KR101577335B1 - 백라이트 장치의 조립 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백라이트 장치를 구성하는 도광판의 유동에 의한 부품 손상이나 열팽창에 의한 광 특성의 변화를 방지할 수 있는 측면 조광형 백라이트 장치에서의 도광판 고정 구조에 관한 것으로, 내부에 수납공간을 형성하는 커버버텀; 상기 커버버텀의 수납공간에 안착되는 사각 판상의 도광판; 상기 커버버텀의 수납공간 내에서 상기 도광판의 일 측에 배치되는 LED 어레이; 및 상기 도광판의 측면을 탄성 가압하는 접촉면과 상기 접촉면의 반대측면인 지지면을 갖는 몸체부와, 상기 커버버텀에 형성되는 체결 홀에 압입 체결되기 위하여 상기 지지면에서 돌출되는 체결부로 이루어지는 탄성 재질의 도광판 홀더;를 포함하고, 상기 도광판 홀더는 상기 몸체부의 지지면이 상기 커버버텀의 내면과 소정의 간격이 형성되면서 상기 몸체부의 접촉면이 상기 도광판 측면에 접하도록 상기 커버버텀에 체결되는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 장치의 조립 구조{Assembling Structure of Backlight unit}

본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 백라이트 장치를 구성하는 도광판의 유동에 의한 부품 손상이나 열팽창에 의한 광 특성의 변화를 방지할 수 있는 측면 조광형 백라이트 장치에서의 도광판 고정 구조에 관한 것이다.

평면 디스플레이 장치인 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, 이하, 'LCD'라 함)는 다른 표시장치와는 달리 그 자체에서 빛을 발하지 못하여, 고품질의 화상을 실현하기 위해서는 반드시 별도의 외부 광원을 필요로 한다. 따라서 LCD는 액정패널 외에 상기 액정패널의 광원으로 백라이트 장치를 더 포함하여, 백라이트 장치가 액정패널로 고휘도의 광원을 균일하게 공급함으로써 화상을 구현하게 된다.

이와 같이 백라이트 장치는 액정표시장치와 같은 디스플레이 장치의 화상을 실현하기 위한 조명장치를 말하며, 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Lighting type) 또는 측면형(Edge Lighting type) 백라이트 장치로 구분된다. 직하형 백라이트 장치는 하부의 광원에서 광학 시트를 통하여 액정 패널에 직접 빛을 비추어 조명하는 방식이며, 측면형 백라이트 장치는 도광판의 측부에서 광원이 배치되어 도광판과 광학 시트를 통하여 간접적으로 빛을 비추어 조명하는 방식이다. 백라이트 장치의 광원으로는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 장점을 갖는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)가 주로 이용되고 있다.

도 1은 측면형 백라이트 장치의 일반적인 구조를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 종래의 백라이트 장치에 대한 도광판 고정 구조를 나타낸 확대 사시도이며, 도 3은 도 2의 도광판 고정 구조를 나타낸 결합 단면도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 측면형의 백라이트 장치는 사각 형상의 커버버텀(1)에 반사시트(2)와 도광판(3)이 안착되고, 도광판(3)의 적어도 일 측부에는 광원인 LED 어레이(4)가 배치된다. 또한, 도광판(3)의 상하면에는 반사시트(2) 및 각종 광학시트(5)가 배치되고, 그 상측에서 가이드 패널(6)이 커버버텀(1)에 체결되는 구조를 이룬다.

일반적으로 백라이트 장치의 구동시 LED 어레이(4)에서 많은 열이 발생하고, 이러한 열은 도광판(5)으로 전달될 수 있다. 또한, LED 어레이(4)에서 출사되는 빛은 도광판(5) 내부를 전반사하면서 진행하는데, 이 과정에서도 도광판(5) 내부에서 열이 발생하게 된다. 한편, 도광판(5)은 PMMA와 같은 수지물로 이루어지므로, LED 어레이(4)에서 발생하는 열 또는 도광판(5) 내부를 진행하는 빛에 의하여 발생하는 열은 도광판(5)을 팽창시키게 된다. 이러한 도광판(5)의 열팽창에 불구하고 LED 어레이(4)와 도광판(3)의 입광면 사이에는 간격이 일정하게 유지되어야 한다. 따라서, 측면형 백라이트 장치에서는 도광판(3)의 입광면 영역에서의 커버버텀(1)에는 LED 어레이(4)와 도광판(3)의 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 스토퍼(미도시)가 형성되고, 반입광면 영역에서는 도광판(3)의 유동을 방지하기 위한 도광판 고정 블록(도 2의 7)이 커버버텀(1)에 체결된다. 여기서, 도광판의 입광면은 LED 어레이가 배치되어 빛이 입사되는 면을 말하고, 반입광면은 그 나머지 측면을 말한다.

