KR101615768B1 - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도광판의 처짐으로 인한 휨현상을 방지하기 위한 백라이트 유닛및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 빛을 조사하기 위한 광원을 포함하는 광원부; 상기 광원으로부터 이격되어 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 평면광으로 변환하는 적어도 하나의 도광판; 상기 도광판이 하부로 처지는 휨현상을 방지하기 위해 상기 도광판의 일단부와 타단부 사이에 배치되어 상기 도광판을 지지하는 적어도 하나의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 도광판에 발생하는 휨 현상을 방지하기 위한 백라이트 유닛 및 그를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이 액정표시장치는 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.

백 라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 대별된다. 직하형 백라이트 유닛은 확산판의 하부면에 여러 개의 광원을 일렬로 배열시켜 액정표시장치의 전면으로 빛을 직접 빛을 진행하도록 하는 구조를 갖는다. 이에 대 해 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 측면에 대향하도록 광원이 배치되고 액정표시패널과 도광판 사이에 다수의 광학시트들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛에서는 광원이 도광판의 일측에 빛을 조사하고 도광판이 광원으로부터 출사되는 선광 또는 점광을 평면광으로 변환하여 액정표시장치의 전면으로 빛을 진행시키고 있다.

이와 같은 에지형 백라이트에 사용되는 도광판은 평판방식과 쐐기방식으로 나뉜다. 쐐기방식의 도광판은 평판방식에 비해 광효율이 우수하고 두께를 얇게 하는데 용이하기 때문에 주로 사용된다. 그러나 이러한 쐐기형 도광판은 빛이 입사되는 입광부로부터 입광부의 반대쪽의 반입광부까지 입광부쪽이 두껍고 반입광부로 갈수록 점점 얇아지는 경사지게 형성된다. 따라서, 두께가 상대적으로 얇은 반입광부 영역(입광부의 반대쪽 영역)에서 도광판의 휨 현상이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 도광판의 휨 현상을 방지하여 균일한 광을 공급할 수 있는 백라이트 유닛 및 그를 이용한 액정표시장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 백라이트 장치는 빛을 조사하기 위한 광원을 포함하는 광원부; 상기 광원으로부터 이격되어 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 평면광으로 변환하는 적어도 하나의 도광판; 상기 도광판이 하부로 처지는 휨 현상을 방지하기 위해 상기 도광판의 일단부와 타단부 사이에 배치되어 상기 도광판을 지지하는 적어도 하나의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서, 광원부는 상기 도광판에 빛을 조사하며, 상기 도광판의 입광면과 대향하도록 배치되는 적어도 하나의 광원; 상기 광원을 수용하며, 상기 도광판의 입광면이 외부로 노출되지 않도록 감싸는 광원 하우징을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 광원 하우징이 고정되는 커버버텀을 더 포함하며, 상기 지지부는 상기 커버버텀에 고정되도록 구성한다.

또한, 광원부는 상기 도광판에 빛을 조사하며, 상기 도광판의 입광면과 대향하도록 배치되는 적어도 하나의 광원; 상기 광원이 실장되는 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 백라이트 유닛은 상기 인쇄회로기판이 고정되는 커버버텀을 더 포함하며, 상기 지지부는 상기 인쇄회로기판에 고정되도록 구성할 수도 있다.

또한, 광원부는, 상기 도광판에 빛을 조사하며, 상기 도광판의 입광면과 대향하도록 배치되는 적어도 하나의 광원; 상기 광원이 실장되는 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 광원이 실장된 상기 인쇄회로기판을 수용하는 광원 하우징을 포함하며, 상기 백라이트 유닛은 상기 광원 하우징이 고정되는 커버버텀을 더 포함하며, 상기 지지부는 상기 광원 하우징에 고정되도록 구성할 수도 있다.

