KR101821566B1 - 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시장치 - Google Patents

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Abstract

LED 모듈(Light Emitting Diode module)과 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 일체화시켜 제조비용을 절감시킴과 아울러, 제조공정을 간소화시킬 수 있는 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 액정 패널에 공급되는 광을 생성하는 다수의 LED가 일체화 된 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board); 상기 다수의 LED로부터 입사되는 광의 경로를 변경시켜 상기 액정 패널 방향으로 출사시키는 도광판; 및 상기 도광판 상에 배치되는 복수의 광학 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시장치{BACK LIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 LED 모듈(Light Emitting Diode module)과 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 일체화시켜 제조비용을 절감시킴과 아울러, 제조공정을 간소화시킬 수 있는 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회에서 디스플레이 장치는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 최근에 들어 여러 종류의 평판 표시장치가 개발되어 휴대용 정보기기 및 IT 제품에 적용되고 있다.
평판 표시장치 중에서 액정 표시장치(liquid crystal display apparatus)는 양산 기술의 발전, 구동수단의 용이성, 저전력 소비, 고화질 구현 및 대화면 구현의 장점으로 대중화되고 있다.
액정 표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 휴대용 멀티 미디어 기기, 옥내/옥외 광고 표시장치 등 여러 분야에 적용되고 있으며, 적용 분야가 지속적으로 확대되고 있다.
액정 표시장치는 화상을 표시하는 액정 패널, 상기 액정 패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛, 구동 회로부 및 기구물로 구성된다.
액정 패널은 매트릭스 형태로 배열된 제어용 스위치(TFT)들에 인가되는 영상신호에 따라, 광 투과량을 조절하여 화상을 표시하게 되는데, 액정 패널은 자체적으로 광을 발생시키지 못하므로 백라이트(광원)를 포함하는 백라이트 유닛을 통해 광을 공급받게 된다.
여기서, 백라이트 유닛은 백라이트(광원)의 배치에 따라, 백라이트가 액정 패널의 배면에 배치되는 직하형 방식과, 백라이트가 액정 패널의 측면방향에 배치되는 에지형 방식으로 구분될 수 있다.
직하형 방식은 액정 패널의 배면에 백라이트를 배치하여 액정 패널의 전면에 걸쳐 광을 조사하는 것으로, 조사되는 광의 균일도 및 휘도가 높아 대형 LCD의 적용에 유리한 장점을 있다.
한편, 에지형 방식은 백라이트를 액정 패널의 측면부에 배치하여 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있어 액정 표시장치의 슬림화에 유리한 장점이 있다.
기존에는 백라이트로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 EEFL(Electrode Fluorescent Lamp)가 이용되었으나, 최근에는 LED(Light Emitting Diode)가 이용도고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 커버보텀과 커버보텀 내에서 실장된 LED 모듈을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 액정 표시장치는 액정 패널에 광을 공급하는 에지형 방식의 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛을 실장하는 커버보텀(10)을 포함하여 구성된다. 도 1에서는 백라이트 유닛 중에서 LED 모듈(30)을 도시하고 있으며, 광학 부재는 도시하고 있지 않다.
커버보텀(10) 내부에는 도광판(미도시)이 배치되고, 그 위에 복수의 광학 시트가 배치되어 LED 모듈(30)에서 생성된 광이 액정 패널에 조사되도록 한다.
LED 모듈(30, Light Emitting Diode module)은 커버보텀(10) 내의 일측에 배치되고, FPC(40, Flexible printed circuit)를 통해 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)와 연결된다.
여기서, 커버보텀(10)의 일측에는 홈(12)이 형성되고, FPC(40)는 홈(12)을 통해 커버보텀(10)의 배면으로 연장된다.
도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 커버보텀 배면에 배치된 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 커버보텀(10)의 배면에는 LED 모듈(30)을 구동시키기 위한 컨트롤 PCB(20)가 배치되고, 컨트롤 PCB(20)에는 구동용 커넥터(25)와 FPC(40)를 컨트롤 PCB(20)에 연결시키기 위한 연결용 커넥터(45)가 형성되어 있다.
상술한 구성을 포함하는 종래 기술에 따른 액정 표시장치는 LED 모듈(30)과 컨트롤 PCB(20)가 별도로 제작되고, FPC(40) 및 연결용 커넥터(45)를 통해 커버보텀(10)의 상부 일측에 배치된 LED 모듈(30)이 커버보텀(10)의 배면에 배치된 컨트롤 PCB(20)와 연결된 구조를 가진다.
따라서, FPC(40) 및 연결용 커넥터(45)가 구비되어야 함으로 액정 표시장치의 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.