도광판 고정 블록(7)은 도 2에 도시된 바와 같이, 도광판(3)이 안착될 수 있는 안착면(7a)과, 도광판(3)의 반입광면에 접촉되어 도광판(3)의 유동을 방지하기위한 접촉면(7b) 및 커버버텀(1)에 체결되기 위한 체결 수단(7c)이 각각 마련된다. 이러한 도광판 고정 블록(7)은 합성 수지를 이용한 사출 성형으로 제조될 수 있다.

한편, 종래의 기술에 따른 백라이트 장치 조립 구조에서 도광판(3)의 열팽창을 고려하여 고정 블록(7)의 접촉면(7b)과 도광판(3)의 반입광면 사이에는 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 간격(d)이 확보되며, 이러한 간격은 대략 0.5mm 정도로 확보된다. 이와 같이, 도광판(3)과 고정 블록(7) 사이에 소정의 간격(d)이 확보됨으로써, 도광판(3)이 열팽창하더라도 광원과 입광면 사이의 간격이 유지되고 휨과 같은 형상 변형이 발생하지 않아 안정적인 광특성을 나타낼 수 있다.

그러나 종래의 백라이트 장치 조립 구조에서 도광판과 고정 블록 사이에 확보된 간격(d)은 도광판이 유동될 수 있는 공간을 제공한다. 이에 따라 열팽창되지 않은 상태에서 도광판은 커버버텀 내에서 유동하게 되고, 이에 따라 다른 부품과의 간섭으로 도광판 갈림 현상이 발생한다. 결국, 종래의 백라이트 장치 조립 구조에서는 도광판의 유동에 따른 광 특성 저하 문제가 발생하고, 갈림 현상에 의한 이물질 발생으로 백라이트 장치의 신뢰성이 저하되는 문제가 발생한다.

또한, 종래의 백라이트 장치에서는 도광판과 고정 블록 사이에 확보되는 간격의 폭은 도광판의 열팽창 특성을 충분히 고려하여야 하는 바, 백라이트 장치의 크기, 도광판의 재질 등 다양한 변수에 즉각적으로 대응하여 간격의 정확한 폭을 설정하기가 어려운 문제점이 있다.

이를 방지하고자 국내공개특허 10-2011-0070583호(선행문헌1)에는 프레임에 체결되는 도광판 가이드에 의하여 도광판을 지지하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 상기 선행문헌1에서는 도광판 가이드가 체결되기 위한 별도의 프레임이 구비되어야 하므로 구조가 복잡해지는 문제가 있으며, 도광판 가이드를 프레임에 체결하고 다시 프레임을 커버버텀에 체결하여야 하므로, 조립 과정이 복잡해지는 단점이 있다.

또한, 일본공개특허 特開2006-13087호(선행문헌2)에는 도광판의 반입광면에서 코일 스프링 또는 판 스프링 형상의 탄성부재가 커버버터에 체결되어 도광판을 지지하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 상기 선행문헌2에서는 백라이트 장치의 조립 과정에서 탄성부재를 커버버텀에 체결하기가 번거로운 문제가 있으며, 탄성부재가 체결된 상태에서 커버버텀 내부에 도광판을 안착시키는 과정에서 탄성부재와 도광판이 서로 간섭되어 도광판 조립 과정이 까다로워지는 단점이 여전히 존재한다.

