KR101678218B1 - 액정표시장치의 백라이트 유닛 및 그 조립방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛 및 그 조립방법에 관한 것이다. 본 발명의 백라이트 유닛은 수평 본체부, 상기 본체부의 양측으로부터 세워진 양 측벽부를 포함하고, 상기 본체부와 상기 양측벽부에 의해 정의된 오목한 내부면과 그 반대편의 외부면을 가지며, 케이블이 삽입될 수 있는 홀을 포함한 보텀 커버와, 상기 보텀 커버의 내부면에 배치되는 광원들을 포함한 백라이트 유닛에 있어서, 상기 보텀 커버의 내부면에 코팅되는 제1 절연층; 상기 보텀 커버의 외부면에 코팅되는 제2 절연층; 상기 제1 절연층 위에 코팅되는 제1 금속박막층; 및 상기 제2 절연층 위에 코팅되는 제2 금속박막층을 포함하며, 상기 제1 금속박막층 상에 상기 광원들을 배치하고, 상기 제2 금속박막층 상에 상기 광원들을 구동하기 위한 광원 구동회로 보드를 배치하며, 상기 보텀 커버의 홀을 통해 상기 케이블을 삽입하고 상기 케이블의 양단을 상기 광원 구동회로 보드의 커넥터와 상기 광원들의 전원 입력단 커넥터에 연결하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 백라이트 유닛 및 그 조립방법{BACKLIGHT UNIT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ASSEMBLY METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛 및 그 조립방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 광범위하게 이용되고 있다. 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.
액정표시장치는 비디오 데이터를 표시하는 액정표시패널과, 이 액정표시패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛(Back Light Unit)을 포함한다. 액정표시패널과 백라이트 유닛은 적층된 상태로 조립되어 액정모듈로 구현된다. 액정모듈은 액정표시패널과 백라이트 유닛을 고정하기 위한 가이드/케이스 부재와, 액정표시패널의 구동회로 보드를 더 포함한다. 액정모듈 내에는 액정표시패널과 백라이트 유닛 사이의 공간부에 해당하는 패널 갭(panel gap)과, 백라이트 유닛 내에 램프가 수용된 백라이트 유닛 공동부(BLU cavity) 등의 공동부들이 존재한다.
백라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 대별된다. 직하형 백라이트 유닛은 액정표시패널의 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 측면에 대향되도록 광원이 배치되고 액정표시패널과 도광판 사이에 다수의 광학시트들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛은 광원이 도광판의 일측에 빛을 조사하고, 도광판이 선광원 또는 점광원을 면광원으로 변환하여 빛을 화면 전체로 확산시킨다.
최근에 백라이트 유닛의 광원으로 고효율, 고휘도, 저소비 전력 등의 장점을 갖는 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 "LED"라 함)가 각광을 받고 있다. 하지만, LED는 온도가 높을수록 효율과 수명이 낮아지는 단점이 있다. 따라서, LED에는 각종 방열 설계가 적용되고 있으며, LED가 실장되는 메탈 인쇄회로보드(Metal Printed Circuit Board, 이하 '메탈 PCB'라 함)는 알루미늄 등 방열에 유리한 금속으로 제작된다. 또한, 메탈 PCB를 방열하기 위한 금속 방열판, 금속 브라켓 등의 부품이 백라이트 유닛에 추가될 수 있다. 이 경우, 메탈 PCB 및 금속 방열판 등의 높은 재료비로 인하여, 백라이트 유닛의 제조비용이 상승하는 문제가 있다. 