또한, 커버버텀은 저면에 적어도 하나의 제 1 관통공을 구비하며, 지지부는 상기 커버버텀의 제 1 관통공에 대응하는 위치에 상기 커버버텀의 관통공 수에 대응하는 수의 제 2 관통공을 구비하며, 그 상면에는 상기 제 2 관통공의 직경보다 큰 오목부가 형성되고, 상기 제 1 및 제 2 관통공을 통과하는 체결수단에 의해 상기 커버버텀과 상기 지지부가 결합되며, 상기 오목부는 상기 체결수단이 외부로 노출되지 않도록 상기 체결수단을 완전히 수용하도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 도광판은 쐐기형 도광판이며, 상기 지지부는 그 상면이 상기 도광판의 하면과 나란한 경사면을 갖고, 하면은 상기 커버버텀의 바닥면과 평행한 수평면을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따르는 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정표시패널; 및 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 상기 특징을 갖는 백라이트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르는 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정표시패널; 및 상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트를 포함하며, 상기 백라이트가 적어도 2 이상의 도광판 상기 2 이상의 도광판에 각각 빛을 조사하기 위한 광원을 포함하는 적어도 2 이상의 광원부; 및 상기 각 도광판이 하부로 처지는 휨 현상을 방지하기 위해 상기 각 도광판의 일단부와 타단부 사이에 배치되어 상기 각 도광판을 지지하는 적어도 하나의 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛과 액정표시장치에 의하면, 도광판의 일단부와 타단부 사이에 지지부가 배치되므로 도광판의 하중에 의해 도광판에 부분적으로 발생하는 휨 현상이 발생하는 것을 방지하여 더욱 균일한 광을 액정표시패널에 공급하는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 나타낸다.

<제 1 실시예>

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 광원부(10), 광원부(10)로부터 출사되는 빛을 평면광으로 변환하여 전면으로 출사시키는 도광판(20), 도광판(20) 하부에 배치되는 반사시트(30), 도광판(20) 상부에 배치되는 복수의 광학시트(40), 도광판(20)의 중앙부에서 입광부(21)의 반대측 단부로 치우친 위치에서 도광판(20)과 커버버텀(60) 사이에 위치하며 도광판(20)을 지지하기 위한 지지체(50), 및 광원부(10) 하부와 결합되는 커버버텀(60)을 포함한다.

광원부(10)는 광원(11)과, 광원(11)을 수용하는 광원 하우징(13)을 포함한다. 제 1 실시예의 광원(11)으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등의 원통형 램프가 사용되는 것으로 설명하였으나, LED(Light Emitting Diode) 소 자, EL(Electro Luminescence) 소자 등도 사용될 수 있다. 광원(11)은 도광판(20)의 입광부(21)에 대향하도록 배열된다. 광원 하우징(13)은 광원(11)을 수용하며, 광원(11)으로부터 방출되는 빛이 외부로 새어나가지 않도록 도광판(20)의 입광부(21)의 상부 에지와 하부 에지를 감싸도록 "ㄷ"자로 형성되어 있다.

도광판(20)은 광원(11)으로부터 도광판(20)의 입광부로 입사된 빛을 도광판(20)의 상부 방향, 즉 액정표시패널로 향하게 하는 기능을 한다. 이를 위해 도광판(20)의 저면에는 저면으로 향하는 빛을 산란시켜 상측으로 향하게 하기 위한 확산패턴(도시생략)이 형성된다. 즉 도광판(20)은 광원(11)으로부터 입사되는 빛을 균일한 평면광으로 변환시켜 도광판(20) 상부에 배치된 복수의 광학시트(40)로 출사시킨다. 도광판(20)으로는 굴절률과 투과율이 좋은 물질, 예를 들면, 폴리메틸렌메타크릴레이트(PMA: polymethylenemethacrylate), 폴리카보네이트(PC: polycarbonate), 폴리에틸렌(PE: polyethylene), 시클로 올레핀계 수지(COP) 등이 사용되지만, 본 발명의 실시예가 이들 재료에만 국한되는 것은 아니다. 도광판(20)은 광원측으로부터 광원의 반대측으로 갈수록 두께가 점점 얇아지는 쐐기형(wedge type) 도광판으로서, 도광판(20)의 일단부, 즉 입광부(21)는 광원부(10)의 광원 하우징(13) 내에 수용되어 지지되며, 타단부는 커버버텀(60)에 의해 지지된다. 그러나 이러한 쐐기형 도광판(20)은 광원부(10)로부터 멀어질수록 두께가 얇고, 도광판(20)의 양단부만 지지되기 때문에 도광판(20)의 대략 중앙부에 해당하는 비교적 얇은 도광판(20)의 부분이 아래로 처지는 휨 현상이 발생하게 된다. 이와 같이 도광판(20)이 휘게 되면 광원(11)으로부터 방출되는 빛을 균일한 평면광으 로 변환할 수 없게 된다.

반사시트(30)는 도광판(20)의 하부에 배치되며, 광원(11)으로부터 도광판(20)의 입광부(21)를 통해 입사되어 도광판(20)의 아래 방향, 즉 액정표시패널의 반대방향으로 진행하는 빛을 도광판(20)의 전면, 즉 액정표시패널 쪽으로 반사시켜 빛의 효율을 높여 준다.