- 선행문헌1 : 국내공개특허 10-2011-0070583호(2011.06.24.공개) - 선행문헌2 : 일본공개특허 特開2006-13087호(2006.01.12.공개)

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 커버버텀에 체결된 상태에서도 도광판의 조립 과정에서 도광판과 간섭을 일으키지 않도록 함으로써, 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 백라이트 장치 조립 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 도광판이 열팽창되지 않은 상태에서도 도광판을 안정적으로 지지함과 동시에 도광판의 열팽창이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 백라이트 조립 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 장치의 조립 구조는, 내부에 수납공간을 형성하는 커버버텀; 상기 커버버텀의 수납공간에 안착되는 사각 판상의 도광판; 상기 커버버텀의 수납공간 내에서 상기 도광판의 일 측에 배치되는 LED 어레이; 및 상기 도광판의 측면을 탄성 가압하는 접촉면과 상기 접촉면의 반대측면인 지지면을 갖는 몸체부와, 상기 커버버텀에 형성되는 체결 홀에 압입 체결되기 위하여 상기 지지면에서 돌출되는 체결부로 이루어지는 탄성 재질의 도광판 홀더;를 포함하고, 상기 도광판 홀더는 상기 몸체부의 지지면이 상기 커버버텀의 내면과 소정의 간격이 형성되면서 상기 몸체부의 접촉면이 상기 도광판 측면에 접하도록 상기 커버버텀에 체결되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 도광판 홀더는 상기 지지면이 상기 커버버텀의 내면에 접하도록 1차 체결이 이루어지고, 상기 도광판이 상기 커버버텀에 안착된 후 상기 접촉면이 상기 도광판의 측면을 탄성 가압하도록 위치 변경되는 2차 체결이 이루어지는 과정으로, 상기 커버버텀에 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도광판과 상기 도광판 홀더는 양면테이프;를 매개로 서로 접착되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 도광판 지지 부재가 고탄성 재질로 구성되어, 커버버텀에 용이하게 체결할 수 있고, 지지 부재의 위치 변경이 쉽게 이루어져 도광판의 조립 과정에서 간섭을 피할 수 있어, 지지 부재 및 도광판의 조립 공정이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 지지 부재는 커버버텀에 체결된 상태에서 도강판의 반입광면을 탄성 가압하여 도광판은 안정적으로 지지하면서, 도광판의 열팽창이 원할하게 이루어질 수 있도록 하고, 탄성에 의하여 외부 충격으로부터 도광판을 안정적으로 보호할 수 있다.

도 1은 측면형 백라이트 장치의 일반적인 구조를 나타낸 분해 사시도,
도 2는 종래의 백라이트 장치에 대한 도광판 고정 구조를 나타낸 확대 사시도,
도 3은 도 2의 도광판 고정 구조를 나타낸 결합 단면도,
도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 따른 도광판 고정 구조를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도광판 홀더를 나타낸 사시도, 및
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 조립 과정을 나타낸 공정도이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.

도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 따른 도광판 고정 구조를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도광판 홀더를 나타낸 사시도이다. 여기서, 도 4는 도광판이 열팽창하기 전의 조립 구조에 대한 확대 평면도와 종단면도를 도시하였고, 도 5는 도광판이 열팽창한 후의 조립 구조에 대한 확대 평면도와 종단면도를 도시하였다.

도 4 및 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 백라이트 장치는, 커버버텀(100) 내부에 반사시트(200)와 도광판(300)이 순차적으로 안착되고, 반입광면 영역에서는 도광판(300)을 지지하는 도광판 홀더(400)가 체결된다. 또한, 도시되지는 않았지만 도광판의 상측에는 광학시트가 적층되고, 가이드 패널이 커버버텀에 체결된다. 본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 커버버텀, 반사시트 및 도광판 등에 대한 구성은 일반적인 공지의 기술이 적용되며, 이하에서는 도광판을 지지하는 도광판 홀더와 그 조립 구조에 대하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 실시예에 따른 도광판 홀더(400)는 백라이트 장치의 반입광면 영역에서 커버버텀(100)에 체결되어 도광판(300)의 측면을 지지하는 도광판 지지 부재로서, 실리콘과 같은 높은 탄성을 갖는 탄성 재질로 구성된다.

