본 발명의 일 측면은 백 라이트 어셈블리 내부의 온도 분포를 균일하게 유지하여 액정패널의 휘도를 균일하게 유지하도록 하는 백 라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 백 라이트 어셈블리는 도광판과, 도광판의 서로 인접하는 측면들로 광을 출사하는 광원유닛과, 도광판과 광원유닛을 수납하며 광원유닛에서 발생되는 열이 전달되는 하부덮개와, 광원유닛이 서로 인접하게 되는 범위에서 하부덮개의 적어도 어느 일 영역에 구비되는 단열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 광원유닛에서 발생한 열을 하부덮개로 전달하는 매개부재를 더 포함하며, 단열부는 하부덮개 및 매개부재의 어느 일 영역에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 광원유닛은 하부덮개 사방 테두리를 따라서 복수로 배치되며, 매개부재는 하부덮개 사방 테두리를 따라서 복수로 배치되어 광원유닛에서 발생된 열을 하부덮개로 전달하며, 단열부는 하부덮개 테두리의 사방 테두리의 모서리 영역에 각각 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 도광판과 하부덮개의 사이에 마련되는 반사시트를 더 포함하며, 단열부는 반사시트와 하부덮개의 사이에 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 매개부재는 상기 광원유닛을 지지하는 지지부와, 지지부와 일체로 형성되어 광원유닛에서 발생된 광을 하부덮개로 전달하는 방열부를 포함하는 것을 특 징으로 한다.
또한, 단열부는 석고, 직물, 고무, 흑연(Graphite) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 단열부는 단열부를 하부덮개에 접착되도록 하는 테이핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 광원유닛은 하부덮개의 테두리에서 매개부재에 의해 지지되는 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 실장되는 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널과, 액정패널에 광을 공급하는 백 라이트 어셈블리를 포함하는 액정표시장치에 있어서, 백 라이트 어셈블리는 도광판과, 도광판의 입사면으로 광을 출사하는 복수의 광원유닛과, 도광판과 광원유닛을 수납하며 광원유닛에서 발생한 열이 전달되는 하부덮개와, 하부덮개로 전달된 열이 액정패널 측으로 전달되지 않도록 하부덮개의 적어도 어느 일 영역에 마련되는 단열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 백라이트 어셈블리는 복수의 광원유닛에서 발생된 열을 하부덮개로 전달하는 복수의 매개부재를 더 포함하며, 단열부는 하부덮개 및 매개부재로 전달된 열이 액정패널 측으로 전달되지 않도록 하부덮개 및 매개부재의 적어도 어느 일 영역에 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 광원유닛은 매개부재에 지지되며 입사면을 따라서 연장되는 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 실장되는 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 인쇄회로기판은 하부덮개의 테두리에서 매개부재에 결합되며, 단열부는 인쇄회로기판이 서로 인접하는 하부덮개의 테두리 모서리영역에 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 광원유닛에서 출사된 광의 일부를 도광판으로 반사시키는 반사시트를 더 포함하며, 단열부는 반사시트의 저면에 밀착되도록 하부덮개의 상면에 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 단열부는 아크릴 수지, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 흑연(Graphite) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이장치는 외부로부터 수신되는 영상신호와 음성신호를 처리하기 위한 신호처리부와, 신호처리부에서 공급되는 영상신호를 표시하기 위한 액정패널과, 액정패널에 광을 공급하는 백 라이트 어셈블리를 포함하며, 백 라이트 어셈블리는 도광판과, 도광판의 입사면으로 광을 출사하는 복수의 광원유닛과, 도광판과 상기 광원유닛을 수납하며 광원유닛에서 발생한 열이 전달되는 하부덮개와, 하부덮개로 전달된 열이 액정패널 측으로 전달되지 않도록 하부덮개의 적어도 어느 일 영역에 마련되는 단열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 백 라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치에서는 광원유닛에 인접하여 배치되는 단열부를 통하여 하부덮개로 전도된 열이 액정패널로 이동되는 것을 차단함으로써 내부의 온도 분포를 균일하게 유지하여 액정패널의 휘도를 균일하게 유지할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 백 라이트 어셈블리의 일부를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 백 라이트 어셈블리의 일부를 나타낸 평면도이며, 도 4는 도 1의 절단선 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(10)는 화상이 형성되는 액정패널(100)과, 액정패널(100)의 일측에 연결되어 액정패널(100)을 구동하는 구동부(200)와, 액정패널(100)에 광을 조사하는 백 라이트 어셈블리(300)를 포함하여 구성된다.
