KR101770640B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 LED의 효율적인 방열설계에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 백라이트 유닛의 LED 어셈블리의 PCB를 다수의 LED가 장착되는 제 1 부분과 제 1 부분에 수직한 제 2 부분으로 형성하여, PCB를 제 1 및 제 2 부분으로 넓은 면적을 갖도록 형성하는 것이다.
이를 통해, 다수의 LED로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 신속하고 효율적으로 방출시킬 수 있어, LED의 수명이 단축되거나 휘도변화에 의해 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치{Backlight unit and liquid crystal display device including the same}
본 발명은 LED를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 LED의 효율적인 방열설계에 관한 것이다.
동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.
이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.
하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight)가 배치된다.
여기서, 백라이트 유닛의 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다.
이중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치의 단면도이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성된다.
액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성된다.
액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.
백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED 어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(21)를 포함한다.
이때, LED 어셈블리(29)는 도광판(23)의 일측에 구성되며, 백색광을 발하는 다수의 LED(29a)와, LED(29a)가 장착되는 LED PCB(printed circuit board : 29b, 이하, PCB라 함)를 포함한다.
이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(30)으로 둘려진 상태로 액정패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다.
그리고 미설명부호 19a, 19b는 각각 액정패널(10)의 전 후면에 부착되어 빛의 편광방향을 제어하는 편광판을 나타낸다.
한편, LED(29a)는 발광소자로써 사용시간에 따라 온도가 급격히 상승되고, 이러한 온도상승은 휘도변화를 수반하는 특징을 갖는다. 따라서, LED(29a)를 백라이트 유닛(20)의 광원으로 사용할 경우에 가장 중요시되어야 할 사항 중 하나가 LED(29a)의 온도상승에 따른 방열(放熱)설계이다.
그러나, 일반적인 액정표시장치는 LED(29a)로부터 발생된 고온의 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수 있는 구체적인 방도가 마련되지 못한 관계로 사용중에 LED(29a)의 온도가 점차 상승하게 되며, 이에 따른 휘도변화는 결국 화질을 저하시키는 원인으로 작용하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED로부터 발생되는 고온의 열을 효과적으로 방열할 수 있는 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 사각의 테 형상의 서포트메인과; 상기 서포트메인 내측에 위치하는 반사판과; 상기 반사판 상에 안착되는 도광판과; 상기 도광판 입광면을 따라 배열되는 다수의 LED와, 상기 다수의 LED가 실장되는 제 1 부분과, 제 1 부분에 수직하며 상기 다수의 LED의 하부측을 가이드하는 제 2 부분으로 이루어지는 PCB를 포함하는 LED 어셈블리와; 상기 LED 어셈블리를 둘러싸며, 상기 PCB의 상기 제 1 부분과 접촉하는 수직부를 포함하는 LED 하우징과; 상기 도광판 상부로 안착되는 복수장의 광학시트와; 상기 복수장의 광학시트 상부로 안착되는 액정패널과; 상기 반사판과 밀착되는 수평면과, 상기 수평면에 수직하며 상기 LED 하우징의 상기 수직부와 접촉하는 측면으로 이루어지는 커버버툼과; 상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 상기 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
이때, 상기 LED 하우징은 상기 수직부에 수직한 수평부를 포함하며, 상기 수평부는 상기 PCB의 제 2 부분과 접촉하며, 상기 커버버툼의 상기 수평면과 접촉하며, 상기 PCB의 제 2 부분은 상기 커버버툼의 상기 수평면과 접촉한다.
그리고, 상기 커버버툼의 수평면은 홈을 포함하며, 상기 PCB는 상기 제 2 부분으로부터 수직하여 상기 홈을 관통하는 제 3 부분과 상기 제 3 부분에 수직하여 상기 수평면의 외측인 배면과 접촉하는 제 4 부분을 포함하며, 상기 PCB의 제 1 및 제 2 부분은 PCB 베이스, 절연층 및 전원배선층으로 이루어진다.
