KR101321345B1 - Led 백라이트 유닛 제조장치,이를 이용한 제조 방법 및 이를 통해 제조된 백라이트 유닛 - Google Patents

Led 백라이트 유닛 제조장치,이를 이용한 제조 방법 및 이를 통해 제조된 백라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치 및 이를 이용한 제조 방법은, 롤러에 돌출물에 대응되는 홈부들이 구성됨으로써, LED 등 광원이 돌출되어 있는 기판 또는 패널 구조물에 반사 시트 등의 시트형 부재를 간편하고 용이하게 부착할 수 있고, 이러한 방법으로 제조된 LED 백라이트 유닛은, LED가 돌출된 백라이트 기판 상에 반사 시트가 바로 부착됨으로써, 전체 백라이트 유닛의 구성 및 조립을 간단히 할 수 있는 효과를 제공한다.
백라이트, 롤러, 홈, 시트, 반사, 스테이지, 기판

Description

LED 백라이트 유닛 제조장치,이를 이용한 제조 방법 및 이를 통해 제조된 백라이트 유닛{Device and Method for manufacturing led back light unit and Back light unit manufactured by them}
본 발명은 액정표시장치에 구비되는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 특히 LED를 이용한 백라이트 유닛 제조장치, 제조 방법 및 이를 통해 제조된 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 자체적으로 발광하지 못하는 수동 광소자를 이용한 디스플레이 장치이므로, 액정패널의 후면에 구비된 백라이트 유닛(Back Light Unit)을 이용하여 화상을 디스플레이 시키도록 구성된다.
백라이트 유닛은 광원의 배열 방법에 따라 측광형(Side Light Type)과 직하형(Direct Light Type)으로 구분될 수 있다.
이중 직하형 방식은 액정패널의 배면에 복수의 형광램프 또는 발광다이오드(LED)와 같은 광원을 배열하여 액정패널의 전면에 걸쳐 직접적으로 광을 조사한다. 이러한 직하형 방식은 액정패널에 조사되는 광의 균일도 및 휘도가 높아 대형 LCD의 적용에 유리한 장점을 가지고 있다.
이제, LED를 이용한 직하형 백라이트 유닛을 갖는 액정표시장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 한국 공개특허 10-2007-0042908호에 개시된 도면으로서, 액정표시장치의 주요부 단면도이다.
도 1에 도시된 공개특허 발명의 액정표시장치는 액정 패널 유닛(2)과, 이 액정 패널 유닛(2)의 배면측에 배치되어 표시광을 공급하는 백라이트 유닛(3)이 구비되어 있다.
여기서, 백라이트 유닛(3)은 액정 패널 유닛(2)의 배면측의 전체면에 걸쳐 대향하는 크기를 갖고, 액정 패널(2) 사이에 구성되는 대향 공간부를 광학적으로 밀폐한 상태로 구성되어 있다.
백라이트 유닛(3)은 후방으로부터, 백 패널(4), LED에서 발생한 열을 방열하는 방열 유닛(5), 기판(6), LED(7), 반사 시트(8)가 차례로 구성되고, 반사 시트(8)의 앞쪽에는 광확산 플레이트(9), 확산 도광 플레이트(10), 광학 기능 시트 적층체(11)가 차례로 조립되어 구성된다.
LED를 이용한 백라이트 유닛은 다수개의 LED(7)를 백 패널(4)에 가로 세로 일정 간격마다 매트릭스 구조로 배치한 상태에서 광을 조사하게 된다.
도 1에서는 각 LED가 각각의 기판들에 설치되어 백 패널에 조립된 구조를 보여주고 있다.
하지만, 백 패널 또는 하나의 기판(PCB)에 다수의 LED를 설치하여 구성한 경우도 있다.
이때, 반사 시트를 LED가 설치된 패널 도는 기판에 바로 부착하여 구성할 수 있으나, LED가 돌출되어 있는 관계로, 종래 기술의 반사 시트 부착장치를 이용해서는 반사 시트를 부착하기 어려운 문제점이 발생되고 있다.
즉, 종래에는 시트 부착 장치는, 도 2(공개특허 10-2006-0001561호에 개시 도면)를 참고하면, 평면인 패널(106)위에 편광 필름(104)과 같은 시트형 부재를 부착할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 종래 구조의 롤러(134)를 이용해서는 LED와 같이 돌출부를 갖는 패널에 반사 시트와 같은 시트형 부재를 바로 부착하여 제조하기 어려운 문제가 발생하는 것이다.