또한, 메탈 PCB 및 금속 방열판 등의 조립시 조립 편차 및 부품의 공차에 의해 조립 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 방열 효과를 유지하며 백라이트 유닛의 제조비용을 절감할 수 있는 액정표시장치의 백라이트 유닛 및 그 조립방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 백라이트 유닛은 수평 본체부, 상기 본체부의 양측으로부터 세워진 양 측벽부를 포함하고, 상기 본체부와 상기 양측벽부에 의해 정의된 오목한 내부면과 그 반대편의 외부면을 가지며, 케이블이 삽입될 수 있는 홀을 포함한 보텀 커버와, 상기 보텀 커버의 내부면에 배치되는 광원들을 포함한 백라이트 유닛에 있어서, 상기 보텀 커버의 내부면에 코팅되는 제1 절연층; 상기 보텀 커버의 외부면에 코팅되는 제2 절연층; 상기 제1 절연층 위에 코팅되는 제1 금속박막층; 및 상기 제2 절연층 위에 코팅되는 제2 금속박막층을 포함하며, 상기 제1 금속박막층 상에 상기 광원들을 배치하고, 상기 제2 금속박막층 상에 상기 광원들을 구동하기 위한 광원 구동회로 보드를 배치하며, 상기 보텀 커버의 홀을 통해 상기 케이블을 삽입하고 상기 케이블의 양단을 상기 광원 구동회로 보드의 커넥터와 상기 광원들의 전원 입력단 커넥터에 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 백라이트 조립방법은 수평 본체부, 상기 본체부의 양측으로부터 세워진 양 측벽부를 포함하고, 상기 본체부와 상기 양측벽부에 의해 정의된 오목한 내부면과 그 반대편의 외부면을 가지며, 케이블이 삽입될 수 있는 홀을 포함한 보텀 커버와, 상기 보텀 커버의 내부면에 배치되는 광원들을 포함한 백라이트 유닛의 조립방법에 있어서, 상기 보텀 커버용 평평한 금속판을 상기 보텀 커버로 성형하는 단계; 상기 보텀 커버의 내부면에 제1 절연층을 코팅하고, 상기 보텀 커버의 외부면에 제2 절연층을 코팅하는 단계; 상기 제1 절연층 상에 제1 금속박막층을 코팅하고, 상기 제2 절연층 상에 상기 제2 금속박막층을 코팅하는 단계; 상기 제1 금속박막층 상에 상기 광원들을 배치하고, 상기 제2 금속박막층 상에 상기 광원들을 구동하기 위한 광원 구동회로 보드를 배치하는 단계; 및 상기 보텀 커버의 홀을 통해 상기 케이블을 삽입하고 상기 케이블의 양단을 상기 광원 구동회로 보드의 커넥터와 상기 광원들의 전원 입력단 커넥터에 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 백라이트 조립방법은 수평 본체부, 상기 본체부의 양측으로부터 세워진 양 측벽부를 포함하고, 상기 본체부와 상기 양측벽부에 의해 정의된 오목한 내부면과 그 반대편의 외부면을 가지며, 케이블이 삽입될 수 있는 홀을 포함한 보텀 커버와, 상기 보텀 커버의 내부면에 배치되는 광원들을 포함한 백라이트 유닛의 조립방법에 있어서, 상기 보텀 커버용 평평한 금속판의 제1 면에 제1 절연층을 코팅하고, 상기 금속판의 제2 면에 제2 절연층을 코팅하는 단계; 상기 제1 절연층 상에 제1 금속박막층을 코팅하고, 상기 제2 절연층 상에 상기 제2 금속박막층을 코팅하는 단계; 상기 절연층들 및 상기 금속박막층들이 코팅된 상기 금속판을 상기 보텀 커버로 성형하는 단계; 상기 제1 금속박막층 상에 상기 광원들을 배치하고, 상기 제2 금속박막층 상에 상기 광원들을 구동하기 위한 광원 구동회로 보드를 배치하는 단계; 및 상기 보텀 커버의 홀을 통해 상기 케이블을 삽입하고 상기 케이블의 양단을 상기 광원 구동회로 보드의 커넥터와 상기 광원들의 전원 입력단 커넥터에 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명은 보텀 커버의 내부면 및 외부면에 절연층 및 금속박막층을 차례로 코팅하고, 금속박막층 상에 광원들을 실장한다. 그 결과, 본 발명은 메탈 PCB 및 금속 방열판 등 부품 수를 줄일 수 있으므로, 백라이트 유닛의 제조비용을 절감할 수 있다. 또한, 메탈 PCB 및 금속 방열판 등을 조립할 필요가 없으므로, 조립 편차 및 부품의 공차에 의해 발생되는 조립 불량을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 보텀 커버를 상세히 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛 조립방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 도 6의 백라이트 유닛 조립방법에 따른 보텀 커버의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛 조립방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 도 8의 백라이트 유닛 조립방법에 따른 보텀 커버의 단면을 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈을 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈은 표시패널(109), 도시하지 않은 표시패널(109)의 구동부, 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 지지하는 가이드/케이스 부재 등을 구비한다.