이러한 도광판 홀더(400)는 도 6에 도시된 바와 같이, 대략 육면체 형상을 이루는 몸체부(410)와 몸체부(410) 일 측의 체결부(420)로 구분된다. 몸체부(410)는 도광판(300)에 밀착되는 일 면이 접촉면(411)을 구성하고, 그 반대면은 커버버텀(100)의 내면에 접촉되거나 커버버텀(100) 내면과 소정의 간격을 확보하는 지지면(412)을 구성한다. 그리고 체결부(420)는 몸체부(410)의 지지면(412) 중앙에서 외측으로 소정의 길이로 돌출되어 형성된다. 이때, 체결부(420)는 적어도 커버버텀(100)의 측벽 두께와 도광판(300)의 열팽창 간격을 포함하는 길이보다는 큰 길이로 돌출되어야 한다. 이러한 도광판 홀더(400)는 LED 어레이(도 1의 4 참조)가 배치되지 않은 반입광면 영역에서 복수개가 커버버텀(100)의 측벽에 체결된다. 이를 위하여 커버버텀(100)의 측벽에는 도광판 홀더(400), 즉 체결부(420)가 압입되는 체결 홀(110)이 형성된다. 높은 탄성력을 갖는 도광판 홀더(400)는 도광판(300)과의 밀착력이 우수하여 도광판(300)을 안정적으로 지지할 수 있다.

상기와 같은 구성의 도광판 홀더(400)는 도 4에 도시된 바와 같이, 일 측에 체결부에 의하여 커버버텀(100)에 안정적으로 체결되면서, 타 측이 도광판(300)을 가압하여 고정시키게 된다. 즉, 도광판 홀더(400)는 체결부(420)가 커버버텀(100)의 체결 홀(110)에 억지끼움됨으로써 커버버텀(100)에 고정되고, 몸체부(410)의 접촉면(411)이 도광판(300)의 반입광면을 탄성 가압하여 도광판(300)의 유동을 방지하게 된다.

여기서, 도광판 홀더(400)의 지지면(412)과 커버버텀(100)의 수직 측벽 사이에는 소정의 간격(D)이 확보된다. 이러한 간격(D)은 도광판(300)의 열팽창 공간을 제공하기 위한 구성으로, 도광판(300)이 팽창하면서 도광판 홀더(400)를 가압하는 경우 도광판 홀더(400)의 몸체부(410)가 측벽으로 밀려나면서 수축된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 도광판(300)이 팽창하는 경우 도광판(300)의 반입광면은 탄성을 갖는 도광판 홀더(400)의 접촉면(411)을 가압하게 되고, 도광판 홀더(400)의 몸체부(410)는 커버버텀(100)의 측벽 방향으로 밀려나면서 지지면(412)이 측벽에 밀착된다. 이때, 도광판 홀더(400)의 체결부(420)는 높은 탄성력으로 커버버텀(100)의 체결부(420)에 압입되어 있으므로, 도광판(300)에 의하여 몸체부(410)가 밀려나더라도 체결부(420)와 커버버텀(100)과의 체결 상태는 변형되지 않는다. 도광판 홀더(400)가 탄성 재질로 이루어지고, 체결부(420)의 직경이 커버버텀(100)의 체결 홀(110) 직경보다 미세하게 크게 형성되기 때문에 도광판(300)의 열팽창에 따른 가압에도 체결부(420)는 이동되지 않고 고정될 수 있는 것이다.

또한, 도광판(300)이 다시 원래의 상태로 수축되는 경우 도광판 홀더(400)의 몸체부(410)도 다시 원래의 상태로 팽창되어 지지면(412)이 도광판의 반입광면에 밀착된 상태를 유지하면서 도광판(300)을 지지하게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 도광판 홀더(400)가 도광판(300)의 팽창 및 수축에 연동되어 함께 수축 및 팽창함으로써, 도광판(300)의 열팽창에 따른 변형에도 도광판(300)의 반입광면을 그대로 지지하게 된다. 또한, 도광판 홀더(400)는 체결부(420)가 커버버텀(100)의 체결 홀(110)에 압입 체결됨으로서, 몸체부(410)의 수축과 팽창에도 불구하고 커버버텀(100)과의 체결 상태가 그대로 유지된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 도광판 홀더(400)는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 접촉면(411)에 양면테이프(430)가 더 부착된다. 양면테이프(430)는 접착으로 도광판(300)과 도광판 홀더(400)를 일체화시켜 도광판 홀더(400)의 탄성이 도광판(300)에 그대로 전달되도록 함으로써, 도광판(300)유동이나 열팽창에 따른 변형시 도광판(300)을 더욱 안정적으로 보호할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 조립 과정을 나타낸 공정도이다. 도 7에서의 백라이트 장치 조립 공정에서는 본 발명에서의 주요 공정인 커버버텀(100)에 도광판 홀더(400) 및 도광판(300)을 조립하는 과정을 나타내었다.