지지체(50)는 도광판(20)의 비교적 얇은 부분이 아래로 처져서 휘어지는 현상을 방지하기 위한 것으로, 도광판(20)과 커버버텀(60) 사이에 배치된다. 본 발명의 실시예에 따르는 지지체(50)는 반사시트(30) 하부에 배치되므로 지지체(50)가 접촉하는 것은 반사시트(30)이나, 휨 현상은 도광판(20)의 하중에 의해 도광판(20)의 얇은 부분이 휘어지게 되는 것이므로, 이하에서는 지지체(50)가 도광판(20)을 지지하는 것으로 설명한다. 지지체(50)는 상면이 도광판(20)의 하부 경사면과 접촉이 원활하도록 도광판(20) 하면의 경사각에 대응하는 경사각을 갖는 경사면으로 형성되고, 하면은 커버버텀(60)과 결합하므로 수평면을 갖도록 형성된다. 지지체(50)는 나사, 리벳, 후크, 양면 테이프 등에 의해 커버버텀(60)과 결합된다. 지지체(50)가 나사, 리벳, 후크 등의 체결부재(55)에 의해 커버버텀(60)과 결합되는 경우, 지지체(50)는 이들 체결부재(55)가 도광판(20)과 접촉하여 도광판(20) 하부에 부착된 반사시트(30)와 도광판(20)이 손상되는 것을 방지하기 위해 체결부재(55)의 헤드부를 수용하는 오목부(51)를 상면에 구비하며, 또한, 상면의 오목부(51)로 부터 하면까지 관통하는 관통공(53)을 구비한다. 지지체(50)의 오목부(51)의 저면은 작업의 용이성을 위해 커버버텀(60)의 저면과 평행한 수평면을 갖 도록 형성하는 것이 바람직하다. 지지체(50)의 오목부(51)와 관통공(53)의 수는 도광판(20)의 크기에 따라 적절히 조정할 수 있으며, 하나의 오목부(51)와 관통공(53)으로도 체결부재(55)에 의해 지지체(50)와 커버버텀(60)을 결합할 수 있지만, 지지체(50)와 커버버텀(60)의 결합을 견고히 하기 위해서는 지지체(50)의 4 코너에 오목부(51)와 관통공(53)을 각각 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 지지체(50)는 금속 또는 수지 등의 몰드물로 형성할 수 있으며, 도광판(20)과 커버버텀(60) 사이에 위치되어 도광판(20)을 지지할 수 있는 강도를 갖는 것이라면 어떠한 것이라도 좋다.

광학시트들(40)은 도광판(20)의 상부에 배치되며, 도광판(20)을 통해 투사된 빛의 균일도를 높여주며, 빛을 굴절 및 집광시킴으로써 휘도를 높여준다. 구체적으로 광학시트(40)는 확산시트(41), 프리즘 시트(43) 및 보호시트(45)를 포함한다. 확산시트(41)는 도광판(20)으로부터 출사되는 빛을 확산시켜 액정표시패널로 공급하는 역할을 한다. 확산시트(41)는 2~3장, 또는 그 이상을 겹쳐 사용할 수 있다. 프리즘 시트(43)의 상면에는 삼각기둥 형상의 마이크로 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 갖도록 형성되어 있으므로 프리즘 시트(43)는 확산시트(41)에 의해 확산된 빛을 상부의 액정표시패널의 면에 대해 수직한 방향으로 집광하여 균일한 휘도분포를 제공할 수 있다. 보호시트(45)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(43)를 보호하여 프리즘 시트(43)가 액정표시패널에 균일한 휘도분포를 제공할 수 있게 해 준다.

커버버텀(60)은 가이드 패널(도시생략)을 지지하기 위한 벤딩부(61)와, 지지 체(50)의 관통공(53)에 대응하는 위치에 형성되는 관통공(63)을 구비한다. 따라서, 지지체(50)의 관통공(53)을 통해 삽입된 체결부재(55)가 커버버텀(60)의 관통공(63)으로 삽입되어 지지체(50)와 커버버텀(60)을 체결함으로써 지지체(50)와 커버버텀(60)의 결합이 이루어진다. 그러나, 지지체(50)와 커버버텀(60)의 체결수단으로서 양면 접착 테이프(도시 생략)가 사용되는 경우에는 커버버텀(60)에 관통공이 형성될 필요가 없다.