이는 도 3에서와 같이, 패널 위에 LED들이 돌출되어 있는 상태에서 롤러(134)를 이용하여 반사 시트, 편광 필름과 같은 시트형 부재를 부착할 경우에, 롤러(134)와 LED가 충돌하여 시트형 부재를 부착할 수 없기 때문이다.
이상 설명한 배경기술의 내용은 이 건 출원의 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, LED 등 광원이 돌출되어 있는 기판 구조물에 반사 시트 등 시트형 구조물을 용이하게 부착할 수 있도록 하는 LED 백라이트 유닛 제조장치, 이를 이용한 제조 방법 및 이를 통해 제조된 백라이트 유닛을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치는, 다수의 LED가 돌출된 구조로 설치된 백라이트 기판이 올려지는 스테이지와; 상기 스테이지의 상부에 위치되어 상기 백라이트 기판에 시트형 부재를 부착하는 롤러를 포함하되, 상기 롤러는 상기 백라이트 기판에서 돌출된 LED에 대응하여 다수의 홈부가 형성되어 상기 시트형 부재를 상기 다수의 LED가 돌출된 백라이트 기판에 부착할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 롤러는 롤러 축과, 이 롤러 축에 교환 가능하도록 이루어진 롤러 패드를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 롤러 패드는 상기 롤러 축에 고정장치에 의해 고정될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
다음, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조 방법은, 상기한 본 발명의 LED 백라이트 유닛 제조장치를 이용한 백라이트 유닛 제 조 방법에 있어서, 상기 스테이지의 상부에 상기 백라이트 기판을 로딩하는 제1단계와; 제1단계에서 로딩된 백라이트 기판의 상부에, 백라이트 기판의 LED에 대응하는 위치에 다수의 홀이 형성되어 있는 시트형 부재를 공급하는 제2단계와; 제2단계에서 공급되는 시트형 부재를 상기 롤러를 이용하여 백라이트 기판의 상부에 압착시키면서 부착하는 제3단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 시트형 부재는 다수의 홀이 형성된 반사 시트를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 제3단계는, 상기 롤러는 위치를 고정하고 상기 스테이지를 이동시키는 방법, 상기 스테이지는 위치를 고정하고 상기 롤러를 이동시키는 방법, 상기 스테이지와 롤러를 동시에 이동시키는 방법 중 어느 하나의 방법으로 이루어진다.
다음, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛은, 상기한 본 발명의 LED 백라이트 유닛 제조 방법에 의해 제조된 것으로서, 백라이트 기판 위에 반사 시트가 부착되고, 다수의 LED가 백라이트 기판에 설치된 상태에서 반사 시트 위로 돌출된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.
본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치 및 이를 이용한 제조 방법은, 롤러에 돌출물에 대응되는 홈부들이 구성되어 있기 때문에 LED 등 광원이 돌출되어 있는 기판 또는 패널 구조물에 반사 시트 등의 시트형 부재를 간편하고 용이하게 부착할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛은, LED가 돌출된 백라이트 기판 상에 반사 시트가 바로 부착되기 때문에 전체 백라이트 유닛의 구성 및 조립을 간단히 할 수 있는 효과를 제공한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명의 주요 특징부인 롤러를 중심으로 설명하고, 전체적인 제조장치의 구동 및 작동 구조는 공지의 시트 부착 장치의 구성을 조합하여 다양하게 실시할 수 있으므로 이에 대한 도면 예시 및 구체적인 설명은 생략한다.
또한 본 발명의 여러 실시예들을 설명함에 있어서 동일 유사한 구성 부분에 대해서는 도면 및 상세한 설명에서 동일한 참조 번호를 부여하고 가급적 반복 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치가 도시된 일 실시예의 측면 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 롤러를 보여주는 정면도, 도 6은 롤러의 측면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치의 주요부 구성을 보여주는 사시도이다.
본 발명의 LED 백라이트 유닛 제조장치에 의해 제조되는 LED 백라이트 유닛은, 백라이트 기판(50)에 일정 간격마다 다수의 LED(52)가 배열되고, 백라이트 기판(50) 상에는 LED(52)에서 발광된 빛을 전방으로 반사시키는 반사 시트(55)가 부착된 구성을 포함하여 이루어진다. 또한, LED 백라이트 유닛은 상기 LED(52) 및 반사 시트(55)의 앞쪽에, 도 1에 예시된 바와 같은, 광확산 플레이트(9), 확산 도광 플레이트(10), 광학 기능 시트 적층체(11) 등의 광학 시트 또는 패널 등이 구비될 수 있다.
