KR102113626B1 - 액정표시장치용 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액정표시장치용 백라이트 유닛은 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)가 위치하는 영역의 도광판 입광부를 가리는 한편, LED가 위치하지 않는 영역의 도광판 입광부를 노출시키도록 도광판 입광부 상부에 LED 하우징을 적용함으로써 도광판 입광부에 발생하는 핫 스팟(hot spot)을 개선하기 위한 것으로, 액정패널의 적어도 일측 하부에 설치되어 상기 액정패널에 빛을 공급하는 다수의 LED; 상기 LED의 출광 방향에 설치되며, 상기 LED로부터 공급되는 빛이 입사되는 입광부를 포함하는 도광판; 상기 도광판 하부에 배치되는 반사판; 상기 도광판 상부에 배치되는 다수의 광학시트; 및 상기 LED 상부에 위치하며, 상기 LED와 입광부를 포함하는 상기 도광판의 일측 상면을 덮도록 설치된 LED 하우징(housing)을 포함하며, 상기 LED 하우징은 상기 LED들 사이의 경계영역에 대응하는 부분이 제거되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치용 백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 광원으로 사용하는 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 그 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다.
따라서, 액정표시장치에는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정패널과 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부가 구비된다.
상기 액정패널은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터(color filter) 기판과 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이의 셀갭 내에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.
이때, 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다.
따라서, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
이때, 상기 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하고 외부에서 들어오는 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 장치, 즉 백라이트 유닛(backlight unit)이 요구된다.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 액정표시장치에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하는 액정패널(10), 상기 화소들을 구동하기 위한 구동부(15, 16), 상기 액정패널(10)의 후면에 설치되어 액정패널(10)의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트 유닛 및 상기 액정패널(10)과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 패널 가이드(panel guide)(45)로 구성된다.
이때, 자세히 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(10)은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판과 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이의 셀갭에 형성된 액정층으로 이루어져 있다.
상기 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널(10)에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가하며, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
그리고, 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비된다.
이와 같이 구성된 상기 액정패널(10)의 외측에는 각각 상, 하부 편광판(미도시)이 부착되어 있으며, 상기 하부 편광판은 상기 백라이트 유닛을 경유한 빛을 편광 시키며, 상기 상부 편광판은 상기 액정패널(10)을 경유한 빛을 편광 시킨다.
상기 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도광판(light guide plate)(42)의 일측에 빛을 발생시키는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 어셈블리(30)가 설치되어 있으며, 상기 도광판(42)의 배면에는 반사판(41)이 설치되어 있다.
이때, 상기 LED 어셈블리(30)는 다수의 LED(31)와 상기 LED(31)를 구동하는 LED 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)(32)으로 이루어진다.
상기 LED(31)에서 발광된 빛은 투명한 재질의 상기 도광판(42) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(42)의 배면에 배치된 상기 반사판(41)은 상기 도광판(42)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(42) 상면의 광학시트(43)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판으로 이루어진 액정패널(10)이 패널 가이드(45)를 통해 안착되며, 이러한 액정패널(10)과 패널 가이드(45) 및 백라이트 유닛은 나사(screw)를 통해 하부의 커버 바텀(cover bottom)(50)과 상부의 케이스 탑(case top)(60)에 의해 서로 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다.
현재의 백라이트 유닛의 광원이 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)에서 LED로 변경되면서 도광판의 입광부에서 명, 암부가 교차적으로 발생하는 핫 스팟(hot spot)이 발생함에 따라 백라이트 유닛 및 액정표시장치의 외관 품질에 영향을 주고 있다.
도 2a 및 도 2b는 도광판 입광부에서 발생하는 핫 스팟을 예를 들어 보여주는 사진이다.
이때, 상기 도 2b는 도광판 입광부에서 발생하는 핫 스팟을 예를 들어 보여주는 열 화상 사진이며, 상기 도면들의 아랫부분에 광원인 LED가 위치하고 있다.
상기 도면들을 참조하면, LED 광원의 빛은 직진성이 높아 광원과 광원 사이, 즉 LED와 LED 사이의 밝기 명암 차이와 경계가 극명하게 나타난다. 이 명암 차이는 밝은 부분(명부)과 어두운 부분(암부)이 존재하지만 광원인 LED가 점광원에 기인하여 밝은 부분을 표현해 핫 스팟이라 한다.