액정패널(100)의 연부는 몰드프레임(140)에 의하여 지지된다. 몰드프레임(140)은 액정패널(100)을 수납하며 일부분 개구되어 백 라이트 어셈블리(300)로부터 제공되는 광을 투과시킨다.
몰드프레임(140)과 백 라이트 어셈블리(300)는 액정패널(100)의 전면을 커버하는 상부덮개(130)와 결합된다. 상부덮개(130)는 액정패널(100)을 화상이 표시되는 유효 표시영역이 개구되도록 덮는 역할을 한다. 상부덮개(130)는 액정패널(100)의 위치를 가이드하고 액정패널(100)을 몰드프레임(140)에 고정한다.
액정패널(100)은 박막트랜지스터 기판(110)과, 박막트랜지스터 기판(110)에 대향 되도록 부착된 컬러필터 기판(120)과, 박막트랜지스터 기판(110)과 컬러필터 기판(120) 사이에 주입된 액정(미도시)을 포함한다. 이러한 액정패널(100)은 구동 부(200)에서 전달되는 화상 신호 정보에 따라 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.
박막트랜지스터 기판(110)의 일측에는 액정패널(100)에 구동신호를 인가하는 구동부(200)가 마련되어 있다. 구동부(200)는 연성인쇄회로기판(210), 연성인쇄회로기판(210)에 장착되어 있는 구동칩(220)과, 연성인쇄회로기판(210)에 연결되는 회로기판(230)을 포함한다.
액정패널(100)의 배면에는 백 라이트 어셈블리(300)가 위치한다. 백 라이트 어셈블리(300)는 액정패널(100)의 배면에 적층되어 빛을 확산 및 집광하는 광학시트들(310)과, 광학시트들(310)의 배면에 위치하는 도광판(400)과, 도광판(400)의 측면을 따라 마련되어 액정패널(100)로 빛을 보내는 광원유닛(500)과, 도광판(400)의 배면에 마련되어 있는 반사시트(600)와, 도광판(400) 및 반사시트(600)를 수납하는 하부덮개(700)와, 광원유닛(500)에서 발생되는 열을 하부덮개(700)로 전달하는 매개부재(800)를 포함한다.
액정패널(100)의 배면에 평행하게 배치된 광학시트들(310)은 순차적으로 적층된 확산시트(311), 프리즘시트(312) 및 보호시트(313)를 포함하여 이루어진다. 확산시트(311)는 베이스필름(미도시)과, 베이스필름 전면에 형성된 확산코팅층(미도시)을 포함하며 이루어져 있으며, 광원유닛(500)로부터의 빛을 확산시켜 액정패널(100)로 공급하는 역할을 한다.
확산시트(311)의 상부에는 프리즘시트(312) 및 보호시트(313)가 마련되어 있다. 프리즘시트(312)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형 성되어 있으며, 확산시트(311)를 통과한 빛이 수직하게 진행될 수 있도록 하여 휘도를 향상시킨다. 프리즘시트(312) 상에는 외부의 충격이나 이물질의 유입을 방지하는 보호시트(313)가 마련되어 먼지나 긁힘에 민감한 확산시트(311) 및 프리즘시트(312)를 보호한다.
도광판(400)은 액정패널(100)을 마주보는 출사면(410)과, 출사면(410)에 대향되는 반사면(420)과, 광원유닛(500)과 마주하면서 출사면(410) 및 반사면(420)을 연결하는 입사면(430)을 가진다.
도광판(400)은 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 폴리메칠메타아클레이트(PMMA)로 이루어진다. 도광판(400)은 출사면(410)과 반사면(420)이 나란하게 마련된 판형(plate type)으로 마련될 수 있다.
광원유닛(500)는 도광판(400)의 서로 인접하는 입사면(430)과 마주하도록 하부덮개(700) 테두리에서 복수로 마련되는데, 그 일례로서 광원유닛(500)는 하부덮개(700) 테두리의 사방을 따라서 배치될 수 있다. 즉, 광원유닛(500)는 하부덮개(700)의 사방 테두리의 각각에 광원유닛(500)이 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광원유닛(500) 가운데 하부덮개(700)의 상측 테두리에 대응 형성된 것을 제1광원유닛(500A)이라 하며, 하부덮개(700)의 좌측 테두리에 대응 형성된 것을 제2광원유닛(500B)이라 하며, 하부덮개(700)의 하측 테두리에 대응 형성된 것을 제3광원유닛(500C)이라 하며, 하부덮개(700)의 우측 테두리에 대응 형성된 것을 제4광원유닛(500D)이라 한다.