표시패널(109)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 표시패널(109)의 하부 유리기판(109b)에는 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차된다. 데이터라인들과 게이트라인들의 교차 구조에 의해 표시패널(109)에는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 또한, 표시패널(109)의 하부 유리기판(109b)에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀의 화소전극, 및 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등이 형성된다. 액정셀들은 데이터라인들을 통해 화소전극에 공급되는 데이터전압과, 공통전극에 공급되는 공통전압의 전위차에 의해 발생되는 전계에 의해 구동되어 표시패널(109)에서 투과되는 광양을 조정한다.
표시패널(109)의 상부 유리기판(109a) 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극이 형성된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판(109a) 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판(109b) 상에 형성된다. 표시패널(109)의 상부 유리기판(109a)과 하부 유리기판(109b) 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.
도시하지 않은 표시패널(109)의 구동회로 보드는 게이트 구동부, 데이터 구동부, 및 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 데이터 구동부는 클럭신호를 샘플링하기 위한 쉬프트 레지스터, 디지털 비디오 데이터(RGB)를 일시저장하기 위한 레지스터, 쉬프트 레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터를 1 라인분씩 저장하고 저장된 1 라인분의 데이터를 동시에 출력하기 위한 래치, 래치로부터의 디지털 데이터값에 대응하여 감마기준전압의 참조하에 정극성/부극성의 감마전압을 선택하기 위한 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 감마전압에 의해 변환된 아날로그 데이터가 공급되는 데이터라인을 선택하기 위한 멀티플렉서 및 멀티플렉서와 데이터라인 사이에 접속된 출력버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 데이터 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 데이터 구동부는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치하고, 이 래치된 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 감마보상전압을 이용하여 정극성/부극성 아날로그 데이터전압으로 변환한 후 데이터라인들에 공급한다.
게이트 구동부는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성된다. 이 게이트 구동부는 타이밍 콘트롤러의 제어 하에 대략 1 수평기간의 펄스폭을 가지는 게이트펄스(또는 스캔펄스)를 순차적으로 출력하여 게이트라인들에 공급한다.
타이밍 콘트롤러는 외부 비디오 소스가 실장된 시스템 보드로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)을 입력받아 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부에 공급한다. 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)은 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블신호(DE), 도트 클럭신호(DCLK) 등을 포함한다. 타이밍 콘트롤러는 시스템 보드로부터의 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, DCLK)에 기초하여 데이터 구동부와 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(DDC, GDC)을 발생한다. 타이밍 콘트롤러는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 입력 영상 신호의 프레임들 사이에 보간 프레임을 삽입하고 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 게이트 타이밍 제어신호(GDC)를 체배하여 60×N(N은 2 이상의 양의 정수)Hz의 프레임 주파수로 데이터 구동부와 게이트 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
직하형 백라이트 유닛은 광원(101), 절연층(102), 금속박막층(103), 보텀 커버(104), 백라이트 구동부(105), 반사시트(106), 확산판(107), 및 광학시트들(108) 등을 구비한다.
직하형 백라이트 유닛은 표시패널(109)의 아래에 다수의 광학시트들(108)과 확산판(107)이 적층되고 확산판(107) 아래에 다수의 광원들(101)이 배치되는 구조를 갖는다. 광원(101)들은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL), 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED) 중 하나 이상으로 구현될 수 있다.