이러한 현상은 백라이트 유닛의 재료비 및 소비전력을 감소시키기 위해 LED 수량을 줄이게 되는 경우 LED 간격이 넓어짐에 따라 두드러지게 나타나게 되며, 고객의 고해상도 및 고휘도 요구에 따라 반사율이 높은 반사판을 사용하는 경우에도 두드러지게 나타나게 된다.
이러한 핫 스팟 불량을 개선하기 위해 빛이 입사되는 면, 즉 도광판 입광부에 톱니형태의 세레이션(serration) 처리를 하거나 하부 확산시트에 인쇄를 추가로 하게 되는데, 핫 스팟 발생 시 기존의 세레이션 처리를 수정하는데 많은 시간과 비용이 소요되는 한편, 외관 품위는 개선되나 1.5 ~ 2.3%의 휘도 감소가 발행하게 된다.
또한, 시야각 특성을 고려하여 백라이트 유닛 상부의 광확산 거리를 산출하여 확산시트의 인쇄영역을 설정하는 경우 인쇄 잉크 성분 및 농도에 따라 인쇄 방법 및 위치가 다르게 됨에 따라 설계 검토가 필요한 단점이 있다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛에 있어, 도광판 입광부에 발생하는 핫 스팟(hot spot)을 개선하도록 한 액정표시장치용 백라이트 유닛을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛은 액정패널의 적어도 일측 하부에 설치되어 상기 액정패널에 빛을 공급하는 다수의 LED; 상기 LED의 출광 방향에 설치되며, 상기 LED로부터 공급되는 빛이 입사되는 입광부를 포함하는 도광판; 상기 도광판 하부에 배치되는 반사판; 상기 도광판 상부에 배치되는 다수의 광학시트; 및 상기 LED 상부에 위치하며, 상기 LED와 입광부를 포함하는 상기 도광판의 일측 상면을 덮도록 설치된 LED 하우징(housing)을 포함하며, 상기 LED 하우징은 상기 LED들 사이의 경계영역에 대응하는 부분이 제거되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED 하부에 설치되어 상기 LED를 구동하는 LED 인쇄회로기판을 추가로 포함할 수 있다.
상기 반사판 하부에 배치되는 커버 바텀을 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 커버 바텀은 상기 반사판 하부에 위치하는 평평한 바닥면과 상기 바닥면의 일측으로부터 수직하게 절곡되어 상기 LED의 측면을 감싸는 측면, 그리고 상기 측면으로부터 상기 바닥면과 평행한 방향으로 절곡되어 상기 LED 상부에 놓여지는 상면으로 구성될 수 있다.
상기 LED 하우징은 시트 형태로 흰색을 가질 수 있다.
상기 LED 하우징은 상기 LED들이 위치하지 않는 영역, 즉 상기 LED들 사이의 경계영역에 대응하는 부분의 LED 하우징이 제거되어 있는 한편, 상기 LED들이 위치하는 도광판의 입광부에는 상기 도광판 쪽으로 돌출된 돌출부를 구비할 수 있다.
이때, 상기 LED 하우징은 상기 LED들 사이의 경계영역에 대응하는 부분의 LED 하우징이 제거되어 상기 도광판 입광부가 노출될 수 있다.
상기 LED들의 배치를 따라 돌출된 상기 LED 하우징의 돌출부는 삼각형, 사다리꼴, 반원, 직사각형 또는 오각형 형태를 가질 수 있다.
상기 LED 하우징은 접착 테이프를 통해 그 상부의 상기 커버 바텀의 상면에 부착될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛은 LED가 위치하는 영역의 도광판 입광부를 가리는 한편, LED가 위치하지 않는 영역의 도광판 입광부를 노출시키도록 도광판 입광부 상부에 LED 하우징을 적용함으로써 도광판 입광부에 발생하는 핫 스팟을 개선할 수 있게 된다. 그 결과 백라이트 유닛 및 액정표시장치의 외관 품질이 향상되는 효과를 제공한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조를 개략적으로 나타내는 분해사시도.