제1광원유닛(500A), 제2광원유닛(500B), 제3광원유닛(500C), 제4광원유 닛(500D)은 동일한 구성을 가지므로 구체적인 설명은 제1광원유닛(500A)을 일례로 하고 제2 내지 제4광원유닛(500B,500C,500D)에 대하여는 그 설명을 생략한다.
제1광원유닛(500A)은 인쇄회로기판(510)과, 인쇄회로기판(510)에 실장되는 발광 다이오드(520)를 포함한다. 인쇄회로기판(520)은 입사면(430)과 마주하면서 연장되어 있는 막대 형상으로 마련되며, 제1광원유닛(500A)에서 발생하는 열을 각각 전도시키도록 열전달률이 우수한 알루미늄을 주재료로 만들어 질 수 있다. 이러한 인쇄회로기판(510)은 메탈 코어 인쇄회로기판, 경성 인쇄회로기판 또는 연성 인쇄회로기판 등 다양한 인쇄회로기판이 사용될 수 있다.
발광 다이오드(520)은 복수로 마련되어 있으며 인쇄회로기판(510)에 등 간격으로 배치된다. 각 발광 다이오드(520)은 백색광을 공급하도록 청색, 적색, 녹색 엘이디(510)를 포함하는 이루어진 백색광 공급 유닛일 수 있다.
반사시트(600)는 복수의 광원유닛(500)에서 출사된 광 중에서 액정패널(100)의 반대방향으로 누설되는 광을 다시 도광판(400)으로 반사시켜 광의 손실을 줄이도록 한다. 반사시트(600)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 등으로 만들어 질 수 있다.
반사시트(600)의 아래에는 하부덮개(700)가 마련된다. 하부덮개(700)에는 상부가 개방된 직육면체의 박스 형태로 형성되어 내부에는 소정 깊이의 수납공간이 형성된다. 즉, 하부덮개(700)는 베이스판(710)과, 베이스판(710)에서 수직으로 연장된 복수의 측벽(720)으로 구성되어, 그 내부에 소정의 수납공간을 마련한다.
하부덮개(700)의 수납공간에는 반사시트(600), 도광판(400), 광학시트 들(310)이 순차적으로 수납된다. 하부덮개(700)는 베이스판(710)이 일부분 개구되어 복수의 광원유닛(500)에서 발생한 열을 외부로 신속하게 배출할 수 있도록 한다.
하부덮개(700)와 광원유닛(500)의 사이에는 매개부재(800)가 마련된다. 매개부재(800)는 알루미늄과 같은 단단한 금속재질로 형성되어 광원유닛(500)을 지지함과 동시에 광원유닛(500)에서 발생된 열을 하부덮개(700)로 전달한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 매개부재(800)는 제1광원유닛(500A)에 대응 형성되는 제1매개부재(800A)와, 제2광원유닛(500B)에 대응 형성되는 제2매개부재(800B)와, 제3광원유닛(500C)에 대응 형성되는 제3매개부재(800C)와, 제4광원유닛(500D)에 대응 형성되는 제4매개부재(800D)로 이루어진다.
제1매개부재(800A)는 제1광원유닛(500A)을 지지하며 제1광원유닛(500A)에서 발생한 열을 하부덮개로 전달하기 위하여 하부덮개(700)의 상측 테두리에 고정 설치된다. 그리고, 제2매개부재(800B)는 제2광원유닛(500B)을 지지하며 제2광원유닛(500B)에서 발생한 열을 하부덮개(700)로 전달하기 위하여 하부덮개(700)의 좌측 테두리에 고정 설치된다.
또한, 제3매개부재(800C)는 제3광원유닛(500C)을 지지하며 제3광원유닛(500C)에서 발생한 열을 하부덮개(700)로 전달하기 위하여 하부덮개(700)의 하측 테두리에 고정 설치된다. 그리고, 제4매개부재(800D)는 제4광원유닛(500D)을 지지하며 제4광원유닛(500D)에서 발생한 열을 하부덮개(700)로 전달하기 위하여 하부덮개(700)의 우측 테두리에 고정 설치된다.
제1매개부재(800A), 제2매개부재(800B), 제3매개부재(800C), 제4매개부재(800D)는 동일한 구성을 가지므로 구체적인 설명은 제1매개부재(800A)을 일례로 하고 제2 내지 제4매개부재(800B,800C,800D)에 대하여는 그 설명을 생략한다.
제1매개부재(800A)는 제1광원유닛(500A)을 지지하는 지지부(810)와, 제1광원유닛(500A)에서 발생한 열을 하부덮개(700)로 전달하는 방열부(820)를 포함한다.