절연층(102)은 보텀 커버(104)의 외부 면에 코팅(coating)되며, 금속박막층(103)과 보텀 커버(104)를 절연한다. 또한, 절연층(102)은 광원(101)들 및 금속박막층(103)으로부터 발생한 열을 방열하는 역할을 한다. 따라서, 절연층(102)은 절연 및 열전도 모두에 우수한 소재를 사용하며, 예를 들어 절연 방열 소재로 세라믹과 수지가 혼합된 T-PLUG가 사용될 수 있다. 절연층(102)은 85㎛ 내지 150㎛의 두께로 코팅될 수 있다. 절연층(102)의 두께가 85㎛보다 얇을수록 방열성은 좋아지나, 절연성이 나빠지며, 절연층(102)의 두께가 150㎛보다 두꺼울수록 절연성은 좋아지나, 방열성이 나빠지기 때문이다.
금속박막층(103)은 절연층(102) 위에 코팅되며, 금속박막층(103)에는 광원(101)들이 실장된다. 금속박막층(103)은 동박(Copper) 재질을 사용할 수 있으며, 35㎛ 내지 70㎛의 두께로 코팅될 수 있다. 광원(101)들은 금속박막층(103)을 통해 백라이트 구동부(105)로부터 전기적인 신호를 받아 점등 및 소등된다.
보텀 커버(104)는 사각 프레임의 금속으로 제작되어 백라이트 유닛의 측면과 저면을 감싼다. 보텀 커버(104)는 고강도 강판으로 제작되며, 예를 들어 전기아연도금강판(EGI), 스테인레스(SUS), 갈바륨(SGLC), 알루미늄도금강판(일명 ALCOSTA), 주석도금강판(SPTE) 등으로 제작될 수 있다.
보텀 커버(104)는 도 2와 같이 본체부(104a), 제1 측벽부(104b), 및 제2 측벽부(104c)를 포함한다. 제1 및 제2 측벽부(104b, 104c)는 본체부(104a)의 양 끝단으로부터 세워진다. 제1 및 제2 측벽부(104b, 104c)는 서로 대향되고, 제1 및 제2 측벽부(104b, 104c)의 높이는 본체부(104a)보다 짧다. 본체부(104a), 제1 측벽부(104b), 및 제2 측벽부(104c)로 둘러싸인 보텀 커버(104)의 내부면(104d)에는 광원(101)들이 배치된다. 이하에서, 도 2의 보텀 커버(104)의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 보텀 커버(104)의 형태는 도 2의 보텀 커버(104)의 실시예에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다.
도 1과 같이 직하형 백라이트 유닛의 경우, 광원(101)들은 보텀 커버(104)의 본체부(104a)의 내부면에 배치된다. 백라이트 구동부(105)는 보텀 커버(104)의 외부면에 위치한다. 예를 들어, 백라이트 구동부(105)는 광원(101)들이 배치되는 보텀 커버(104)의 본체부(104a)의 내부면의 반대면에 위치할 수 있다.
백라이트 구동부(105)는 금속박막층(103) 위에 칩 및 회로부품들이 실장되어 형성된다. 광원(101)들을 구동하기 위하여, 백라이트 구동부(105)는 금속박막층(103)을 통해 광원(101)들에게 전기적인 신호를 전달해 주어야 한다. 따라서, 보텀 커버의 내부면(104d)에 코팅된 금속박막층(103)과 외부면에 코팅된 금속박막층(103)은 보텀 커버(104)를 관통한 홀(hole)(112)에 삽입되는 케이블을 통해 연결된다. 케이블의 양단은 백라이트 구동부(105)의 커넥터(connector)와 광원(101)의 전원 입력단 커넥터에 연결된다. 케이블을 통해 백라이트 구동부(105)의 전기적인 신호는 광원(101)들에게 전달된다.
보텀 커버(104)의 본체부(104a)와 제1 및 제2 측벽부(104b, 104c)의 내부면(104d)에는 광원(101)들로부터의 빛을 반사시키는 반사시트(106)가 접착될 수 있다. 또한, 보텀 커버(104)에는 다수의 통기공이 형성될 수 있고, 확산판(107)을 아래에서 지지하여 확산판(107)의 쳐짐을 방지하는 확산판 서포터가 형성될 수 있다.
