KR101432816B1 - Backlight unit and liquid crystal display device having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광원으로부터 발생한 열을 효율적으로 방열할 수 있는 구조의 백라이트 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight unit having a structure capable of efficiently dissipating heat generated from a light source.
본 발명의 백라이트 유닛은 바텀커버와, 바텀커버 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 광원과, 광원의 일측과 대응되도록 바텀커버의 일측에 배치된 광원 구동부를 포함하고, 바텀커버의 적어도 일 측면에는 바텀커버의 내부 공기와 외부 공기가 순환될 수 있도록 일정한 간격을 두고 형성된 공기 순환부가 형성된 것을 특징으로 한다.The backlight unit of the present invention includes a bottom cover, a plurality of light sources disposed at a predetermined interval on the bottom cover, and a light source driving unit disposed on one side of the bottom cover to correspond to one side of the light source, The air circulation unit is formed at a predetermined interval so that the inside air and the outside air of the bottom cover can be circulated.
열화, 방열, 바텀커버, 대류현상, 홀 Deterioration, heat radiation, bottom cover, convection phenomenon, hole
Description
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 광원으로부터 발생한 열을 효율적으로 방열할 수 있는 구조의 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
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.2. Description of the Related Art [0002] Liquid crystal displays (LCDs) are becoming more and more widespread due to features such as light weight, thinness, and low power consumption driving. According to this trend, liquid crystal display devices are used in office automation equipment, audio / video equipment, and the like. The liquid crystal display device displays a desired image on the screen by controlling the amount of transmitted light according to a video signal applied to a plurality of control switches arranged in a matrix form.
상기 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 영상이 디스플레이되는 액정표시패널의 배면에 광을 제공하는 백라이트 유닛(backlight unit)이 구비된다.Since the liquid crystal display device is not a self-luminous display device, a backlight unit for providing light to the back of a liquid crystal display panel on which an image is displayed is provided.
상기 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하(direct) 방식과 에지(edge) 방식의 두 종류가 있다.There are two types of the backlight unit, that is, a direct method and an edge method, depending on the position of a light source.
상기 에지 방식은 평판 측면에 광원을 배치한 것으로서, 광원으로부터 발광된 광을 도광판을 이용하여 액정표시패널 전체의 면으로 조사한다. 한편, 직하 방식은 액정표시패널의 배면에 다수의 광원을 배치하여 액정표시패널의 직하에서 광을 직접 조사하는 방식으로 에지 방식과 비교하여 다수의 광원에 의해 휘도를 높일 수 있고, 발광 면을 넓게 할 수 있는 장점이 있다.In the edge system, a light source is disposed on a side surface of a flat plate, and light emitted from a light source is irradiated to the entire surface of the liquid crystal display panel using a light guide plate. On the other hand, in the direct-type method, a plurality of light sources are arranged on the back surface of a liquid crystal display panel and light is directly irradiated right under the liquid crystal display panel. In comparison with the edge method, brightness can be increased by a plurality of light sources, There is an advantage to be able to do.
최근에는 액정표시장치의 크기가 대형화됨에 따라 백라이트 유닛의 크기도 대형화되고 있다. 그 결과, 액정표시장치는 직하 방식의 백라이트 유닛을 널리 채용하고 있다.In recent years, as the size of a liquid crystal display device has become larger, the size of a backlight unit has also become larger. As a result, the liquid crystal display device widely employs a backlight unit of a direct lower type.
일반적인 백라이트 유닛은 광원으로 냉음극 형광램프(CCFL: cold cathod fluorescent lamp), 외부전극 형광램프(EEFL: external electrode fluorescent lamp), 발광 다이오드(LED: luminescent diode) 등이 사용된다.As a general backlight unit, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), an external electrode fluorescent lamp (EEFL), and a luminescent diode (LED) are used as a light source.
그러나, 대면적 표시장치에 구비되는 직하 방식의 백라이트 유닛은 다수의 광원이 배치되어 광원으로부터 발생된 열에 의해 액정이 열화되고, 주변 부품에 열변형이 발생하여 액정표시장치의 내구성이 저하되는 문제가 있었다.However, in a direct-type backlight unit provided in a large area display device, a problem that a plurality of light sources are disposed, the liquid crystal is deteriorated by heat generated from a light source, thermal deformation occurs in peripheral components, and the durability of the liquid crystal display device is lowered there was.
