JP4822953B2 - ボトムフレームと、これを利用したバックライトアセンブリ及び液晶表示装置 - Google Patents

ボトムフレームと、これを利用したバックライトアセンブリ及び液晶表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、ＬＥＤを光源として活用する直下型の液晶表示装置において、液晶パネルの背面で多数のＬＥＤが装着される底面を含むＬＥＤバックライトアセンブリの実装空間を提供して、特に、強度と構築性及び放熱性能が大幅に向上されたボトムフレーム及びこれを利用したＬＥＤバックライドアセンブリと液晶表示装置に関する。
一般的に、液晶表示装置は、液晶の光学的異方性と分極性質を利用して画像を具現する装置であって、液晶は、分子構造が細くて長く、その配列に方向性を有する光学的異方性を有し、電場内に置かれる場合に、その大きさによって分子の配列方向が変化される。
従って、液晶表示装置は、液晶層を間に、相互に向かい合う面に、透明電極が各々形成された２つの基板を合着した液晶パネルと、これの背面から光を供給するバックライトアセンブリを含み、２つの透明電極間の電場により液晶分子の配列方向を任意的に調節して透過率の差を有すると同時に、バックライトアセンブリから出射された光を液晶パネルに透過させて、前記透過率の差による多様な画像を表示する。
最近、特に、液晶パネルに画像表現の基本単位である画素を行列方式に配列して、薄膜トランジスタのようなスイッチング素子を利用して各々を独立的に制御する能動行列方式が解像度及び動画像表示能力に優れていることから幅広く利用されており、この場合、バックライトアセンブリには、光を発する光源として、冷陰極蛍光ランプＣＣＦＬまたは、外部電極蛍光ランプＥＥＦＬ等が使用される。
一方、一般的に、液晶表示装置は、光源の位置によって測光型(side light)または直下型(direct light)に区分されて、測光型は、液晶パネルの背面に別途の導光板ＬＧＰを介して、これの少なくとも一側面から入射された光を液晶パネルに向かって屈折進入させて、直下型は、液晶パネルの背面に直接光源を配置して、液晶パネルの全面に光を供給する。
図１は、この中でも相対的に高輝度具現が可能であって、大型のＴＶまたはモニター等に活用される直下型の液晶表示装置の分解斜視図であって、液晶パネル１０とバックライトアセンブリ２０と、これを一体にモジュール化するための所定の機械的要素を含む。従って、液晶表示装置と総称すると、図１に示したように、一般的な液晶表示装置は、液晶パネル１０とバックライトアセンブリ２０が上下に重なる状態で、これらの端側を四角のフレームであるメインフレーム(main frame)４０が取り囲み、底の役割のボトムフレーム(bottom frame)５０がメインフレーム４０に結合されて全体的な形態維持と光損失の最小化をはかって、この全てが一体化になるように液晶パネル１０全面の端側を取り囲む四角リング状のトップフレーム(top frame)６０がメインフレーム４０及びボトムフレーム５０を結合する。
この時、液晶パネル１０の少なくとも一側の端に沿って、軟性回路基板１２を媒介に液晶パネル駆動回路が装着され、これは、モジュール化の過程で、メインフレーム４０の側面ないしボトムフレーム５０の背面に適切に曲げて密着される。
また、バックライトアセンブリ２０は、ボトムフレーム５０の内面を覆う反射シート(reflect sheet )２２と、これの全面に並んで配列された複数個の蛍光ランプ２４及びこれらをボトムフレーム５０に固定させるために、複数個の蛍光ランプ２４の両端を横切る１組のサイドサポート２６を含み、その上部に光学シート２８が介される。従って、蛍光ランプ２４から発した光は、光学シート２８を通過する間、均一輝度で加工され液晶パネル１０全面に向かって供給される。
一方、最近は、蛍光ランプ２４の代わりに、発光ダイオード(light Emitting Diode : ＬＥＤ)を光源として活用するＬＥＤバックライトアセンブリ及び液晶表示装置が紹介されて、これは、既存の蛍光ランプに比べて相対的に高輝度具現が可能であり、色再現性が優れて動映像の表示に適合し、インバータ(inverter)等が不必要でバックライト駆動回路が簡素化できる長所を有する。
図２は、ＬＥＤを利用した一般的な液晶表示装置の分解斜視図であって、重複された説明を避けるために、前述した同一な役割をする同一部分には、同一符号を付与しており、相異する内容だけを説明すると、ＬＥＤ バックライトアセンブリ３０において、光を発する光源として多数のＬＥＤ３３が使用されて、これは、ボトムフレーム５０の内面にストライプ状に配列された複数個のメタルコア印刷回路基板(Metal Core Printed Circuit Board : ＭＣＰＣＢ)３２に各々装着される。
この時、複数個のＭＣＰＣＢ３２は、導電配線３９によって相互に連結されＬＥＤの電力の供給を受ける。
また、反射シート３４は、各々のＬＥＤ３３が貫通して挿入される貫通ホール３５が透孔された状態でＭＣＰＣＢ３２を覆い、実質的に光を発するＬＥＤ３３だけがその上部に突出されるようにして、このようなＬＥＤ３３と光学シート３８間には、各々のＬＥＤ３３と一対一対応するダイバータ(diverter)３７が付着された透明ウィンドウ３６が介される。