또한, 상기 PCB의 제 1 부분은 PCB 베이스, 절연층 및 전원배선층으로 이루어지며, 상기 PCB의 상기 제 2 부분은 PCB 베이스로 이루어지며, 상기 PCB 베이스는 메탈인쇄회로기판(Metal Printed Circuit Board) 또는 FR-4(Flame Resistant 4)계 기판 중 선택된 하나로 이루어진다.
그리고, 상기 제 2 부분은 상기 제 1 부분에 비해 넓은 폭을 갖는다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 백라이트 유닛의 LED 어셈블리의 PCB를 다수의 LED가 장착되는 제 1 부분과 제 1 부분에 수직한 제 2 부분으로 형성하여, PCB를 제 1 및 제 2 부분으로 넓은 면적을 갖도록 형성함으로써, 다수의 LED로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 신속하고 효율적으로 방출시키는 효과가 있다.
따라서, LED의 수명이 단축되거나 휘도변화에 의해 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 3a ~ 3b는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4는 모듈화된 도 2의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리의 방열설계에 따른 LED로부터 발생된 열의 이동경로를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6a ~ 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하기 위한 서포트메인(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.
이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)을 포함한다.
이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 나타나지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다.
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.
그리고 제 1, 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 각각 부착된다.
이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 이나 테이프케리어패키지(tape carrier package : TCP) 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다.
이러한 액정패널(110)은 게이트구동회로의 온/오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
아울러 본 발명에 따른 액정표시장치에는 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 LED 어셈블리(129)와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(121)를 포함한다.
LED 어셈블리(129)는 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(127)와, 다수개의 LED(127)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(200)를 포함한다.
이때, 다수의 LED(127)는 RGB의 색을 모두 발하거나 백색을 발하는 LED칩(미도시)을 포함하여, 도광판(123)의 입광면을 향하는 전방으로 백색광을 발한다. 한편, 다수의 LED(127)는 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(127)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수도 있다.
한편, LED(127)는 발광소자로써 사용시간에 따라 온도가 급격히 상승되고, 이러한 온도상승은 LED(127)의 수명 및 휘도변화를 수반하는 특징을 갖는다. 따라서, LED(127)를 백라이트 유닛(120)의 광원으로 사용할 경우에 가장 중요시되어야 할 사항 중 하나가 LED(127)의 온도상승에 따른 방열(放熱)설계이다.
이에, 본 발명의 백라이트 유닛(120)에는 LED 하우징(128)을 더욱 구비하는데, LED 하우징(128)은 LED 어셈블리(129)의 하측 및 외측을 덮도록 수평부(128a)와 수직부(128b)로 이루어져, 단면이 “ㄴ" 형태로 절곡된 형태로 구성된다.
이러한 LED 하우징(128)은 열전도성이 우수한 금속물질 일 예로 알루미늄(Al), 더욱이 순도 99.5%의 알루미늄(Al)으로 형성하는 것이 바람직하며, 또한, 애노다이징(anodizing)처리를 통해, 검은색의 산화피막이 표면에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, LED 하우징(128)은 검은색을 띠게 되므로, 열흡수율이 증가하게 되고, 이에 따라 LED 하우징(128)은 높은 열전도특성을 갖게 된다.
따라서, LED 어셈블리(129)로부터 LED 하우징(128)으로 전달된 열은 LED 하우징(128) 전체로 효과적으로 확산시키게 된다. 이에, LED 어셈블리(129)로부터 발생된 고온의 열은 LED 하우징(128)을 통해 커버버툼(150)으로 신속하고 효율적으로 전달시키게 된다.
특히, 본 발명의 백라이트 유닛(120)은 다수의 LED(127)가 실장되는 PCB(200)가 LED 하우징(128)과 보다 넓은 면적에 걸쳐 접촉되도록 함으로써, 다수의 LED(127)로부터 발생되는 고온의 열을 신속하고 효율적으로 방출시키게 된다.