지지부(810)는 마주하는 하부덮개(700)의 측벽(720)과 나란하게 돌출 형성될 수 있으며, 방열부(820)는 지지부(810)의 아래에서 하부덮개(700)의 베이스판(710)에서 측벽(720)에 걸쳐서 연장 형성될 수 있다. 지지부(810)와 방열부(820)는 알루미늄과 같은 단단한 금속재질을 일체로 사출하여 형성될 수 있다.
그리고, 하부덮개(700)에는 제1 내지 제4광원유닛(500)에서 하부덮개(700)로 전달된 열이 액정패널(100) 측으로 열복사 또는 대류에 의해 전달되는 것을 차단하여 백 라이트 어셈블리(300) 내부의 온도가 균일하도록 하는 단열부(900)가 부착되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단열부(900)는 단열 성능이 높은 재료이면 충분한데, 그 일례로 흑연(Graphite), 석고, 직물, 고무, 반사시트, 아크릴 수지, 폴리우레탄, 폴리스티렌 등이 사용될 수 있다. 여기서, 단열부(900)라 함은 광원부(500)에서 발생한 열이 액정표시장치(10)의 외부로 신속하게 방출되도록 하는 방열재와, 광원부(500)에서 발생한 열이 액정표시장치(10)의 내부로 전달되는 것을 차단하는 열전달 차단재를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단열부(900)는 제1광원유닛(500A)과 제2 광원유닛(500B)이 서로 인접하게 되는 범위인 하부덮개(700) 테두리의 좌측 상단 모서리영역(A)에서 발생되는 열을 차단하는 제1단열부(900A)와, 제2광원유닛(500B)과 제3광원유닛(500C)이 서로 인접하게 되는 범위인 하부덮개(700) 테두리의 좌측 하단 모서리영역(B)에서 발생되는 열을 차단하는 제2단열부(900B)와, 제3광원유닛(500C)과 제4광원유닛(500D)이 서로 인접하게 되는 범위인 하부덮개(700) 테두리의 우측 하단 모서리영역(C)에서 발생되는 열을 차단하는 제3단열부(900C)와, 제1광원유닛(500A)과 제4광원유닛(500D)이 서로 인접하게 되는 범위인 하부덮개(700) 테두리의 우측 상단 모서리영역(D)에서 발생되는 열을 차단하는 제4단열부(900D)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제4단열부(900A,900B,900C,900D)는 각각 하부덮개(700)의 베이스판(710)에 접착될 수 있도록 하는 테이핑부(910)를 포함할 수 있다.
다음 본 발명의 실시에에 따른 백 라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치의 작용에 대하여 설명한다.
제1 내지 제4광원유닛(500)이 각각 광을 출사함에 따라서 제1 내지 제4광원유닛(500) 내부에는 열이 발생하게 되는데, 이러한 열은 제1 내지 제4매개부재(800)로 전도되고, 다시 제1 내지 제4매개부재(800)로 전도된 열은 제1 내지 제4매개부재(800)와 결합된 하부덮개(700)를 통하여 외부로 방출된다.
그리고, 제1 내지 제4 광원유닛(500) 가운데 복수의 광원유닛(500)들이 서로 인접하게 되는 범위인 하부덮개(700) 테두리의 각 모서리영역(A,B,C,D)에서 온도가 상대적으로 높게 나타나게 된다. 하지만, 이러한 하부덮개(700) 테두리의 모서리영 역(A,B,C,D)에서의 온도가 불균일하게 되더라도 단열부(900)에 의하여 하부덮개(700) 테두리의 모서리영역(A,B,C,D)에서 열복사 또는 대류에 의하여 열이 액정패널(100)로 전달되는 것이 차단될 수 있다.
따라서, 복수의 광원유닛(500)이 서로 인접하게 되는 범위에서도 백 라이트 어셈블리(300) 내부의 온도 분포를 균일하게 유지하여 액정패널(100)의 휘도를 균일하게 유지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 광원유닛은 다양한 형태로 하부덮개에 결합될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광원유닛의 변형된 배치례를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광원유닛의 또 다르게 변형된 배치례를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광원유닛(500')은 하부덮개(700)의 측벽(720)에 직접적으로 지지되는 구조로 배치될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광원유닛(500'')은 매개부재(800)의 지지부(810)와 하부덮개(700)의 측벽(720) 사이에서 별도의 공간없이 지지되는 구조로 배치될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백 라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치는 광원유닛이 서로 인접하게 되는 범위에서 하부덮개의 어느 일 영역에 단열부를 구비하여 백 라이트 어셈블리 내부의 온도를 균일하도록 하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다 른 많은 변형이 가능함은 물론이다.