KR101277854B1 - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 불균일한 휘도를 개선하고, 신뢰도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛이 개시된다.
개시된 본 발명의 백라이트 유닛은 바텀커버와, 바텀커버의 내부 측면에 적어도 하나 이상 배치되는 메탈 PCB와, 메탈 PCB 상에 일정한 간격을 두고 실장된 발광 다이오드 및 메탈 PCB의 상부면에 돌출되고, 바텀커버와 결합되는 패널 가이드에 고정되어 메탈 PCB의 들뜸을 방지하는 적어도 하나 이상의 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 불균일한 휘도를 개선하고, 신뢰도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 영상이 디스플레이되는 액정표시패널의 배면에 광을 제공하는 백라이트 유닛(backlight unit)이 구비된다.
상기 백라이트 유닛은 광원이 배치된 형태에 따라 에지형(edge type)과, 직 하형(direct type)으로 분류된다.
상기 에지형 백라이트 유닛은 주로 중/소형 액정표시장치에 적용되는 것으로 측면에 광원이 구비되고, 액정표시패널의 전체에 광이 조사되도록 가이드하는 도광판을 구비한다.
상기 직하형 백라이트 유닛은 12인치 이상의 대형 액정표시장치에 적용되는 것으로 액정표시패널의 직하에서 광이 직접 조사되도록 액정표시패널의 배면에 다수의 광원이 구비된다.
상기 백라이트 유닛의 광원으로는 EL(electro luminescence), CCFL(cold cathode fluorescent lamp), HCFL(hot cathode fluorescent lamp) 및 발광 다이오드(LED) 등이 사용되고 있다.
상기 광원 중에 최근 액정표시장치에서는 맹독성의 중금속인 수은을 사용하는 램프보다 박형화, 색재현성이 우수할 뿐만 아니라 소비전력이 적게 든다는 장점으로 발광 다이오드(LED)가 많이 사용되고 있다.
일반적인 백라이트 유닛에 사용되는 발광 다이오드는 발열이 심하여 메탈 PCB에 실장하여 구비된다.
예를 들면, 일반적인 에지 방식의 백라이트 유닛은 바텀커버의 일측 내부면에 발광 다이오드가 실장된 메탈 PCB가 점착제에 의해 부착된다.
그러나, 일반적인 에지 방식의 백라이트 유닛은 발광 다이오드의 구동시에 발생하는 열에 의해 바텀커버로부터 메탈 PCB의 들뜸이 발생하고, 이에 따라 발광 다이오드의 얼라인 불량으로 빛샘 발생, 휘도 불균일 등의 문제가 있었다.
또한, 일반적인 에지 방식의 백라이트 유닛은 상기 메탈 PCB의 들뜸으로 발광 다이오드와 나란하게 배치된 도광판의 손상을 유발하여 액정표시장치의 불량을 야기하는 문제가 있었다.
본 발명은 불균일한 휘도를 개선할 수 있는 백라이트 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 신뢰도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 백라이트 유닛은,
바텀커버; 상기 바텀커버의 내부 측면에 적어도 하나 이상 배치되는 메탈 PCB; 상기 메탈 PCB 상에 일정한 간격을 두고 실장된 발광 다이오드; 및 상기 메탈 PCB의 상부면에 돌출되고, 상기 바텀커버와 결합되는 패널 가이드에 고정되어 상기 메탈 PCB의 들뜸을 방지하는 적어도 하나 이상의 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는,
바텀커버; 상기 바텀커버의 내부 측면에 적어도 하나 이상 배치되는 메탈 PCB; 상기 메탈 PCB 상에 일정한 간격을 두고 실장된 발광 다이오드; 상기 바텀커버와 결합되는 패널 가이드; 상기 메탈 PCB의 상부면에 돌출되고, 상기 패널 가이드에 고정되어 상기 메탈 PCB의 들뜸을 방지하는 적어도 하나 이상의 고정돌기; 및 상기 패널 가이드 상에 배치되는 액정표시패널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 메탈 PCB가 점착제에 의해 상기 바텀커버의 내부 일측면에 1차 고정되고. 바텀커버의 수용홈에 상기 메탈 PCB의 고정돌기가 수용되어 2차 고정되며, 상기 고정돌기가 상기 패널 가이드의 수용홀에 관통되어 3차 고정됨으로써, 일반적인 에지 방식의 백라이트 유닛의 메탈 PCB 들뜸을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명은 메탈 PCB의 들뜸을 방지함으로써, 들뜸에 의한 빛샘 발생, 휘도 불균일 등의 문제를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 도광판 손상을 방지하여 액정표시장치의 불량을 방지할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 방식의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 액정표시장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 패널 가이드, 메탈 PCB 및 바텀커버의 결합 구조를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛(120)과, 상기 액정표시패널(110)의 가장자리를 지지하고, 상기 백라이트 유닛(120)과 결합되는 패널 가이드(100)를 포함한다.
