KR101443387B1 - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광원으로부터 발생한 열을 효율적으로 방열할 수 있는 구조의 백라이트 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 백라이트 유닛은 바텀커버와, 바텀커버 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판상에 일정한 간격을 두고 실장된 복수의 발광 다이오드를 포함하고, 바텀커버에는 인쇄회로기판이 수납되어 바텀커버와 인쇄회로기판의 접촉 면적을 크게 하기 위한 복수의 오목부가 형성되고, 오목부의 일측에 구비되어 인쇄회로기판의 일측을 고정하는 걸림부와, 오목부의 타측에 구비되어 인쇄회로기판의 타측을 고정하는 복수의 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
열화, 방열, 홈, LED, PCB

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 광원으로부터 발생한 열을 효율적으로 방열할 수 있는 구조의 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 광원의 위치에 따라 직하(direct) 방식과 에지(edge) 방식의 두 종류가 있다.
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.
최근에는 액정표시장치의 크기가 대형화됨에 따라 백라이트 유닛의 크기도 대형화되고 있다. 그 결과, 액정표시장치는 직하 방식의 백라이트 유닛을 널리 채용하고 있다.
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.
최근에는 에지 방식 및 직하 방식 백라이트 유닛의 광원으로 저소비전력, 고휘도 및 경량화의 장점을 가지는 발광 다이오드(LED)가 사용된다.
발광 다이오드(LED)를 구비한 백라이트 유닛은 발광 다이오드의 위치에 따라 에지 방식과 직하 방식으로 나누어진다.
발광 다이오드(LED)를 구비한 에지 방식의 백라이트 유닛은 발광 다이오드(LED)가 도광판의 측면에 배치되는 것으로 상기 발광 다이오드(LED)와 대면되는 도광판의 일측면으로 광이 입사되어 도광판에 의해 액정표시패널 방향으로 광을 조사한다.
발광 다이오드(LED)를 구비한 직하 방식의 백라이트 유닛은 액정표시패널의 배면 전체에 일정한 간격을 두고 배치된 발광 다이오드(LED)로부터 발광된 광이 액정표시패널에 직접조사되는 방식이다.
그러나, 발광 다이오드(LED)는 열에 의해 그 동작 특성이 저하되는 특성을 가지고 있다.
발광 다이오드(LED)를 구비한 백라이트 유닛은 방열을 위한 대책이 필요한 실정이다.
본 발명은 광원으로부터 발생된 열을 효율적으로 방열할 수 있는 구조의 백라이트 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은,
바텀커버; 상기 바텀커버 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판상에 일정한 간격을 두고 실장된 복수의 발광 다이오드를 포함하고, 상기 바텀커버에는 상기 인쇄회로기판이 수납되어 상기 바텀커버와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면적을 크게 하기 위한 복수의 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 일측에 구비되어 상기 인쇄회로기판의 일측을 고정하는 걸림부와, 상기 오목부의 타측에 구비되어 상기 인쇄회로기판의 타측을 고정하는 복수의 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는,
바텀커버; 상기 바텀커버 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판상에 일정한 간격을 두고 실장된 복수의 발광 다이오드; 및 상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 이용하여 영상이 디스플레이되는 액정표시패널을 포함하고, 상기 바텀커버에는 상기 인쇄회로기판이 수납되어 상기 바텀커버와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면적을 크게 하기 위한 복수의 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 일측에 구비되어 상기 인쇄회로기판의 일측을 고정하는 걸림부와, 상기 오목부의 타측에 구비되어 상기 인쇄회로기판의 타측을 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 백라이트 유닛의 영역별 내부 온도를 균일하게 유지함과 동시에 효과적인 방열 구조의 바텀커버를 구비함으로써, 열에 의해 특성이 저하되는 발광 다이오드(LED)의 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛의 효율적인 방열 구조를 적용함으로써, 액정의 열화를 개선하여 액정 열화에 의한 화질 불량을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 스크류를 사용하지 않고도 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판을 바텀커버에 고정할 수 있는 구조로써, 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판을 고정하기 위해 사용되었던 스크류를 삭제함으로써, 부품 수를 줄여 제조 비용을 줄일 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 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 직하 방식의 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장 치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.