多数のＬＥＤ３３から出射された光は、直接または反射シート３４によって液晶パネル１０に向ける過程の際に、透明ウィンドウ３６に付着したダイバータ３７によって一次的に分散されて、光学シート３８を通過しながら、より均一な高品位の面光源に加工され液晶パネル１０に供給される。
ところが、前述した一般的なＬＥＤバックライトアセンブリ３０において、ＬＥＤ３３固有の光の特性と構造的特徴にもかかわらず、現在としては蛍光ランプ(図１の２４参照)を利用した一般的な液晶表示装置と同一な機械的要素、具体的にはボトムフレーム５０を使用しているために、ＬＥＤバックライトアセンブリ３０に適合しないという短所を有する。
例えば、図１を参照すると、蛍光ランプ２４を利用した一般的な液晶表示装置において、１組のサイドサポート２６は、複数個の蛍光ランプ２４を固定させる役割と同時に、各蛍光ランプ２４の両端に形成された電極部とインバータ等のバックライト駆動回路を連結するクリップソケットないしはんだづけ部位を覆って保護する役割を兼ねるが、図２に示したように、ＬＥＤ３３を利用した液晶表示装置で、この１組のサイドサポート２６は、ボトムフレーム５０の内側にＬＥＤバックライトアセンブリ３０が実装される空間を形成する以上の役割を期待するのは無理であって、その結果、不必要な要素による費用損失をもたらして構築性を大変低下させる。
また、ＬＥＤ３３は、駆動の際に、高温の熱が発生される特徴を有するが、一般的なボトムフレーム５０には、部材として十分な放熱が不可能である。
さらに、図２の液晶表示装置で欠陷のあるＭＣＰＣＢ３２を入れ替えようとする場合、ボトムフレーム５０の内面のＭＣＰＣＢ３２を導電配線３９から分離した後、新しいＭＣＰＣＢ３２を配置してもう１度導電配線３９と連結せざるを得ないため、分離や結合が非常に複雑な短所があると同時に、ＬＥＤ３３と光学シート３８間に透明ウィンドウ３６を浮揚固定させるための追加的な手段が用意しなければならず、不必要な努力が要求される。
本発明は、前述した問題を解決するために、ＬＥＤバックライトアセンブリ固有の光の特性と構造的特徴に適合する液晶表示装置を提供することを目的とする。このために、具体的に本発明は、新しい形態のボトムフレームを開示して前記の目的を達成するために、ＬＥＤが要求する固有の放熱機能を満足させながら強度と組み立て性が大変改善されたボトムフレーム及びこれを利用したＬＥＤバックライトアセンブリと液晶表示装置を提供する。
本発明は、前記のような目的を達成するために、底面と、前記底面に連結されて、前記底面と共に空間を定義する４つの側面と、前記４つの側面のうち、向かい合う２つの側面に形成される第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔と、前記底面に形成されて、相互に離隔される固定手段とを含む液晶表示装置用ボトムフレームを提供する。
前記液晶表示装置用ボトムフレームは、前記４つの側面のうち、２つの側面から前記空間に延長されて、前記底面から前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔までより、さらに高く形成される少なくとも２つの突出端をさらに含み、前記４つの側面を連結する４つの結合部をさらに含む。
前記４つの結合部は、相互に向かい合う２つの側面に形成されて、前記４つの側面をリベットで連結するために、残り２つの側面から延長され、前記４つの側面各々は、前記４つの側面をリベットで連結するための結合部を含む。 前記４つの側面の上面は、平たい水平面であって、前記固定手段は、前記底面と一体型に構成される。
また、前記固定手段は、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔が形成された２つの側面間で、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔と交互に配置される。
一方、本発明は、底面と、前記底面に連結されて、前記底面と共に空間を定義する４つの側面と；前記４つの側面のうち、向かい合う２つの側面に形成される第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔と、前記底面に形成され、相互に離隔される固定手段を含むボトムフレームと、前記ボトムフレームの上部に相互に離隔されるように形成されて、ストライプ状であり、その端が前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔に填められる印刷回路基板と、前記印刷回路基板の上部に形成された多数のＬＥＤと、前記底面及び印刷回路基板を覆い、前記多数のＬＥＤに対応する多数の貫通ホールを有する反射シートとを含むバックライトアセンブリを提供する。
前記バックライトアセンブリは、前記多数のＬＥＤと離隔されて、前記多数のＬＥＤと対応する多数のダイバータ(diverter)を有する透明ウィンドウと、前記透明ウィンドウの上部に、その端が前記４つの側面の上部に配置される光学シートをさらに含み、前記４つの側面を連結する４つの結合部をさらに含む。
また、前記４つの結合部は、相互に向かい合う２つの側面に形成されて、前記４つの側面をリベットで連結するために、残り２つの側面から延長される。
前記４つの側面各々は、前記４つの側面をリベットで連結するための結合部を含み、前記４つの側面の上面は、平たい水平面である。
