KR101725999B1 - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불량 유무 판별이 용이하여 비용을 줄일 수 있는 백라이트 유닛이 개시된다.
개시된 본 발명의 백라이트 유닛은 광을 발광하는 복수의 발광 다이오드와, 복수의 발광 다이오드가 실장되고 구동신호가 입력되는 배선라인이 형성된 연성회로기판 및 발광 다이오드와 나란하게 배치된 도광판을 포함하고, 연성회로기판에는 복수의 발광 다이오드의 얼라인 불량을 검출하기 위해 복수의 발광 다이오드와 중첩되는 노출부가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLGIHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE THE SAME}

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 불량 유무 판별이 용이하여 비용을 줄일 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(cathode ray tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 대응에 적극적으로 대응할 수 없었다.

따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며, 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP: Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD: Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

액정표시장치는 경량화, 박형화, 저소비 전력 구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 사용자의 요구에 부응하여 대면적화, 박형화, 저소비전력화의 방향으로 진행되고 있다.

액정표시장치는 액정을 투과하는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 디스플레이 장치로서 박형화 및 저소비 전력 등의 장점으로 많이 사용되고 있다.

상기 액정표시장치는 CRT와는 달리 스스로 빛을 내는 표시장치가 아니므로, 액정표시패널의 배면에는 화상을 시각적으로 표현하기 위해 광을 제공하는 별도의 광원을 포함한 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 구비된다.

백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지 방식과 직하 방식으로 구분된다.

에지 방식의 백라이트 유닛은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로 빛의 균일성이 좋고, 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리한 장점을 가진다.

직하 방식의 백라이트 유닛은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 광원을 배치하여 액정표시패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다. 이러한, 직하 방식의 백라이트 유닛은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.

백라이트 유닛은 광을 발광하는 광원으로 CCFL(cold cathode fluorescent lamp), HCFL(hot cathode fluorescent tube), EEFL(external electrode fluorescent tube) 및 EIFL(external & internal electrode fluorescent tube) 등과 같은 플라즈마 방식의 광원을 이용하거나 발광 다이오드(LED)가 사용된다.

이 중에 발광 다이오드(LED)는 장수명, 저전력, 소형 및 높은 내구성을 가지는 장점으로 많이 사용되고 있다.

에지 방식의 백라이트 유닛은 직하 방식의 백라이트 유닛과 대비하여 슬림화 및 소형화에 유리하여 휴대폰 등과 같은 소형 액정표시장치에 주로 사용된다.

소형 액정표시장치의 백라이트 유닛은 연성회로기판상에 복수의 발광 다이오드가 실장된 광원 유닛과, 도광판, 반사판을 서포트 메인에 수납하고, 도광판 상에 광학 시트들을 배치한 후에 차광 테이프를 부착함으로써, 조립을 완료한다.

일반적인 액정표시장치는 도광판의 입사면과 복수의 발광 다이오드의 출사면이 서로 수평하도록 연성회로기판의 길이방향으로 복수의 발광 다이오드를 수평하게 본딩하는 공정에 있어서, 발광 다이오드의 얼라인 불량이 빈번하게 발생한다.

이상에서와 같이, 발광 다이오드의 얼라인 불량은 백라이트 유닛의 조립이 완료된 이후에 점등검사 공정에서 발견되어 불량처리 또는 재조립에 의한 광학 시트들 및 차광 테이프의 손실이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 불량 유무 판별이 용이하여 비용을 줄일 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은,

광을 발광하는 복수의 발광 다이오드; 상기 복수의 발광 다이오드가 실장되고 구동신호가 입력되는 배선라인이 형성된 연성회로기판; 및 상기 발광 다이오드와 나란하게 배치된 도광판을 포함하고, 상기 연성회로기판에는 상기 복수의 발광 다이오드의 얼라인 불량을 검출하기 위해 상기 복수의 발광 다이오드와 중첩되는 노출부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는,