<제 2 실시예>

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이고, 도 3은 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 채용한 액정표시장치의 분해 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛(200)은 광원부(110), 광원부(110)로부터 출사되는 빛을 평면광으로 변환하여 전면으로 출사시키는 도광판(20), 도광판(20) 하부에 배치되는 반사시트(30), 도광판(20) 상부에 배치되는 복수의 광학시트(40), 도광판(20)의 중앙부에서 입광부(21)의 반대측 단부로 치우친 위치에서 도광판(20)과 커버버텀(60) 사이에 위치하며 도광판(20)을 지지하기 위한 지지체(50), 및 광원부(110) 하부와 결합되는 커버버텀(60)을 포함한다. 제 2 실시예의 백라이트 유닛(200)이 제 1 실시예의 백라이트 유닛(100)과 다른 점은 광원부의 광원이 발광다이오드(이하, LED라 함)라는 점이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르는 백라이트 유닛(200)의 광원부(110)는 LED(111)와, LED가 실장된 인쇄회로기판(115), 바람직하게는 연성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board: FPCB)을 포함한다. LED(111)는 도광판(20)의 입광부(21)에 대향하도록 배열된다. 인쇄회로기판(115)은 실장한 LED(111)가 도광판(20)의 입광부(21)와 일정 거리 이격되어 도광판(20)의 입광부(21)에 대향하도록 버텀커버(60)의 저면에 부착된다. 광원부(110)의 인쇄회로기판(115)은 도광판(20)의 하부 에지와 접촉하여 도광판(20)의 일단부를 지지한다.

도광판(20)은 LED(111)으로부터 도광판(20)의 입광부(21)로 입사된 빛을 도광판(20)의 상부 방향, 즉 액정표시패널로 향하게 하는 기능을 한다. 이를 위해 도광판(20)의 저면에는 저면으로 향하는 빛을 산란시켜 상측으로 향하게 하기 위한 확산패턴(도시생략)이 형성된다. 즉 도광판(20)은 LED(111)로부터 입사되는 빛을 균일한 평면광으로 변환시켜 도광판(20) 상부에 배치된 복수의 광학시트(40)로 출사시킨다. 도광판(20)으로는 굴절률과 투과율이 좋은 물질, 예를 들면, 폴리메틸렌메타크릴레이트(PMA: polymethylenemethacrylate), 폴리카보네이트(PC: polycarbonate), 폴리에틸렌(PE: polyethylene), 시클로 올레핀계 수지(COP) 등이 사용되지만, 본 발명의 실시예가 이들 재료에만 국한되는 것은 아니다. 도광판(20)은 LED(111)로부터 LED(111)의 반대측으로 갈수록 두께가 점점 얇아지는 쐐기형 도광판으로서, 도광판(20)의 일단부, 즉 입광부(21)는 광원부(110)의 인쇄회로기판(115)에 의해 지지되며, 타단부는 커버버텀(60)에 의해 지지된다. 그러나 이러한 쐐기형 도광판(20)은 LED(111)로부터 멀어질수록 두께가 얇고, 도광판(20)의 양단부만 지지되기 때문에 도광판(20)의 대략 중앙부에 해당하는 비교적 얇은 도광판(20)의 부분이 아래로 처지는 휨 현상이 발생하게 된다. 이와 같이 도광판(20)이 휘게 되면 LED(111)로부터 방출되는 빛을 균일한 평면광으로 변환할 수 없게 된다.

반사시트(50)는 도광판(20)의 하부에 배치되며, LED(111)으로부터 도광판(20)의 입광부(21)를 통해 입사되어 도광판(20)의 아래 방향, 즉 액정표시패널(80)의 반대방향으로 진행하는 빛을 도광판(20)의 전면, 즉 액정표시패널(80) 쪽으로 반사시켜 빛의 효율을 높여 준다.