さらに、前記固定手段は、前記底面と一体型に構成されて、前記固定手段は、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔が形成された２つの側面間で、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔と交互に配置される。
前記多数のＬＥＤ各々は、前記印刷回路基板に付着する底面部と前記印刷回路基板から突出されるレンズ部を含み、前記ボトムフレームの前記底面から前記固定手段までの高さは、前記多数のＬＥＤ各々の底面部の高さと実質的に同一である。
前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔各々の断面積は、前記印刷回路基板の端の断面積より大きくて、前記印刷回路基板は、メタルコア印刷回路基板であって、少なくとも２列の ＬＥＤを有する。
また、本発明は、底面と、前記底面に連結されて、前記底面と共に空間を定義する４つの側面と、前記４つの側面のうち、向かい合う２つの側面に形成される第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔と、前記４つの側面のうち、２つの側面から前記空間に延長されて、前記底面から前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔までより、さらに高く形成される少なくとも２つの突出端を含むボトムフレームと、前記ボトムフレームの上部に相互に離隔されるように形成されて、ストライプ状を有して、その端が前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔に填められる印刷回路基板と、前記印刷回路基板の上部に形成された多数のＬＥＤと、前記底面及び印刷回路基板を覆い、前記多数のＬＥＤに対応する多数の貫通ホールを有する反射シートと、前記多数のＬＥＤと離隔されて、前記多数のＬＥＤと対応する多数のダイバータを有する透明ウィンドウと、前記透明ウィンドウの上部に、その端が前記４つの側面の上部に配置される光学シートを含むバックライトアセンブリと、前記光学シートの上部に配置される液晶パネルと、前記液晶パネル及びボトムフレームを取り囲むメインフレームと、前記液晶パネルの前端を取り囲むトップフレームとを含む液晶表示装置を提供する。
前記ボトムフレームは、前記底面に形成されて、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔が形成された２つの側面間に配置されて、前記印刷回路基板と交互に配置される多数の固定手段を含み、前記印刷回路基板は、少なくとも２列のＬＥＤを有する。
さらに、本発明は、底面と、前記底面に連結されて、前記底面と共に空間を定義する４つの側面と、前記４つの側面のうち、向かい合う２つの側面に形成される第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔を含むボトムフレームと、前記ボトムフレームの上部に相互に離隔されるように形成されて、ストライプ状を有して、その端が前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔に填められる印刷回路基板と、前記印刷回路基板の少なくとも１つの端に付着して前記印刷回路基板に電力を供給する連結線とを含むバックライトアセンブリを提供する。
前記印刷回路基板の少なくとも１つの端は、前記空間外に延長されるように前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔のいずれかに挿入され、前記印刷回路基板は、多数のＬＥＤを含む。
また、前記印刷回路基板は、少なくとも２列のＬＥＤを含む。
以下、図を参照して、本発明をより詳しく説明する。
本発明によるボトムフレームは、ＬＥＤバックライトアセンブリに最も適合する最適の構成を備えているために、強度と構築性が大変改善される。
また、ＬＥＤの発光時に発生される高温の熱が效果的に除去される。
図３は、本発明の実施例１による液晶表示装置の分解斜視図であって、上下に重なる液晶パネル１１０とＬＥＤバックライトアセンブリ１２０の端をステンレス・スチール(stainless steel)または合成樹脂モールドの四角いリング状のメインフレーム１４０が取り囲み、全体的な形態維持と光損失を最小化するためのボトムフレーム１５０が液晶パネル１１０の背面でＬＥＤバックライトアセンブリ１２０を覆ってメインフレーム１４０に結合されて、液晶パネル１１０全面の端側を取り囲む四角いリング状のトップフレーム２００がメインフレーム１４０及びボトムフレーム１５０に結合されることによって一体にモジュール化される。
各々を具体的に説明すると、液晶パネル１１０は、画像表現の核心的な役割を担当する部分であって、液晶層を間に相互に対面合着された第１基板１１２及び第２基板１１４を含むために、能動行列方式であるとの前提下、図面には明確に示してないが、通常下部基板またはアレイ基板と称される第１基板１１２の内面には、多数のゲート配線とデータ配線が交差して画素が定義され、各々の交差点ごとに薄膜トランジスタＴＦＴを備えて、各画素に実装された透明画素電極と一対一対応して連結される。また、上部基板またはカラーフィルタ基板と称される第２基板１１４の内面には、各画素に対応する、例えば、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルタ及びこれら各々を取り囲むゲート配線とデータ配線と薄膜トランジスタ等の非表示要素を遮るブラックマトリックスを備えて、これらを覆う透明共通電極が用意される。
