KR101354318B1 - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛의 광을 보정하는 신뢰도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛이 개시된다.
개시된 본 발명의 백라이트 유닛은 사각 테의 몰드물로 이루어진 서포트 메인과, 서포트 메인의 일측에 배치된 복수의 발광 다이오드과, 복수의 발광 다이오드와 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판과, 서포트 메인의 타측 상에 배치되어 복수의 발광 다이오드로부터 출사된 광을 검출하는 광 센서 유닛과, 광 센서 유닛과 대응되는 서포트 메인의 타측에 형성되어 도광판으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하여 광을 광 센서 유닛으로 가이드하는 입광 홀을 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 신뢰도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시장치(display device)에는 스스로 광을 발광하는 유기발광 표시장치(OLED: organic light emitting display), 진공형광 표시장치(VFD: vacuum fluorescent display), 전계 발광소자(FED: field emission display), 플라즈마 표시장치(PDP: plasma display panel), 등과 스스로 광을 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)등이 있다.
일반적인 액정표시장치는 전계 생성 전극이 구비된 두 기판과 그 사이에 개재된 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 가진 액정층을 포함한다. 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 상기 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 표시한다.
액정표시장치는 외부로부터의 영상 데이터를 입력받아 액정표시패널의 데이터 라인으로 해당하는 화소의 데이터 신호를 생성하여 공급하는 데이터 구동부와, 액정표시패널의 화소들을 1라인분씩 구동하도록 게이트 신호를 생성하여 공급하는 게이트 구동부와, 액정표시패널의 배면에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함한다.
일반적인 백라이트 유닛은 광원으로 냉음극 형광램프(CCFL: cold cathod fluorescent lamp), 외부전극 형광램프(EEFL: external electrode fluorescent lamp), 발광 다이오드(LED) 등이 사용된다.
최근에는 광 효율, 박형화, 저소비전력 등의 장점을 가진 발광 다이오드가 백라이트 유닛의 광원으로 많이 사용되고 있다.
발광 다이오드가 구비된 백라이트 유닛은 일반적으로 내부 일측에 인쇄회로기판 또는 연성회로기판이 배치되고, 상기 인쇄회로기판 또는 연성회로기판에 다수의 발광 다이오드가 실장된다.
발광 다이오드는 각각 적색, 녹색 및 청색 광을 발광 하는 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드의 조합으로 이루어진다.
이와 같은 구조의 백라이트 유닛은 적색, 녹색 및 청색 광이 혼합된 백색 광을 액정표시패널에 제공하기 때문에 적색, 녹색 및 청색 광을 각각 발광 하는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드를 제어해야만 하는 문제가 있었다.
본 발명은 신뢰도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은,
사각 테의 몰드물로 이루어진 서포트 메인; 상기 서포트 메인의 일측에 배치된 복수의 발광 다이오드; 상기 복수의 발광 다이오드와 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판; 상기 서포트 메인의 타측 상에 배치되어 상기 복수의 발광 다이오드로부터 출사된 광을 검출하는 광 센서 유닛; 및 상기 광 센서 유닛과 대응되는 상기 서포트 메인의 타측에 형성되어 상기 도광판으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하여 상기 광을 상기 광 센서 유닛으로 가이드하는 입광 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는,
액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부 가장자리와 대응되는 몰드물로 이루어진 서포트 메인; 상기 서포트 메인의 일측에 배치된 복수의 발광 다이오드; 상기 복수의 발광 다이오드와 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판; 상기 서포트 메인의 타측 상에 배치되어 상기 복수의 발광 다이오드로부터 출사된 광을 검출하는 광 센서 유닛; 및 상기 광 센서 유닛과 대응되는 상기 서포트 메인의 타측에 형성되어 상기 도광판으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하여 상기 광 을 상기 광 센서 유닛으로 가이드하는 입광 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 광 센서 유닛과 대응되는 서포트 메인의 일측 모서리 영역에 형성된 입광 홀의 내부 측면에 적어도 2개 이상의 기울기를 각각 가지는 경사면이 구비되어 도광판으로부터 출사되는 광이 광 센서 유닛으로 집중되도록 가이드하는 구조로써, 백라이트 유닛의 광 검출 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명은 백라이트 유닛의 광 검출 신뢰도를 향상시켜 적색, 녹색 및 청광의 혼합을 제어함으로써, 백라이트 유닛으로부터 백색 광을 제어하는 색보정 값의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 서포트 메인에는 수용홀 및 고정 돌기가 구비되어 광 센서 유닛을 완고하게 고정함으로써, 서포트 메인으로부터 광 센서 유닛의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 A영역을 상세히 도시한 서포트 메인의 상세도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 배면에 배치되어 액정표시패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.