도 2a 및 도 2b는 도광판 입광부에서 발생하는 핫 스팟을 예를 들어 보여주는 사진.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 상기 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면 구조를 개략적으로 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 있어, 핫 스팟이 개선된 상태를 예를 들어 보여주는 사진.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 백라이트 유닛의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
그리고, 도 4a 내지 도 4c는 상기 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 평면 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이때, 상기 도 4b는 상기 도 4a에 도시된 백라이트 유닛에 대해 LED 하우징이 제거된 상태를 나타내고 있으며, 상기 도 4c는 상기 도 4a에 도시된 백라이트 유닛에 대해 커버 바텀이 추가된 상태를 예를 들어 나타내고 있다.
도시하지 않았지만, 본 발명에 따른 액정표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하는 액정패널, 상기 액정패널의 후면에 설치되어 액정패널의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트 유닛 및 상기 액정패널과 백라이트 유닛을 수납하여 고정시키는 패널 가이드로 구성된다.
이때, 상기 액정패널은 서로 대향하여 균일한 셀갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판과 어레이 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이의 셀갭에 형성된 액정층으로 구성된다.
상기 컬러필터 기판은 적(red), 녹(green) 및 청(blue)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스, 그리고 상기 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.
상기 어레이 기판은 종횡으로 배열되어 복수개의 화소영역을 정의하는 복수개의 게이트라인과 데이터라인, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 상기 화소영역 위에 형성된 화소전극으로 이루어져 있다. 이때, 인-플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 방식의 액정표시장치의 경우에는 상기 컬러필터 기판 대신에 상기 어레이 기판에 공통전극을 형성하게 된다.
상기와 같은 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가하며, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
그리고, 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비된다.
이와 같이 구성된 상기 액정패널의 외측에는 각각 상, 하부 편광판이 부착되어 있으며, 상기 하부 편광판은 상기 백라이트 유닛을 경유한 빛을 편광 시키며, 상기 상부 편광판은 상기 액정패널을 경유한 빛을 편광 시킨다.
상기 도면들을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 커버 바텀(150) 위에 반사판(141)과 도광판(142)이 차례로 설치되는 한편, 상기 도광판(142)의 적어도 일측에 빛을 발생시키는 다수의 LED(131)를 구비한 LED 어셈블리(130)가 설치되어 있다.
상기 커버 바텀(150)은 상기 반사판(141) 하부에 위치하는 평평한 바닥면(150a)과 상기 바닥면(150a)의 일측으로부터 수직하게 절곡되어 상기 LED 어셈블리(130)의 측면을 감싸는 측면(150b), 그리고 상기 측면(150b)으로부터 상기 바닥면(150a)과 평행한 방향으로 절곡되어 상기 LED(131) 상부에 놓여지는 상면(150c)으로 구성될 수 있다. 이에 따라 상기 커버 바텀(150)의 일측은 그 단면이 "ㄷ"자 형태를 가질 수 있다.
이때, 상기 도 4c에는 상기 커버 바텀(150)의 상면(150c)이 그 양측 일부가 제거된 형태를 가진 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도광판(142)은 상기 LED(131)의 출광 방향에 설치되어 상기 LED(131)에서 발생된 빛을 그 상부의 액정패널(미도시) 방향으로 출사시키게 된다.
상기 LED 어셈블리(130)는 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 LED(131)와 상기 LED(131) 하부에 설치되어 상기 LED(131)를 구동하는 LED 인쇄회로기판(132)으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 도면에는 LED 인쇄회로기판(132)이 LED(131) 하부에 설치되어 있는 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 LED 인쇄회로기판(132)은 상기 LED(131)의 출광 방향과 반대 방향의 LED(131)의 측면이나 상부에 설치될 수도 있다.
상기 LED(131)에서 발광된 빛은 투명한 재질의 상기 도광판(142) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(142)의 배면에 배치된 상기 반사판(141)은 상기 도광판(142)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(142) 상면의 광학시트(143)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
상기 도광판(142)은 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며, 투과율이 좋은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA)로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 광학시트(143)들은 확산시트와 상, 하부 프리즘시트를 포함하며, 보호시트가 추가될 수 있다.
상기 확산시트는 상기 도광판(142)으로부터 입사되는 빛을 분산시킴으로써, 빛이 부분적으로 밀집되어 액정패널에 표시되는 화상에 얼룩이 발생되는 것을 방지하며, 도광판(142)으로부터 입사되는 빛의 각도를 수직하게 굴절시킨다.
상기 상, 하부 프리즘시트는 상기 확산시트로부터 입사되는 빛을 집광하여 액정패널의 전면에 균일하게 분포되도록 한다.