즉, PCB(200)는 다수의 LED(127)가 장착되는 제 1 부분(210)과 제 1 부분(210)에 수직한 제 2 부분(220)으로 형성하는 것을 특징으로 하는데, 이렇게 PCB(200)를 제 1 및 제 2 부분(210, 220)으로 넓은 면적을 갖도록 형성함으로써, PCB(200)와 LED 하우징(128)이 서로 접촉되는 면적을 넓힐 수 있다.
이렇게, LED 하우징(128)과 PCB(200)의 접촉되는 면적이 넓은 수록 다수의 LED(127)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 신속하고 효율적으로 방출시키게 되는 것이다.
이로 인하여 본 발명의 액정표시장치는 LED(127)의 사용에 의한 온도 상승을 최소화하게 된다.
이에 본 발명의 액정표시장치는 PCB(200)에 의한 효율적인 LED 어셈블리(129)의 방열설계를 갖게 된다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
다수의 LED(127)로부터 출사되는 빛이 입사되는 도광판(123)은 LED(127)로부터 입사된 빛이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.
이러한 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다.
여기서, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(123)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성한다.
반사판(125)은 도광판(123)의 배면에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.
도광판(123) 상부의 다수의 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 도광판(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 가장자리가 수직 절곡된 가장자리부를 구비한 사각형의 판 형상으로, 백라이트 유닛(120) 배면에 밀착되는 수평면(151) 및 이의 가장자리가 수직하게 상향 절곡된 측면(153)으로 이루어진다.
그리고, 이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 일 가장자리가 개구된 사각의 테 형상의 서포트메인(130)이 탑커버(140)와 커버버툼(150)과 결합된다.
이때, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.
이때 상술한 구조의 백라이트 유닛(120)은 통상 사이드라이트(side light) 방식이라 불리는데, 목적에 따라 PCB(200) 상에 LED(127)를 다수 개 복층으로 배열할 수 있다. 또한, 더 나아가 LED 어셈블리(129)를 각각 복수 조로 구비하여 커버버툼(150)의 서로 대면하는 양측 가장자리부를 따라 서로 대응되게 개재하는 것 또한 가능하다.
전술한 액정표시장치는 LED 어셈블리(129)의 효율적인 방열설계에 의해 LED(127)로부터의 고온의 열을 외부로 신속하고 효율적으로 방출시키게 된다.
도 3a ~ 3b는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도시한 바와 같이, LED 어셈블리(129)의 다수의 LED(127)는 PCB(200)의 길이방향을 따라 일정간격 이격하여 실장된다.
여기서, PCB(200)는 PCB 베이스(211), 절연층(213) 및 전원배선층(215)으로 이루어지는데, PCB베이스(211)는 전원배선층(215) 및 절연층(213)과 다른 구성부들을 그 상층으로 실장시켜 지지하고, 다수의 LED(127)으로부터 발생되는 열을 저면측으로 방출시키는 역할을 한다.
이러한 PCB베이스(211)는 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등의 열전도율이 높은 금속으로 형성되는 메탈인쇄회로기판(Metal Printed Circuit Board) 또는 FR-4(Flame Resistant 4)계 기판으로 이루어져, 열전달물질이 도포되어 열방출 기능을 향상시킬 수 있다.
이러한 PCB베이스(211)의 상부에 도전성 물질이 패터닝되어 형성되는 다수의 금속배선(미도시)들로 이루어진 전원배선층(215)이 형성되어 있으며, PCB베이스(211)와 전원배선층(215) 사이에는 절연층(213)이 위치하여 PCB베이스(211)와 전원배선층(215) 사이를 전기적으로 절연시킨다.