또한, 표시장치는 세워진 상태로 영상이 디스플레이되기 때문에 백라이트 유닛의 내부온도는 대류현상으로 인해 세워진 표시장치를 기준으로 상부영역이 하부영역보다 높은 온도를 유지하게 되며, 이에 따라 상부영역에서 불량률이 많이 발생되고 있다.Also, since the image is displayed in a state where the display device is erected, the internal temperature of the backlight unit is maintained at a higher temperature than the lower area on the basis of the display device built up due to the convection phenomenon, .
예를 들면, 온도에 민감한 발광 다이오드를 광원으로 구비한 백라이트 유닛 의 경우, 영역별 온도차로 인해 발광 다이오드가 영향을 받아 온도 차이가 발생한 영역 간에는 발광 다이오드들로부터 발광한 광의 색감 차이가 발생하여 화질 불량을 야기하는 문제가 있었다. For example, in the case of a backlight unit having a temperature-sensitive light emitting diode as a light source, a difference in color of light emitted from the light emitting diodes occurs between regions where a temperature difference occurs due to a temperature difference in each region, .
본 발명은 광원으로부터 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있는 구조의 백라이트 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a backlight unit having a structure capable of efficiently dissipating heat generated from a light source.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 내부온도를 효율적으로 낮게 할 뿐만 아니라 내부온도를 균일하게 유지하여 화질 불량을 개선할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of effectively reducing an internal temperature of a backlight unit and maintaining an internal temperature uniformly, thereby improving image quality defects.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은,In a backlight unit according to an embodiment of the present invention,
바텀커버; 상기 바텀커버 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 광원; 및Bottom cover; A plurality of light sources disposed at regular intervals on the bottom cover; And
상기 광원의 일측과 대응되도록 상기 바텀커버의 일측에 배치된 광원 구동부를 포함하고,상기 바텀커버의 적어도 일 측면에는 상기 바텀커버의 내부 공기와 외부 공기가 순환될 수 있도록 일정한 간격을 두고 형성된 공기 순환부가 형성된 것을 특징으로 한다.And a light source driving unit disposed on one side of the bottom cover so as to correspond to one side of the light source, wherein at least one side surface of the bottom cover has an air circulation formed at a predetermined interval so as to circulate the inside air and the outside air of the bottom cover Is formed.
또한, 본 발명의 액정표시장치는,Further, in the liquid crystal display device of the present invention,
바텀커버; 상기 바텀커버 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 광원;Bottom cover; A plurality of light sources disposed at regular intervals on the bottom cover;
상기 광원의 일측과 대응되도록 상기 바텀커버의 일측에 배치된 광원 구동부를 포함하고, 상기 광원으로부터 출사된 광을 이용하여 영상이 디스플레이되는 액정표시패널을 포함하고, 상기 바텀커버의 적어도 일 측면에는 상기 바텀커버의 내부 공기와 외부 공기가 순환될 수 있도록 일정한 간격을 두고 형성된 공기 순환부 가 형성된 것을 특징으로 한다.And a light source driver disposed on one side of the bottom cover to correspond to one side of the light source, wherein the liquid crystal display panel displays an image using light emitted from the light source, wherein at least one side of the bottom cover And an air circulation unit formed at a predetermined interval so as to circulate the inside air and the outside air of the bottom cover.
본 발명은 백라이트 유닛의 영역별 내부 온도를 균일하게 유지함과 동시에 효과적인 방열 구조의 바텀커버를 구비함으로써, 홀이 형성된 공기 순환부로 외부 및 내부 공기가 순환하여 열에 의한 백라이트 유닛의 열화에 의한 불량을 개선할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a bottom cover having an effective heat dissipation structure while maintaining the internal temperature of the backlight unit uniformly, thereby improving the defects caused by the deterioration of the backlight unit due to heat by circulating the outside air and the inside air through the air circulation unit having the holes There is an effect that can be done.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 효율적인 방열 구조를 적용함으로써, 액정의 열화를 개선하여 액정 열화에 의한 화질 불량을 개선할 수 있다.Further, the present invention improves the deterioration of the liquid crystal by applying an efficient heat dissipation structure of the backlight unit, thereby improving the image quality deficiency due to deterioration of the liquid crystal.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛으로부터 발생되는 열에 의한 불량을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 바텀커버의 하부영역에 백라이트 구동부가 배치됨으로써, 일반적으로 바텀커버의 양측에 백라이트 구동부가 배치되었던 종래와 대비하여 구조가 간소하며, 외부 시스템과의 연결이 용이하고, 다른 구동부(예를 들면, 액정표시패널 구동부, 전원보드 등)의 설계가 용이한 장점을 가진다.Further, the present invention not only improves the defect caused by heat generated from the backlight unit, but also has a structure in which the backlight driver is disposed in a lower region of the bottom cover, so that the backlight driver is disposed on both sides of the bottom cover. It is easy to connect to an external system, and it is easy to design other driving parts (for example, a liquid crystal display panel driving part, a power supply board, etc.).
