KR100921469B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR100921469B1
KR100921469B1 KR1020080074003A KR20080074003A KR100921469B1 KR 100921469 B1 KR100921469 B1 KR 100921469B1 KR 1020080074003 A KR1020080074003 A KR 1020080074003A KR 20080074003 A KR20080074003 A KR 20080074003A KR 100921469 B1 KR100921469 B1 KR 100921469B1
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김용석
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로 특히, 구조적 안정성과 양산성을 향상시키고 킬 수 있는 백라이트 유닛에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 백라이트 유닛에 있어서, 다수의 광원이 배열되어 장착되는 회로 기판과; 상기 회로 기판상에 위치하는 광학 시트와; 상기 회로 기판과 광학 시트 사이에 위치하여 상기 광학 시트를 지지하는 것으로서, 상기 회로 기판에 솔더에 의하여 표면 실장되어 설치되는 다수의 지지부를 포함하되, 상기 지지부는 지지부 몸체와 상기 지지부 몸체의 하측에 위치하는 리드 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
백라이트, 발광 소자, 광학 시트, 지지부, 실장.

Description

백라이트 유닛{Back-light unit}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로 특히, 구조적 안정성과 양산성을 향상시키고 킬 수 있는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치(liquid crystal display; LCD)는 매트릭스 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 조절할 수 있는 표시장치로서, 자체적으로 발광하지 못하므로 그 배면에 백라이트 유닛(back-light unit)을 설치하여 화상을 표현할 수 있도록 설계된다.
이러한 백라이트 유닛에는 상부의 광학 시트를 지지하면서, 광학 시트의 평탄도를 유지할 수 있도록 함으로써 백라이트 유닛의 공기 간극(Air Cavity)의 공간을 일정 높이로 유지하여, 광의 균일성을 유지하기 위한 지지부가 구성된다.
따라서, 백라이트 유닛의 크기가 크고 지지부의 수량이 적을 경우에는 광학 시트의 평탄도가 확보되지 않아 휨이 발생하며, 이로 인해 백라이트 유닛 내부의 공기 ㄱ간극의 높이가 변경됨에 따라 광의 균일성에 나쁜 영향을 줄 수 있다.
백라이트 유닛의 공기 간극이 높을 경우, 광학 시트의 약간의 휨은 광의 균 일성에 큰 영향을 주지 않을 수 있지만, 공기 간극이 낮을 경우에는 광학 시트의 약간의 휨에도 광의 균일성에 큰 영향을 주게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 표면 실장 기술의 적용이 가능한 지지부를 제안하여, 지지부의 수량이 많더라도, 자동화된 공정에 의하여 제작이 가능하게 함으로써, 작업성을 획기적으로 개선하며, 지지부가 광학 시트와 접촉하여도 광학 시트의 마모 없이 원하는 공기 간극을 확보할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 백라이트 유닛에 있어서, 다수의 광원이 배열되어 장착되는 회로 기판과; 상기 회로 기판상에 위치하는 광학 시트와; 상기 회로 기판과 광학 시트 사이에 위치하여 상기 광학 시트를 지지하는 것으로서, 상기 회로 기판에 솔더에 의하여 표면 실장되어 설치되는 다수의 지지부를 포함하되, 상기 지지부는 지지부 몸체와 상기 지지부 몸체의 하측에 위치하는 리드 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 백라이트 유닛에 있어서, 다수의 발광 소자 패키지가 배열되어 장착되는 회로 기판과; 상기 회로 기판상에 위치하는 광학 시트와; 상기 회로 기판과 광학 시트 사이에 위치하여 상기 광학 시트를 지지하는 것으로서, 상기 회로 기판에 솔더에 의하여 고정되어 설치되며, 외면에 실리콘 수지가 코팅된 다수의 지지부를 포함하되, 상기 지지부는 지지부 몸체와 상기 지지부 몸체의 하측에 위치하는 리드 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.
먼저, 표면 실장 기술이 가능한 지지부를 적용함으로써, 자동화된 공정에 의하여 설치가 가능하여 작업성 및 생산성에 큰 개선 효과가 있으며, 얇은 백라이트 유닛과 같이, 광학 시트의 높이의 평탄도가 매우 중요한 백라이트 유닛에 있어서, 지지부의 수량이 많다 하더라도, 자동화된 공정으로 설치되기 때문에 무리 없이 제작이 가능하게 된다.