이때, 도면에는 상기 확산시트가 그 상부의 상, 하부 프리즘시트보다 상기 커버 바텀의 상부 쪽으로 더 돌출되도록 형성된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 보호시트는 먼지나 긁힘에 민감한 광학시트(143)들을 보호하고, 백라이트 유닛을 운반하는 경우에 광학시트(143)들의 유동을 방지하는 역할을 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 LED(131)로부터 공급되는 빛이 입사되는 도광판(142)의 입광부에서 발생하는 핫 스팟을 개선하기 위해 상기 LED(131) 상부, 즉 상기 커버 바텀(150)의 상면(150c)과 상기 LED(131) 사이에 소정의 LED 하우징(housing)(120)을 개재시키는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED 하우징(120)은 시트 형태로 흰색이나 그 이외의 색을 가질 수 있다.
상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 하우징(120)은 그 하부의 상기 LED(131)와 입광부를 포함하는 도광판(142)의 일측 상면을 덮도록 직사각형의 형태를 가질 수 있으나, 그 형태나 크기는 다양하게 변경할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LED 하우징(120)은 상기 LED(131)들이 위치하지 않는 영역, 즉 상기 LED(131)들 사이의 경계영역의 도광판(142) 입광부를 노출시키도록 상기 도광판(142) 상부의 LED 하우징(120)을 제거하는 한편, 상기 LED(131)들이 위치하는 도광판(142)의 입광부에는 상기 도광판(142)쪽으로 돌출된 돌출부(120a)를 구비하여 빛을 확산시킴으로써 입광부에서의 빛의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED(131)들의 배치를 따라 돌출된 상기 LED 하우징(120)의 돌출부(120a)는 도시된 삼각형 이외에 사다리꼴, 반원, 직사각형, 오각형 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 LED 하우징(120)의 돌출부(120a)는 상기의 삼각형, 사다리꼴, 반원, 직사각형, 오각형 등의 형상이 혼합되도록 구성될 수 있다.
상기 LED 하우징(120)은 접착 테이프(170a)를 통해 그 상부의 상기 커버 바텀(150)의 상면(150c)에 부착될 수 있다.
도시하지 않았지만, 이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판으로 이루어진 액정패널이 패널 가이드를 통해 안착될 수 있으며, 이러한 액정패널과 패널 가이드 및 백라이트 유닛은 나사(screw)와 같은 다수의 체결수단을 통해 하부의 커버 바텀과 상부의 케이스 탑에 의해 서로 결합되어 액정표시장치를 구성할 수 있다. 다만, 본 발명이 이러한 체결방식에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이때, 상기 도 5에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 LED 하우징, 구체적으로 LED 하우징의 돌출부의 형태를 제외하고는 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛과 동일한 구성으로 이루어져 있다.
즉, 상기 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 커버 바텀(미도시) 위에 반사판(미도시)과 도광판(242)이 차례로 설치되는 한편, 상기 도광판(242)의 적어도 일측에 빛을 발생시키는 다수의 LED(231)를 구비한 LED 어셈블리(230)가 설치되어 있다.
도시하지 않았지만, 상기 커버 바텀은 상기 반사판 하부에 위치하는 평평한 바닥면과 상기 바닥면의 일측으로부터 수직하게 절곡되어 상기 LED 어셈블리(230)의 측면을 감싸는 측면, 그리고 상기 측면으로부터 상기 바닥면과 평행한 방향으로 절곡되어 상기 LED(231) 상부에 놓여지는 상면으로 구성될 수 있다. 이에 따라 상기 커버 바텀의 일측은 그 단면이 "ㄷ"자 형태를 가질 수 있다.
상기 도광판(242)은 상기 LED(231)의 출광 방향에 설치되어 상기 LED(231)에서 발생된 빛을 그 상부의 액정패널(미도시) 방향으로 출사시키게 된다.
상기 LED 어셈블리(230)는 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 LED(231)와 상기 LED(231) 하부에 설치되어 상기 LED(231)를 구동하는 LED 인쇄회로기판(232)으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 도면에는 LED 인쇄회로기판(232)이 LED(231) 하부에 설치되어 있는 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 LED 인쇄회로기판(232)은 상기 LED(231)의 출광 방향과 반대 방향의 LED(231)의 측면이나 상부에 설치될 수도 있다.