이때, 본 발명의 PCB(200)는 도광판(도 2의 123)의 일 측면 즉, 입광면을 향하는 방향을 내측이라 하면, 내측이 개구된 상태로 LED(127)가 실장되는 제 1 부분(210)과 제 1 부분(210)과 수직하여 LED 하우징(도 2의 128)의 수평부(도 2의 128a)와 접촉하는 제 2 부분(220)으로 구성한다.
즉, PCB(200) 또한 단면이 “ㄴ" 형태로 절곡된 형태로 구성된다.
이때, PCB(200)의 제 1 부분(210)은 LED 하우징(도 2의 128)의 수직부(도 2의 128b)와 접촉되며, 제 2 부분(220)은 LED 하우징(도 2의 128)의 수평부(도 2의 128a)와 접촉된다.
여기서, PCB(200)의 제 1 및 제 2 부분(210, 220)이 LED 하우징(도 2의 128)과 접촉되는 면적이 넓을수록 LED(127)로부터 고온의 열을 외부로 신속하고 효율적으로 방출시킬 수 있는데, PCB(200)의 제 1 부분(210)이 넓으면 액정표시장치의 두께가 증가하게 되는 문제점이 발생하므로, LED 하우징(도 2의 128)의 수평부(도 2의 128a)와 접촉되는 PCB(200)의 제 2 부분(220)을 넓게 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 도 3b에 도시한 바와 같이 본 발명의 PCB(200)는 제 2 부분(220)을 PCB베이스로(211)만 형성하는 것도 가능하다.
즉, PCB베이스(211)를 제 1 부분(210)과 제 1 부분(210)에 수직한 제 2 부분(220)으로 절곡하여 형성한 뒤, 제 1 부분(210) 상에만 절연층(213)과 전원배선층(215)을 형성하는 것이다. 따라서, PCB(200)를 제작하는 공정을 단순화할 수 있으며, 공정 비용을 절감할 수 있다.
도 4는 모듈화된 도 2의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리의 방열설계에 따른 LED로부터 발생된 열의 이동경로를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반사판(125)과, 도광판(123)과, 도광판(123)의 일측면에 구비된 LED 어셈블리(129)와, 도광판(123) 상부에 다수의 광학시트(121)들이 적층되어 백라이트 유닛(도 2의 120)을 이루게 된다.
그리고 이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)과 이의 상부에 제 1 및 제 2 기판(112, 114)과 이의 사이에 액정층(미도시)이 개재되는 액정패널(110)이 위치하며, 제 1 제 2 기판(112, 114)의 각각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.
이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)과 액정패널(110)은 서포트메인(130)에 의해 가장자리가 둘러지며, 이의 배면으로 수평면(151)과 측면(153)으로 이루어지는 커버버툼(150)이 결합되며 액정패널(110)의 상면 가장자리 및 측면을 두르는 탑커버(140)가 서포트메인(130) 및 커버버툼(150)에 결합되어 있다.
한편, LED 어셈블리(129)의 LED(127)는 도면상으로는 단 하나 만을 도시하였으나, LED(127)는 다수개가 PCB(200) 상에 일정간격 이격하여 장착되며, 외부로부터 구동전력을 인가받게 된다.
이때, LED 어셈블리(129)의 PCB(200)는 LED(127)가 실장되는 제 1 부분(210)과 제 1 부분(210)에 수직한 제 2 부분(220)으로 이루어진다.
이러한 LED 어셈블리(129)는 도광판(123)의 입광면을 향하는 내측이 개구된 상태로 PCB(200)의 제 1 부분(210)과 접촉하는 수직부(128b)와 PCB(200)의 제 2 부분과 접촉하는 수평부(128a)로 구성된 LED 하우징(128) 내부에 실장된다.
즉, LED 어셈블리(129)는 LED 하우징(128)의 수직부(128b)에 양면테이프 등의 접착성물질(미도시)을 통해 접착 등의 방법으로 위치가 고정되어, LED 어셈블리(129)는 LED 하우징(128)에 의해 LED 어셈블리(129)의 외측 그리고 하측이 가이드된다.