また、このような液晶パネル１１０の少なくとも１つの端に沿って、軟性回路基板やＴＣＰ(Tape Carrier Package)のような導電性連結部材１１６を媒介に液晶パネル駆動回路が連結されるモジュール化の過程で、メインフレーム１４０の側面ないしボトムフレーム１５０の背面で適切に曲げて密着されて、前記液晶パネル駆動回路は、各々ゲート配線に薄膜トランジスタのオン/オフ信号をスキャン伝送するゲート駆動回路とデータ配線にフレーム別の画像信号を伝送するデータ駆動回路とに区分され液晶パネル１１０の相互に隣接した２つの端に位置される。
前述した構造の液晶パネル１１０は、スキャン伝送されるゲート駆動回路のオン/オフ信号によって各ゲート配線別に選択された薄膜トランジスタがオンになると、データ駆動回路の信号電圧がデータ配線を通じて該当画素電極に伝送され、これによる画素電極と共通電極間の上下の電場によって液晶分子の配列方向を変化させ透過率の差を有する。
本発明による液晶表示装置には、液晶パネル１１０が有する透過率の差が外部に具現されるように、ボトムフレーム１５０の内面にストライプ状に配列された複数個のＭＣＰＣＢ１２２及びこれら各々に装着された多数のＬＥＤ１２４と、これら各々のＬＥＤ１２４と一対一対応する貫通ホール１２８が透孔された状態でＭＣＰＣＢ１２２を覆って、実質的に光を発するＬＥＤ１２４だけを露出させる反射シート１２６と、ＬＥＤ１２４と一対一対応するダイバータ１３２が一面に付着した状態で、これとは所定間隔を置いて浮揚固定される透明ウィンドウ１３０とこの上部に所定間隔を置いて介される複数の光学シート１３４を含むように背面で光を供給するＬＥＤバックライドアセンブリ１２０が用意される。
従って、各々のＬＥＤ１２４から出射された光は、直接または反射シート１２６を通じて液晶パネル１１０に向う過程の際に、透明ウィンドウ１３０に付着したダイバータ１３２によって一次的に分散され、光学シート１３４を通過する間より均一な面光源に加工されて液晶パネル１１０の底面に供給される。
また、本発明の核心的な部分は、液晶パネル１１０の背面には、複数個のＭＣＰＣＢ１２２を含めたＬＥＤ１２４が装着される底面１５２と同時にＬＥＤバックライトアセンブリ１２０の実装空間を提供するボトムフレーム１５０が位置して、これは、底面１５２及びこれとは一体に構成される４つの側面１５４、１５６、１５８、１６０を備えて一面が開口されたボックス状を有する。このような本発明によるボトムフレーム１５０をより詳しく説明するために、図３とボトムフレームだけを拡大して示した図４と、図４の一部の拡大斜視図である図５を同時に参照する。
図３と図４と図５に示したように、本発明によるボトムフレーム１５０は、底面１５２及びこれとは一体に構成される第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０を含むために、例えば、アルミニウム（Ａｌ）のような金属材の板金加工によって製作される。
従って、この場合、第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０は、底面１５２とは一体に構成されるように折曲形成された形態を有して、さらに、第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０は、相互に結合されてその形態が固定されるが、このために、相互に向かい合う任意の２つの側面、すなわち、第１側面１５４及び第３側面１５８の左右側の端からは、隣接する残り、第２側面１５６及び第４側面１６０で重なる結合部１６２が一体に延長されて、この重なって部分をリベット１６４等で結合させることができる。
また、第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０のうち相互に向かい合う任意の２つの側面、望ましくは、底面１５２が長方形であるとの前提下、短縮方向の第２側面１５６及び第４側面１６０の下端には、相互に対応するように組になる複数の第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８が貫通されており、さらに第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０のうち、相互に対応される任意の２つないし４つ全部には、第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８より高い位置から内側に突出された同一な高さの突出端１７０を備える。
この時、相互に対応するように組になって貫通された第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８は、ＭＣＰＣＢ１２２を固定させるためのものであって、図５に示したように、ＭＣＰＣＢ１２２は、各々両端部分が１組の第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８に填められて固定される。この場合、各々の第１はめ込み孔１６６、第２はめ込み孔１６８は、望ましくは、ＭＣＰＣＢ１２２の両端が余裕に収容される程度の大きさであって、その隙間部分に空気が循環されるようにして放熱效率を向上させる。