또한, 실리콘(Silicone) 수지와 같은 유연한 재질을 적용하여, 광학 시트와 지지부 사이를 띄우지 아니하고 접촉시켜 설치 가능하여 균일하면서 안정적으로 공기 간극(Air Cavity)을 유지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
<제1실시예>
도 1에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 백라이트 유닛은 후면 섀시(10) 상에 광원(30)이 배열되는 회로 기판(20)이 위치하고, 이 회로 기판(20) 상에 광학 시트(40)가 위치하게 된다.
광원(30)은 발광 소자 패키지 또는 방전램프(CCFL)가 이용될 수 있고, 회로 기판(20) 상에 균일광이 형성될 수 있도록 일정 간격을 두고 배치된다.
이러한 광원(30) 상에는 광원(30)의 광이 균일하게 확산될 수 있도록 광학 시트(40)가 위치하게 되는데, 이러한 광학 시트(40)는 확산판(Diffuser Plate), 확산 시트(Diffuser Sheet), 프리즘 시트(Prism Sheet), 및 복합 프리즘 시트(Prism Sheet) 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
이때, 회로 기판(20)과 광학 시트(40) 사이에는 일정 간격으로 지지부(50)가 위치하게 되는데, 이러한 지지부(50)는 백라이트 유닛 상의 광학 시트(40)를 지지하면서, 이러한 광학 시트(40)의 평탄도를 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.
이런 역할을 통하여, 지지부(50)는 백라이트 유닛 상의 공기 간극(Air Cavity)의 공간을 일정 높이로 유지하여, 백라이트 유닛의 광의 균일성(Uniformity)을 유지할 수 있도록 한다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 지지부(50)는 광학 시트(40)를 지지하기 위하여 원뿔 형상으로 형성된 지지부 몸체(51)와, 이 몸체(51)를 회로 기판(20)에 형성된 홀(12) 및 후면 섀시(10)에 형성된 홀(11)에 삽입하여 고정시키기 위한 후크(52)로 이루어진다.
상술한 바와 같이, 지지부(50)는 회로 기판(20) 및 섀시(10)에 형성된 홀(11, 12)에 후크(52)를 삽입하여 고정시키며, 이러한 지지부(50)의 설치 작업은 수작업으로 이루어진다.
백라이트 유닛의 크기가 클 경우에는 충분한 수의 지지부(50)가 필요하다. 만일 지지부(50)의 수량이 적을 경우에는 광학 시트(40)를 평탄하게 지지하지 못하게 되어 광학 시트(40)의 휨이 발생할 수 있으며, 이로 인해 백라이트 유닛의 공기 간극(Air Cavity)의 높이가 변경될 수 있어, 백라이트 유닛의 광의 균일성에 나쁜 영향을 줄 수 있다.
백라이트 유닛의 공기 간극이 높을 경우에는 광학 시트(40)의 약간의 휨은 광의 균일성에 영향을 주지 않을 수 있지만, 공기 간극이 낮을 경우에는 광학 시트(40)의 약간의 휨에도 광의 균일성에 큰 영향을 주게 된다.
따라서, 공기 간극이 낮은 경우, 광학 시트(40)의 평탄도를 최대한 유지함으로써 광의 균일성을 유지하기 위하여, 지지부(50)의 수량을 매우 많이 적용할 수밖에 없다.
또한, 일반적으로 지지부(50)와 광학 시트(40)는 접촉하지 아니하며, 이들 사이에 약 0.5 mm 정도 간격을 두게 된다. 이러한 이유는 지지부(50)의 끝 부분과 광학 ㅅ시트(40)가 서로 닿아있을 경우, 백라이트의 이동 시 광학 시트(40)에 긁힘과 같은 현상에 의한 마모가 생길 수 있어 광학 시트(40)에 파손을 가져올 수 있다.
<제2실시예>
도 3에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 백라이트 유닛은 후면 섀시(100) 상에 광원(300)이 배열되는 회로 기판(200)이 위치하고, 이 회로 기판(200) 상에 광학 시트(400)가 위치하게 된다.
도 3에서는 광원(300)으로 발광 소자 패키지가 도시되어 있으나, 그 외에 방전램프(CCFL)와 같은 기타 다른 광원이 이용될 수 있고, 이러한 광원(300)은 회로 기판(200) 상에 균일광이 형성될 수 있도록 일정 간격을 두고 배치된다.