그리고, LED 하우징(128)의 수직부(128b)는 커버버툼(150)의 측면(153)과 접촉되며, LED 하우징(128)의 수평부(128a)는 커버버툼(150)의 수평면(151)과 접촉된다.
따라서, LED(127)로부터 발생하는 고온의 열은 PCB(200)를 통해 LED 하우징(128)으로 전달되고, LED 하우징(128)으로 전달된 열은 LED 하우징(128)과 접촉되는 커버버툼(150)으로 전달되어 외부로 방출된다.
즉, LED(127)가 구동되면서 발생되는 많은 열은 LED(127)가 실장되어 있는 PCB(200)의 제 1 부분(210)으로 전달되고, PCB(200)의 제 1 부분(210)으로 전달된 열은 PCB(200)의 제 2 부분(220)으로 확산되게 된다.
따라서, 열은 PCB(200)의 전체로 확산되고, PCB(200) 전체로 확산된 열은 PCB(200)의 제 1 및 제 2 부분(210, 220)과 밀착되어 있는 LED 하우징(128)으로 전달되고, LED 하우징(128)으로 전달된 고온의 열은 또한 LED 하우징(128)과 밀착되어 있는 커버버툼(150)으로 전달된다.
커버버툼(150)으로 전달된 열은 커버버툼(150) 전체로 확산되고, 이렇게 커버버툼(150) 전체로 확산되는 고온의 열은 외부 공기와 접촉하는 면적이 늘어나게 됨으로써, 이를 통해 LED(127)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 방출시키게 된다.
이때, PCB(200)를 제 1 및 제 2 부분(210, 220)으로 넓은 면적을 갖도록 형성하여, PCB(200)와 LED 하우징(128)의 서로 접촉하는 면적을 넓힘으로써, LED(127)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 보다 신속하고 효율적으로 방출할 수 있게 된다.
따라서, LED(127)의 수명이 단축되거나 휘도변화에 의해 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.
도 6a ~ 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반사판(125), 도광판(123), 다수의 광학시트(121) 그리고 LED 어셈블리(129)로 이루어지는 백라이트 유닛(도 2의 120)과 제 1 및 제 2 기판(112, 114)으로 이루어지는 액정패널(110)은 서포트메인(130)에 의해 가장자리가 둘러지며, 이의 배면으로 수평면(151)과 측면(153)으로 이루어지는 커버버툼(150)이 결합되며 액정패널(110)의 상면 가장자리 및 측면을 두르는 탑커버(140)가 서포트메인(200) 및 커버버툼(150)에 결합되어 있다.
액정패널의 제 1 제 2 기판(112, 114)의 각각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.
여기서, 본 발명의 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(127)와, 이의 LED(127)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(200)로 이루어지며, 특히 다수의 LED(127)가 실장되는 PCB(200)는 LED(127)가 실장되는 제 1 부분(210)과 제 1 부분(210)에 수직한 제 2 부분(220)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, LED 어셈블리(129)는 PCB(200)의 제 1 부분(210)의 배면에 LED 방열판(300)을 더욱 구비하며, LED 어셈블리(129)의 PCB(200)는 제 1 부분(210)이 LED 방열판(300)과 접촉되며 PCB(200)의 제 2 부분(220)은 커버버툼(150)의 수평면(151)과 접촉된다.
이때, LED 방열판(300)은 커버버툼(150)의 측면(153)과 접촉된다.
이때, LED 방열판(300)은 앞서 전술한 LED 하우징(도 5의 128)과 동일재질로 이루어지며, LED 어셈블리(129)로부터 발생된 고온의 열은 LED 방열판(300)을 통해 커버버툼(150)으로 신속하고 효율적으로 전달시키게 된다.