액정표시패널; 상기 액정표시패널에 광을 제공하는 복수의 발광 다이오드; 상기 복수의 발광 다이오드가 실장되고 구동신호가 입력되는 배선라인이 형성된 연성회로기판; 및 상기 발광 다이오드와 나란하게 배치된 도광판을 포함하고, 상기 연성회로기판에는 상기 복수의 발광 다이오드의 얼라인 불량을 검출하기 위해 상기 복수의 발광 다이오드와 중첩되는 노출부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 연성회로기판은 광학 시트들이 도광판 및 연성회로기판의 일측상에 배치되기 전에 발광 다이오드의 얼라인 불량을 판별함으로써, 백라이트 유닛의 조립이 완료된 이후에 불량 유무를 판별하는 일반적인 액정표시장치의 구조와 대비하여 발광 다이오드의 얼라인 불량에 따른 광학 시트들 및 차광 테이프의 비용 손실을 최소화할 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 제1 및 제2 발광 다이오드가 실장된 영역을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 유닛을 도시한 평면도이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 유닛을 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛(130)과, 상기 액정표시패널(110) 및 백라이트 유닛(130)이 수납되는 서포트 메인(180)과, 상기 액정표시패널(110)과 백라이트 유닛(130) 사이에 구비되어 상기 액정표시패널(110)과 백라이트 유닛(130)을 상기 서포트 메인(180)에 고정시키는 차광 테이프(120)를 포함한다.

액정표시패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor) 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함한다.

도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판을 보다 상세히 설명하면, 상기 박막 트랜지스터 기판은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT: thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결된다. 상기 컬러필터 기판은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.

상기 액정표시패널(110)의 가장자리에는 외부로부터 데이터 신호 및 제어신호가 인가되는 패널 구동기판(115)이 구비된다.

상기 패널 구동기판(115)은 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로기판으로써 연성 재료인 PET(polyester) 또는 PI(polyimide)와 같은 내열성 플라스틱 필름을 사용하는 기판이다. 상기 패널 구동기판(115)은 유연성 때문에 공간의 유효한 이용과 입체 배선 등이 가능한 장점으로 소형 액정표시모듈에 많이 사용되고 있다.

상기 액정표시패널(110)은 상기 패널 구동기판(115)과 접지되는 영역에 구동드라이버(113)가 실장된다. 상기 액정표시패널(110)은 패널 구동기판(115)으로부터 외부 신호를 수신하고, 상기 구동 드라이버(113)는 상기 외부 신호에 응답하여 액정표시패널(110)을 구동시키는 구동신호를 생성한다.

상기 차광 테이프(120)는 상기 서포트 메인(180) 상에 백라이트 유닛(130)과 액정표시패널(110)이 서포트 메인(180)으로부터 이탈되지 않도록 고정함과 동시에 액정표시패널(110)의 가장자리 빛샘을 방지하는 역할을 한다.

상기 차광 테이프(120)는 양면에 접착제가 도포되어 상기 백라이트 유닛(130)과 액정표시패널(110)을 고정하는 역할을 하고, 전체가 검정(Black)색으로 이루어져 백라이트 유닛(130)으로부터 출사된 광이 외부로 새어나가거나, 액정표시패널(110)의 가장자리로 새어나가는 것을 방지하는 역할을 한다.

액정표시패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(130)은 일측에 배치되어 광을 발광하는 복수의 발광 다이오드(151)와 연성회로기판(150)을 포함하는 광원 유닛과, 상기 광원 유닛과 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판(160)과, 상기 도광판(160) 상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(140)과, 상기 도광판(160)의 하부에 배치되어 도광판(160)의 하부방향으로 진행하는 광을 액정표시패널(110) 방향으로 반사시키는 반사시트(170)를 포함한다.

광원 유닛은 연성회로기판(150)의 일면에 일정한 간격을 두고 복수의 발광 다이오드(151)가 실장된다.

연성회로기판(150)은 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로기판으로써 연성 재료인 PET(polyester) 또는 PI(polyimide)와 같은 내열성 플라스틱 필름을 사용하는 기판이다. 상기 연성회로기판(150)은 유연성 때문에 공간의 유효한 이용과 입체 배선 등이 가능한 장점으로 소형 액정표시모듈에 많이 사용되고 있다.

연성회로기판(150)은 발광 다이오드(151)가 실장되는 실장부(152)와 도시되지 않은 외부의 백라이트 구동 드라이버와 연결되는 패드부(154) 및 상기 실장부(152)와 패드부(154)를 연결하는 연결부(153)를 포함하는 유연한 절연필름과, 상기 절연필름의 일면에 패터닝되는 배선라인(155)과, 상기 실장부(152)의 상기 발광 다이오드(151)가 실장되는 영역을 제외한 영역에 형성되는 차단층(159)과, 상기 차단층(159) 및 배선라인(155) 상에 형성되는 절연층(156)을 포함한다.

배선라인(155)은 발광 다이오드(151)가 실장되는 복수의 전극연결 패드(158)와 전기적으로 연결된다.

여기서, 상기 복수의 전극연결 패드(158)는 발광 다이오드(151)의 제1 및 제2 전극(미도시)과 각각 본딩공정을 통해 연결되고, 발광 다이오드(151)의 제1 및 제2 전극은 배선라인(155)을 통해 서로 분리되어 병렬로 연결된다.