지지체(50)는 도광판(20)의 비교적 얇은 부분이 아래로 처져서 휘어지는 현상을 방지하기 위한 것으로, 도광판(20)과 커버버텀(60) 사이에 배치된다. 지지체(50)는 상면이 도광판(20)의 하부 경사면과 접촉이 원활하도록 도광판(20) 하면의 경사각에 대응하는 경사각을 갖는 경사면으로 형성되고, 하면은 커버버텀(60)과 결합하므로 수평면을 갖도록 형성된다. 지지체(50)는 나사, 리벳, 후크, 양면 테이프 등에 의해 커버버텀(60)과 결합된다. 지지체(50)가 나사, 리벳, 후크 등의 체결부재(55)에 의해 커버버텀(60)과 결합되는 경우, 지지체(50)는 이들 체결부재(55)가 도광판(20)과 접촉하여 도광판(20) 하부에 부착된 반사시트(30)와 도광판(20)이 손상되는 것을 방지하기 위해 체결부재(55)의 헤드부를 수용하는 오목부(51)를 상면에 구비하며, 또한, 상면의 오목부(51)로 부터 하면까지 관통하는 관통공(53)을 구비한다. 지지체(50)의 오목부(51)의 저면은 작업의 용이성을 위해 커버버텀(60)의 저면과 평행한 수평면을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 지지체(50)의 오목부(51)와 관통공(53)의 수는 도광판(20)의 크기에 따라 적절히 조정할 수 있으며, 하나의 오목부(51)와 관통공(53)으로도 체결부재(55)에 의해 지지체(50)와 커버버텀(60)을 결합할 수 있지만, 지지체(50)와 커버버텀(60)의 결합을 견고히 하기 위해서는 지지체(50)의 4 코너에 오목부(51)와 관통공(53)을 각각 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 지지체(50)는 금속 또는 수지 등의 몰드물로 형성할 수 있으며, 도광판(20)과 커버버텀(60) 사이에 위치되어 도광판(20)을 지지할 수 있는 강도를 갖는 것이라면 어떠한 것이라도 좋다.

광학시트들(40)은 도광판(20)의 상부에 배치되며, 도광판(20)을 통해 투사된 빛의 균일도를 높여주며, 빛을 굴절 및 집광시킴으로써 휘도를 높여준다. 구체적으로 광학시트(40)는 확산시트(41), 프리즘 시트(43) 및 보호시트(45)를 포함한다. 확산시트(41)는 도광판(20)으로부터 출사되는 빛을 확산시켜 액정표시패널(80)로 공급하는 역할을 한다. 확산시트(41)는 2~3장, 또는 그 이상을 겹쳐 사용할 수 있다. 프리즘 시트(43)의 상면에는 삼각기둥 형상의 마이크로 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 갖도록 형성되어 있으므로 프리즘 시트(43)는 확산시트(41)에 의해 확산된 빛을 상부의 액정표시패널의 면에 대해 수직한 방향으로 집광하여 균일한 휘도분포를 제공할 수 있다. 보호시트(45)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(43)를 보호하여 프리즘 시트(43)가 액정표시패널에 균일한 휘도분포를 제공할 수 있게 해 준다.

커버버텀(60)은 가이드 패널(도시생략)을 지지하기 위한 벤딩부(61)와, 지지체(50)의 관통공(53)에 대응하는 위치에 형성되는 관통공(63)을 구비한다. 따라서, 지지체(50)의 관통공(53)을 통해 삽입된 체결부재(55)가 커버버텀(60)의 관통공(63)으로 삽입되어 지지체(50)와 커버버텀(60)을 체결함으로써 지지체(50)와 커버버텀(60)의 결합이 이루어진다. 그러나, 지지체(50)와 커버버텀(60)의 체결수단 으로서 양면 접착 테이프(도시 생략)가 사용되는 경우에는 커버버텀(60)에 관통공이 형성될 필요가 없다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 백라이트 유닛(200)을 포함하는 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 3을 참조하면, 액정표시장치는 백라이트 유닛(200)과 액정표시패널(80)을 포함한다. 액정표시패널(80)은 광학시트들(40) 상부에 배치되며, 박막 트랜지스터(도시생략)가 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판(81)과, 박막 트랜지스터 기판(81)과 대향하며 격자상으로 형성된 블랙 매트릭스와 블랙 매트릭스들 사이에 형성되는 컬러필터들을 포함하는 컬러필터기판(83)을 구비한다. 양 기판(81, 83)을 실런트에 의해 봉합되며, 양 기판(81, 83) 사이에는 액정층(도시생략)이 형성되어 있다. 도 3에서는 제 2 실시예에 따르는 백라이트 유닛(200)이 적용된 예를 도시하고 있으나, 제 1 실시예에 따르는 백라이트 유닛(100)이 적용될 수도 있음은 물론이다. 이 경우, 도 3에 도시된 광원부(110)의 구성은 도 1에 도시된 광원부(10)의 구성으로 대체되어야 한다.