또한, 액정 표시장치의 제조공정 중, FPC(40) 및 연결용 커넥터(45)를 통해 LED 모듈(30)과 컨트롤 PCB(20)를 연결하는 조립공정이 필요하여 제조공정이 복잡해지고 제조효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LED 모듈(Light Emitting Diode module)과 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 연결시키기 위한 FPC(Flexible printed circuit) 및 연결용 커넥터를 삭제하여 제조비용을 절감시키는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, LED 모듈(Light Emitting Diode module)과 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 일체화시켜 제조공정을 간소화시킴으로써, 액정 표시장치의 제조효율을 향상시키는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 액정 패널에 공급되는 광을 생성하는 다수의 LED가 일체화 된 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board); 상기 다수의 LED로부터 입사되는 광의 경로를 변경시켜 상기 액정 패널 방향으로 출사시키는 도광판; 및 상기 도광판 상에 배치되는 복수의 광학 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 바닥면의 3면으로부터 수직하게 절곡된 측벽과, 1면이 개방면으로 형성된 커버보텀; 상기 커버보텀의 내부에 실장되는 도광판; 상기 도광판 상에 배치되는 복수의 광학 시트; 가이드 패널에 안착되어 상기 복수의 광학 시트 상부에 배치되는 액정 패널; 및 상기 커버보텀의 측면에 배치되는 다수의 LED가 일체화 된 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 컨트롤 PCB는 상기 다수의 LED를 구동시키기 위한 구동 회로를 포함하고, 상기 다수의 LED는 상기 컨트롤 PCB의 일측면에서 수직한 방향으로 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상기 커버보텀의 바닥면의 일부가 절개되도록 형성되고, 커버보텀의 바닥면이 절개된 부분에 컨트롤 PCB가 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 상기 다수의 LED가 상기 커버보텀의 개방면에 배치되고, 상기 컨트롤 PCB는 접착 부재에 의해 상기 커버보텀에 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시장치는 LED 모듈(Light Emitting Diode module)과 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 연결시키기 위한 FPC(Flexible printed circuit) 및 커넥터를 삭제하여 제조비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시장치는 커버보텀의 바닥면 일부가 절개되도록 형성되고, 컨트롤 PCB가 커버보텀의 바닥면이 절개된 부분에 배치되어 백라이트 유닛을 두께 및 액정 표시장치의 두께를 줄이 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시장치는 LED 모듈(Light Emitting Diode module)과 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 일체화시켜 제조공정을 간소화시킬 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 특징 및 효과들 이외에도 본 발명의 실시 예를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 효과들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 커버보텀과 커버보텀 내에서 실장된 LED 모듈을 나타내는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 액정 표시장치의 커버보텀 배면에 배치된 컨트롤 PCB를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 커버보텀과, 커버보텀의 정면에서 바라본 LED 모듈을 나타내는 도면.
도 5는 LED 모듈이 일체화된 컨트롤 PCB를 나타내는 도면.
도 6은 커버보텀의 배면에서 바라본 컨트롤 PCB를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 커버보텀과 다수의 LED가 일체화된 컨트롤 PCB를 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 커버보텀과, 커버보텀의 정면에서 바라본 LED 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치(100)는 액정 패널(170); 백라이트 유닛; 커버보텀(110); 가이드 패널(165) 및 케이스 탑(180)을 포함한다.
커버보텀(110)은 바닥면(112)과 상기 바닥면(112)으로부터 수직하게 절곡된 측벽(114)을 포함한다. 커버보텀(110)의 내부에는 소정 공간이 마련되고, 커버보텀(110) 내부에 액정 패널(170) 및 백라이트 유닛의 일부 구성이 실장된다. 여기서, 커버보텀(110)의 4면 중 3면에 측벽(114)이 형성되고, 일면은 측벽이 형성되지 않은 개방면(116)으로 형성된다. 즉, 바닥면(112)에서 수직하게 절곡되도록 형성된 측벽(114)은 위에서 바라보았을 때, 'ㄷ' 형상을 가지도록 형성된다.
액정 패널(170)은 입력되는 영상 데이터에 따라 화상을 표시하는 것으로, 하부 기판(TFT 어레이 기판)과 상부 기판(컬러필터 어레이 기판)이 대향 합착되며, 두 기판 사이에 액정층이 개재된다.
액정 패널(170)은 하부 기판에 매트릭스 형태로 배열된 TFT(Thin Film Transistor)들을 통해 인가되는 영상 데이터 즉, 데이터 전압에 따라 복수의 픽셀 각각의 광 투과량을 조절하여 화상을 표시한다.