이러한 광원(300) 상에는 광원(300)의 광이 균일하게 확산될 수 있도록 광학 시트(400)가 위치하게 되는데, 이러한 광학 시트(400)는 확산판(Diffuser Plate), 확산 시트(Diffuser Sheet), 프리즘 시트(Prism Sheet), 및 복합 프리즘 시트(Prism Sheet) 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
이때, 회로 기판(200)과 광학 시트(400) 사이에는 일정 간격으로 지지부(500)가 위치하게 되는데, 이러한 지지부(500)는 백라이트 유닛 상의 광학 시트(400)를 지지하면서, 이러한 광학 시트(400)의 평탄도를 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.
이런 역할을 통하여, 지지부(500)는 백라이트 유닛 상의 공기 간극(Air Cavity)의 공간을 일정 높이로 유지하여, 백라이트 유닛의 광의 균일성(Uniformity)을 유지할 수 있도록 한다.
이와 같은 지지부(500)는 회로 기판(200) 상에 표면 실장 기술(Surface Mount Technology; SMT)에 의하여 설치된다. 즉, 표면 실장 장비에 의하여 납과 같은 솔더에 의하여 회로 기판(200) 상에 부착되어 설치될 수 있다.
이와 같이 지지부(500)가 회로 기판(200) 상에 표면 실장되어 설치되는 경우 에는 표면 실장 장비에 의하여 자동화된 공정에 의하여 지지부(500)를 설치할 수 있으므로 작업성 및 양산성이 향상될 수 있으며, 이러한 지지부(500)의 설치 개수에 크게 영향을 받지 않는다.
즉, 얇은 백라이트 유닛의 경우 또는 광학 시트(400)의 평탄도가 중요한 백라이트 유닛의 경우에 지지부(500)의 수량이 많이 적용된다 하더라도, 자동화된 공정으로 설치되기 때문에 무리 없이 제작이 가능하게 된다.
이러한 표면 실장에 의하여 설치 가능한 지지부(500) 구조의 일례는 도 4a와 같이, 지지부 몸체(510)와, 이 지지부 몸체(510)의 하측에 위치하는 리드 프레임(520)으로 구성된다.
이 지지부 몸체(510)는 상측에서 하측으로 갈수록 수평 단면적이 넓어지는 원뿔 또는 다각뿔 형상으로 형성되며, 하측에는 몸체(510)보다 폭이 넓은 베이스(511)가 위치하고, 이 베이스(511) 상에 리드 프레임(520)이 위치하게 된다. 경우에 따라, 이러한 지지부 몸체(510)는 기둥 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다.
이러한 리드 프레임(520)은 지지부(500)가 회로 기판(200)에 솔더(solder)에 의하여 고정 설치될 수 있도록 한다.
지지부 몸체(510)는 폴리카보네이트(PP), 폴리프탈아미드(PPA), 실리콘(Silicone) 수지, 및 에폭시(Epoxy) 수지 중 어느 하나, 또는 그 이상의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 도 4b에서와 같이, 지지부 몸체(530) 상에는 지지부 몸체(530)의 재질 보다 유연한 피복층(540)이 위치할 수 있으며, 이러한 피복층(540)은 실리콘 수지 또는 에폭시 수지와 같은 재질로 이루어질 수 있다.
즉, 도 4a와 같이, 지지부 몸체(510)는 경화된 수지로 이루어질 수도 있고, 광학 시트(400)에 손상을 주지 않기 위하여 실리콘 수지와 같은 유연한 재질로 형성될 수도 있다.
또한, 도 4b와 같이, 지지부 몸체(530)는 기둥 역할을 할 수 있는 폴리카보네이트(PP), 폴리프탈아미드(PPA), 및 에폭시 수지 중 어느 하나로 이루어지고, 이 지지부 몸체(530) 상에 유연한 재질의 실리콘 수지와 같은 피복층(540)이 위치하여 광학 시트(400)에 긁힘에 의한 손상이 가지 않도록 할 수 있는 것이다.
즉, 지지부 몸체(530)를 실리콘 수지와 같은 유연한 재질로 형성하면 지지부(500)가 휠 수 있으므로, 지지부 몸체(530)를 경화성 재질로 형성하고, 이 몸체(530) 상에 유연한 재질의 피복층(540)을 형성할 수 있는 것이다.
따라서, 이러한 구성의 지지부(500)는 광학 시트(400)와 특정 거리를 유지할 필요없이 직접 접촉하도록 설치가 가능하며, 이와 같이 광학 시트(400)와 직접 접촉하여도 광학 시트(400)에 손상이 발생하지 않게 된다.
이러한 지지부(500)의 설치에 이용되는 표면 실장 기술의 일례는 다음과 같다.
