막 트랜지스터 기판(110a) 상 에 배치되는 컬러필터 기판(110b)은 빛이 통과하면서 색이 표시되는 R, G, B 컬러필터가 박막 공정에 의해 형성된 기판이고, 상기 R, G, B 컬러필터 상에 ITO로 이루어진 공통 전극이 증착되어 있다.
또한, 상기 박막 트랜지스터 기판(110a)의 일단에는 집적 회로 칩(IC CHIP : integrated circuit chip)을 포함하여 구성된다. 상기 집적 회로 칩은 액정표시장치를 구동하기 위한 화상 신호와 주사 신호, 그리고 이들 신호들을 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 화상 신호와 주사 신호를 액정표시패널(110)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 인가한다.
액정표시패널(110)의 배면에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛은 사각 테 형상의 몰드물로 이루어진 서포트 메인(120)과, 상기 서포트 메인(120)의 내부 일측에 배치된 바텀커버(170)와, 상기 바텀커버(170)의 내부에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 발광 다이오드(150)와, 상기 발광 다이오드(150)와 동일 평면상에 배치된 도광판(140)을 포함한다.
상기 백라이트 유닛은 바텀커버(170)의 내부면에 면점촉되는 연성회로기판(FPC : flexible printed circuit board, 151)이 배치된다. 여기서, 상기 연성회로기판(151) 상에는 상기 복수의 발광 다이오드(150)가 일정한 간격을 두고 실장된다.
상기 연성회로기판(151)과 대응되는 상기 바텀커버(170)의 내부면에는 발광 다이오드(150)로부터 출사된 광을 상기 도광판(140)으로 가이드하는 제1 반사시트(161)가 배치되고, 상기 연성회로기판(151)과 도광판(140) 사이에는 제2 반사시 트(163)가 배치되어 광 손실을 최소화한다.
발광 다이오드(150)는 백색(white) 광을 발광하는 백색 발광 다이오드 또는 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 광을 각각 발광하는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드의 조합으로 이루어질 수 있다.
연성회로기판(151)은 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로기판으로써, 연성 재료인 PET(polyester) 또는 PI(polyimide)와 같은 내열성 플라스틱 필름으로 이루어진다.
도광판(140)은 발광 다이오드(150)로부터 입사된 점광을 면광으로 변환하여 상기 발광 다이오드(150)로부터 거리가 먼 곳까지 광이 도달되게 하고, 입사된 광을 액정표시패널(110) 방향으로 가이드한다.
상기 도광판(140)은 일반적으로 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 PMMA(Polymethylmethacrylate)로 이루어질 수 있다.
광학 시트들(130)은 광을 확산시키는 확산 시트와, 확산된 광을 집광시키는 집광 시트와, 상기 집광 시트 상에 형성된 패턴들을 보호하기 위한 보호 시트를 포함한다.
바텀커버(170)는 도광판(140) 방향으로 개구된 측면을 가지며, 'ㄷ' 형상으로 이루어진다.
바텀커버(170)의 하부면에는 단차를 가진다. 바텀커버(170)의 구부러진 단차영역(171)은 도광판(140)의 하부면에 부착되는 제2 반사시트(163)의 일측과 대응된다.
바텀커버(170)의 하부면에 단차영역(171)이 형성된 것은 발광 다이오드(150)의 출사면(153)과 도광판(140)의 입사면(143)이 서로 대면되어 광 효율을 향상시키기 위함이다.
단차영역(171)과 대응되는 바텀커버(170)의 내부면에는 상기 연성회로기판(151)이 면접촉되며, 상기 단차영역(171)은 연성회로기판(151)의 손상을 방지할 수 있도록 라운드 형상으로 이루어진다.
단차영역(171)은 상기 연성회로기판(151)의 두께만큼 바텀커버(170)의 하부방향으로 구부러진다. 따라서, 상기 도광판(140)의 하부면 일부는 연성회로기판(151)과 면접촉하게 된다.
바텀커버(170)의 단차영역(171)에 의해 발광 다이오드(150)의 출사면(153)과 도광판(140)의 입사면(143)은 서로 대면되도록 배치된다.
도면에서는 발광 다이오드(150)의 출사면(153)과 도광판(140)의 입사면(143) 사이에 일정한 간격을 가지게 도시되었지만, 광 효율을 극대화하기 위해서 바람직하게는 상기 출사면(153)과 입사면(143)은 면접촉될 수 있다.
이상에서는 하나의 실시예를 통해서 본 발명의 액정표시장치에 구비된 바텀커버(170)의 구조를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 발광 다이오드(150)의 출사면(153)과, 도광판(140)의 입사면(143)이 서로 대면되도록 하기 위한 바텀커버(170)의 단차구조는 얼마든지 변경 가능할 것이다.
이상에서 설명한 본 발명의 액정표시장치는 단차영역(171)을 가지는 바텀커버(170)를 구비하여 발광 다이오드(150)의 출사면(153)과, 도광판(140)의 입사 면(143)이 서로 대면되도록 함으로써, 광 효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 단차영역(171)을 가지는 바텀커버(170)를 구비하여 발광 다이오드(150)와 대응되는 도광판(140)의 일측 하부면과 연성회로기판(151)이 면접촉함으로써, 일반적인 액정표시장치의 조립성 저하(도광판 유동, 얼라인 불량 등)를 개선할 수 있다.
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 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 일반적인 액정표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이ㄷ다.
도 4는 도 3의 A영역을 도시한 상세도이다.
도 5는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.

Claims (10)

  1. 단차영역을 가지는 바텀커버;
    상기 바텀커버의 상기 단차영역과 대응되는 내부면에 면접촉하는 연성회로기판;
    상기 연성회로기판상에 실장되는 복수의 발광 다이오드;
    상기 발광 다이오드와 동일 평면상에 배치되는 도광판; 및
    상기 바텀커버의 단차영역과 대응되도록 상기 도광판의 하부면에 부착되는 반사시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드의 광 출사면과 상기 도광판의 광 입사면은 서로 면접촉된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드와 대응되는 상기 도광판의 일측 하부면은 상기 연성회로기판과 면접촉하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 단차영역은 상기 연성회로기판의 두께만큼 상기 바텀커버의 하부방향으 로 구부러진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 단차영역은 라운드형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 단차영역을 가지는 바텀커버;
    상기 바텀커버의 상기 단차영역과 대응되는 내부면에 면접촉하는 연성회로기판;
    상기 연성회로기판상에 실장되는 복수의 발광 다이오드;
    상기 발광 다이오드와 동일 평면상에 배치되는 도광판;
    상기 바텀커버의 단차영역과 대응되도록 상기 도광판의 하부면에 부착되는 반사시트; 및
    상기 발광 다이오드로부터 출사된 광을 이용하여 영상이 디스플레이되는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드의 광 출사면과 상기 도광판의 광 입사면은 서로 면접촉된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드와 대응되는 상기 도광판의 일측 하부면은 상기 연성회로기판과 면접촉하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 단차영역은 상기 연성회로기판의 두께만큼 상기 바텀커버의 하부방향으로 구부러진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 단차영역은 라운드형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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