KR101643412B1 - 백라이트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 점광원을 채택하는 백라이트 장치에 관한 것이다. 상기 백라이트 장치는, 도광판, 상기 도광판의 입광면 측에 배치되는 LED 점광원 어레이, 상기 도광판의 외측에서 양면 테이프로 연결되어 도광판을 지지하는 가이드 패널을 포함하고, 상기 LED 점광원 어레이는 COB 형태로 상기 가이드 패널의 내측부에 고정되어 제공되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 백라이트 장치는 LED 점광원 어레이를 COB 형태로 구현함으로써 균일한 화상 구현이 가능하고, 박형화에 유리하고 또한 베젤이 작은 디스플레이 기기에 유리하게 적용될 수 있고, 또한 조립이 용이하고 제품 불량을 줄일 수 있다.

Description

백라이트 장치{BACKLIHT APPRATUS}
본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로, 특히 LED 점광원을 채택하는 백라이트 장치에 관한 것이다.
최근 액정 디스플레이 기기의 박형화 요구와 함께 이에 수반되는 백라이트 장치에 대해서도 박형화가 요구되고 있다. 특히, 모바일 디스플레이 기기에서 이러한 요구는 더욱 증가되고 있는 추세이다 또한, 고휘도 및 저전력 요구에 따라 종래 형광 램프와 같은 선광원을 대체하여 LED 점광원이 채택되고 있다.
도 1은 종래 LED 점광원 어레이를 구비한 백라이트 장치의 단면 구조도를 나타내고, 도 2는 도 1에 따른 백라이트 장치에서 도광판의 입광면 측에 대한 평면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2에 따른 백라이트 장치(10)는, 도광판(110), 측면 LED 점광원 어레이(120), 가이드 패널(130) 및 상기 도광판(110)의 상면에 배치되는 복수의 광학 시트 (150)를 포함한다. LED 점광원 어레이(120)는 프레임(126)과 프레임(126)의 길이 방향으로 일정 간격으로 배치 고정되는 LED 소자(122)로 구성되고, 도광판(110)의 상부 출사면 측에 배치되는 연성회로기판(124)에 전기적으로 연결되어 구동된다.
백라이트 장치(10)의 상부 및 하부 각각에서, 도광판(110)과 가이드 패널(130)은 상기 연성회로기판(124) 및 하부 반사시트(140)를 연결 매체로 하여 양면 테이프(160, 162)에 의해 기구적으로 연결된다. 이 경우, 상기 연성회로기판(124)의 상면으로는 외부 광의 유입을 차단하기 위한 차광 테이프(170)가 제공될 수 있다. LED 점광원 어레이(120)는 프레임(126)이 상,하 양면 테이프(160, 162)를 이용하여 부착되는 방식으로 도광판(110)과 가이드 패널(130) 사이에 장착된다.
이러한 연결 구조에서는 연결 매체로서 연성회로기판(124), 반사시트(140) 양면 테이프(160, 162)가 연질 재료이기 때문에 도광판(110)과 가이드 패널(130) 사이의 간격은 외부 충격에 따라 다소 유동적이다. 따라서, 외부 충격에 의해 LED 점광원 어레이(120)의 LED 소자(122)가 도광판(110)의 입광면 측에 맞닿게 되어 손상될 위험이 있고, 종래 백라이트 장치(10)에서 이러한 위험은 LED 점광원 어레이(120)를 구성하는 프레임(126)에 의해 방지되고 있다.
한편, 도 1에 따른 종래 프레임 방식의 LED 점광원 어레이(120)를 채택하고 있는 백라이트 장치(10)에서는 프레임(126) 자체의 두께로 인하여 백라이트 장치(10)의 박형화에 한계가 있고 프레임(126)의 너비로 인하여 디스플레이 기기의 베젤을 좁게 하는데 한계가 있는 실정이다.
또한, 기능요소로서 연성회로기판(124)이 도광판(110)과 가이드 패널(130) 상호간의 연결 부재로서 설계되어 있기 때문에 외부로부터의 반복적인 충격에 의해 연성회로기판(124)이 손상되는 경우 플럭스(flux)에 의해 디스플레이 화면에 백점이 발생하는 것과 같은 제품 불량의 원인이 되는 문제가 있다.
또한, 종래 백라이트 장치(10)에서는 도광판(110)과 LED 점광원 어레이(120)를 연결하여 부착하는 과정에서, 광특성이 제대로 나오기 위해서는 도광판(110)의 입광면과 LED 소자(122)의 출사면이 맞닿게 부착되어야 하는데 그 조립이 불편하고, 그렇지 않은 경우 제품 불량의 원인이 되는 문제도 있다.
상기한 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 LED 칩 소자를 구비한 백라이트 장치로서 박형화에 유리하고 LED 칩 소자의 손상이 효과적으로 방지될 수 있는 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제품 불량이 감소될 수 있고 조립이 용이한 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
상기 해결과제에 대한 인식 및 이에 기초한 해결수단에 관한 본 발명의 요지는 아래와 같다.