먼저, 도광판 홀더(400)를 커버버텀(100)에 체결하는 과정으로, (a)와 같이 도광판 홀더(400)의 체결부(420)를 커버버텀(100)의 체결 홀(110)에 강제 압입시켜 조립한다. 이때, 도광판 홀더(400)는 지지면(412)이 커버버텀(100) 측벽의 내면에 접하도록 체결한다. 그리고, (b)와 같이 커버버텀(100)의 내부 수납공간에 반사시트(200)와 도광판(300)을 순차적으로 안착시킨다. 이때, 도광판(300)은 미도시된 광원부 영역에서 도광판(300)의 입광면과 광원 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 체결된다.

또한, 반사시트(200)와 도광판(300)이 안착된 후, (c)와 같이 미리 체결된 도광판 홀더(400)를 커버버텀(100)의 내부 수납공간으로 이동시켜 접촉면(411)이 도광판의 반입광면에 밀착되도록 한다. (b)에서와 같이 도광판(300)이 안착된 상태에서는 도광판(300)의 반입광면과 도광판 홀더(400)의 접촉면 사이에는 소정의 간격이 발생한다. 따라서, 도광판 홀더(400)를 다시 내측으로 가압하여 위치를 변경함으로써, 접촉면(411)이 도광판에 접촉되어 도광판을 지지할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에서의 도광판 홀더(400)는 지지면(412)이 상기 커버버텀(100)의 수직 측벽 내면에 접하도록 1차 체결이 이루어지고, 도광판(300)이 안착된 상태에서 다시 접촉면(411)이 도광판(300)을 탄성 가압하도록 위치를 변경시키는 2차 체결이 이루어지는 과정으로 진행된다. 여기서, 1차 체결은 커버버텀 내부의 공간을 최대로 하여 도광판(300) 안착시 도광판(300)이 도광판 홀더에 간섭되지 않도록 하며, 2차 체결은 도광판 홀더(400)가 적절한 탄성력으로 도광판(300)을 가압하도록 하여 도광판(300)이 안정적으로 지지될 수 있도록 한다. 한편, 도광판 홀더(400)를 위치 변경시키는 2차 체결은 커버버텀(100) 외부에서 체결부(420)를 내측으로 가압함으로써 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100 : 커버버텀 110 : 체결 홀
200 : 반사시트 300 : 도광판
400 : 도광판 홀더 410 : 몸체부
411 : 접촉면 412 : 지지면
420 : 체결부 430 : 양면테이프

Claims (3)

1. 내부에 수납공간을 형성하면서, 반입광부 측벽에는 체결홀이 형성되는 커버버텀;
   상기 커버버텀의 수납공간에 안착되는 사각 판상의 도광판;
   상기 커버버텀의 수납공간 내에서 입광부의 상기 도광판 일 측에 배치되는 LED 어레이; 및
   상기 도광판의 측면을 탄성 가압하는 접촉면과 상기 접촉면의 반대측면인 지지면을 갖는 몸체부와, 적어도 커버버텀의 상기 체결 홀보다 큰 직경으로 상기 지지면에서 돌출되어 상기 체결 홀에 압입 체결되는 체결부로 이루어지는 탄성 재질의 도광판 홀더;를 포함하고,
   상기 도광판 홀더는 상기 지지면이 상기 커버버텀의 내면에 접하도록 상기 체결부가 상기 체결 홀에 압입되는 1차 체결이 이루어지고, 상기 도광판이 상기 커버버텀에 안착된 후 상기 접촉면이 상기 도광판의 측면을 탄성 가압하도록 상기 체결부가 내측으로 위치 변경되는 2차 체결이 이루어지는 과정으로, 상기 커버버텀에 체결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치의 조립 구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 도광판과 상기 도광판 홀더는 양면테이프;를 매개로 서로 접착되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치의 조립 구조.

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