이하 설명될 본 발명의 실시예는, 다수의 LED(52)가 돌출된 구조로 설치된 백라이트 기판(50)에 시트형 부재인 반사 시트(55)를 부착하는 LED 백라이트 유닛 제조장치를 중심으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치는, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 다수의 LED(52)가 돌출된 구조로 설치된 백라이트 기판(50)이 놓이는 스테이지(70)와, 이 스테이지(70)의 상부에 위치되어 상기 백라이트 기판(50)에 반사 시트(55)를 부착하는 롤러(80)를 포함하여 구성된다.
스테이지(70)는, 백라이트 기판(50)이 로딩된 상태에서 롤러(80)에 대하여 상대 이동이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 4를 참조하면, 스테이지(70)가 베이스 프레임(60)의 상부에서 전후 이동이 가능하도록 구성할 수 있다.
롤러(80)는, 상기 스테이지(70)의 상부에서 베이스 프레임(60)에 설치된 지지대(65)에 회전 가능하게 설치된다.
특히, 상기 롤러(80)는 백라이트 기판(50)에서 돌출된 LED(52)에 대응하여 다수의 홈부(85)가 형성되어 상기 반사 시트(55)를 상기 다수의 LED(52)가 돌출된 백라이트 기판(50)에 부착할 수 있도록 구성된다. 홈부(85)는 롤러(80)가 백라이트 기판(50)에 반사 시트(55)를 압착하여 부착할 때, 백라이트 기판(50)에서 돌출된 LED(52)와 롤러(80)가 충돌하지 않도록 하기 위해 구성된 것이다.
이를 위해, 롤러(80)는 도 5 및 도 6에 예시된 바와 같이, 백라이트 기판(50)에 설치된 LED(52)의 배열 위치에 대응하여, 롤러(80)의 좌우 방향은 물론 둘레 방향에 일정 간격마다 홈부(85)들이 형성된다.
백라이트 유닛은 실제 양산하는 LCD의 규격 및 종류에 따라 백라이트 기판(50)에 배치되는 LED(52)의 개수 및 간격 등이 달라질 수 있는바, 이에 따라 LED(52) 배치 상태에 따라 이에 적합한 롤러를 이용할 수 있도록 롤러의 일부 구성만을 간편하게 교체할 수 있게 구성하는 것도 가능하다.
교체 가능한 롤러(80)는 롤러 축(81)과, 이 롤러 축(81)에 교환 가능하도록 이루어진 원통형 구조의 롤러 패드(83)로 구성할 수 있다.
물론, 롤러 패드(83)에는 LED(52) 배치 구조에 대응되는 다수의 홈부(85)들이 형성된다.
또한 롤러 패드(83)는 롤러 축(81)에 고정장치에 의해 고정될 수 있도록 구성되는데, 고정장치는 롤러 패드(83)와 롤러 축(81)을 관통하는 고정 핀(88) 등을 이용하여 구성할 수 있다.
한편, 상기 백라이트 기판(50)에 부착되는 반사 시트(55)는 백라이트 기판(50)에서 돌출된 다수의 LED(52)에 대응하여 다수의 홀(55a; 도 4 참조)들이 형성된 시트 구조물로 이루어진다.
이러한 반사 시트(55)는 공지의 시트 공급장치를 통해 상기한 롤러(80) 또는 백라이트 기판(50)의 상부에 공급되도록 구성된다.
도 4에서 참조 번호 88은 반사 시트(55)의 부착면에 붙어 있는 이형지(56)를 분리하기 위한 롤러로서, 본 발명의 장치에서 반드시 필요한 구성 요소는 아니다.
상기한 바와 같은 LED 백라이트 유닛 제조장치를 이용한 본 발명에 따른 백라이트 유닛 제조 방법은, 상기 스테이지(70)의 상부에 상기 백라이트 기판(50)을 로딩한 다음, 로딩된 백라이트 기판(50)의 상부에, 백라이트 기판(50)의 LED(52)에 대응하는 위치에 다수의 홀(55a)이 형성되어 있는 반사 시트(55)를 공급한다.
그리고, 상기 롤러(80)를 이용하여 반사 시트(55)를 백라이트 기판(50)의 상부에 압착시키면서 부착한다. 이때, 백라이트 기판(50)에서 돌출된 LED(52)에 대응하여 상기 롤러(80)에는 다수의 홈부(85)가 형성되어 있고, 반사 시트(55)에도 다수의 홀(55a)이 형성되어 있으므로 롤러(80)와 LED(52)가 충돌 또는 간섭되는 문제없이 백라이트 기판(50)에 반사 시트(55)를 압착하여 부착할 수 있게 된다.
