KR101992891B1 - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것으로, 다수의 발광 다이오드와; 상기 다수의 발광 다이오드에 구동 신호를 공급하기 위한 가요성 인쇄 회로 기판과; 상기 다수의 발광 다이오드로부터 제공된 광이 측면을 통해 입사되고, 상기 측면과 인접한 제1 상부면의 두께가 안쪽에 구비된 제2 상부면의 두께보다 두껍고, 상기 제1 및 제2 상부면을 연결하는 경사면이 형성된 도광판과; 상기 제2 상부면 상에 순차적으로 배치되는 확산 시트 및 복합 프리즘 시트와; 상기 제1 상부면 및 상기 경사면 상에 부착되어 상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 제1 상부면 및 상기 경사면에 부착시키는 양면 테이프를 구비하고; 상기 양면 테이프는 상기 경사면으로부터 상기 제2 상부면까지 연장되어 상기 확산 시트의 끝단부를 상기 제2 상부면에 부착시키는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위해, 액정 표시 장치는 액정 셀들이 매트릭스형으로 배열된 액정 패널과, 액정 패널을 구동하기 위한 구동 회로와, 액정 패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형 방식과, 에지형 방식이 있다. 여기서, 직하형 방식은 액정 패널의 배면부에 광원을 배치하는 방식이고, 에지형 방식은 액정 패널의 측면부에 광원을 배치하는 방식이다. 백라이트 유닛의 광원은 CCFL과 같은 형광 램프 또는 LED 등이 이용되는데, 특히 LED는 고휘도 및 저소비 전력의 장점이 있어 백라이트 유닛의 차세대 광원으로 주목 받고 있다.
LED를 광원으로 이용하는 에지형 백라이트 유닛은 도광판과, 도광판의 측면에 광을 조사하는 다수의 LED와, 도광판 상부에 순차적으로 배치되는 확산 시트 및 복합 프리즘 시트와, 입광부의 핫 스팟을 방지하기 위해 액정 패널을 지지하는 패널 가이드의 배면에 부착되는 차광 시트와, 다수의 LED에 구동 신호를 공급하기 위한 가요성 인쇄 회로 기판(이하, FPCB)를 구비한다.
상기와 같은 종래의 백라이트 유닛은 양면 테이프를 이용하여 FPCB를 도광판의 상부면에 부착시키는데, 액정 표시 장치의 베젤부가 점점 좁아지는 추세에 따라 FPCB의 부착면적이 감소하였고, FPCB가 도광판의 상부면으로부터 들뜨는 현상이 발생되었다.
한편, 확산 시트는 광 효율을 향상시키기 위해 복합 프리즘 시트보다 면적이 넓게 형성되는데, 차광 시트의 부착 공정에서 확산 시트가 차광 시트와 접촉하여 들뜨는 현상이 발생되었다.
상기와 같은 FPCB와 확산 시트의 들뜸 현상은 광 효율을 저하시킬 뿐만 아니라, 입광부의 핫 스팟 현상을 발생시켜 백라이트 유닛의 품위를 저하시킨다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광 효율을 향상시키고, 입광부의 핫 스팟을 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치는 다수의 발광 다이오드와; 상기 다수의 발광 다이오드에 구동 신호를 공급하기 위한 가요성 인쇄 회로 기판과; 상기 다수의 발광 다이오드로부터 제공된 광이 측면을 통해 입사되고, 상기 측면과 인접한 제1 상부면의 두께가 안쪽에 구비된 제2 상부면의 두께보다 두껍고, 상기 제1 및 제2 상부면을 연결하는 경사면이 형성된 도광판과; 상기 제2 상부면 상에 순차적으로 배치되는 확산 시트 및 복합 프리즘 시트와; 상기 제1 상부면 및 상기 경사면 상에 부착되어 상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 제1 상부면 및 상기 경사면에 부착시키는 양면 테이프를 구비하고; 상기 양면 테이프는 상기 경사면으로부터 상기 제2 상부면까지 연장되어 상기 확산 시트의 끝단부를 상기 제2 상부면에 부착시키는 것을 특징으로 한다.