<제 3 실시예>

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛(300)의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛을 채용한 액정표시장치의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛을 채용한 모듈라 타입 액정표시장치의 분해 사시도다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛(300)은 광원부(210), 광원부(210)로부터 출사되는 빛을 평면광으로 변환하여 전면으로 출사시키는 도광판(20), 도광판(20) 하부에 배치 되는 반사시트(30), 도광판(20) 상부에 배치되는 복수의 광학시트(40), 도광판(20)의 대략 중앙부에서 도광판(20)을 지지하기 위한 지지부(150), 및 광원부(210) 하부와 결합되는 커버버텀(60)을 포함한다. 제 3 실시예의 백라이트 유닛(300)이 제 2 실시예의 백라이트 유닛(200)과 다른 점은 지지부(150)가 광원부의 인쇄회로기판 상에 형성되어 광원부와 일체화되어 있다는 점이다.

본 발명의 제 3 실시예에 따르는 백라이트 유닛(300)의 광원부(210)는 LED(211)와, LED(211)가 실장된 인쇄회로기판(215), 바람직하게는 연성 인쇄회로기판을 포함한다. LED(111)는 도광판(20)의 입광부(21)에 대향하도록 인쇄회로기판(215)의 일단부상에 배열된다. 인쇄회로기판(213)은 실장한 LED(211)가 도광판(20)의 입광부(21)와 일정 거리 이격되어 도광판(20)의 입광부(21)에 대향하도록 버텀커버(60)의 저면에 부착된다. 광원부(210)의 인쇄회로기판(215)은 도광판(20)의 하부 에지와 접촉하여 도광판(20)의 일단부를 지지하며, 커버버텀(60)의 저면을 따라 도광판(20)의 입광부(21)의 반대쪽을 향해 연장되어 있다. 인쇄회로기판(215)의 연장된 단부측에는 도광판을 지지하기 위한 하나 이상의 지지부(150)가 형성된다.

도광판(20)은 LED(211)로부터 도광판(20)의 입광부(21)로 입사된 빛을 도광판(20)의 상부 방향, 즉 액정표시패널(80)로 향하게 하는 기능을 한다. 이를 위해 도광판(20)의 저면에는 저면으로 향하는 빛을 산란시켜 상측으로 향하게 하기 위한 확산패턴(도시생략)이 형성된다. 즉 도광판(20)은 LED(211)로부터 입사되는 빛을 균일한 평면광으로 변환시켜 도광판(20) 상부에 배치된 복수의 광학시트(40)로 출 사시킨다. 도광판(20)으로는 굴절률과 투과율이 좋은 물질, 예를 들면, 폴리메틸렌메타크릴레이트(PMA: polymethylenemethacrylate), 폴리카보네이트(PC: polycarbonate), 폴리에틸렌(PE: polyethylene), 시클로 올레핀계 수지(COP) 등이 사용되지만, 본 발명의 실시예가 이들 재료에만 국한되는 것은 아니다. 도광판(20)은 LED(211)로부터 LED(211)의 반대측으로 갈수록 두께가 점점 얇아지는 쐐기형 도광판으로서, 도광판(20)의 일단부, 즉 입광부(21)는 광원부(210)의 인쇄회로기판(215)에 의해 지지되며, 타단부는 커버버텀(60)에 의해 지지된다. 그러나 이러한 쐐기형 도광판(20)은 LED(211)로부터 멀어질수록 두께가 얇고, 도광판(20)의 양단부만 지지되기 때문에 도광판(20)의 대략 중앙부에 해당하는 비교적 얇은 도광판(20)의 부분이 아래로 처지는 휨 현상이 발생하게 된다. 이와 같이 도광판(20)이 휘게 되면 LED(211)로부터 방출되는 빛을 균일한 평면광으로 변환할 수 없게 된다.

반사시트(30)는 도광판(20)의 하부에 배치되며, LED(211)으로부터 도광판(20)의 입광부(21)를 통해 입사되어 도광판(20)의 아래 방향, 즉 액정표시패널(80)의 반대방향으로 진행하는 빛을 도광판(20)의 전면, 즉 액정표시패널(80) 쪽으로 반사시켜 빛의 효율을 높여 준다.