먼저, 회로 기판(200)의 지지부(500)가 설치되는 위치에 액상의 솔더 크림을 도포한다. 이때, 지지부(500)가 설치될 회로 기판(200) 상에 별도의 더미 회로 라인이 위치할 수 있다.
이후, 이 솔더 크림이 도포된 회로 기판(200) 상에 지지부(500)의 리드 프레임(520)이 위치하도록 마운트시킨다.
다음에, 열을 가하거나 광선을 쪼이는 방법 등에 의하여 솔더 크림을 경화시킴으로써 지지부(500)를 회로 기판(200) 상에 고정시키는 것이다.
이와 같이, 표면 실장 기술에 의하여 지지부(500)가 자동화 공정으로 고정 설치될 수 있으며, 이러한 지지부(500)의 설치 공정은 광원(300)으로서의 발광 소자 패키지의 설치 공정과 동시에 이루어질 수 있다.
도 5는 이와 같은 과정을 통하여 회로 기판(200) 상에 솔더(550)에 의하여 고정 설치된 지지부(500)를 도시하고 있고, 도 6은 발광 소자 패키지 광원 사이에 지지부가 설치된 사진을 나타내고 있다.
도시된 바와 같이, 지지부(500)가 솔더(550)에 의하여 자동화된 공정에 의하여 안정적으로 설치가 가능하고, 따라서 이러한 지지부(500)의 적용 수에 제한이 적으며, 지지부(500)에 의하여 백라이트 유닛의 광학 시트(400)를 안정적으로 지지하여 공기 간극을 안정적으로 확보할 수 있으며, 따라서 광의 균일성이 극대화된 백라이트 유닛을 제공할 수 있는 것이다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 변형이 가능하고, 이러한 기술적 사상의 여러 실시 형태는 모두 본 발명의 보호범위에 속함은 당연하다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도로서,
도 1은 백라이트 유닛의 단면 개략도이다.
도 2는 지지부의 측면도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도로서,
도 3은 백라이트 유닛의 단면 개략도이다.
도 4a는 지지부의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4b는 지지부의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 지지부가 설치된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 지지부가 설치된 상태를 나타내는 사진이다.

Claims (13)

  1. 백라이트 유닛에 있어서,
    다수의 광원이 배열되어 장착되는 회로 기판과;
    상기 회로 기판상에 위치하는 광학 시트와;
    상기 회로 기판과 광학 시트 사이에 위치하여 상기 광학 시트를 지지하는 것으로서, 상기 회로 기판에 솔더에 의하여 표면 실장되어 설치되는 다수의 지지부를 포함하되,
    상기 지지부는 지지부 몸체와 상기 지지부 몸체의 하측에 위치하는 리드 프레임을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 리드 프레임은,
    상기 지지부 몸체의 하측에 위치하며 상기 지지부 몸체보다 넓게 형성되는 베이스 상에 위치하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부 몸체는,
    폴리카보네이트(PP), 폴리프탈아미드(PPA), 실리콘 수지, 및 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나로 형성되는 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부 몸체의 표면상에는,
    상기 지지부 몸체의 재질보다 유연한 재질의 피복층이 위치하는 백라이트 유닛.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 피복층은,
    실리콘 수지 또는 에폭시 수지로 형성되는 백라이트 유닛.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부는,
    하측에서 상측으로 갈수록 수평 단면적이 좁아지는 형상인 백라이트 유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부의 상단은 상기 광학 시트와 접촉하는 백라이트 유닛.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 시트는,
    확산판, 확산 시트, 프리즘 시트, 및 복합 프리즘 시트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 발광 소자 패키지 또는 방전 램프인 백라이트 유닛.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 회로 기판상에 형성된 더미 패턴 상에 솔더에 의하여 고정되는 백라이트 유닛.
  12. 백라이트 유닛에 있어서,
    다수의 발광 소자 패키지가 배열되어 장착되는 회로 기판과;
    상기 회로 기판상에 위치하는 광학 시트와;
    상기 회로 기판과 광학 시트 사이에 위치하여 상기 광학 시트를 지지하는 것으로서, 상기 회로 기판에 솔더에 의하여 고정되어 설치되며, 외면에 실리콘 수지가 코팅된 다수의 지지부를 포함하되,
    상기 지지부는 지지부 몸체와 상기 지지부 몸체의 하측에 위치하는 리드 프레임을 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 지지부는,
    표면 실장 기술에 의하여 설치되는 백라이트 유닛.
KR1020080074003A 2008-07-29 2008-07-29 백라이트 유닛 KR100921469B1 (ko)

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