상기 양면 테이프는 상기 도광판의 안쪽 방향으로 돌출되되, 상기 다수의 발광 다이오드 각각의 사이에 대응하도록 형성된 다수의 돌출부를 구비하고; 상기 다수의 돌출부 각각은 상기 도광판의 안쪽 방향으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 양면 테이프는 상기 다수의 돌출부의 끝단을 서로 연결하는 연결부를 구비하고; 상기 연결부는 상기 확산 시트의 끝단부와 오버랩되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 양면 테이프는 검정색으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 양면 테이프는 다수의 돌출부가 흰색으로 형성되되, 확산 시트의 끝단부와 오버랩되는 영역은 검정색으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 도광판은 상기 양면 테이프의 연장부와 상기 확산 시트의 끝단부가 오버랩되는 영역에 대응하여, 상기 제2 상부면에 상기 양면 테이프가 삽입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 백라이트 유닛은 양면 테이프의 부착 면적을 확장시켜 FPCB와 확산 시트의 들뜸 현상을 방지한다. 이에 따라, 광 효율을 향상시킬 수 있으며, 핫 스팟과 같은 휘도 불균일 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 양면 테이프(12)의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
이하, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 1에 도시된 액정 표시 장치는 액정 패널(22, 24)과, 액정 패널(22, 24)을 지지하는 패널 가이드(20)와, 액정 패널(22, 24)에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛과, 백라이트 유닛을 수납하는 커버 바텀(18)과, 액정 패널(22, 24)의 베젤부 및 패널 가이드(20)의 측면부를 감싸며 커버 바텀(18)과 체결되는 탑 커버(26)를 구비한다.
액정 패널(22, 24)은 상부 기판(22) 및 하부 기판(24)과, 상부 기판(22)의 상부 및 하부 기판(24)의 하부에 배치되는 상, 하부 편광판(미도시)과, 상부 기판(22) 및 하부 기판(24) 사이에 충진된 액정층(미도시)를 구비한다. 상부 기판(22)은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등을 구비한다. 공통전극은 액정 패널(22, 24)의 액정 구동 방식에 따라 하부 기판(24)에 구비될 수 있다. 하부 기판(24)은 다수의 게이트 라인(미도시)과 다수의 데이터 라인(미도시) 등의 신호배선이 형성되고, 게이트 라인과 데이터 라인의 교차부에는 박막 트랜지스터가 형성된다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인으로부터 제공된 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터 제공된 데이터 신호를 각 화소에 공급한다.
패널 가이드(20)는 커버 바텀(18) 상에 적재되어 액정 패널(20)을 지지한다. 이를 위해, 패널 가이드(20)는 액정 패널(22, 24)이 적재되는 단턱부를 구비한다.
백라이트 유닛은 LED를 광원으로 이용하는 에지형 백라이트 유닛이다. 이러한 백라이트 유닛은 도광판(6)과, 도광판(6)의 측면에 광을 조사하는 다수의 LED(2)와, 도광판(6) 상부에 순차적으로 배치되는 확산 시트(8) 및 복합 프리즘 시트(10)와, 입광부의 핫 스팟을 방지하기 위해 패널 가이드(20)의 배면에 부착되는 차광 시트(14)와, 다수의 LED(2)에 구동 신호를 공급하기 위한 FPCB(4)를 구비한다. 특히, 본 발명의 백라이트 유닛은 양면 테이프(12)의 부착 면적을 확장시켜 FPCB(4)와 확산 시트(8)의 들뜸 현상을 방지한다. 이러한 백라이트 유닛에 관해서는 도 2 내지 도 5를 결부하여 구체적으로 후술하기로 한다.
커버 바텀(18)은 백라이트 유닛과 패널 가이드(20)를 수납한다. 이를 위해, 커버 바텀(18)은 테두리 영역이 수직으로 절곡되며, 사각형의 판 형상으로 형성된다.
탑 커버(26)는 액정 패널(22, 24)의 베젤부 및 패널 가이드(20)의 측면부를 감싸는 사각테 형상으로서, 전면이 개구된다. 이러한 탑 커버(26)는 커버 바텀(18)과 체결됨으로써 액정 표시 장치를 케이싱한다.
이하, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 2에 도시된 백라이트 유닛은 다수의 LED(2)와, FPCB(4)와, 도광판(6)과, 확산 시트(8)와, 복합 프리즘 시트(10)와, 양면 테이프(12)와, 차광 시트(14)를 구비한다. 그리고 백라이트 유닛은 도광판(6)의 배면에 반사판(도 1; 16)을 더 구비할 수 있다.
다수의 LED(2)는 RGB(적색, 녹색, 청색)의 색을 개별적으로 발광하거나, 백색을 발광하는 LED칩(미도시)을 구비한다.
FPCB(4)는 커넥터(미도시)를 통해 외부로부터 구동 신호를 제공받고, 이를 다수의 LED(2)에 공급한다. 이러한 FPCB(4)는 양면 테이프(4)를 통해 도광판(6)의 상부면에 부착된다.