광원부(210)의 인쇄회로기판(215) 상에 형성된 지지부(150)는 도광판(20) 하부의 반사시트(30)와 인쇄회로기판(215) 사이에서 도광판(20)의 비교적 얇은 부분이 아래로 처져서 휘어지는 현상을 방지한다. 본 발명의 실시예에 따르는 지지부(150)는 반사시트(30) 하부에 배치되므로 지지부(150)가 접촉하는 것은 반사시 트(30)이나, 휨 현상은 도광판(20)의 하중에 의해 도광판(20)의 얇은 부분이 휘어지게 되는 것이므로, 이하에서는 지지부(150)가 도광판(20)을 지지하는 것으로 설명한다. 지지부(150)는 도광판(20)의 얇은 쪽을 향해 연장된 인쇄회로기판(215)의 단부 상에 형성되므로 도광판(20)이 아래로 처져서 휘는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 지지부(150)는 상면이 도광판(20) 하면의 경사면과 대응하는 경사각을 갖는 경사면으로 형성되고, 하면은 커버버텀(60)의 저면 상에 위치하는 인쇄회로기판(215)과 결합하므로 수평면을 갖도록 형성된다. 지지부(150)는 나사, 리벳, 후크, 양면 테이프, 용접 등에 의해 인쇄회로기판(215)과 결합될 수 있다. 지지부(150)는 고무, 수지, 금속 등이 사용될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 도광판(20)과 인쇄회로기판(215) 사이에 위치되어 도광판(20)을 지지할 수 있는 강도를 갖는 것이라면 어떠한 것이라도 좋다. 지지부(150)의 크기와 수는 도광판(20)의 크기에 따라 적절히 선택할 수 있는 임의적이 사항이므로, 본 발명에서는 그에 대해 특정하지 않는다.

광학시트들(40)은 도광판(20)의 상부에 배치되며, 도광판(20)을 통해 투사된 빛의 균일도를 높여주며, 빛을 굴절 및 집광시킴으로써 휘도를 높여준다. 구체적으로 광학시트(40)는 확산시트(41), 프리즘 시트(43) 및 보호시트(45)를 포함한다. 확산시트(41)는 도광판(20)으로부터 출사되는 빛을 확산시켜 액정표시패널(80)로 공급하는 역할을 한다. 확산시트(41)는 2~3장, 또는 그 이상을 겹쳐 사용할 수 있다. 프리즘 시트(43)의 상면에는 삼각기둥 형상의 마이크로 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 갖도록 형성되어 있으 므로 프리즘 시트(43)는 확산시트(41)에 의해 확산된 빛을 상부의 액정표시패널의 면에 대해 수직한 방향으로 집광하여 균일한 휘도분포를 제공할 수 있다. 보호시트(45)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(43)를 보호하여 프리즘 시트(43)가 액정표시패널에 균일한 휘도분포를 제공할 수 있게 해 준다.

커버버텀(60)은 가이드 패널(도시생략)을 지지하기 위한 벤딩부(61)를 구비한다.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 백라이트 유닛(300)을 포함하는 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 5를 참조하면, 액정표시장치는 백라이트 유닛(300)과 액정표시패널(80)을 포함한다. 액정표시패널(80)은 광학시트들(40) 상부에 배치되며, 박막 트랜지스터(도시생략)가 형성되어 있는 박막 트랜지스터 기판(81)과, 박막 트랜지스터 기판(81)과 대향하며 격자상으로 형성된 블랙 매트릭스들(도시 생략)과 블랙 매트릭스들 사이에 형성되는 컬러필터들(도시생략)을 포함하는 컬러필터기판(83)를 구비한다. 양 기판(81, 83)은 실런트에 의해 봉합되며, 양 기판(81, 83) 사이에는 액정층(도시생략)이 형성되어 있다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 백라이트 유닛(300)을 서브 백라이트 유닛으로 적용한 모듈라 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 6을 참조하면, 액정표시장치는 백라이트 유닛(400)과 액정표시패널(80)을 포함한다. 이 실시예에 따르는 백라이트 유닛(400)은 복수의 서브 도광판(120)과, 각 서브 도광판(120)에 빛을 조사하는 복수의 광원부(210), 광학시트들(40) 및 커버버텀(60)을 포함한다. 본 실시예의 각 서브 도광판(120)과 광원부(210)의 구성 및 광학시트 들(40), 커버버텀(60), 액정표시패널(80)은 도 4의 실시예에 기재된 것과 실질적으로 동일하므로, 여기에서는 설명의 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다.