액정 패널(170)은 가이드 패널(165)에 안착되어 커버 보텀(110) 내에 실장되고, 액정 패널(170) 상에는 케이스 탑(180)이 배치된다.
여기서, 액정 패널(170)은 자체적으로 광을 발생시키지 못하므로 백라이트(광원)를 포함하는 백라이트 유닛을 통해 광을 공급받게 된다. 여기서, 백라이트 유닛은 에지형 방식으로 구성된다.
백라이트 유닛은 다수의 LED(125, LED 모듈)와, 상기 다수의 LED(125)를 구동시키기 위한 구동 회로가 형성된 컨트롤 PCB(120)와, 도광판(130) 및 복수의 광학 시트(160)를 포함한다.
다수의 LED(125)는 모듈 형태로 제조되어 컨트롤 PCB(120)에 일체화된다.
도광판(130)은 커버보텀(110)의 내부 공간에 실장되고, 그 위에 복수의 광학 시트(160) 및 액정 패널(170)이 순차적으로 배치된다.
도면에 도시되지 않았지만, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 상기 도광판(130)의 배면에 배치되어, 상기 도광판(130)의 배면 방향으로 출사되는 광을 액정 패널(170) 방향으로 반사시키는 반사판(미도시)를 더 포함할 수 있다. 반사판이 도광판(130)의 배면에 배치되면 백라이트 유닛의 광 효율을 더 향상시킬 수 있다.
도 5는 LED 모듈이 일체화된 컨트롤 PCB를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 다수의 LED(125)와 컨트롤 PCB(120)는 일체화되도록 형성된다. 컨트롤 PCB(120)의 일측면에서 수직한 방향으로 돌출되도록 다수의 LED(125)가 형성된다.
다수의 LED(125)는 커버보텀(110)의 개방면(116)에 배치되어 도광판(130)의 측면에 형성된 입광면에 광을 조사하게 된다. 이때, 다수의 LED(125)는 탑 뷰(Top view) 타입 또는 사이드 뷰(Side view type) 타입으로 구성될 수 있다.
도광판(130)은 커버보텀(110) 내부에 마련된 소정 공간에 실장되는 도광판(130)은 광이 입사되는 입사면을 포함한다.
다수의 LED(125)로부터의 광이 도광판(130)의 입사면에 입사되면, 상기 입사면을 통해 입사된 광의 경로를 변화시켜 액정 패널(170) 방향으로 출사시킨다. 도광판(130)에서 출사된 광은 복수의 광학 시트(160)를 경유하여 액정 패널(170)에 공급된다.
도 6은 커버보텀의 배면에서 바라본 컨트롤 PCB를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 다수의 LED(125)를 구동시키기 위한 컨트롤 PCB(120)는 커버보텀(110)의 배면에 배치되고, 다수의 LED(125)와 컨트롤 PCB(120)는 일체형으로 제작된다.
이러한, 컨트롤 PCB(120)에는 다수의 LED(125)를 구동시키기 위한 구동 회로가 형성되고, 상기 다수의 LED(125)는 상기 구동 회로에서 공급되는 전압의 크기 또는 전류량에 따라서 광의 휘도가 조절된다.
이러한, 다수의 LED(125)는 컨트롤 PCB(120)에 형성된 배선을 통해 연결된다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 다수의 LED(125)와 컨트롤 PCB(125)를 연결시키기 위한 별도의 FPC 및 연결용 커넥터가 필요하지 않다.
이를 통해, 종래 기술에서 다수의 LED와 컨트롤 PCB를 연결시키기 위한 FPC 및 연결용 커넥터를 삭제할 수 있어 이에 따른 부품 비용을 절감시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 커버보텀과 다수의 LED가 일체화된 컨트롤 PCB를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명함에 있어서, 도 3 내지 도 6에 도시된 구성과 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 다수의 LED(125)와 컨트롤 PCB(120)는 일체화되도록 형성된다. 컨트롤 PCB(120)의 일측면에서 수직한 방향으로 돌출되도록 다수의 LED(125)가 형성된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 커버보텀(110)은 바닥면(112)과 상기 바닥면(112)으로부터 수직하게 절곡된 측벽(114)을 포함한다. 커버보텀(110)의 내부에는 소정 공간이 마련되고, 커버보텀(110) 내부에 액정 패널(170) 및 백라이트 유닛의 일부 구성이 실장된다.
여기서, 커버보텀(110)의 4면 중 3면에 측벽(114)이 형성되고, 일면은 측벽이 형성되지 않은 개방면(116)으로 형성된다. 즉, 바닥면(112)에서 수직하게 절곡되도록 형성된 측벽(114)은 위에서 바라보았을 때, 'ㄷ' 형상을 가지도록 형성된다.