도광판(6)은 다수의 LED(2)로부터 출사된 광이 측면(F1)을 통해 입사된다. 도광판(6)은 측면(F1)을 통해 입사된 광을 상부면으로 출사시킴으로써, 액정 패널(22, 24)의 배면에 광을 조사한다. 이를 위해, 도광판(6)은 굴절율과 투과율이 좋은 재질로 이루어 지며 예를 들면, PMMA(polymethymethacrylate), PC(polyethylene), PE(polyethylene) 등으로 형성될 수 있다. 한편, 도광판(6)은 광 효율을 향상시킴과 아울러 액정 표시 장치의 두께를 감소시키기 위해, 측면(F1)과 인접한 제1 상부면(F2)의 두께(d1)가 안쪽에 구비된 제2 상부면(F3)의 두께(d2)보다 두껍게 설계된다. 그리고 도광판(6)은 제1및 제2 상부면(F2, F3)을 연결하기 위해 경사면(F4)이 형성된다.
확산 시트(8)는 도광판(6)의 제2 상부면(F3) 상에 배치된다. 이러한 확산 시트(8)는 도광판(6)으로부터 출사된 광을 전면으로 확산시키는 역할을 한다.
복합 프리즘 시트(10)는 확산 시트(8)에 의해 확산된 광을 액정 패널(22, 24)의 배면에 수직되도록 광을 집광한다. 이를 위해, 복합 프리즘 시트(10)는 굴절율이 상이한 적어도 2개의 프리즘 시트를 구비할 수 있다.
양면 테이프(12)는 도광판(6)의 제1 상부면(F2)과 경사면(F4)에 부착되어 FPCB(4)를 도광판(6)의 제1 상부면(F2)과 경사면(F4)에 부착시킨다. 그리고 양면 테이프(12)는 도광판(6)의 경사면(F4)으로부터 도광판(6)의 제2 상부면(F3)까지 연장되어 확산 시트(8)의 끝단부를 도광판(6)의 제2 상부면(F3)에 부착시킨다.
차광 시트(14)는 패널 가이드(20)의 배면에 부착된다. 이러한 차광 시트(14)는 검정색을 갖도록 형성되어, 입광부에서의 핫 스팟을 방지하는 역할을 한다. 참고로, '입광부'는 다수의 LED(2)가 인접한 액정 패널(22, 24)의 테두리 영역을 지시한다.
제1 실시 예는 FPCB(4)를 도광판(6)에 부착시키기 위한 양면 테이프(12)를 확산 시트(8)의 끝단부까지 연장시킴으로써 FPCB(4)의 접촉면적을 증가시키고, FPCB(4)의 들뜸 현상을 방지한다. 그리고 확산 시트(8)의 끝단을 양면 테이프(12)가 고정시킴으로써 차광 시트(14)의 부착공정시 확산 시트(8)의 들뜸 현상을 방지한다. 따라서, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 FPCB(4)와 확산 시트(8)의 들뜸 현상을 방지함으로써 광 효율을 향상시킬 수 있으며, 핫 스팟과 같은 휘도 불균일 문제를 방지할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 양면 테이프(12)의 평면도이다.
도 3a를 참조하면, 양면 테이프(12)는 FPCB(4)가 배치되는 영역(A 영역)에 대응하여 형성되되, 다수의 LED(2)와 오버랩되지 않도록 형성된다. 따라서, 양면 테이프(12)는 다수의 LED(2) 사이에 대응하도록 형성되며, 도광판(6)의 안쪽 방향으로 돌출되는 다수의 돌출부(12a)를 구비한다. 다수의 돌출부(12a)는 도광판(6)의 확산 시트(8)의 끝단부를 도광판(6)의 제2 상부면(F2)에 부착시키기 위해, 도광판(6)의 제1 상부면(F1)으로부터 연장되어 도광판(6)의 경사면(F4) 및 도광판(6)의 제2 상부면(F2)까지 부착된다. 이에 따라, 다수의 돌출부(12a)의 끝단부는 확산 시트(8)의 끝단부와 오버랩되어 확산 시트(8)를 도광판(6)의 제2 상부면(F2)에 부착시킨다. 다수의 돌출부(12a) 각각은 LED(2)로부터 출사된 광의 경로 방해하지 않도록, 도광판(6)의 안쪽 방향으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형태를 갖는 것이 바람직하다.