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 직하 방식의 백라이트 유닛을 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 A영역을 도시한 바텀커버의 상세도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a direct-type backlight unit cut along a line I-I ' 1 is a detailed view of the bottom cover showing area A in Fig. 1; Fig.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 배 면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.1 to 3, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention includes a liquid
액정표시패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor) 기판 및 컬러필터 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함한다.The liquid
도면에는 도시되지 않았지만, 액정표시패널(110)의 측면에는 상기 액정표시패널(110)을 구동하기 위한 구동신호를 생성하는 구동부(미도시)가 더 구비된다.Although not shown in the drawing, a driving unit (not shown) for generating a driving signal for driving the liquid
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 20인치 이상의 대형 액정표시장치에 구비되는 직하 방식을 일 예로 설명하도록 한다.The
백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 박스 형상의 바텀커버(170)와, 상기 바텀커버(170) 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 메탈 PCB(151)와, 상기 메탈 PCB(151) 상에 일정한 간격을 두고 실장된 복수의 발광 다이오드(150)와, 상기 복수의 발광 다이오드(150) 상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(130)을 포함한다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 메탈 PCB(151)와 전기적으로 접속되어 발광 다이오드(150)들에 구동신호를 공급하는 백라이트 구동부(190)가 바텀커버(170)의 배면 일측에 배치된다.The
보다 상세하게 설명하면, 상기 백라이트 구동부(190)는 액정표시장치가 세워진 상태를 기준으로 바텀커버(170)의 하부영역에 배치된다. 즉, 백라이트 구동부(190)는 상기 메탈 PCB(151)의 일측과 일정영역 오버랩되도록 배치된다.In more detail, the
메탈 PCB(151)는 상기 백라이트 구동부(190)와 커넥터 등으로 접속되며, 상 기 백라이트 구동부(190)의 길이방향과 수직한 방향으로 배치된다. 즉, 메탈 PCB(151)는 일측이 상기 백라이트 구동부(190)와 대응되도록 배치됨을 알 수 있다.The metal PCB 151 is connected to the
바텀커버(170)는 메탈 PCB(151)의 양 끝단과 대응되는 양 측면에 일정한 간격을 두고 구비된 공기 순환부(171)를 포함한다.The
공기 순환부(171)는 외부의 공기가 백라이트 유닛(120)의 내부로 유입되거나, 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있도록 홀(175)을 포함한다.The
공기 순환부(171)에는 상기 홀(175) 주변에 형성되어 외부로부터의 이물질 유입을 방지하기 위한 제1 및 제2 이물 방지부(173a, 173b)를 더 포함한다.The
상기 제1 및 제2 이물 방지부(173a, 173b)는 바텀커버(170)의 제조과정에서 일체로 형성되며, 바텀커버(170)의 내부방향으로 돌출된다.The first and second foreign
제1 및 제2 이물 방지부(173a, 173b)는 일정한 간격을 두고 내부 방향으로 구부러진 형태로 이루어진다.The first and second foreign
제1 및 제2 이물 방지부(173a, 173b)는 일정 영역(o)이 오버랩되는 구조로써, 외부로부터의 이물질 유입을 방지하는 역할을 한다.The first and second foreign
또한, 제1 및 제2 이물 방지부(173a, 173b)는 발광 다이오드(150)로부터 발광한 광이 홀(175)을 통해 외부로 출사되지 않게 광의 경로를 바텀커버(170)의 내부방향으로 가이드하는 역할을 한다. The first and second foreign
본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 및 제2 이물 방지부(173a, 173b)의 구조를 바텀커버(170)의 내측 방향으로 돌출되어 구부러진 형태로 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 외측 방향으로 돌출되어 구부러진 구조로 이루어질 수도 있다.The structure of the first and second foreign
또한, 본 발명의 제1 및 제2 이물 방지부(173a, 173b)는 서로 대칭되어 오버랩된 구조로 이루어지지만, 이에 한정하지 않고, 서로 일체로 이루어져 바텀커버(170)의 내측 방향 또는 외측 방향으로 돌출된 구조로 이루어질 수도 있다.Although the first and second foreign
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛(120)의 영역별 내부 온도를 균일하게 유지함과 동시에 효과적인 방열 구조의 바텀커버(170)를 구비함으로써, 홀(175)이 형성된 공기 순환부(171)로 외부 및 내부 공기가 순환하여 열에 의한 백라이트 유닛(120)의 열화에 의한 불량을 개선할 수 있다.As described above, the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes the