확산판(107)은 비즈들(beads)을 포함하여 광원(101)들로부터의 빛을 확산한다. 확산판(107)은 램프로부터 입사되는 빛을 확산시켜 표시면의 휘도를 균일하게 한다. 직하형 백라이트 유닛에서 확산판(107)이 빛을 충분히 확산시키기 위해서는 광원(101)들과 확산판(107) 간의 간격이 충분히 확보되어야 한다.
광학시트들(108)은 1 매 이상의 프리즘 시트와 1 매 이상의 확산시트를 포함하여 확산판(107)으로부터 입사되는 빛을 확산하고 표시패널(109)의 광입사면에 대하여 실질적으로 수직인 각도로 빛의 진행경로를 굴절시킨다. 광학시트들(108)은 DBEF(dual brightness enhancement film)를 포함할 수도 있다.
가이드/케이스 부재는 가이드 패널(110)와 케이스 탑(111) 등을 포함한다. 가이드 패널(110)은 표시패널(109)의 상면 가장자리와 측면을 감싸고 백라이트 유닛의 측면을 감싸도록 표시패널(109)과 백라이트 유닛의 측면과 대향하는 단턱면을 포함한다. 가이드 패널(110)의 단턱부는 표시패널(109)을 아래에서 지지하고 표시패널(109)과 확산판(107) 및 광학시트들(108) 사이에 패널 갭(panel gap)을 확보한다. 케이스 탑(111)은 가이드 패널(110)의 상면 및 측면을 감싸는 구조를 갖는다. 케이스 탑(111)은 가이드 패널(110) 및 보텀 커버(104) 중 적어도 어느 하나에 후크나 스크류로 고정된다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈을 나타내는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈은 표시패널(209), 도시하지 않은 표시패널(209)의 구동부, 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 지지하는 가이드/케이스 부재 등을 구비한다. 표시패널(209), 도시하지 않은 표시패널(209)의 구동부, 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 지지하는 가이드/케이스 부재 등에 대하여는 도 1을 결부하여 이미 상세히 설명하였다.
도 3에서, 절연층(202)과 금속박막층(203)은 보텀 커버(204)의 본체부(204a)의 내부면(204d)에만 코팅된다. 절연층(202)과 금속박막층(203)은 보텀 커버(204)의 외부면의 보텀 커버(204)를 관통한 홀(212)부터 백라이트 구동부(205)까지 코팅된다. 절연층(202)과 금속박막층(203)은 제1 및 제2 측벽부(204b, 204c)의 내·외부면에는 코팅되지 않는다. 도 3과 같이, 광원(201)들과 백라이트 구동부(205)가 전기적인 신호를 주고 받기 위해 필수적으로 연결되어야 하는 광원(201)들, 백라이트 구동부(205), 및 홀(212) 주위에만 절연층(202) 및 금속박막층(203)이 코팅됨으로써, 백라이트 유닛의 제조비용은 절감될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈을 나타내는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈은 표시패널(309), 도시하지 않은 표시패널(309)의 구동부, 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 지지하는 가이드/케이스 부재 등을 구비한다. 표시패널(309), 도시하지 않은 표시패널(309)의 구동부, 백라이트 유닛을 지지하는 가이드/케이스 부재 등에 대하여는 도 1을 결부하여 이미 상세히 설명하였다.
도 4에서, 에지형 백라이트 유닛은 광원(301), 절연층(302), 금속박막층(303), 보텀 커버(304), 백라이트 구동부(305), 반사시트(306), 도광판(307), 및 광학시트들(308) 등을 구비한다. 광원(301), 절연층(302), 금속박막층(303), 보텀 커버(304), 백라이트 구동부(305), 및 광학시트들(308) 등에 대하여는 도 1을 결부하여 이미 상세히 설명하였다.
