KR102544404B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, LED 어셈블리에 LED 얼라이너 댐을 형성하고, LED 얼라이너 댐의 제 1 부분과 제 2 부분에 의하여 도광판을 견고하게 고정하게 된다.
이에 따라, LED로부터 출력되는 빛은 안정적으로 도광판의 입광면에 입사되어 화상의 품질을 향상시키고, LED 하우징을 삭제하여 공정 단순화 및 가격 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치{Backlight Unit And Liquid Crystal Display Device Including The Same}
본 발명은 화상품질이 향상된 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED 얼라이너 댐을 적용한 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 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 광학적 이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현 원리를 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) 유닛이 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 종래 액정표시장치의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, LED를 광원으로 사용한 액정표시장치(1)는 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트 메인(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성된다.
액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층(미도시)을 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 인쇄회로기판(printed circuit board: 29b, 이하, PCB라 함)를 포함한다.　또한, 이러한 PCB(29b)는 LED(29a)로부터 방출되는 열을 외부로 방출시키기 위해 상기 PCB(29b) 후면에 절연층(27)을 개재하여 부착된 형태로 저면으로 연장하며 금속재질로 이루어진 LED 하우징(28)이 구비되어 있다.
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 액정패널(10)의 전면 및 후면에는 빛의 편광방향을 제어하는 편광판(19a, 19b)이 각각 부착되어 있다.
한편, LED 어셈블리(29)는 접착 등의 방법으로 위치가 고정되어 복수개의 LED(29a)로부터 출사되는 빛이 도광판(23) 입광면과 대면되도록 하여야 한다.
이에, 도광판(23)에서는 LED(29a)로부터 입사된 빛이 전반사되면서 계속 진행되는데, 그에 따라 빛이 도광판(23) 내부에서 고르게 확산되어 액정패널(10)에 면광원을 제공할 수 있다.
그러나, 최근에는 도광판(23)의 두께가 슬림(Slim)화되고 있는 추세이며, 기구 공차에 의해서 LED(29a)와 도광판(23)의 얼라인(Align)이 일치되지 않거나, 도광판(23)이 슬림화되어 LED 하우징(28)에 의하여 지지되지 않는 도광판(23)의 입광부 영역에서 휘어짐이 발생하여 LED(29a)와 도광판(23)의 얼라인이 어긋나게 된다.
이에 따라, LED(29a)로부터 출사되는 빛의 일부가 도광판(23)으로 입사되지 못하고 외부로 출사되어 빛샘 및 휘도저하 등이 발생하여, LED 하우징(28)으로는 LED(29a)와 도광판(23)을 견고하게 얼라인하는데 한계가 있다.
또한, LED하우징(28)의 사용으로 인해 제조 비용이 증가하여 가격 경쟁력을 확보하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 얼라이너 댐(Aligner Dam)이 적용된 LED 어셈블리를 이용하여 LED와 도광판의 얼라인을 견고하게 하고, 휘도를 향상시킨 백라이트 유닛 및 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 사각의 테 형상의 서포트메인과 상기 서포트메인 내측에 위치하는 도광판과 상기 도광판의 입광면에 대응하고, PCB와, 상기 PCB 일면에 배치되는 다수의 LED, 그리고 상기 다수의 LED를 둘러싸는 LED 얼라이너 댐을 포함하는 LED 어셈블리와 상기 도광판 상부의 광학시트와 상기 광학시트 상부의 액정패널과 상기 도광판 하부의 커버버툼과 상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 상기 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버를 포함하고, 상기 LED 어셈블리는 제 1 방향으로 연장된 제 1 부분과 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 연장된 제 2 부분을 포함하며, 상기 제 1 부분은 상기 도광판의 입광면과 접촉되며, 상기 제 2 부분은 상기 도광판의 하부면의 일부와 접촉되는 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 제 1 부분은 상기 도광판의 입광면의 일부와 접촉하는 제 1,2 수직부 및 상기 제 1,2 수직부 사이에 상기 제 1 부분을 관통하는 개구부를 포함하며, 상기 개구부는 제 1 경사면과 제 2 경사면을 가지며, 상기 제 2 부분은 제 1,2 수평면 및 상기 제 1,2 수평면을 연결하는 수직면을 가지고, 상기 제 1 수평면은 상기 도광판의 하부면 일부와 접촉할 수 있다.