액정표시패널(110)은 도면으로 상세히 도시되지는 않았지만, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT) 어레이 기판 및 컬러필터 기판과, 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함한다. 또한, 액정표시패널(110)의 측면에는 박막 트랜지스터 어레이 기판을 구동시키기 위한 구동부(미도시)가 더 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 사각 테 형태의 서포트 메인(140)와, 상기 서포트 메인(140)의 내부 일측에 배치된 광원 유닛(150)과, 상기 광원 유닛(150)과 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판(160)과, 상기 도광판(160) 상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(130)과, 상기 도광판(160)의 하부면에 배치되어 도광판(160)의 하부방향으로 진행하는 광을 액정표시패널(110) 방향으로 반사시키는 반사시트(170)를 포함한다.
백라이트 유닛(120)은 상기 서포트 메인(140)의 타측에 배치되어 상기 광원 유닛(150)으로부터 출사된 광을 검출하는 광 센서 유닛(190)을 더 포함한다.
백라이트 유닛(120)은 상기 서포트 메인(140)의 가장자리 및 하부면을 감싸는 형태로 상기 서포트 메인(140)과 결합하는 바텀커버(180)를 더 포함한다.
광원 유닛(150)은 도광판(160)의 일측면과 대면되는 인쇄회로기판(153)과, 상기 인쇄회로기판(153) 상에 실장된 복수의 발광 다이오드(151)를 포함한다.
본 발명에서는 인쇄회로기판(153)을 일 예로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 연성회로기판(FPC: Flexible printed circuit board)을 사용할 수도 있고, 인쇄회로기판(153) 또는 연셩회로기판(FPC)은 서포트 메인(140)의 일측 상부에 배치될 수도 있다. 여기서, 연성회로기판(FPC)은 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로기판으로써 연성 재료인 PET(polyester) 또는 PI(polyimide)와 같은 내열성 플라스틱 필름을 사용하는 기판이다.
발광 다이오드(151)는 각각 적색, 녹색 및 청색 광을 발광하며, 상기 적색, 녹색 및 청색 광을 각각 발광 하는 발광 다이오드(151)는 개별적으로 구동될 수 있다.
서포트 메인(140)은 액정표시패널(110)의 하부 가장자리와 대응되는 사각 테 형태의 몰드물로 이루어져, 광원 유닛(150), 도광판(160) 및 반사시트(140)를 수납한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 서포트 메인(140) 상에 광학시트들(130)이 배치된 구조를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 서포트 메인(140) 내부에 광학시트들(130)이 수납될 수도 있다.
서포트 메인(140)의 일측에는 광원 유닛(150)이 수납되고, 서포트 메인(140)의 타측 상부 면에는 광 센서 유닛(190)이 배치된다. 여기서, 광원 유닛(150)과 광 센서 유닛(190)은 서로 대면되는 위치에 배치된다.
광 센서 유닛(190)과 대응되는 서포트 메인(140)의 타측 상부면 에는 광 센서 유닛(190)을 고정하기 위한 고정 돌기(143)가 상기 서포트 메인(140)의 타측 측면으로부터 내측 방향으로 돌출 형성된다.
고정 돌기(143)는 광 센서 유닛(190)의 연성회로기판의 일측을 고정하여 서포트 메인(140)으로부터 광 센서 유닛(160)의 이탈을 방지하는 역할을 한다.
또한, 상기 광 센서 유닛(190)과 대응되는 서포트 메인(160)의 타측에는 광 센서 유닛(190)으로 광이 입사될 수 있도록 입광 홀(141a)이 형성된다.
입광 홀(141a)은 상기 광 센서 유닛(190)의 일부와 오버랩된다.
입광 홀(141a)은 도광판(160)으로부터 출사되는 광의 일부를 광 센서 유닛(190) 방향으로 가이드하는 역할을 하며, 도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 입광 홀(141a)의 내부 측면은 적어도 2개 이상의 기울기를 각각 가지는 경사면을 포함한다.
광 센서 유닛(190)은 상기 서포트 메인(140)의 입광 홀(141a)로부터 가이드된 광을 검출하여 도광판(160)으로부터 출사되는 광의 색을 보정하기 위해 구비된다. 즉, 광 센서 유닛(190)은 백라이트 유닛(120)으로부터 백색 광이 액정표시패널(110)에 조사될 수 있도록 도광판(160)으로부터 출사되는 광을 검출하고, 검출된 결과에 따라 도시되지 않은 백라이트 구동부(미도시)에서 적색, 녹색 및 청색 광을 각각 발광하는 복수의 발광 다이오드(151)를 제어한다.
도광판(160)은 발광 다이오드(151)와 나란하게 배치되어 발광 다이오드(151)로부터 발광된 점광을 면광으로 변환하는 역할을 한다.