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.
도면에는 도시되지 않았지만, 액정표시패널(110)의 측면에는 상기 액정표시패널(110)을 구동하기 위한 구동신호를 생성하는 구동부(미도시)가 더 구비된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 20인치 이상의 대형 액정표시장치에 구비되는 직하 방식을 일 예로 설명하도록 한다.
백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 박스 형상의 바텀커버(170)와, 상기 바텀커버(170) 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 인쇄회로기판(151)과, 상기 인쇄회로기판(151) 상에 일정한 간격을 두고 실장된 복수의 발광 다이오드(153)와, 상기 복수의 발광 다이오드(153) 상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(130)을 포함한다.
인쇄회로기판(151) 상에는 상기 발광 다이오드(153)로부터 출사된 광이 상기 광학 시트들(130)로부터 굴절되어 인쇄회로기판(151) 방향으로 진행하는 광을 광학 시트들(130) 방향으로 반사시키는 반사시트(140)가 배치된다.
도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 인쇄회로기판(151)와 전기적으로 접속되어 발광 다이오드(153)들에 구동신호를 공급하는 백라이트 구동부(미도시)가 바텀커버(170)의 배면에 배치된다.
바텀커버(170)는 내부 면에 홈 형태로 인쇄회로기판(151)이 수납되는 복수의 오목부(171)와, 상기 오목부(171)의 가장자리에 구비되어 상기 인쇄회로기판(151)을 고정시키는 복수의 고정부(175)를 포함한다.
오목부(171)의 일측에는 인쇄회로기판(151)의 일측을 고정하는 걸림부(173)가 구비된다.
걸림부(173)는 오목부(171)의 일측으로부터 내측 방향으로 돌출된 구조로서, 내벽면이 인쇄회로기판(151)의 일측 상부면과 접촉된다.
오목부(171) 및 걸림부(173)는 상기 바텀커버(170)의 제조 시에 일체로 형성될 수 있다.
고정부(175)는 상기 걸림부(173)와 대면되는 오목부(171)의 타측에 배치되며, 상기 인쇄회로기판(151)의 타측을 고정하는 역할을 한다.
고정부(175)는 인쇄회로기판(151)의 타측 상부면과 접촉되는 고정바(175b)와, 상기 고정바(175b)를 지지하는 지지부(175a)을 포함한다.
고정바(175b)는 일정한 탄성을 가지며, 내벽면이 상기 인쇄회로기판(151)의 타측 상부면과 접촉되는 형태로 상기 인쇄회로기판(151)의 타측을 고정한다.
상기 지지부(175a)는 바텀커버(170)에 고정되어 상기 고정바(175b)를 지지하는 역할을 한다.
인쇄회로기판(151)은 상기 오목부(171)에 슬라이딩 방식으로 수납되며, 도면에는 도시되지 않았지만, 인쇄회로기판(171)과 접촉되는 걸림부(173)의 내벽면에는 마찰에 의한 인쇄회로기판(171)의 손상을 방지할 수 있는 패드(미도시)가 구비될 수 있다.
인쇄회로기판(151)은 열전도가 우수한 메탈 PCB로 이루어지는 것이 바람직하다.
발광 다이오드(153)는 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 광을 각각 발광하는 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드의 조합으로 이루어지거나, 백색(White) 광을 발광하는 백색 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
광학 시트들(130)은 광을 확산시키는 확산 플레이트, 광을 집광시키는 집광 시트 및 보호시트로 이루어진다.