따라서, LED(127)로부터 발생하는 고온의 열은 PCB(200)의 제 1 부분(210)으로 전달되고, PCB(200)의 제 1 부분(210)으로 전달된 열은 PCB(200)의 제 2 부분(220)으로 확산된다.
따라서, 열은 PCB(200)의 전체로 확산되고, PCB(200) 전체로 확산된 열은 PCB(200)의 제 1 부분(210)과 밀착되어 있는 LED 방열판(300)과 PCB(200)의 제 2 부분(220)과 밀착되어 있는 커버버툼(150)의 수평면(151)으로 전달된다.
이때, LED 방열판(300)으로 전달된 고온의 열은 LED 방열판(300)과 밀착되어 있는 커버버툼(150)의 측면(153)으로 전달되어 외부로 방출시키게 된다.
또한, 도 6b에 도시한 바와 같이, 커버버툼(150)의 수평면(151)에 홀(155)을 형성하고, PCB(200)의 일부가 커버버툼(150)의 수평면(151) 배면으로 노출되도록 형성할 수도 있다.
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, PCB(200)를 다수의 LED(127)가 실장되는 제 1 부분(210)과 제 1 부분(210)에 수직하여 커버버툼(150)의 수평면(151) 내측면과 접촉하는 제 2 부분(220)과 제 2 부분(220)에 수직하여 커버버툼(150)의 수평면(151)에 형성된 홀(155)을 관통하는 제 3 부분(230) 그리고 제 3 부분(230)에 수직하여 커버버툼(150)의 수평면(151) 외측인 배면과 접촉하는 제 4 부분(240)으로 형성하는 것이다.
따라서, PCB(200)는 제 4 부분(240)이 커버버툼(150)의 수평면(151) 배면으로 노출된다.
이렇게, PCB(200)의 일부가 커버버툼(150)의 배면으로 노출됨으로써, 다수의 LED(127)로부터 전달받은 고온의 열은 PCB(200)로부터 커버버툼(150)으로 전달되는 과정 없이 바로 외부로 방출되도록 할 수 있다.
따라서, 보다 신속하고 효율적으로 방출할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛(도 2의 120)은 LED 어셈블리(129)의 PCB(200)를 다수의 LED(127)가 장착되는 제 1 부분(210)과 제 1 부분(210)에 수직한 제 2 부분(220)으로 형성하여, PCB(200)를 제 1 및 제 2 부분(210, 220)으로 넓은 면적을 갖도록 형성함으로써, 다수의 LED(127)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 신속하고 효율적으로 방출시키게 된다.
따라서, LED(127)의 수명이 단축되거나 휘도변화에 의해 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110 : 액정패널(112 : 제 1 기판, 114 : 제 2 기판)
119a, 119b : 제 1 및 제 2 편광판
121 : 다수의 광학시트, 123 : 도광판, 125 : 반사판, 127 : LED
128 : LED 하우징(128a : 수평부, 128b : 수직부), 129 : LED 어셈블리
130 : 서포트메인, 140 : 탑커버,
150 : 커버버툼(151 : 수평면, 153 : 측면)
200 : PCB(210 : 제 1 부분, 220 ; 제 2 부분)

Claims (14)

  1. 사각의 테 형상의 서포트메인과;
    상기 서포트메인 내측에 위치하는 도광판과;
    상기 도광판 입광면을 따라 배열되는 다수의 LED와, 상기 다수의 LED가 실장되고 제 1 두께를 가지는 제 1 부분과 상기 제 1 부분에 수직하며 상기 다수의 LED의 하부측을 가이드하고 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가지는 제 2 부분을 구비하는 PCB를 포함하는 LED 어셈블리와;
    상기 LED 어셈블리를 둘러싸며, 상기 PCB의 제 1 부분과 접촉하는 수직부를 포함하는 LED 하우징과;
    상기 도광판 상부로 안착되는 광학시트와;
    상기 광학시트 상부로 안착되는 액정패널과;
    상기 LED 하우징의 상기 수직부와 접촉하는 측면과 상기 측면에 수직한 수평면으로 이루어지는 커버버툼