광학시트들(130)은 확산 시트, 집광 시트 및 보호 시트로 이루어지며, 각각의 구성들은 적어도 하나 이상 구비된다.
반사시트(170)는 도광판(160)의 하부방향으로 진행하는 광을 액정표시패널(110) 방향으로 반사시킴으로써, 백라이트 유닛(120)의 광 효율을 향상시키는 역할을 한다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 서포트 메인(140) 구조를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 본 발명의 백라이트 유닛을 도시한 단면도이고, 도 4는 광 센서 유닛과 대응되는 서포트 메인의 타측 상부면을 상세히 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 서포트 메인(140)의 타측에 입광 홀(141a)이 형성되고, 상기 입광 홀(141a)과 대응되는 영역에 광 센서 유닛(190)이 배치된다.
광 센서 유닛(190)은 연성회로기판(193)과, 상기 연성회로기판(193)의 하부면에 실장된 광 센서(191)를 포함한다.
광 센서(191)는 포토다이오드 또는 포토 트랜지스터 중 어느 하나일 수 있고, 광을 검출할 수 있는 센서라면 모두 포함될 수 있다.
입광 홀(141a)은 도광판(160)으로부터 출사되는 광이 광 센서(191)로 입사될 수 있도록 광의 경로를 제공한다.
상기 도광판(160)의 측면과 대응되는 입광 홀(141a)의 내부 측면에는 서로 다른 기울기를 가지는 복수의 제1 내지 제3 경사면(145a, 145b, 145c)을 가진다.
제1 내지 제3 경사면(145a, 145b, 145c)은 도광판(160)의 측면을 기준으로 서로 상이한 기울기를 가지며, 도광판(160)으로부터 출사된 광이 광 센서(191)로 집중될 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.
도광판(160)의 측면으로부터 출사되는 광(→)은 입광 홀(141a) 내부 측면의 제1 내지 제3 경사면(145a, 145b, 145c)에 의해 광 센서 유닛(190)으로 진행된다.
본 발명에서는 제1 내지 제3 경사면(145a, 145b, 145c)을 가지는 입광 홀(141a)을 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 적어도 2개 이상의 경사면을 가지는 구조는 모두 포함될 수 있다.
고정 돌기(143)는 광 센서 유닛(190)과 대응되는 서포트 메인(140)의 모서리 측면으로부터 내측 방향으로 돌출된다.
고정 돌기(143)가 형성된 영역과 대응되는 서포트 메인(140)의 측면에는 광 센서 유닛(190)의 연성회로기판(193)이 삽입될 수 있도록 수용홀(144)이 형성된다.
상기 수용홀(144)은 고정 돌기(143)의 하면 및 이와 대응되는 서포트 메인(140)의 측면에 형성되며, 연성회로기판(193)의 z-z' 방향으로의 유동을 방지하는 역할을 한다.
본 발명의 광 센서 유닛(190)은 연성회로기판(193)의 일부가 상기 수용홀(144)에 삽입되는 구조로 서포트 메인(140) 상에 고정된다.
본 발명의 서포트 메인(140)에는 수용홀(144) 및 고정 돌기(143)가 구비되어 광 센서 유닛(190)을 완고하게 고정함으로써, 서포트 메인(140)으로부터 광 센서 유닛(190)의 이탈을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 광 센서 유닛(190)과 대응되는 서포트 메인(140)의 일측 모서리 영역에 형성된 입광 홀(141a)의 내부 측면에 적어도 2개 이상의 기울기를 각각 가지는 경사면(145a, 145b, 145c)이 구비되어 도광판(160)으로부터 출사되는 광이 광 센서 유닛(190)으로 집중되도록 가이드하는 구조로써, 광 검출의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 백라이트 유닛의 광 검출 신뢰도를 향상시켜 적색, 녹색 및 청광의 혼합을 제어함으로써, 백라이트 유닛으로부터 백색 광을 제어하는 색보정 값의 신뢰도를 향상시킬 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 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A영역을 상세히 도시한 서포트 메인의 상세도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 본 발명의 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 4는 광 센서 유닛과 대응되는 서포트 메인의 타측 상부면을 상세히 도시한 도면이다.