도 4에서, 에지형 백라이트 유닛은 광원(301)으로부터의 빛을 도광판(307)과 광학 시트들(308)을 통해 균일한 면광원으로 변환하여 표시패널(309)에 빛을 조사한다. 광원(301)은 도광판(307)의 적어도 하나 이상의 측면들에 대응하여 도광판(307)의 측면에 빛을 조사한다. 도광판(307) 아래에 배치된 반사시트(306)는 도광판(307)으로부터 아래로 향하는 빛을 도광판(307) 쪽으로 반사시킨다. 도 4와 같이 에지형 백라이트 유닛의 경우, 광원(101)들은 보텀 커버(104)의 제1 및 제2 측면부(104b, 104c)의 내부면에 배치된다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈을 나타내는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정모듈은 표시패널(409), 도시하지 않은 표시패널(409)의 구동부, 백라이트 유닛, 백라이트 유닛을 지지하는 가이드/케이스 부재 등을 구비한다. 표시패널(409), 도시하지 않은 표시패널(409)의 구동부, 백라이트 유닛을 지지하는 가이드/케이스 부재 등에 대하여는 도 1을 결부하여 이미 상세히 설명하였다. 에지형 백라이트 유닛에 대하여는 도 4를 결부하여 이미 상세히 설명하였다.
도 5에서, 절연층(402)과 금속박막층(403)은 의 보텀 커버의 제1 및 제2 측벽부(104b, 104c)의 내부면(104d)에 코팅된다. 절연층(402)과 금속박막층(403)은 보텀 커버(404)의 외부면의 보텀 커버(404)를 관통한 홀(412)부터 백라이트 구동부(405)까지 코팅된다. 절연층(402)과 금속박막층(403)은 보텀 커버(404)의 본체부(104a)의 내부면(104d)에는 코팅되지 않는다. 도 5와 같이, 광원(401)들과 백라이트 구동부(405)가 전기적인 신호를 주고 받기 위해 필수적으로 연결되어야 하는 광원(401)들, 백라이트 구동부(405), 및 홀(412) 주위에만 절연층(402) 및 금속박막층(403)이 코팅됨으로써, 백라이트 유닛의 제조비용은 절감될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛 조립방법을 나타내는 흐름도이다. 도 7은 도 6의 백라이트 유닛 조립방법에 따른 보텀 커버의 단면을 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛 조립방법은 도 7을 결부하여 상세히 설명한다. 이하에서, 백라이트 유닛은 직하형 백라이트 유닛을 기준으로 설명한다.
보텀 커버(504)는 고강도 강판으로 제작되며, 예를 들어 전기아연도금강판(EGI), 스테인레스(SUS), 갈바륨(SGLC), 알루미늄도금강판(일명 ALCOSTA), 주석도금강판(SPTE) 등으로 제작될 수 있다. 먼저, 보텀 커버(504)의 재료가 되는 상기 고강도 강판들 중 어느 하나를 가공함으로써, 보텀 커버(504)의 형태가 완성된다. 고강도 강판은 프레스(Press) 공정으로 가공될 수 있다. (S101)
보텀 커버(504)의 형태가 완성되었다면, 보텀 커버(504) 위에 절연층(502)이 코팅되며, 절연층(502)의 코팅은 라미네이팅(Laminating) 공정으로 이루어질 수 있다. 또한, 절연층(502)은 절연 및 열전도 모두에 우수한 소재를 사용하며, 예를 들어 절연 방열 소재로 세라믹과 수지가 혼합된 T-PLUG가 사용될 수 있다. 절연층(502)은 85㎛ 내지 150㎛의 두께로 코팅될 수 있다. 절연층(502)의 두께가 85㎛보다 얇을수록 방열성은 좋아지나, 절연성이 나빠지며, 절연층(502)의 두께가 150㎛보다 두꺼울수록 절연성은 좋아지나, 방열성이 나빠지기 때문이다. (S102)
절연층(502) 위에는 금속박막층(503)이 코팅되며, 금속박막층(503)은 동박(Copper) 재질을 사용할 수 있다. 금속박막층(503)은 절연층(502) 위에 동박 코팅하고, 필요없는 동박 코팅 부분을 식각하며, 식각된 동박 코팅 부분에 PSR(Photo Solder Resist)을 도포함으로써 형성될 수 있다. 동박 코팅과 식각 및 PSR 도포는 노광/현상 공정으로 이루어진다.