또한, 본 발명은 백라이트 유닛(120)의 효율적인 방열 구조를 적용함으로써, 액정의 열화를 개선하여 액정 열화에 의한 화질 불량을 개선할 수 있다.Further, by applying an efficient heat dissipation structure of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 세워진 상태를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 세워진 상태에서 디스플레이되며, 바텀커버(170) 배면의 하부영역에 백라이트 구동부(190)가 배치된다.4, the liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention is displayed in a standing state, and a
백라이트 구동부(190)가 바텀커버(170) 배면의 하부영역에 배치됨으로써, 백라이트 구동부(190)로부터 발생된 열에 의해 백라이트 유닛의 내부온도가 상부영역으로 집중됨을 개선할 수 있다.The
또한, 액정표시장치의 세워진 도 4를 기준으로 바텀커버(170) 하부영역의 측 면과, 상부영역의 측면에 홀(도3의 175)을 포함하는 공기 순환부(도3의 171)가 형성됨으로써, 공기의 순환(→)으로 백라이트 유닛의 방열을 향상시켜 액정표시장치의 화질 불량을 개선할 수 있다.4) of the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛(120)으로부터 발생되는 열에 의한 불량을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 바텀커버(170)의 하부영역에 상기 백라이트 구동부(190)가 배치됨으로써, 일반적으로 바텀커버의 양측에 백라이트 구동부가 배치되었던 종래에 비해 구조가 간소하며, 외부 시스템과의 연결이 용이하고, 다른 구동부(예를 들면, 액정표시패널 구동부, 전원보드 등)의 설계가 용이한 장점을 가진다.As described above, the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention not only improves the defect caused by heat generated from the
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀커버를 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 B영역을 도시한 바텀커버의 상세도이다.FIG. 5A is a perspective view illustrating a bottom cover according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a detailed view of a bottom cover showing a region B in FIG. 5A.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀커버(270)는 서로 대응되는 양 측면에 일정한 간격을 두고 공기 순환부(271)가 형성된다.As shown in FIGS. 5A and 5B, the
상기 공기 순환부(271)는 내부 방향으로 구부러진 이물 방지부(273) 및 홀(275)을 포함한다.The
이물 방지부(273)는 상기 홀(275)과 대응되는 형상으로 형성되며, 외부로부터의 이물질 유입을 방지함과 동시에 내부의 광이 외부로 출사되지 못하도록 가이드 하는 역할을 한다.The foreign
본 발명의 다른 실시예에 따른 이물 방지부(273)는 바텀커버(270)의 내측 방 향으로 구부러진 구조로 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 바텀커버(270)의 외측 방향으로 구부러진 구조로 이루어질 수도 있다.Although the foreign
이상에서는 두 개의 실시예를 통해 본 발명의 백라이트 유닛을 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 공기 순환부(171, 271)의 구조 및 수량을 얼마든지 변경될 수 있다.Although the backlight unit of the present invention has been described with reference to the two embodiments, the structure and quantity of the
또한, 두 개의 실시예에서는 광원으로 발광 다이오드(150)를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 냉음극 형광램프(CCFL: cold cathod fluorescent lamp), 외부전극 형광램프(EEFL: external electrode fluorescent lamp) 등의 램프가 배치될 수도 있다.In addition, although the
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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 직하 방식의 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a direct-type backlight unit cut along the line I-I 'of FIG.
도 3은 도 1의 A영역을 도시한 바텀커버의 상세도이다.3 is a detailed view of the bottom cover showing area A in Fig.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 세워진 상태를 도시한 사시도이다.4 is a perspective view of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바텀커버를 도시한 사시도이다.5A is a perspective view illustrating a bottom cover according to another embodiment of the present invention.
도 5b는 도 5a의 B영역을 도시한 바텀커버의 상세도이다.Fig. 5B is a detailed view of the bottom cover showing the area B in Fig. 5A.
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