<변형 실시예>

본 발명의 제 2 및 제 3 실시예에서는 광원부가 LED와 LED를 실장한 인쇄회로기판을 포함하는 것으로 기재하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 광원부는 LED와, LED를 실장한 인쇄회로기판을 구비하고, 또한 LED가 실장된 인쇄회로기판을 보호하기 위해 인쇄회로기판을 고정하기 위한 측벽과, 상기 측벽으로부터 절곡되어 도광판의 두께가 얇은 부분 쪽을 향해 연장되는 연장부에 의해 커버버텀과 결합되는 바닥벽을 구비하는 LED 하우징을 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 제 2 및 제 3 실시예의 지지체 및 지지부는 LED 하우징의 바닥벽에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 쐐기형 도광판의 경우를 예로 들어 설명하였으나, 평판형 도광판의 경우에도 당연히 적용가능하다.

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 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 백라이트 유닛을 채용한 액정표시장치의 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛을 도시한 단면도.

도 5는 도 4에 도시된 백라이트 유닛을 채용한 액정표시장치의 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따르는 백라이트 유닛을 서브 백라이트 유닛으로 적용한 모듈라 액정표시장치를 도시한 분해 사시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10, 110, 210: 광원부 20 : 도광판

30 : 반사판 40 : 광학시트

50, 150 : 지지체(지지부) 60 : 커버버텀

80 : 액정표시패널 120 : 서브 도광판

100, 200, 300, 400 : 백라이트 유닛

Claims (10)

1. 빛을 조사하기 위한 광원, 및 상기 광원이 실장되는 인쇄회로기판을 포함하는 광원부;

   상기 광원으로부터 이격되어 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 평면광으로 변환하는 적어도 하나의 도광판;

   상기 도광판이 하부로 처지는 휨 현상을 방지하기 위해 상기 도광판의 일단부와 타단부 사이에 배치되어 상기 도광판을 지지하는 적어도 하나의 지지부를 포함하며,

   상기 적어도 하나의 지지부는 상기 인쇄회로기판에 고정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 백라이트 유닛은 상기 인쇄회로기판이 고정되는 커버버텀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
4. 빛을 조사하기 위한 광원, 상기 광원이 실장되는 인쇄회로기판, 및 상기 인쇄회로기판을 수용하는 광원 하우징을 포함하는 광원부;

   상기 광원으로부터 이격되어 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 평면광으로 변환하는 적어도 하나의 도광판;

   상기 도광판이 하부로 처지는 휨 현상을 방지하기 위해 상기 도광판의 일단부와 타단부 사이에 배치되어 상기 도광판을 지지하는 적어도 하나의 지지부; 및

   상기 광원 하우징이 고정되는 커버버텀을 더 포함하며,

   상기 지지부는 상기 광원 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
5. 빛을 조사하기 위한 광원, 및 상기 광원을 수용하는 광원 하우징을 포함하는 광원부;

   상기 광원으로부터 이격되어 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 평면광으로 변환하며, 입광면이 외부로 노출되지 않도록 상기 광원 하우징에 의해 감싸이는 도광판;

   상기 광원 하우징이 고정되는 커버버텀; 및

   상기 도광판이 하부로 처지는 휨 현상을 방지하기 위해 상기 도광판의 일단부와 타단부 사이에 배치되어 상기 도광판을 지지하는 적어도 하나의 지지부를 포함하며,

   상기 커버버텀은 저면에 적어도 하나의 제 1 관통공을 구비하며,

   상기 지지부는 상기 커버버텀의 제 1 관통공에 대응하는 위치에 상기 커버버텀의 관통공 수에 대응하는 수의 제 2 관통공을 구비하며, 그 상면에는 상기 제 2 관통공의 직경보다 큰 오목부가 형성되고,

   상기 제 1 및 제 2 관통공을 통과하는 체결수단에 의해 상기 커버버텀과 상기 지지부가 결합되며, 상기 오목부는 상기 체결수단이 외부로 노출되지 않도록 상기 체결수단을 완전히 수용하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도광판은 쐐기형 도광판이며,

   상기 지지부는 그 상면이 상기 도광판의 하면과 나란한 경사면을 갖고, 하면은 상기 커버버텀의 바닥면과 평행한 수평면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
7. 화상을 표시하는 액정표시패널; 및

   상기 액정표시패널에 빛을 조사하는 청구항 3 내지 청구항 5의 어느 한 항에 기재된 백라이트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 삭제
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 도광판은 쐐기형 도광판이며,

   상기 지지부는 그 상면이 상기 도광판의 하면과 나란한 경사면을 갖고, 하면은 상기 커버버텀의 바닥면과 평행한 수평면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 삭제

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