절연층(502) 및 금속박막층(503)은 도 7과 같이 보텀 커버(504)의 내부면과 외부면에 코팅될 수 있다. 또는, 절연층(502) 및 금속박막층(503)은 광원(501)들과 백라이트 구동부(505)가 전기적인 신호를 주고 받기 위해 필수적으로 연결되어야 하는 광원(501)들, 백라이트 구동부(505), 및 홀(512) 주위만 코팅하여 백라이트 유닛의 제조비용을 절감할 수 있다.(S103)
금속박막층(503)의 코팅이 완료되면, 광원(501)들과 백라이트 구동을 위한 칩 및 회로부품들(505)이 금속박막층(503)에 실장된다. (S104)
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛 조립방법을 나타내는 흐름도이다. 도 9는 도 8의 백라이트 유닛 조립방법에 따른 보텀 커버의 단면을 나타내는 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛 조립방법은 도 8을 결부하여 상세히 설명한다.
보텀 커버(604)는 고강도 강판으로 제작되며, 보텀 커버(504)의 재료가 되는 고강도 강판에 절연층(602)이 코팅된다. 고강도 강판에서 보텀 커버의 내부면이 되는 면과 보텀 커버의 외부면이 되는 면에 절연층(602)이 코팅된다. 절연층(602)은 라미네이팅 공정으로 코팅될 수 있다. (S201)
절연층(602) 위에는 금속박막층(603)이 코팅된다. 금속박막층(603)은 절연층(602) 위에 동박 코팅하고, 필요없는 동박 코팅 부분을 식각하며, 식각된 동박 코팅 부분에 PSR(Photo Solder Resist)을 도포함으로써 형성될 수 있다. 동박 코팅과 식각 및 PSR 도포는 노광/현상 공정으로 이루어진다. (S202)
절연층(602) 및 금속박막층(603)이 코팅된 고강도 강판을 가공하여 보텀 커버(604)의 형태를 완성한다. 고강도 강판은 프레스(Press) 공정으로 가공될 수 있다. (S203)
보텀 커버(604)의 형태가 완성되었다면, 광원(601)들과 백라이트 구동을 위한 칩 및 회로부품들(605)이 금속박막층(603)에 실장된다. (S204) 상기 단계들의 세부적인 내용은 도 6 및 도 7을 결부하여 설명한 바와 같다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
101, 201, 301, 401, 501, 601: 광원
102, 202, 302, 402, 502, 602: 절연층
103, 203, 303, 403, 503, 603: 금속박막층
104, 204, 304, 404, 504, 604: 보텀 커버
105, 205, 305, 405, 505, 605: 백라이트 구동부
106, 206, 306, 406: 반사시트
107, 207: 확산판
307, 407: 도광판
108, 208, 308, 408: 광학시트들
109, 209, 309, 409: 표시패널
109a, 209a, 309a, 409a: 상부 유리기판
109b, 209b, 309b, 409b: 하부 유리기판
110, 210, 310, 410: 가이드 패널
111, 211, 311, 411: 케이스 탑
112: 홀

Claims (8)

  1. 수평 본체부, 상기 본체부의 양측으로부터 세워진 양 측벽부를 포함하고, 상기 본체부와 상기 양측벽부에 의해 정의된 오목한 내부면과 그 반대편의 외부면을 가지며, 케이블이 삽입될 수 있는 홀을 포함한 보텀 커버와, 상기 보텀 커버의 내부면에 배치되는 광원들을 포함한 백라이트 유닛에 있어서,
    상기 보텀 커버의 내부면에 코팅되는 제1 절연층;
    상기 보텀 커버의 외부면에 코팅되는 제2 절연층;
    상기 제1 절연층 위에 코팅되는 제1 금속박막층; 및
    상기 제2 절연층 위에 코팅되는 제2 금속박막층을 포함하며,
    상기 제1 금속박막층 상에 상기 광원들을 배치하고, 상기 제2 금속박막층 상에 상기 광원들을 구동하기 위한 광원 구동회로 보드를 배치하며, 상기 보텀 커버의 홀을 통해 상기 케이블을 삽입하고 상기 케이블의 양단을 상기 광원 구동회로 보드의 커넥터와 상기 광원들의 전원 입력단 커넥터에 연결하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속박막층 각각은 동박층이고, 35㎛ 내지 70㎛의 두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 수평 본체부, 상기 본체부의 양측으로부터 세워진 양 측벽부를 포함하고, 상기 본체부와 상기 양측벽부에 의해 정의된 오목한 내부면과 그 반대편의 외부면을 가지며, 케이블이 삽입될 수 있는 홀을 포함한 보텀 커버와, 상기 보텀 커버의 내부면에 배치되는 광원들을 포함한 백라이트 유닛의 조립방법에 있어서,