(1) 도광판, 상기 도광판의 입광면 측에 배치되는 LED 점광원 어레이, 상기 도광판의 외측에서 양면 테이프로 연결되어 도광판을 지지하는 가이드 패널을 포함하는 백라이트 장치에 있어서, 상기 LED 점광원 어레이는 칩 온 보드(Chip On Board, 이하 “COB”라 약칭함) 형태로 상기 가이드 패널의 내측부에 고정되어 제공되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
(2) 상기 LED 점광원 어레이가 고정되는 가이드 패널의 내측부에 이격 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 따른 백라이트 장치.
(3) 상기 도광판의 입광부 상부에는 반사시트를 더 포함하고, 상기 도광판과 가이드 패널의 상부는 상기 반사시트에 양면 테이프로 연결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 따른 백라이트 장치.
본 발명에 따른 백라이트 장치는 LED 점광원 어레이를 COB 형태로 구현함으로써 균일한 화상 구현이 가능하고, 박형화에 유리하며 또한 베젤이 작은 디스플레이 기기에 유리하게 적용될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 백라이트 장치는 LED 점광원 어레이를 COB 형태로 구현함으로써 조립이 용이하고 제품 불량을 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 LED 점광원 어레이를 구비한 백라이트 장치의 단면 구조도.
도 2는 상기 도 1에 따른 백라이트 장치에서 도광판의 입광면 측에 대한 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 점광원 어레이를 구비한 백라이트 장치의 단면 구조도.
도 4는 상기 도 3에 따른 백라이트 장치에서 도광판의 입광면 측에 대한 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 도면에서 동일 또는 균등물에 대해서는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하였다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 어떤 구성요소가 '선택적으로' 제공, 구비 또는 포함된다고 할 때, 이는 본 발명의 해결과제를 위한 필수적으로 채택되는 구성요소는 아니나 그러한 해결과제와 관련성을 가지고 임의적으로 채택될 수 있음을 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 점광원 어레이를 구비한 백라이트 장치의 단면 구조도이고, 도 4는 상기 도 3에 따른 백라이트 장치에서 도광판의 입광면 측에 대한 평면도를 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조할 때, 본 발명에 따른 백라이트 장치(20)는 기본적으로 도광판(210), LED 점광원 어레이(220), 가이드 패널(230)을 포함한다.
상기 도광판(210)의 재질은 PMMA와 같은 투명 재질로 구성되며, LED 점광원 어레이(220)로부터 입사된 측면 광을 내부 전반사 과정을 거쳐 상부 출사면을 통해 면광원으로 전환시키는 역할을 수행한다.
이 경우, 도광판(210)의 하부에는 누설광을 도광판 내측으로 반사시키기 위한 반사시트(240)가 구비될 수 있고, 도광판(210)의 상부에는 확산시트, 프리즘시트 등의 광학시트(250)가 구비될 수 있다.
또한, 도광판(210)의 입광면에는 점광원으로부터 균일한 입사광을 유도하기 위한 세레이션 패턴(도면 미도시)이, 반사면에는 반사패턴(도면 미도시)이, 출사면에서는 확산 또는 집광 패턴(도면 미도시)이 각각 구비될 수 있다.
상기 가이드 패널(230)은 도광판(210)을 포함하여 백라이트 장치(20)를 구성하는 모든 부품 요소를 수용하여 고정 지지하고, 특히 도광판(210)과 LED 점광원 어레이(220)를 보호하는 역할을 수행한다.
실시예에서, 가이드 패널(230)의 하면은 반사시트(240)를 매개로 하여 양면 테이프(260)에 의해 도광판(210)의 하면 가장자리에 고정되고, 가이드 패널(230)의 상면은 LED 점광원 에레이(220)로부터 광손실을 방지하기 위해 제공되는 반사시트(242)를 매개로 하여 양면 테이프(262)에 의해 도광판(210)의 상면 가장자리에 고정된다.
이 경우, 도광판의 상면에 제공되는 반사시트(242) 위로는 불필요한 외부 광을 차단하기 위한 차광 테이프(270)가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 LED 점광원 어레이(220)는 COB 형태로 제공되는 것을 특징으로 한다. 즉, COB 형태의 LED 점광원 어레이(220)는 복수의 LED 칩 소자(222)가 이를 구동하기 위한 연성회로기판(FPCB; Flexible Prited Circuit Board)(224)에 직접 장착된 구조이고, 이러한 COB 형태의 LED 점광원 어레이(220)는 그 전체로서 상기 가이드 패널(230)의 내측부에 장착되는 구조이다.