전술한 바와 같이 상기 LED(231)에서 발광된 빛은 투명한 재질의 상기 도광판(242) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(242)의 배면에 배치된 상기 반사판은 상기 도광판(242)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(242) 상면의 광학시트(미도시)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
상기 도광판(242)은 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며, 투과율이 좋은 폴리메틸메타크릴레이트로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 광학시트들은 확산시트와 상, 하부 프리즘시트를 포함하며, 보호시트가 추가될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 LED(231)로부터 공급되는 빛이 입사되는 도광판(242)의 입광부에서 발생하는 핫 스팟을 개선하기 위해 상기 LED(231) 상부, 즉 상기 커버 바텀의 상면과 상기 LED(231) 사이에 소정의 LED 하우징(220)을 개재시키는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED 하우징(220)은 시트 형태로 흰색이나 그 이외의 색을 가질 수 있다.
상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 하우징(220)은 그 하부의 상기 LED(231)와 입광부를 포함하는 도광판(242)의 일측 상면을 덮도록 직사각형의 형태를 가질 수 있으나, 그 형태나 크기는 다양하게 변경할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LED 하우징(220)은 상기 LED(231)들이 위치하지 않는 영역, 즉 상기 LED(231)들 사이의 경계영역의 도광판(242) 입광부를 노출시키도록 상기 도광판(242) 상부의 LED 하우징(220)을 제거하는 한편, 상기 LED(231)들이 위치하는 도광판(242)의 입광부에는 상기 도광판(242)쪽으로 돌출된 돌출부(220a)를 구비하여 빛을 확산시킴으로써 입광부에서의 빛의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED(231)들의 배치를 따라 돌출된 상기 LED 하우징(220)의 돌출부(220a)는 사다리꼴 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.
도시하지 않았지만, 상기 LED 하우징(220)은 접착 테이프를 통해 그 상부의 상기 커버 바텀의 상면에 부착될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
이때, 상기 도 6, 도 7에 도시된 본 발명의 제 3, 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛은 LED 하우징, 구체적으로 LED 하우징의 돌출부의 형태를 제외하고는 상기 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛과 동일한 구성으로 이루어져 있다.
즉, 상기 도 6, 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 3, 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛은 커버 바텀(미도시) 위에 반사판(미도시)과 도광판(342, 442)이 차례로 설치되는 한편, 상기 도광판(342, 442)의 적어도 일측에 빛을 발생시키는 다수의 LED(331, 431)를 구비한 LED 어셈블리(330, 430)가 설치되어 있다.
도시하지 않았지만, 상기 커버 바텀은 상기 반사판 하부에 위치하는 평평한 바닥면과 상기 바닥면의 일측으로부터 수직하게 절곡되어 상기 LED 어셈블리(330, 430)의 측면을 감싸는 측면, 그리고 상기 측면으로부터 상기 바닥면과 평행한 방향으로 절곡되어 상기 LED(331, 431) 상부에 놓여지는 상면으로 구성될 수 있다. 이에 따라 상기 커버 바텀의 일측은 그 단면이 "ㄷ"자 형태를 가질 수 있다.
상기 도광판(342, 442)은 상기 LED(331, 431)의 출광 방향에 설치되어 상기 LED(331, 431)에서 발생된 빛을 그 상부의 액정패널(미도시) 방향으로 출사시키게 된다.
상기 LED 어셈블리(330, 430)는 일정 간격을 두고 배치되는 다수의 LED(331, 431)와 상기 LED(331, 431) 하부에 설치되어 상기 LED(331, 431)를 구동하는 LED 인쇄회로기판(332, 432)으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 도면에는 LED 인쇄회로기판(332, 432)이 LED(331, 431) 하부에 설치되어 있는 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 LED 인쇄회로기판(332, 432)은 상기 LED(331, 431)의 출광 방향과 반대 방향의 LED(331, 431)의 측면이나 상부에 설치될 수도 있다.