    상기 보텀 커버용 평평한 금속판을 상기 보텀 커버로 성형하는 단계;
    상기 보텀 커버의 내부면에 제1 절연층을 코팅하고, 상기 보텀 커버의 외부면에 제2 절연층을 코팅하는 단계;
    상기 제1 절연층 상에 제1 금속박막층을 코팅하고, 상기 제2 절연층 상에 제2 금속박막층을 코팅하는 단계;
    상기 제1 금속박막층 상에 상기 광원들을 배치하고, 상기 제2 금속박막층 상에 상기 광원들을 구동하기 위한 광원 구동회로 보드를 배치하는 단계; 및
    상기 보텀 커버의 홀을 통해 상기 케이블을 삽입하고 상기 케이블의 양단을 상기 광원 구동회로 보드의 커넥터와 상기 광원들의 전원 입력단 커넥터에 연결하는 단계를 포함하는 백라이트 유닛의 조립방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 절연층 상에 제1 금속박막층을 코팅하고, 상기 제2 절연층 상에 상기 제2 금속박막층을 코팅하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 금속박막층 각각이 동박층이고, 35㎛ 내지 70㎛의 두께로 코팅되는 단계인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 조립방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 보텀 커버의 내부면에 제1 절연층을 코팅하고, 상기 보텀 커버의 외부면에 제2 절연층을 코팅하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 절연층 각각이 라미네이팅 공정으로 코팅되는 단계인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 조립방법.
  6. 수평 본체부, 상기 본체부의 양측으로부터 세워진 양 측벽부를 포함하고, 상기 본체부와 상기 양측벽부에 의해 정의된 오목한 내부면과 그 반대편의 외부면을 가지며, 케이블이 삽입될 수 있는 홀을 포함한 보텀 커버와, 상기 보텀 커버의 내부면에 배치되는 광원들을 포함한 백라이트 유닛의 조립방법에 있어서,
    상기 보텀 커버용 평평한 금속판의 제1 면에 제1 절연층을 코팅하고, 상기 금속판의 제2 면에 제2 절연층을 코팅하는 단계;
    상기 제1 절연층 상에 제1 금속박막층을 코팅하고, 상기 제2 절연층 상에 제2 금속박막층을 코팅하는 단계;
    상기 절연층들 및 상기 금속박막층들이 코팅된 상기 금속판을 상기 보텀 커버로 성형하는 단계;
    상기 제1 금속박막층 상에 상기 광원들을 배치하고, 상기 제2 금속박막층 상에 상기 광원들을 구동하기 위한 광원 구동회로 보드를 배치하는 단계; 및
    상기 보텀 커버의 홀을 통해 상기 케이블을 삽입하고 상기 케이블의 양단을 상기 광원 구동회로 보드의 커넥터와 상기 광원들의 전원 입력단 커넥터에 연결하는 단계를 포함하는 백라이트 유닛의 조립방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 절연층 상에 제1 금속박막층을 코팅하고, 상기 제2 절연층 상에 상기 제2 금속박막층을 코팅하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 금속박막층 각각이 동박층이고, 35㎛ 내지 70㎛의 두께로 코팅되는 단계인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 조립방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 보텀 커버용 평평한 금속판의 제1 면에 제1 절연층을 코팅하고, 상기 금속판의 제2 면에 제2 절연층을 코팅하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 절연층 각각이 라미네이팅 공정으로 코팅되는 단계인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 조립방법.
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