반사시트(140)는 상기 복수의 발광 다이오드(153)와 대응되는 영역에 홀(141)이 형성된 구조로 이루어진다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 효과적인 방열 구조의 바텀커버(170)를 구비함으로써, 열에 의해 특성이 저하되는 발광 다이오드(153)의 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다. 구체적으로, 본 발명의 백라이트 유닛(120)은 바텀커버(170)와 인쇄회로기판(151)과의 접촉 면적을 넓혀줌으로써, 방열을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 백라이트 유닛(120)의 효율적인 방열 구조를 적용함으로써, 액정의 열화를 개선하여 액정 열화에 의한 화질 불량을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 스크류를 사용하지 않고도 발광 다이오드(153)가 실장된 인쇄회로기판(151)을 바텀커버(170)에 고정할 수 있는 구조로써, 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 발광 다이오드(153)가 실장된 인쇄회로기판(151)을 고정하기 위해 사용되었던 스크류를 삭제함으로써, 부품 수를 줄여 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바텀커버와 인쇄회로기판의 조립을 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바텀커버(170)와 인쇄회로기판(151)의 조립 순서는 바텀커버(170)의 오목부(171)에 인쇄회로기판(151)을 슬라이딩 방식으로 수납한다.
먼저, 인쇄회로기판(151)의 일측은 화살표(→) 방향 즉, 걸림부(173)가 형성된 오목부(171)의 내부 일측으로 끼워진다.
상기 인쇄회로기판(151)가 오목부(171)에 수납되면, 고정부(175)의 고정바(175b)를 이동시켜 상기 인쇄회로기판(151)을 단단히 고정시킨다.
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 사시도이ㄷ다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 직하 방식의 백라이트 유닛을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바텀커버와 인쇄회로기판의 조립을 나타낸 사시도이다.

Claims (10)

  1. 바텀커버;
    상기 바텀커버 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판상에 일정한 간격을 두고 실장된 복수의 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 바텀커버에는 상기 인쇄회로기판이 수납되어 상기 바텀커버와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면적을 크게 하기 위한 복수의 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 일측에 구비되어 상기 인쇄회로기판의 일측을 고정하는 걸림부와, 상기 오목부의 타측에 구비되어 상기 인쇄회로기판의 타측을 고정하는 복수의 고정부를 포함하고,
    상기 오목부는 인쇄회로기판의 하부면과 측면을 지지하도록 인쇄회로기판의 크기와 대응되도록 형성되며, 상기 걸림부는 오목부의 일측으로부터 내측 방향으로 일정 거리 돌출되어 인쇄회로기판의 일측 상부면과 접촉되고, 상기 인쇄회로기판과 접촉되는 걸림부의 내벽면에는 패드가 더 구비되고,
    상기 오목부 및 상기 걸림부는 상기 바텀커버 제조시에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 인쇄회로기판의 타측 상부면과 접촉되는 고정바와, 상기 바텀커버에 고정되어 상기 고정바를 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 고정바는 탄성을 가지며, 유동이 가능한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 삭제
  6. 바텀커버;
    상기 바텀커버 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판상에 일정한 간격을 두고 실장된 복수의 발광 다이오드; 및
    상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 이용하여 영상이 디스플레이되는 액정표시패널을 포함하고,
    상기 바텀커버에는 상기 인쇄회로기판이 수납되어 상기 바텀커버와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면적을 크게 하기 위한 복수의 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 일측에 구비되어 상기 인쇄회로기판의 일측을 고정하는 걸림부와, 상기 오목부의 타측에 구비되어 상기 인쇄회로기판의 타측을 고정하는 고정부를 포함하고,
    상기 오목부는 인쇄회로기판의 하부면과 측면을 지지하도록 인쇄회로기판의 크기와 대응되도록 형성되며, 상기 걸림부는 오목부의 일측으로부터 내측 방향으로 일정 거리 돌출되어 인쇄회로기판의 일측 상부면과 접촉되고, 상기 인쇄회로기판과 접촉되는 걸림부의 내벽면에는 패드가 더 구비되고,
    상기 오목부 및 상기 걸림부는 상기 바텀커버 제조시에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 삭제
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 인쇄회로기판의 타측 상부면과 접촉되는 고정바와, 상기 바텀커버에 고정되어 상기 고정바를 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 고정바는 탄성을 가지며, 유동이 가능한 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 삭제
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