Claims (12)

  1. 사각 형태의 측부를 포함하고, 상기 측부의 일 영역은 상부가 개구된 입광 홀과 상기 입광 홀로부터 이어져 상부가 개구되며 상기 입광 홀보다 큰 직경을 갖는 수용 홀을 포함하는 서포트 메인;
    상기 서포트 메인의 외측면을 감싸도록 상기 서포트 메인과 결합되고 상기 서포트 메인의 아래에 배치되는 바텀 커버;
    상기 서포트 메인의 일측에 배치된 복수의 발광 다이오드;
    상기 바텀 커버와 상기 서포트 메인 사이에 배치되고, 상기 측부 아래에서 상기 입광 홀에 의해 노출되며, 상기 복수의 발광 다이오드와 나란하게 배치되어 상기 발광 다이오드의 점광을 면광으로 변환하는 도광판;
    상기 측부의 수용 홀에 배치된 연성회로기판과, 상기 도광판의 상면과 마주하도록 상기 연성회로기판 아래에 배치되고 상기 도광판으로부터 출사된 광을 검출하는 광 센서를 포함하는 광 센서 유닛-상기 연성회로기판의 일측 영역은 상기 서포트 메인의 상기 측부의 상부의 일부 영역으로 수평 방향을 따라 돌출된 돌출부를 포함함-; 및
    상기 연성회로기판을 고정시키기 위해 상기 서포트 메인의 상기 수용 홀에 인접한 상기 서포트 메인의 상기 측부의 상부의 일부 영역으로부터 상시 서포트 메인의 상기 수용 홀 내로 수평 방향을 따라 돌출되어 상기 연성회로기판의 상기 돌출부의 상면과 접촉되는 고정 돌기를 포함하고,
    상기 연성회로기판의 상기 돌출부는 상기 고정 돌기의 배면과 상기 서포트 메인의 상기 수용 홀의 바닥면 사이에 배치되며,
    상기 도광판으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하여 상기 광을 상기 광 센서 유닛으로 가이드하기 위해, 상기 도광판의 측면에 대응하는 상기 서포트 메인의 상기 입광 홀의 내부 측면은 적어도 2개 이상의 서로 다른 기울기를 갖는 다수의 경사면을 포함하며,
    상기 경사면 각각은 평면을 가지고 상기 인접하는 다수의 경사면에 의해 이루어지는 내각은 둔각을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 입광 홀은 상기 광 센서 유닛과 오버랩(overlap)되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 사각 형태의 측부를 포함하고, 상기 측부의 일 영역은 상부가 개구된 입광 홀과 상기 입광 홀로부터 이어져 상부가 개구되며 상기 입광 홀보다 큰 직경을 갖는 수용 홀을 포함하는 서포트 메인;
    상기 서포트 메인의 위에 배치되는 액정표시패널;
    상기 서포트 메인의 외측면을 감싸도록 상기 서포트 메인과 결합되고 상기 서포트 메인의 아래에 배치되는 바텀 커버;
    상기 서포트 메인의 일측에 배치된 복수의 발광 다이오드;
    상기 바텀 커버와 상기 서포트 메인 사이에 배치되고, 상기 측부 아래에서 상기 입광 홀에 의해 노출되며, 상기 복수의 발광 다이오드와 나란하게 배치되어 상기 발광 다이오드의 점광을 면광으로 변환하는 도광판;
    상기 측부의 수용 홀에 배치된 연성회로기판과, 상기 도광판의 상면과 마주하도록 상기 연성회로기판 아래에 배치되고 상기 도광판으로부터 출사된 광을 검출하는 광 센서를 포함하는 광 센서 유닛-상기 연성회로기판의 일측 영역은 상기 서포트 메인의 상기 측부의 상부의 일부 영역으로 수평 방향을 따라 돌출된 돌출부를 포함함-; 및
    상기 연성회로기판을 고정시키기 위해 상기 서포트 메인의 상기 수용 홀에 인접한 상기 서포트 메인의 상기 측부의 상부의 일부 영역으로부터 상기 서포트 메인의 상기 수용 홀 내로 수평 방향을 따라 돌출되어 상기 연성회로기판의 상기 돌출부의 상면과 접촉되는 고정 돌기를 포함하고,
    상기 연성회로기판의 상기 돌출부는 상기 고정 돌기의 배면과 상기 서포트 메인의 상기 수용 홀의 바닥면 사이에 배치되며,
    상기 도광판으로부터 출사되는 광의 경로를 변경하여 상기 광을 상기 광 센서 유닛으로 가이드하기 위해, 상기 도광판의 측면에 대응하는 상기 서포트 메인의 상기 입광 홀의 내부 측면은 적어도 2개 이상의 서로 다른 기울기를 갖는 다수의 경사면을 포함하며,
    상기 경사면 각각은 평면을 가지고 상기 인접하는 다수의 경사면에 의해 이루어지는 내각은 둔각을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제6항에 있어서,
    상기 수용 홀은 상기 돌출부를 포함하는 상기 연성회로기판에 대응하는 형상을 가지며,
    상기 돌출부에 대응하는 상기 수용 홀의 제1 내측면과 상기 돌출부에 대응하지 않는 상기 수용 홀의 제2 내측면은 서로 상이한 위치에 배치되는 액정표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고정 돌기는 상기 수용 홀의 제1 내측면의 상부로부터 내측 방향으로 돌출되는 액정표시장치.
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