전술한 바와 같이 상기 LED(331, 431)에서 발광된 빛은 투명한 재질의 상기 도광판(342, 442) 측면으로 입사되고, 상기 도광판(342, 442)의 배면에 배치된 상기 반사판은 상기 도광판(342, 442)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(342, 442) 상면의 광학시트(미도시)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 3, 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛은 LED(331, 431)로부터 공급되는 빛이 입사되는 도광판(342, 442)의 입광부에서 발생하는 핫 스팟을 개선하기 위해 상기 LED(331, 431) 상부, 즉 상기 커버 바텀의 상면과 상기 LED(331, 431) 사이에 소정의 LED 하우징(320, 420)을 개재시키는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED 하우징(320, 420)은 시트 형태로 흰색이나 그 이외의 색을 가질 수 있다.
상기 본 발명의 제 3, 제 4 실시예에 따른 LED 하우징(320, 420)은 그 하부의 상기 LED(331, 431)와 입광부를 포함하는 도광판(342, 442)의 일측 상면을 덮도록 직사각형의 형태를 가질 수 있으나, 그 형태나 크기는 다양하게 변경할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 제 3, 제 4 실시예에 따른 LED 하우징(320, 420)은 상기 LED(331, 431)들이 위치하지 않는 영역, 즉 상기 LED(331, 431)들 사이의 경계영역의 도광판(342, 442) 입광부를 노출시키도록 상기 도광판(342, 442) 상부의 LED 하우징(320, 420)을 제거하는 한편, 상기 LED(331, 431)들이 위치하는 도광판(342, 442)의 입광부에는 상기 도광판(342, 442)쪽으로 돌출된 돌출부(320a, 420a)를 구비하여 빛을 확산시킴으로써 입광부에서의 빛의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED(331, 431)들의 배치를 따라 돌출된 상기 LED 하우징(320, 420)의 돌출부(320a, 420a)는 사다리꼴 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.
도시하지 않았지만, 상기 LED 하우징(320, 420)은 접착 테이프를 통해 그 상부의 상기 커버 바텀의 상면에 부착될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 있어, 핫 스팟이 개선된 상태를 예를 들어 보여주는 사진이다.
상기 도 8을 참조하면, 본 발명에 따라 LED들이 위치하지 않는 상기 도광판 상부의 LED 하우징을 제거하는 한편, 상기 LED들이 위치하는 도광판의 입광부에 돌출부를 구비하여 입광부에서의 빛의 양을 조절함으로써 핫 스팟이 개선된 것을 알 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
120,220,320,420 : LED 하우징 120a,220a,320a,420a : 돌출부
130,230,330,430 : LED 어셈블리 131,231,331,431 : LED
132,232,332,432 : LED 인쇄회로기판
142,242,342,442 : 도광판

Claims (9)

  1. 액정패널의 적어도 일측 하부에 설치되어 상기 액정패널에 빛을 공급하는 다수의 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED);
    상기 LED의 출광 방향에 설치되며, 상기 LED로부터 공급되는 빛이 입사되는 입광부를 포함하는 도광판;
    상기 도광판 하부에 배치되는 반사판;
    상기 도광판 상부에 배치되는 다수의 광학시트;
    상기 LED 상부에 위치하며, 상기 LED와 입광부를 포함하는 상기 도광판의 일측 상면을 덮도록 설치된 LED 하우징(housing); 및
    상기 반사판 하부에 배치되는 커버바텀을 포함하며,
    상기 커버바텀은 상기 반사판 하부에 위치하는 평평한 바닥면과, 상기 바닥면의 일 측으로부터 수직하게 절곡되어 상기 LED의 외부를 감싸는 측면 및 상기 측면으로부터 상기 바닥면과 평행한 방향으로 절곡되어 상기 LED 상부에 배치되는 상면을 포함하고,
    상기 LED 하우징은 상기 LED들 사이의 경계영역에 대응하는 부분이 제거되어 상기 도광판 입광부가 노출되고, 각 상기 LED들의 중심이 위치한 상기 도광판의 입광부쪽으로 돌출된 돌출부를 구비하며, 각 상기 LED들의 상부를 일체로 연결하도록 배치되고, 상기 커버 바텀과 광학시트 하부에 적어도 일부 중첩되도록 배치되며, 접착 테이프를 통해 상기 커버 바텀의 상면 하부에 부착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 LED 하부에 설치되어 상기 LED를 구동하는 LED 인쇄회로기판을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 LED 하우징은 시트 형태로 흰색을 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 LED들의 배치를 따라 돌출된 상기 LED 하우징의 돌출부는 삼각형, 사다리꼴, 반원, 직사각형 또는 오각형 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 유닛.
  9. 삭제
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