    을 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PCB의 제 1 부분은 PCB 베이스, 절연층 및 전원배선층으로 이루어지지고, 상기 PCB의 제 2 부분은 PCB 베이스만으로 이루어지는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 PCB 베이스는 메탈인쇄회로기판(Metal Printed Circuit Board) 또는 FR-4(Flame Resistant 4)계 기판 중 선택된 하나로 이루어지는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버버툼의 수평면은 서로 다른 평면 상의 제 1 및 제 2 수평면과 상기 제 1 및 제 2 수평면 사이의 꺾임부를 가지며,
    상기 제 1 수평면의 외면으로부터 상기 도광판까지의 거리는 상기 제2 수평면의 외면으로부터 상기 도광판까지의 거리보다 긴 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 PCB의 제 1 부분은 상기 LED 하우징의 수직부의 내면과 전면 접촉하고, 상기 PCB의 제 2 부분은 상기 커버버툼의 제 1 수평면의 내면 및 상기 커버버툼의 꺾임부의 내면과 전면 접촉하며,
    상기 LED 하우징의 수직부의 외면은 상기 커버버툼의 측면의 내면 및 상기 커버버툼의 제 1 수평면의 내면과 전면 접촉하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 커버버툼과 상기 도광판 사이에 반사판을 더 포함하고,
    상기 반사판의 배면은 상기 커버버툼의 제 2 수평면의 내면 및 상기 PCB의 제 2 부분과 접촉하는 액정표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 LED 하우징은 상기 수직부에 수직한 수평부를 포함하며, 상기 수평부는 상기 PCB의 제 2 부분 및 상기 커버버툼의 제 1 수평면과 접촉하는 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 PCB의 제 1 부분은 상기 LED 하우징의 수직부의 내면과 전면 접촉하고, 상기 PCB의 제 2 부분은 상기 LED 하우징의 수평부의 내면과 전면 접촉하며,
    상기 LED 하우징의 수직부의 외면은 상기 커버버툼의 측면의 내면과 전면 접촉하고, 상기 LED 하우징의 수평부의 외면은 상기 커버버툼의 제 1 수평면의 내면과 전면 접촉하며, 상기 LED 하우징의 수평부의 내면과 외면 사이 면은 상기 커버버툼의 꺾임부의 내면과 전면 접촉하는 액정표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 LED 하우징의 수평부와 상기 PCB의 제 2 부분의 접촉 면적은 상기 LED 하우징의 수직부와 상기 PCB의 제 1 부분의 접촉 면적에 비해 넓은 액정표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 PCB의 제 2 부분은 상기 커버버툼의 상기 수평면과 접촉하는 액정표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 커버버툼의 수평면은 홈을 포함하며, 상기 PCB는 상기 제 2 부분으로부터 수직하여 상기 홈을 관통하는 제 3 부분과 상기 제 3 부분에 수직하여 상기 수평면의 외측인 배면과 접촉하는 제 4 부분을 포함하는 액정표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 하우징은 금속물질로 이루어지며,
    검은색의 산화피막이 상기 LED 하우징의 표면에 구비된 액정표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부분은 상기 제 1 부분에 비해 넓은 폭을 갖는 액정표시장치.
  14. 도광판과;
    상기 도광판 입광면을 따라 배열되는 다수의 LED와, 상기 다수의 LED가 실장되고 제 1 두께를 가지는 제 1 부분과 상기 제 1 부분에 수직하며 상기 다수의 LED의 하부측을 가이드하고 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가지는 제 2 부분을 구비하는 PCB를 포함하는 LED 어셈블리와;
    상기 LED 어셈블리를 둘러싸며, 상기 PCB의 제 1 부분과 접촉하는 수직부를 포함하는 LED 하우징
    을 포함하는 백라이트 유닛.
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