さらに、第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８より高い位置に備えて突出端１７０は、透明ウィンドウ１３０を浮揚支持するためのものであって、この突出端１７０は、棒状を有する別途の部品を付着させて完成するが、望ましくは、第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０を外向後、上向するように２段折曲したり、または内向、上向、外向するように３段折曲する等の板金加工によって簡単に完成できることは、当業者には自明な事実である。その結果、透明ウィンドウ１３０は、この突出端１７０に、端が掛かってＬＥＤ１２４と所定間隔に対向されることができる。
また、本発明によるボトムフレーム１５０の底面１５２には、１組の第１はめ込み孔１６６間と１組の第２はめ込み孔１６８間に位置するように、第２側面１５６及び第４側面１６０を連結する方向に複数個の固定バー１７２がストライプ状に配列されて、必要に応じて各固定バー１７２は、ボトムフレーム１５０の底面１５２にリベット結合等の方法で堅固に固定されることができる。または、底面１５２を波状に加工することによって、固定バー１７２は、底面１５２とは一体型に形成することもできる。
その結果、固定バー１７２間には、ＭＣＰＣＢ１２２が配列されるが、この時、固定バー１７２間の間隔は、各々のＭＣＰＣＢ１２２が固く挿入される程度が最も適当であって、このような固定バー１７２は、ＭＣＰＣＢ１２２の位置離脱を防ぐ役割と共にボトムフレーム１５０の強度を高めて外部の圧力による形態の変形を最大限抑制する役割をする。
さらに、この固定バー１７２は、反射シート１２６が平たく開かれるようにする役割を兼ねるために、通常的なＬＥＤ１２４の形態がＭＣＰＣＢ１２２に向かう下段に、所定の高さの拡張部１２４ａが形成され、実質的に光を発するランプ笠１２４ｂは、拡張部１２４ａの上部に突出されることを勘案して、固定バー１７２の高さは、ＬＥＤ１２４の拡張部１２４ａと同一な高さになるように調節される。従って、反射シート１２６は、貫通ホール１２８の周辺がＬＥＤ１２４の拡散部１２４ａに掛けられると同時に、その外の部分は、同一な高さの固定バー１７２の上面に安着されて、このことによって、平たい状態を維持することができる。
隣接した２つの固定バー１７２間に配置されるＭＣＰＣＢ１２２は、第１及び第２はめ込み孔１６６、１６８のいずれかを通じて押し入れて位置させ、ボトムフレーム１５０に、凹部を形成して固定バー１７２を形成する。
この時、反射シート１２６は、反射効率を高めるようにＬＥＤ１２４を除いたＭＣＰＣＢ１２２と固定バー１７２は勿論、ボトムフレーム１５０の第１ないし第４側面１５２、１５６、１５８、１６０全部を覆うことが望ましくて、ボトムフレーム１５０の第１ないし第４側面１５２、１５６、１５８、１６０に密着される部分は、突出端１７０の形状が外部に投影され透明ウィンドウ１３０が安定的に支持されるように、内向後、上向に折曲される等の実質的に対応するボトムフレーム１５０の側面１５４、１５６、１５８、１６０と同一な形状が好ましい。
また、ボトムフレーム１５０の第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０の上部は、図３と図４と図５に示したように、外に向いた後、下に向くように、２段折曲され平たい水平段１７４と共に、必要に応じて垂直な結合段１７６を提供して、水平段１７４を利用して光学シート１３４の端が安定的に支持されるようにして、結合段１７６を利用してメインフレーム１４０とフック結合等の方法によって緊密に固定される。
一方、前述したように、本発明によるボトムフレーム１５０は、第２側面１５６及び第４側面１６０に貫通された１組の第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８にＭＣＰＣＢ１２２の両端が離隔されるように填められて固定されるが、その結果、ＭＣＰＣＢ１２２の両端は、ボトムフレーム１５０の外側に露出される。
従って、図５に示したように、ＭＣＰＣＢ１２２の外部の露出部位である、少なくとも１つの端に外部接続のためのコネクタ１８０を備えることによって、ボトムフレーム１５０の背面に別途に備えるバックライト駆動回路と連結線１９２等で簡単に連結することができる。
一方、ＭＣＰＣＢ１２２は、その幅が第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８の幅より狭く形成される。その場合、ＭＣＰＣＢ１２２は、第１はめ込み孔１６６または第２はめ込み孔１６８を通じてボトムフレーム１５０の内部に差し込んだり、外部へと取り出したりすることが可能である。例えば、欠陷のあるＭＣＰＣＢ１２２を連結線１９２から分離し、第１はめ込み孔１６６または第２はめ込み孔１６８を通じてボトムフレーム１５０の外部へと取り出した後、新しいＭＣＰＣＢ１２２を第１はめ込み孔１６６または第２はめ込み孔１６８を通じてボトムフレーム１５０の内部に差し込むことができる。その後、連結線１９２を連結して入れ替え作業を簡単に終わらせる。