도 3b를 참조하면, 다수의 돌출부(12a)의 끝단부는 서로 연결될 수 있다. 즉, 양면 테이프(12)는 다수의 돌출부(12a)의 끝단을 서로 연결하는 연결부(12b)를 더 구비할 수 있다. 이때, 연결부(12b)는 확산 시트(8)의 끝단부와 오버랩되도록 형성된다. 이러한 본 발명의 제1 실시 예는 도광판(6)의 제2 상부면(F2)에 대한 확산 시트(8)의 부착력을 더 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
제2 실시 예는 제1 실시 예와 달리 도광판(6)의 상부면에 양면 테이프(12)가 삽입되는 홈(H)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 도 4에 도시된 백라이트 유닛은 도광판(6)이 양면 테이프(12)의 연장부와 확산 시트(8)의 끝단부가 오버랩되는 영역에 대응하여, 제2 상부면(F2)에 양면 테이프(12)가 삽입되는 홈(H)이 형성된다.
이러한 제2 실시 예는 양면 테이프(12)를 통한 확산 시트(8)의 부착시, 양면 테이프(12)로 인한 확산 시트(8)의 끝단부의 들뜸을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
제3 실시 예는 제1 실시 예와 달리 양면 테이프(12)가 색을 갖는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 도 5에 도시된 백라이트 유닛의 양면 테이프(12)는 다수의 돌출부(12a)가 흰색으로 형성된다. 단, 다수의 돌출부(12a)는 확산 시트(8)의 끝단부와 오버랩되는 영역에 대응하여 검정색으로 형성된다. 이 경우, 다수의 돌출부(12a)가 흰색으로 형성됨으로써 LED(2)로부터 출사된 광을 반사시켜 광 효율을 향상시키고, 확산 시트(8)의 끝단부에서의 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
한편, 양면 테이프(12)는 광 효율 향상을 위해 모두 흰색으로 형성될 수 있으며, 휘도 불균일을 방지하기 위해 모두 검정색으로 형성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치는 양면 테이프(12)의 부착 면적을 확장시켜 FPCB(4)와 확산 시트(8)의 들뜸 현상을 방지한다. 이에 따라, 광 효율을 향상시킬 수 있으며, 핫 스팟과 같은 휘도 불균일 문제를 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 제1 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
2: LED 4: FPCB
6: 도광판 8: 확산 시트
10: 복합 프리즘 시트 12: 양면 테이프
14: 차광 시트 16: 반사판
18: 커버 바텀 20: 패널 가이드
22: 상부 기판 24: 하부 기판
26: 탑 커버

Claims (7)

  1. 다수의 발광 다이오드와;
    상기 다수의 발광 다이오드에 구동 신호를 공급하기 위한 가요성 인쇄 회로 기판과;
    상기 다수의 발광 다이오드로부터 제공된 광이 측면을 통해 입사되고, 상기 측면과 인접한 제1 상부면의 두께가 안쪽에 구비된 제2 상부면의 두께보다 두껍고, 상기 제1 및 제2 상부면을 연결하는 경사면이 형성된 도광판과;
    상기 제2 상부면 상에 순차적으로 배치되는 확산 시트 및 복합 프리즘 시트와;
    상기 제1 상부면 및 상기 경사면 상에 부착되어 상기 가요성 인쇄 회로 기판을 상기 제1 상부면 및 상기 경사면에 부착시키는 양면 테이프를 구비하고;
    상기 양면 테이프는 상기 도광판의 안쪽 방향으로 돌출되되, 상기 다수의 발광 다이오드 각각의 사이에 대응하도록 형성된 다수의 돌출부 및 상기 다수의 돌출부의 끝단을 서로 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 다수의 돌출부 각각은 상기 도광판의 안쪽 방향으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형태를 가지며,
    상기 연결부는 상기 확산 시트의 끝단부와 오버랩되어, 상기 확산 시트의 끝단부를 상기 제2 상부면에 부착시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 양면 테이프는
    검정색으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 양면 테이프는
    다수의 돌출부가 흰색으로 형성되고, 연결부는 검정색으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 도광판은
    상기 제2 상부면 상에 위치하는 상기 양면 테이프의 일부 영역이 삽입되는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 액정 패널과;
    상기 액정 패널을 지지하는 패널 가이드와;
    청구항 1 및 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 상기 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛을 수납하는 커버 바텀과;
    상기 액정 패널의 베젤부 및 상기 패널 가이드의 측면부를 감싸며 상기 커버 바텀과 체결되는 탑 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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