액정표시패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(113) 및 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor, 111) 기판과, 상 기 두 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함한다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(113) 및 박막 트랜지스터 기판(111)을 보다 상세히 설명하면, 상기 박막 트랜지스터 기판(111)은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT : thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결된다.
상기 컬러필터 기판(113)은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.
액정표시패널(110)의 측면에는 액정표시패널(110)의 게이트 라인과 데이터 라인에 각가 접속되어 게이트 라인으로 스캔 신호를 공급하고, 데이터 라인으로 데이터 신호를 공급하는 액정표시패널 구동부(113)가 배치된다.
여기서, 상기 액정표시패널 구동부(113)는 TCP(tape carrier package)로 이루어진 텝(115)에 의해 전기적으로 연결된다.
액정표시패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 바텀커버(180)와, 상기 바텀커버(180)의 내부 일측에 배치된 메탈 PCB(150)와, 상기 메탈 PCB(150) 상에 실장되는 복수의 발광 다이오드(151)와, 상기 복수의 발광 다이오드(151)와 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판(140)과, 상기 도광판(140) 상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(130)과, 상기 도광판(140) 하부에 배치되어 도광판(140)의 하부방향으로 진행하는 광을 액정표시패 널(110) 방향으로 반사시키는 반사 시트(170)를 포함한다.
여기서, 본 발명에서는 백라이트 유닛(120)과 패널 가이드(100)를 별도의 구성으로 설명하고 있지만, 설명의 편의를 위한 것으로 패널 가이드(100)는 바텀커버(180)와 결합되어 모듈화되는 것으로 백라이트 유닛(120)의 구성으로 포함될 수 있다.
도광판(140)은 PMMA(poly methly methacrylate)재질로 이루어지고, 도면에서는 상세히 나타나 있지 않지만, 광원 유닛이 배치된 입사면으로부터 멀어질수록 두께가 얇아지는 쐐기 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 도광판(140)의 배면에는 입사된 광을 상기 광학 시트들(130) 방향으로 굴절시키기 위한 프리즘 패턴이 형성될 수 있다.
광학 시트들(130)은 광을 확산시키는 확산시트와, 광을 집광시키는 집광시트 및 상기 집광시트를 보호하기 위한 보호시트를 포함한다.
상기 복수의 발광 다이오드(151)는 백색(white) 광을 발광하는 다수의 백색(W) 발광 다이오드로 이루어질 수 있다.
상기 발광 다이오드(151)는 백색(W) 발광 다이오드로 한정하지 않고, 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 광을 각각 발광하는 발광 다이오드들의 조합으로 이루어질 수도 있고, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 광을 각각 발광하는 발광 다이오드들의 조합으로 이루어질 수도 있다.
메탈 PCB(150)는 바 타입의 바디부(153)와, 상기 바디부(153)의 상부 면에 형성된 고정돌기(155)를 포함한다.
고정돌기(155)는 바디부(153)의 중심을 기준으로 패널 가이드(100) 방향으로 돌출된 구조로 이루어진다.
즉, 고정돌기(155)는 상기 바디부(153)의 상부면으로부터 패널 가이드(100) 방향으로 연장되는 것으로 바디부(153)와 일체로 이루어진다.
상기 메탈 PCB(150)와 대응되는 바텀커버(180)의 측면은 'ㄷ'자 구조로 이루어진다.
바텀커버(180)에는 상기 메탈 PCB(150)의 고정돌기(155)와 대응되는 영역에 수용홈(181)이 형성된다.
수용홈(181)은 상기 고정돌기(155)가 패널 가이드(100) 방향으로 돌출될 수 있도록 가이드 함과 동시에 메탈 PCB(150)의 길이 방향으로의 유동을 방지하는 기능을 가진다.
패널 가이드(100)는 상기 사각 테 형태의 몰드물로 이루이지며, 측면은 상기 바텀커버(180)와 결합된다.
패널 가이드(100)의 일측에는 상기 고정돌기(155)와 대응되는 영역에 수용홀(101)이 형성된다.
상기 수용홀(101)은 상기 고정돌기(155)가 관통될 수 있도록 상기 고정돌기(155)와 동일한 형상으로 형성된다.