図６は、本発明の実施例２によるバックライトアセンブリを利用する液晶表示装置の分解斜視図である。
図６に示したように、液晶表示装置は、上下に重なった液晶パネル２１０とＬＥＤバックライトアセンブリ２２０の端側をステンレス・スチールまたは合成樹脂モールドの四角いリング状のメインフレーム２４０が取り囲み、全体的な形態維持と光損失を最小化するためのボトムフレーム２５０が液晶パネル２１０の背面でＬＥＤバックライトアセンブリ２２０を覆いながらメインフレーム２４０に結合されて、液晶パネル２１０全面の端側を取り囲む四角いリング状のトップフレーム３００がメインフレーム２４０及びボトムフレーム２５０に結合されることによって一体にモジュール化される。
液晶パネル２１０は、画像表現の核心的な役割を担当する部分であって、液晶層を間に、相互に対面合着された第１基板２１２及び第２基板２１４を含み、能動行列方式であるとの前提下、図面には明確に示してないが、通常下部基板またはアレイ基板と称される第１基板２１２の内面には、多数のゲート配線とデータ配線が交差して画素が定義されて、各々の交差点ごとに、薄膜トランジスタＴＦＴを備えて各画素に実装された透明画素電極と一対一対応して連結される。また、上部基板またはカラーフィルタ基板と称される第２基板２１４の内面には、各画素に対応する、例えば、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルタ及びこれら各々を取り囲み、ゲート配線とデータ配線と薄膜トランジスタ等の非表示要素を遮るブラックマトリックスを備えて、これらを覆う透明共通電極をさらに備える。
また、このような液晶パネル２１０の少なくとも１つの端に沿って、軟性回路基板やＴＣＰのような導電性連結部材２１６を媒介に液晶パネル駆動回路が連結されモジュール化の過程でメインフレーム２４０の側面ないしボトムフレーム２５０の背面で適切に曲げて密着され、前記液晶パネル駆動回路は、各々ゲート配線を通じて薄膜トランジスタのオン/オフ信号をスキャン伝送するゲート駆動回路と、データ配線を通じてフレーム別の画像信号を伝送するデータ駆動回路とで区分され、液晶パネル２１０の相互に隣接した２つの端に位置される。
さらに、前述した構造の液晶パネル２１０は、スキャン伝送されるゲート駆動回路のオン/オフ信号によって各ゲート配線別に選択された薄膜トランジスタがオンになると、データ駆動回路の信号電圧がデータ配線を通じて該当画素電極に伝送されて、これによる画素電極と共通電極間の垂直な電場によって液晶分子の配列方向を変化され透過率の差を有する。
本発明による液晶表示装置には、液晶パネル２１０を有する透過率の差が外部に発現されるように、この背面で光を供給するＬＥＤバックライトアセンブリ２２０を備えるために、これは、ボトムフレーム２５０の内面にストライプ状に配列された複数個のＭＣＰＣＢ２２２及びこれら各々に少なくとも２列に配列された多数のＬＥＤ２２４と、これら各々のＬＥＤ２２４と一対一対応する貫通ホール２２８が透孔された状態でＭＣＰＣＢ２２２を覆い、実質的に光を発するＬＥＤ２２４だけを露出させる反射シート２２６と、ＬＥＤ２２４と一対一対応する反射ドットまたはダイバータ２３２が一面に付着された状態で、これとは所定間隔を置いて浮揚固定される透明ウィンドウ２３０とこの上部に、所定間隔を置いて介される複数の光学シート２３４を含む。
従って、各々のＬＥＤ２２４から出射された光は、直接または反射シート２２６を通じて液晶パネル２１０に向かう過程の際に、透明ウィンドウ２３０に付着されたダイバータ２３２によって一次的に分散され、光学シート２３４を通過する間より均一な面光源に加工され液晶パネル２１０の底面に供給される。
また、本発明の核心的な部分は、液晶パネル２１０の背面には、複数個のＭＣＰＣＢ２２２を含むＬＥＤ２２４が装着される底面２５２と同時に、ＬＥＤバックライトアセンブリ２２０の実装空間を提供するボトムフレーム２５０が位置して、これは、底面２５２及びこれとは一体に第１ないし第４側面２５４、２５６、２５８、２６０を備えて、一面が開口されたボックス状である。
ボトムフレーム２５０の底面２５２には、１組の第１はめ込み孔１６６間と１組の第２はめ込み孔１６８間に位置するように、第２側面２５６及び第４側面２６０を連結する方向に、複数個の固定バー２７２がストライプ状に配列されて、必要に応じて各固定バー２７２は、ボトムフレーム２５０の底面２５２にリベット結合等の方法によって堅固に固定されることができる。
その結果、固定バー２７２の間には、ＭＣＰＣＢ２２２が配列されるが、この時、固定バー２７２間の間隔は、各々のＭＣＰＣＢ２２２が固く挿入される程度が最も適当であって、このような固定バー２７２は、ＭＣＰＣＢ２２２の位置の離脱を防ぐ役割と共に、ボトムフレーム２５０の強度を高めて外部の圧力による形態の変形を最大限に抑制する役割をする。また、この固定バー２７２は、反射シート１２６が平たく開かれるようにする役割も兼ねる。
本発明の実施例２によるバックライトアセンブリでは、少なくとも２列のＬＥＤ２２４が１つのＭＣＰＣＢ２２２に配列されるようにＭＣＰＣＢ２２２の面積が拡大されるために、各々のＬＥＤ２２４で発散される熱の伝導性が増加して放熱効果が改善される長所がある。