또한, 배선라인(155)은 절연필름의 일면에 형성된 것으로 한정하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 패드부(154)의 패턴을 포함하여 일부가 절연필름의 타면에 패터닝될 수 있다.

차단층(159)은 발광 다이오드(151)로부터 출사되는 광의 손실을 줄임과 동시에 연성회로기판(150)을 도광판(160) 일측에 고정시키는 기능을 가진다.

본 발명의 연성회로기판(150)은 발광 다이오드(151)가 실장되는 영역의 절연층(156)이 제거된 노출부(157)를 가진다.

노출부(157)는 발광 다이오드(151)의 얼라인 불량 유무를 육안으로 판별할 수 있도록 절연층(156)이 제거된 영역으로 정의된다.

노출부(157)는 발광 다이오드(151)의 크기보다 크게 이루어지고, 발광 다이오드(151)가 실장된 영역으로 일정 구간 이격되어 복수개로 형성된다.

하나의 노출부(157)에는 하나의 발광 다이오드(151)가 실장된다. 즉, 노출부(157)의 수량은 발광 다이오드(151)의 수량과 동일하다. 또한, 하나의 노출부(157)는 발광 다이오드(151)의 얼라인 불량을 검출할 수 있도록 발광 다이오드(157)보다 큰 면적을 가진다.

이상에서와 같은 액정표시장치의 조립은 먼저, 연성회로기판(150) 상에 복수의 발광 다이오드(151)를 본딩공정을 통해 실장하고, 서포트 메인(180)에 반사시트(170) 및 도광판(160)을 차례로 수납하고, 발광 다이오드(151)가 실장된 연성회로기판(150)을 서포트 메인(180)의 일측에 설치된다.

도광판(160)과 연성회로기판(150)의 일측 상부에는 광학 시트들(140)이 배치되고, 차광 테이프(120)에 의해 광학 시트들(140) 및 연성회로기판(150)이 서포트 메인(180)에 고정되어 백라이트 유닛(130)의 조립이 완료된다.

액정표시패널(110)은 차광 테이프(120) 상에 배치되어 차광 테이프(120)에 의해 고정되어 액정표시장치의 조립이 완료된다.

여기서, 본 발명의 연성회로기판(150)은 광학 시트들(140)이 도광판(160) 및 연성회로기판(150)의 일측상에 배치되기 전에 발광 다이오드(151)의 얼라인 불량을 판별함으로써, 백라이트 유닛(130)의 조립이 완료된 이후에 불량 유무를 판별하는 일반적인 액정표시장치의 구조와 대비하여 발광 다이오드(151)의 얼라인 불량에 따른 광학 시트들(140) 및 차광 테이프(120)의 비용 손실을 최소화할 수 있는 장점을 가진다.

도 3은 도 2의 제1 및 제2 발광 다이오드가 실장된 영역을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연성회로기판(150)은 제1 및 제2 발광 다이오드(151a, 151b)가 배치된 영역에 절연층(156)이 삭제된 제1 및 제2 노출부(157)가 형성된다.

제1 발광 다이오드(151a)는 복수의 제1 전극연결 패드(158a)와 중첩되고, 상기 복수의 제1 전극연결 패드(158a)와 수평하게 배치된다.

즉, 제1 발광 다이오드(151a)는 연성회로기판(150)의 길이방향을 기준으로 수평하게 배치된다.

제2 발광 다이오드(151b)는 복수의 제2 전극연결 패드(158b)와 중첩되고, 상기 복수의 제2 전극연결 패드(158b)과 수평방향을 기준으로 기울어지게 배치된다.

즉, 제2 발광 다이오드(151b)는 연성회로기판(150)의 길이방향과 대응되는 수평방향을 기준으로 기울어지게 배치된다.

본 발명은 노출부(157)에 의해 제1 및 제2 발광 다이오드(151a, 151b)의 얼라인을 판별할 수 있다.

노출부(157)의 제1 발광 다이오드(151a)는 복수의 제1 전극연결 패드(158a) 및 연성회로기판(150)의 길이방향을 기준으로 수평하게 배치되어 얼라인 정상으로 판별된다.

노출부(157)의 제2 발광 다이오드(151b)는 복수의 제2 전극연결 패드(158b) 및 연성회로기판(150)의 길이방향과 대응되는 수평방향을 기준으로 기울어지게 배치되어 얼라인 불량으로 판별된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 유닛을 도시한 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연성회로기판(250)은 발광 다이오드가 실장되는 실장부(252), 절연층(256), 전극연결 패드(258) 및 노출부(257)를 제외한 모든 구성은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판(도2의 150)과 동일함으로 동일한 부호를 병기하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.