또한, 상기 제 1, 2 수직부 와 상기 도광판의 입광면 사이에 투명 테이프가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 커버버툼은 상기 도광판의 하부면에 대응되는 제 1 면과 상기 제 1 면에 수직한 제 2 면을 포함하고, 상기 2 수평면은 상기 커버버툼의 상기 제 1 면과 이격되어 배치될 수 있다.
여기서, 상기 LED 얼라이너 댐은 폴리시크로 헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리프탈아미드로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 LED는 칩 스케일 패키지 LED로 이루어질 수 있다.
한편, 도광판과 상기 도광판의 입광면에 대응하고, PCB와, 상기 PCB 일면에 배치되는 다수의 LED, 그리고 상기 다수의 LED를 둘러싸는 LED 얼라이너 댐을 포함하는 LED 어셈블리와 상기 도광판 상부의 광학시트를 포함하고, 상기 LED 어셈블리는 제 1 방향으로 연장된 제 1 부분과 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 연장된 제 2 부분을 포함하며, 상기 제 1 부분은 상기 도광판의 입광면과 접촉되며, 상기 제 2 부분은 상기 도광판의 하부면의 일부와 접촉되는 백라이트 유닛을 제공한다.
여기서, 상기 제 1 부분은 상기 도광판의 입광면의 일부와 접촉하는 제 1,2 수직부 및 상기 제 1,2 수직부 사이에 상기 제 1 부분을 관통하는 개구부를 포함하며, 상기 개구부는 제 1 경사면과 제 2 경사면을 가지며, 상기 제 2 부분은 제 1,2 수평면 및 상기 제 1,2 수평면을 연결하는 수직면을 가지고, 상기 제 1 수평면은 상기 도광판의 하부면 일부와 접촉할 수 있다.
또한, 상기 제 1, 2 수직부 와 상기 도광판의 입광면 사이에 투명 테이프가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 LED 얼라이너 댐은 폴리시크로 헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리프탈아미드로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 LED는 칩 스케일 패키지 LED로 이루어질 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에서는, LED 얼라이너 댐(Aligner Dam)을 이용하여 LED와 도광판의 얼라인을 보다 견고하게 하여 빛샘을 방지하고, 휘도를 향상시킬 수 있다.
또한, 기존의 LED 하우징을 삭제할 수 있어 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 액정표시장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LED 얼라이너 댐의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 종래 액정표시장치에서 핫 스팟이 발생된 모습을 나타낸 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예의 액정표시장치에서 핫 스팟이 개선된 모습을 나타낸 도면이다,
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치(100)는 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 좀 더 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 제 1 또는 제 2 기판(112, 114)에 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(129b)와, 다수개의 LED(129b)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129a)를 포함한다.
이때, 다수의 LED(129b)는 RGB의 색을 모두 발하거나 백색을 발하는 LED칩(미도시)을 포함하여, 도광판(123)의 입광면을 향하는 전방으로 백색광을 발한다. 한편, 다수의 LED(129b)는 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(129b)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수도 있다.
한편, LED(129b)는 발광소자로써 사용시간에 따라 온도가 급격히 상승되고, 이러한 온도상승은 LED(129b)의 수명 및 휘도변화를 수반하는 특징을 갖는다.
이에, 본 발명의 LED(129b)는 칩 스케일 패키지(CSP, Chip Scale Package) LED로 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 도광판(123)으로 빛을 입사시킬 수 있는 다양한 광원이 적용될 수 있다.
CSP LED(129b)는 패키지틀을 만들지 않고 LED 칩 위에 바로 형광체를 도포하거나 형광체 필름을 이용하여 제조되기 때문에 형광체 예를 들어 노란색 형광체가 그대로 노출될 수 있고, 백색의 외곽 패키지 틀이 없기 때문에, 기존 발광 소자 패키지와 비교하여 소형이며, 높은 밀도 형성이 가능하여 비용을 낮출 수 있고, 간단한 공정과 열저항 능력 및 색상의 균일도가 높은 장점을 가지고 있다.