以上の記載が、本発明によるボトムフレーム１５０の構成的特徴を大略的に説明しており、ＬＥＤバックライトアセンブリ１３０及び液晶表示装置の結合過程を通じて最終的に本発明の説明を整理する。
本発明によるボトムフレーム１５０の底面１５２に、複数個の固定バー１７２をストライプ状に配列固定させる。この時、ボトムフレーム１５０の底面１５２が長方形であるとの前提下、複数個の固定バー１７２は、長軸方向に平行であって、リベット接合等の方法によってボトムフレーム１５０の底面１５２に堅固に固定させることができる。
この固定バー１７２間に、ＬＥＤ１２４が装着されたＭＣＰＣＢ１２２を差し込むが、この過程でボトムフレーム１５０の対面された両側面、例えば、短縮方向の両側面である第２側面１５６及び第４側面１６０に貫通された第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８にＭＣＰＣＢ１２２が挿入される。前記第１はめ込み孔１６６及び第２はめ込み孔１６８の断面積は、前記ＭＣＰＣＢ１２２の端の断面より大きい。いずれかの１つまたは両端全部に備えたコネクタ１８０を利用して連結線１９２等を媒介で外部のバックライト駆動回路に連結させることができる。
また、ＬＥＤ１２４と一対一対応する貫通ホール１２８が透孔された反射シート１２６でＭＣＰＣＢ１２２及び固定バー１７２を覆いＬＥＤ１２４だけを露出させて、ボトムフレーム１５０の第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０のうち、少なくとも２側面から内向に突出された突出端１７０に透明ウィンドウ１３０を支持させ、ＬＥＤ１２２の上部に所定間隔に浮揚されるようにした後、ボトムフレーム１５０の第１ないし第４側面１５４、１５６、１５８、１６０の端部分の水平段１７４に光学シート１３４の端を安着させ透明ウィンドウ１３０とは所定間隔を置いて対面されるようにする。この時、光学シート１３４内には、全体を支えるように所定の厚さの拡散板等が含まれる。
光学シート１３４上にメインフレーム１４０を安着させて、ボトムフレーム１５０の第１ないし第４側面１５４、１５６、１６８、１６０のうち、適切に形成された結合段１７６に結合させて、メインフレーム１４０上に液晶パネル１１０を安着させた後、この端側を取り囲むトップフレーム２００を覆わせることによって、本発明による液晶表示装置を完成することができる。
蛍光ランプを利用した一般的な液晶表示装置の分解斜視図である。 ＬＥＤを利用した一般的な液晶表示装置の分解斜視図である。 本発明の実施例１によるバックライトアセンブリを利用した液晶表示装置の分解斜視図である。 図３のボトムフレームの拡大斜視図である。 図４のボトムフレームの一部の拡大斜視図である。 本発明の実施例２によるバックライトアセンブリを利用した液晶表示装置の分解斜視図である。
符号の説明
１５０：ボトムフレーム
１５２：底面
１５４：第１側面
１５６：第２側面
１５８：第３側面
１６０：第４側面
１６２：結合部
１６４：リベット
１６６：第１はめ込み孔
１６８：第２はめ込み孔
１７０：突出端
１７２：固定バー
１７４：水平段
１７６：結合段

Claims (20)

  1. 底面と、
    前記底面に連結されて、前記底面と共に空間を定義する４つの側面と、
    前記４つの側面のうち、向かい合う２つの側面に形成される第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔と、
    前記底面に形成され、相互に離隔される固定手段を含むボトムフレームと、
    前記ボトムフレームの上部に相互に離隔されるように形成されて、ストライプ状であり、その端が前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔に填められる印刷回路基板と、
    前記印刷回路基板の上部に形成された多数のＬＥＤと、
    前記底面及び印刷回路基板を覆い、前記多数のＬＥＤに対応する多数の貫通ホールを有する反射シートとを含むことを特徴とするバックライトアセンブリ。
  2. 前記多数のＬＥＤと離隔されて、前記多数のＬＥＤと対応する多数のダイバータを有する透明ウィンドウと；
    前記透明ウィンドウの上部に、その端が前記４つの側面の上部に配置される光学シートをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  3. 前記４つの側面を連結する４つの結合部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  4. 前記４つの結合部は、相互に向かい合う２つの側面に形成されて、前記４つの側面をリベットで連結するために、残り２つの側面から延長されることを特徴とする請求項３に記載のバックライトアセンブリ。
  5. 前記４つの側面各々は、前記４つの側面をリベットで連結するための結合部を含むことを特徴とする請求項３に記載のバックライトアセンブリ。