이 경우, 연성회로기판(224)이 도광판(210)과 가이드 패널(230) 상호간의 연결 부재를 구성하지 않기 때문에 도 1에 따른 종래 백라이트 장치(10)와는 달리 본 발명에 따른 백라이트 장치(20)는 외부로부터의 반복적인 충격이 있다 하여도 연성회로기판(224) 자체가 손상되는 경우에 발생하는 플럭스(flux)에 의한 디스플레이 화면에서의 백점 현상과 같은 제품 불량의 문제점이 현저히 감소될 수 있다.
이와 같은 LED 점광원 어레이(220)의 형태 및 장착 구조는, 상기 LED 점광원 어레이(220)를 COB 형태로 제공함으로써 도 1에 따른 종래 백라이트 장치(10)에서 LED 칩 소자(122)를 프레임(126)에 장착하는 구조와는 달리 프레임(126)이 없기 때문에 백라이트 장치(20) 측면 입광부에서의 베젤 폭과 도광판(210)의 두께를 줄일 수 있다.
이에 따라 백라이트 장치(20) 내지 이를 구비한 디스플레이 기기의 박형화에 유리하고 베젤 폭을 줄임으로써 디스플레이 기기의 외관 특성을 개선하는데 유리하다.
또한, 상기한 COB 형태의 LED 점광원 어레이(220)를 채택하는 경우, 종래 백라이트 장치에서와 같이 도광판과 LED 점광원 어레이를 연결하여 부착하는 과정에서 광특성이 제대로 도출될 수 있도록 도광판의 입광면과 LED 칩 소자의 출사면이 맞닿게 부착되어야 하는 난해한 조립 과정 대신에 가이드 패널(230)의 내측에 단순 부착하는 방식으로 용이하게 조립될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 LED 점광원 어레이(220)와 도광판(210)을 연결하여 부착하는 공정이 없고 LED 칩 소자와 도광판(210) 상호간에 틸트(tilt)되는 현상이 없기 때문에, 도광판(210) 입광면에 대해 균일한 입사광을 유도할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기한 바와 같이 도광판(210)과 가이드 패널(230) 상호간의 고정 지지 구조에서는 연결 매체로서 반사시트(240, 242), 양면 테이프(260,262) 및 차광 테이프(270)가 연질 재료이기 때문에, 종래 백라이트 장치와 마찬가지로 도광판(210)과 가이드 패널(230) 사이의 이격 간격은 외부 충격에 따라 유동적일 수 있고 가이드 패널(230) 내측부에 장착된 COB 형태의 LED 점광원 어레이(220)의 LED 칩 소자(222)가 외부 충격에 의해 도광판(210)의 입광면에 부딪침으로써 손상될 위험이 있다.
본 발명의 실시예에서는 이와 같은 위험을 방지하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 가이드 패널(230)의 내측에 하나 이상의 이격 돌기(232)를 형성하는 것을 또 다른 특징으로 한다. 즉, 상기 이격 돌기(232)에 의해 LED 점광원 어레이(220)와 도광판(210)이 외부 충격에 의해 서로 부딪침으로써 LED 칩 소자(222)가 파손되는 현상이 효과적으로 방지될 수 있다.
이 경우 이격 돌기(232)는 LED 점광원 어레이(220)가 장착되는 것을 간섭하지 않도록 상기 가이드 패널(230)의 내측 양단에서 대칭적으로 구비되는 것이 바람직하다. 또한 상기 이격 돌기(232)는 정상상태에서의 도광판(210)과 가이드 패널(230) 고정 지지 구조에서 그 단부가 도광판(210)의 입광면 측에 밀착되는 것이 바람직하다.
이상의 설명은, 본 발명의 구체적인 실시예에 관한 것이나 본 발명에 따른 상기 실시예는 설명의 목적으로 개시된 사항이고 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되지는 않으며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질을 벗어나지 아니하고, 개시된 실시예에 대해 다양한 변경 및 수정이 가능한 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 이러한 모든 수정과 변경은 특허청구범위에 개시된 발명의 범위 또는 이들의 균등물에 해당하는 것으로 이해될 수 있다.
20: 백라이트 장치
210: 도광판
220: LED 점광원 어레이
222: LED 칩 소자
224: 연성회로기판
230: 가이드 패널
240, 242: 반사시트
250: 광학시트
260,262: 양면 테이프
270: 차광 테이프

Claims (3)

  1. 도광판, 상기 도광판의 입광면 측에 배치되는 LED 점광원 어레이, 상기 도광판과 연결되어 도광판을 지지하는 가이드 패널을 포함하는 백라이트 장치에 있어서,
    상기 LED 점광원 어레이는 칩 온 보드(COB; Chip On Board) 형태로 상기 가이드 패널의 내측부에 고정되어 제공되고,
    상기 도광판과 가이드 패널의 연결은, 도광판의 입광면 측 상면 및 하면에 연질의 반사시트를 매개로 하여 연질의 양면 테이프로 가이드 패널의 상하면에 연결시키는 구조이고,
    LED 점광원 어레이가 고정되는 가이드 패널의 측부에 이격 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
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  3. 삭제
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