절연층(256)은 실장부(252)상에 패터닝된 배선라인(155) 상에 형성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연성회로기판(250)은 발광 다이오드가 실장되는 전극연결 패드(258)가 형성된 영역을 포함하여 실장부(252)의 길이방향으로 절연층(256)이 제거된 노출부(257)를 가진다.

노출부(257)는 발광 다이오드의 얼라인 불량 유무를 육안으로 판별할 수 있도록 절연층(256)이 제거된 영역으로 정의된다.

노출부(257)는 복수의 전극연결 패드(258)가 형성된 영역을 따라 끊어짐 없이 연장된 슬릿구조를 가진다.

노출부(257)는 발광 다이오드의 크기보다 크게 이루어지고, 노출부(256)에는 복수의 발광 다이오드가 실장된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연성회로기판(250)은 광학 시트들이 도광판 및 연성회로기판(250)의 일측상에 배치되기 전에 발광 다이오드의 얼라인 불량을 판별함으로써, 백라이트 유닛의 조립이 완료된 이후에 불량 유무를 판별하는 일반적인 액정표시장치의 구조와 대비하여 발광 다이오드의 얼라인 불량에 따른 광학 시트들 및 차광 테이프의 비용 손실을 최소화할 수 있는 장점을 가진다.

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.

150, 250: 연성회로기판 151: 발광 다이오드
152: 실장부 153: 연결부
154: 패드부 155: 배선라인
156, 256: 절연층 157, 257: 노출부
158, 258: 전극연결 패드 159: 차단층

Claims (12)

1. 광을 발광하는 복수의 발광 다이오드;
   상기 복수의 발광 다이오드가 실장되고 구동신호가 입력되는 배선라인이 형성된 연성회로기판; 및
   상기 발광 다이오드와 나란하게 배치된 도광판을 포함하고,
   상기 연성회로기판은
   절연필름;
   상기 절연필름의 일면에 패터닝되는 배선라인;
   상기 복수의 발광 다이오드의 얼라인 불량을 검출하기 위해 상기 복수의 발광 다이오드에 대응되는 노출부를 제외한 영역에 배치되는 차단층; 및
   상기 배선라인과 상기 차단층을 덮고 상기 노출부를 제외한 영역에 배치되는 절연층을 포함하고,
   상기 노출부는 상기 복수의 발광 다이오드 각각보다 큰 면적을 가지는 백라이트 유닛.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 노출부는 상호 일정 간격으로 이격된 복수개로 마련되는 백라이트 유닛.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 연성회로기판은
   상기 노출부 내에 배치되고 상기 복수의 발광 다이오드가 본딩되며 상기 배선라인과 연결되는 복수의 전극연결 패드를 더 포함하는 백라이트 유닛.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 노출부는 상기 전극연결 패드가 형성된 방향으로 연장된 슬릿구조인것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
7. 액정표시패널;
   상기 액정표시패널에 광을 제공하는 복수의 발광 다이오드;
   상기 복수의 발광 다이오드가 실장되고 구동신호가 입력되는 배선라인이 형성된 연성회로기판; 및
   상기 발광 다이오드와 나란하게 배치된 도광판을 포함하고,
   상기 연성회로기판은
   절연필름;
   상기 절연필름의 일면에 패터닝되는 배선라인;
   상기 복수의 발광 다이오드의 얼라인 불량을 검출하기 위해 상기 복수의 발광 다이오드에 대응되는 노출부를 제외한 영역에 배치되는 차단층; 및
   상기 배선라인과 상기 차단층을 덮고 상기 노출부를 제외한 영역에 배치되는 절연층을 포함하고,
   상기 노출부는 상기 복수의 발광 다이오드 각각보다 큰 면적을 가지는 액정표시장치.
8. 삭제
9. 제7 항에 있어서,
   상기 노출부는 상호 일정 간격으로 이격되는 복수개로 마련되는 액정표시장치.
10. 삭제
11. 제7 항에 있어서,
    상기 연성회로기판은
    상기 노출부 내에 배치되고 상기 복수의 발광 다이오드가 본딩되며 상기 배선라인과 연결되는 복수의 전극연결 패드를 더 포함하는 액정표시장치.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 노출부는 상기 전극연결 패드가 형성된 방향으로 연장된 슬릿구조인 액정표시장치.

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