수용홀(101)은 상기 패널 가이드(100)의 제조시에 일체로 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에지 방식의 백라이트 유닛(120)은 바텀커버(180)의 내부 일측면에 상기 메탈 PCB(150)가 고정되어 메탈 PCB(150)의 고정돌 기(155)가 바텀커버(180)의 수용홈(181)에 수용된다. 수용홈(181)에 수용된 고정돌기(155)는 패널 가이드(100)의 수용홀(101)을 관통되며, 상기 패널 가이드(100)는 상기 바텀커버(180)와 결합되어 조립이 완성된다. 여기서, 상기 반사시트(170), 도광판(140) 및 광학 시트들(130)은 상기 패널 가이드(100)와 바텀커버(180)가 결합되기 전에 순차적으로 수납된다.
본 발명의 일 실시예에서는 메탈 PCB(150)가 바텀커버(180)의 내부 일측에 배치된 구조를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 바텀커버(180)의 내부 양측에 배치되거나 바텀커버(180)의 모든 측면에 배치될 수 있다. 즉, 메탈 PCB(150)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 고정돌기(155)가 메탈 PCB(150)의 중심 상부방향으로 돌출된 구조만을 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 메탈 PCB(150)의 상부면에 복수개 형성될 수 있다. 즉, 복수의 고정돌기가 형성된 메탈 PCB가 구비되는 경우, 패널 가이드 및 바텀커버는 상기 복수의 고정돌기와 대응되도록 복수의 수용홀 및 복수의 수용홈이 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 방식의 백라이트 유닛(120)을 구비한 액정표시장치는 메탈 PCB(150)가 점착제에 의해 상기 바텀커버(180)의 내부 일측면에 1차 고정되고. 바텀커버(180)의 수용홈(181)에 상기 메탈 PCB(150)의 고정돌기(155)가 수용되어 2차 고정되며, 상기 고정돌기(155)가 상기 패널 가이드(100)의 수용홀(101)에 관통되어 3차 고정됨으로써, 일반적인 에지 방식의 백라이트 유닛의 메탈 PCB 들뜸을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명은 메탈 PCB(150)의 들뜸을 방지함으로써, 들뜸에 의한 빛샘 발생, 휘도 불균일 등의 문제를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 이에 따른 도광판 손상을 방지하여 액정표시장치의 불량을 방지할 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 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 방식의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 액정표시장치를 도시한 단면도이ㄷ다.
도 3은 도 1의 패널 가이드, 메탈 PCB 및 바텀커버의 결합 구조를 도시한 사시도이다.

Claims (7)

  1. 바텀커버;
    상기 바텀커버의 내부 측면에 적어도 하나 이상 배치되고, 바디부와 상기 바디부의 상부면에 돌출된 고정돌기로 이루어진 메탈 PCB;
    상기 메탈 PCB 상에 일정한 간격을 두고 실장된 발광 다이오드; 및
    상기 바텀커버와 결합되는 패널가이드;를 포함하고,
    상기 바텀커버는 상기 메탈 PCB의 상기 고정돌기와 대응되는 영역에 적어도 하나 이상의 수용홈이 형성되고,
    상기 패널 가이드는 상기 고정돌기와 대응되는 영역에 적어도 하나 이상의 수용홀이 형성되고,
    상기 메탈 PCB의 고정돌기는 상기 바텀커버의 수용홈과 조립되고, 상기 패널 가이드의 수용홀을 관통하여 고정되어, 상기 메탈 PCB의 들뜸을 방지하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 수용홈은 상기 고정돌기의 외측면을 감싸는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 수용홀은 상기 고정돌기와 동일한 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 바텀커버는 상기 메탈 PCB가 구비되는 측면이 'ㄷ'구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 바텀커버;
    상기 바텀커버의 내부 측면에 적어도 하나 이상 배치되고, 바디부와 상기 바디부의 상부면에 돌출된 고정돌기로 이루어진 메탈 PCB;
    상기 메탈 PCB 상에 일정한 간격을 두고 실장된 발광 다이오드;
    상기 바텀커버와 결합되는 패널가이드; 및
    상기 패널 가이드 상에 배치되는 액정표시패널을 포함하고,
    상기 바텀커버는 상기 메탈 PCB의 상기 고정돌기와 대응되는 영역에 적어도 하나 이상의 수용홈을 포함하고,
    상기 패널 가이드는 상기 고정돌기와 대응되는 영역에 적어도 하나 이상의 수용홀을 포함하고,
    상기 메탈 PCB의 고정돌기는 상기 바텀커버의 수용홈과 조립되고, 상기 패널 가이드의 수용홀을 관통하여 고정되어, 상기 메탈 PCB의 들뜸을 방지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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