한편, 백라이트 기판(50)에 반사 시트(55)를 부착할 때, 롤러(80) 및 스테이지(70)의 구동 구조는, 상기 롤러(80)는 위치를 고정하고 상기 스테이지(70)를 이동시키는 방법, 상기 스테이지(70)는 위치를 고정하고 상기 롤러(80)를 이동시키는 방법, 상기 스테이지(70)와 롤러(80)를 동시에 이동시키는 방법 중 어느 하나의 방법을 선택할 수 있다.
도 4는 롤러(80)의 위치가 고정된 상태에서 스테이지(70)를 이동시키는 방법을 구현할 수 있는 구성을 보여주고, 도 8은 스테이지(70)가 고정된 상태에서 롤러(80)를 이동시키는 방법을 구현할 수 있는 구성을 보여준다.
도 8에서 참조 번호 90은 롤러(80)를 이동시키는 구동 장치에 포함되는 가이드 구조물이다.
스테이지(70)와 롤러(80)의 동시 이동시키는 방법은 도 4의 구성과 도 8의 구성을 조합하여 구성할 수 있다.
스테이지(70)와 롤러(80)의 구동 구조는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 공지의 리니어 액츄에이터 등을 이용하여 용이하게 구성할 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 여러 실시예들에서는, 광원으로 LED(52)가 설치된 구조를 중심으로 설명하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 백라이트 기판(50)에 돌출된 구조를 갖는 다른 종류의 광원이 설치된 백라이트 유닛 구조에서도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다. 또한 백라이트 기판(50)은 다수의 LED(52)가 배열된 PCB로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 LED(52)가 배열되어 설치된 패널 구조물과 같은 평판형 지지 구조물일 수 있다. 또한 반사 시트(55) 역시 시트형 부재의 하나로써, 편광 필름 등 다른 종류의 광학 시트를 부착할 경우에도 본 발명의 제조장치를 이용하여 제조할 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래 기술의 액정표시장치의 주요부 단면도,
도 2는 종래 기술의 시트 부착 장치를 보여주는 개략도,
도 3은 종래 시트 부착 장치를 이용하여 LED 백라이트 유닛을 제작할 때 발생하는 문제점을 설명하기 위한 참고 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치가 도시된 일 실시예의 측면 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치의 롤러를 보여주는 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치의 롤러의 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치의 주요부 구성을 보여주는 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 LED 백라이트 유닛 제조장치의 다른 실시예의 측면 개략도이다.

Claims (7)

  1. 다수의 LED가 한쪽면에 돌출된 구조로 설치된 백라이트 기판이 올려지는 스테이지와;
    상기 스테이지의 상부에 위치되되, 상기 백라이트 기판에서 다수의 LED가 돌출된 한쪽면에, 상기 돌출된 LED와 대응되는 다수의 홀이 형성된 시트형 부재가 부착되는 것으로서, 상기 백라이트 기판의 돌출된 LED들과 상기 시트형 부재의 홀들에 대응하는 위치에 다수의 홈부가 형성된 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러는 롤러 축과, 이 롤러 축에 교환 가능하도록 이루어진 롤러 패드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛 제조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 롤러 패드는 상기 롤러 축에 고정장치에 의해 고정될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛 제조장치.
  4. 청구항 1에 기재된 LED 백라이트 유닛 제조장치를 이용한 백라이트 유닛 제조 방법에 있어서,
    상기 스테이지의 상부에 상기 백라이트 기판을 로딩하는 제1단계와;
    제1단계에서 로딩된 백라이트 기판의 상부에, 백라이트 기판의 LED에 대응하는 위치에 다수의 홀이 형성되어 있는 시트형 부재를 공급하는 제2단계와;
    제2단계에서 공급되는 시트형 부재를 상기 롤러를 이용하여 백라이트 기판의 상부에 압착시키면서 부착하는 제3단계를 포함한 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛 제조 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 시트형 부재는 다수의 홀이 형성된 반사 시트를 이용하는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛 제조 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제3단계는, 상기 롤러는 위치를 고정하고 상기 스테이지를 이동시키는 방법, 상기 스테이지는 위치를 고정하고 상기 롤러를 이동시키는 방법, 상기 스테이지와 롤러를 동시에 이동시키는 방법 중 어느 하나의 방법으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛 제조 방법.
  7. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 하나의 LED 백라이트 유닛 제조 방법에 의해 제조된 것으로서, 백라이트 기판 위에 반사 시트가 부착되고, 다수의 LED가 백라이트 기판에 설치된 상태에서 반사 시트 위로 돌출된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 LED 백라이트 유닛.
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