커버보텀(110)의 바닥면(112)은 그 일부가 절개되도록 형성되고, 컨트롤 PCB(120)는 커버보텀(110)의 바닥면이 절개된 부분에 다수의 LED(125)가 일체화된 컨트롤 PCB(120)가 배치된다.
다수의 LED(125)는 커버보텀(110)의 개방면(116)에 배치되고, 컨트롤 PCB(120)는 접착 부재(150)를 통해 커버보텀(110)에 고정될 수 있다.
도 7에서는 접착 부재(150)가 커버보텀(110)의 상면에서 부착되어 컨트롤 PCB(120)를 커버보텀(110)에 고정시키는 것으로 도시하고 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 접착 부재(150)가 커버보텀(110)의 배면에서 부착되어 컨트롤 PCB(120)를 커버보텀(110)에 고정시킬 수도 있다.
이와 같이, 컨트롤 PCB(120)가 커버보텀(110)의 바닥면(112)이 절개된 부분에 배치됨으로써, 컨트롤 PCB(120)의 두께만큼 백라이트 유닛의 두께를 줄일 수 있다. 이를 통해, 액정 표시장치의 전체 두께를 줄여 슬림(slim)화시킬 수 있다.
한편, 상술한 컨트롤 PCB(120)는 FPC로 대체될 수 있으며, 다수의 LED(125)와 FPC를 일체화시킬 수도 있다. 컨트롤 PCB(120)가 FPC로 대체되는 경우, 접착 부재를 통해 FPC를 커버보텀(110)에 고정시킬 수 있다.
상술한 구성을 포함하는 본 발명의 실시 예들에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시장치는 LED 모듈(Light Emitting Diode module)과 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 연결시키기 위한 FPC(Flexible printed circuit) 및 연결용 커넥터를 삭제하여 제조비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 백라이트 유닛과 이를 포함하는 액정 표시장치는 LED 모듈(Light Emitting Diode module)과 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board)를 일체화시켜 제조공정을 간소화시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 커버보텀 112: 바닥면
114: 측벽 116: 개방면
120: 컨트롤 PCB 125: LED
130: 도광판 150: 접착 부재
160: 광학 시트 170: 액정 패널
180: 케이스 탑

Claims (10)

  1. 바닥면의 3면으로부터 수직하게 절곡된 측벽과1면의 개방면으로 형성된 커버보텀;
    상기 커버보텀의 배면에 배치되는 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board);
    상기 커버보텀의 개방면에 배치되어 액정 패널에 공급되는 광을 생성하고, 상기 컨트롤 PCB의 일측면에 일체화 되어 형성되는 다수의 LED;
    상기 커버보텀의 내부에 실장되어 다수의 LED로부터 입사되는 광의 경로를 변경시켜 액정 패널 방향으로 출사시키는 도광판; 및
    상기 도광판 상에 배치되는 복수의 광학 시트;
    가이드 패널에 안착되어 상기 복수의 광학 시트 상부에 배치되는 액정 패널을 포함하는, 액정 표시장치.
  2. 바닥면의 3면으로부터 수직하게 절곡된 측벽과 1면의 개방면으로 형성되고, 상기 바닥면의 일부가 절개된 커버보텀;
    상기 커버보텀의 바닥면이 절개된 부분에 배치되는 컨트롤 PCB(Printed Circuit Board);
    상기 커버보텀의 개방면에 배치되어 액정 패널에 공급되는 광을 생성하고, 상기 컨트롤 PCB의 일측면에 일체화되어 형성되는 다수의 LED;
    상기 커버보텀의 내부에 실장되어 다수의 LED로부터 입사되는 광의 경로를 변경시켜 액정 패널 방향으로 출사시키는 도광판; 및
    상기 도광판 상에 배치되는 복수의 광학 시트;
    가이드 패널에 안착되어 상기 복수의 광학 시트 상부에 배치되는 액정 패널을 포함하는, 액정 표시장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤 PCB는 상기 다수의 LED를 구동시키기 위한 구동 회로를 포함하고, 상기 다수의 LED는 상기 컨트롤 PCB의 일측면에서 수직한 방향으로 돌출되도록 형성된, 액정 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤 PCB에는 상기 다수의 LED와 상기 구동 회로를 연결시키는 배선이 형성된, 액정 표시장치.
  5. 제 1 항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다수의 LED는 탑 뷰(Top view) 타입 또는 사이드 뷰(Side view type) 타입으로 형성된, 액정 표시장치.
  6. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤 PCB는 접착 부재에 의해 상기 커버보텀에 고정되는, 액정 표시장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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