  6. 前記４つの側面の上面は、平たい水平面であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  7. 前記固定手段は、前記底面と一体型であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  8. 前記固定手段は、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔が形成された２つの側面間で、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔と交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  9. 前記多数のＬＥＤ各々は、前記印刷回路基板に付着する底面部と前記印刷回路基板から突出されるレンズ部を含むことを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  10. 前記ボトムフレームの前記底面から前記固定手段までの高さは、前記多数のＬＥＤ各々の底面部の高さと実質的に同一であることを特徴とする請求項９に記載のバックライトアセンブリ。
  11. 前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔各々の断面積は、前記印刷回路基板の端の断面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  12. 前記印刷回路基板は、メタルコア印刷回路基板であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  13. 前記印刷回路基板は、少なくとも２列のＬＥＤを有することを特徴とする請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
  14. 底面と、
    前記底面に連結されて、前記底面と共に空間を定義する４つの側面と、
    前記４つの側面のうち、向かい合う２つの側面に形成される第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔と、
    前記４つの側面のうち、２つの側面から前記空間に延長されて、前記底面から前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔までより、さらに高く形成される少なくとも２つの突出端を含むボトムフレームと、
    前記ボトムフレームの上部に相互に離隔されるように形成されて、ストライプ状を有して、その端が前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔に填められる印刷回路基板と、
    前記印刷回路基板の上部に形成された多数のＬＥＤと、
    前記底面及び印刷回路基板を覆い、前記多数のＬＥＤに対応する多数の貫通ホールを有する反射シートと、
    前記多数のＬＥＤと離隔されて、前記多数のＬＥＤと対応する多数のダイバータを有する透明ウィンドウと、
    前記透明ウィンドウの上部に、その端が前記４つの側面の上部に配置される光学シーツを含むバックライトアセンブリと、
    前記光学シーツの上部に配置される液晶パネルと、
    前記液晶パネル及びボトムフレームを取り囲むメインフレームと、
    前記液晶パネルの前端を取り囲むトップフレームとを含むことを特徴とする液晶表示装置。
  15. 前記ボトムフレームは、前記底面に形成されて、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔が形成された２つの側面間に配置されて、前記印刷回路基板と交互に配置される多数の固定手段を含むことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
  16. 前記印刷回路基板は、少なくとも２列のＬＥＤを有することを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置。
  17. 底面と、
    前記底面に連結されて、前記底面と共に空間を定義する４つの側面と、
    前記４つの側面のうち、向かい合う２つの側面に形成される第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔を含むボトムフレームと、
    前記ボトムフレームの上部に相互に離隔されるように形成されて、ストライプ状を有して、その端が前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔に填められる印刷回路基板と、
    前記印刷回路基板の少なくとも１つの端に付着して前記印刷回路基板に電力を供給する連結線とを含むことを特徴とするバックライトアセンブリ。
  18. 前記印刷回路基板の少なくとも１つの端は、前記空間外に延長されるように、前記第１はめ込み孔及び第２はめ込み孔のいずれかに挿入されることを特徴とする請求項１７に記載のバックライトアセンブリ。
  19. 前記印刷回路基板は、多数のＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１７に記載のバックライトアセンブリ。
  20. 前記印刷回路基板は、少なくとも２列のＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１７に記載のバックライトアセンブリ。
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