이에, 본 발명의 백라이트 유닛(120)에는 CSP LED(129b)를 광원으로 사용하여 LED 하우징(도1의 28)을 삭제하여도 방열문제를 해결할 수 있다.
이하, 본 발명의 광원으로써, LED(129b)는 CSP LED를 전제로 설명하도록 한다.
또한, 본 발명은 LED 얼라이너 댐(Aligner Dam)(129c)을 구비하고 있어 기존에 LED 하우징(도1의 28)을 통하여 도광판(123)의 입광면과 LED(129b)를 얼라인하는 것보다 견고하게 도광판(123) 입광면을 LED(129b)에 얼라인할 수 있다.
따라서, LED 얼라이너 댐(129c)을 구비하여 백라이트 유닛(120) 및 액정표시장치(100)의 화상의 품질을 향상시킴과 동시에 LED 하우징(도1의 28)을 삭제하여 제조비용을 절감하여 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.
LED 얼라이너 댐(129c)에 대해서는, 차후 좀 더 자세히 살펴보도록 하겠다.
다수의 LED(129b)로부터 출력되는 빛이 입사되는 도광판(123)은 LED(129b)로부터 입사된 빛이 여러 번의 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 열압착방식으로 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 제 1 면(150a) 및 이의 가장자리가 수직하게 상향 절곡된 제 2 면(150b)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(129a) 상에 LED(129b)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 백라이트 유닛(120) 및 액정표시장치(100)는 LED 어셈블리(129)에 구비된 LED 얼라이너 댐(129c)에 의하여 LED(129b)로부터의 출력되는 빛을 효율적으로 도광판(123)의 입광면에 입사시키므로 화상품질이 향상됨과 동시에 제조비용을 절감하여 가격 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LED 얼라이너 댐의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 도 3 및 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 LED 에셈블리(129)의 구조를 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 LED 어셈블리(129)는 PCB(129a)와 PCB(129a) 상에 실장되는 LED(129b)와 LED(129b)를 둘러싸는 LED 얼라이너 댐(129c)으로 이루어질 수 있다.
PCB(129a)는 중앙의 제 1 영역(203)과 제 1 영역(203)을 둘러싸는 제 2 영역(205)으로 이루어질 수 있다. 여기서, PCB(129a)의 제 1 영역(203)에는 다수의 LED(129b)가 이격되어 실장되고, PCB(129a)의 제 2 영역(205)에는 LED 얼라이너 댐(129c)이 배치될 수 있다.
또한, PCB(129a)의 제 1 영역(203)에 이격되어 실장되는 LED(129b)는 전술한 바와 같이, 칩 스케일 패키지(CSP, Chip Scale Package) LED로 구성될 수 있다.
이러한, LED(129b)는 패키지틀을 만들지 않고 LED 칩 위에 바로 형광체를 도포하거나 형광체 필름을 이용하여 제조되기 때문에 형광체 예를 들어 노란색 형광체가 그대로 노출될 수 있고, 백색의 외곽 패키지 틀이 없기 때문에, 기존 발광 소자 패키지와 비교하여 소형이며, 높은 밀도 형성이 가능하여 비용을 낮출 수 있고, 간단한 공정과 열저항 능력 및 색상의 균일도가 높은 장점을 가지고 있다.
한편, PCB(129a)의 제 2 영역(205)에는 LED 얼라이너 댐(129c)이 배치될 수 있다. 즉 PCB(129a)상의 제 1 영역(203)에 실장된 다수의 LED(129b)를 둘러싸며 LED 얼라이너 댐(129c)이 안착되어 LED 어셈블리(129)를 정의할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 LED 얼라이너 댐에 대하여 좀 더 자세히 살펴본다.
여기서, LED 얼라이너 댐(129c)은 PCB(129a)에 안착되는 LED 얼라이너 댐(129c)의 면을 배면, 이와 반대되는 LED 얼라이너 댐(129c)의 면을 전면이라고 한다.
LED 얼라이너 댐(129c)은 제 1 방향 즉, 수직방향으로 연장된 제 1 부분(240)과 제 1 방향에 수직한 제 2 방향 즉, 수평방향으로 연장된 제 2 부분(250)으로 구성될 수 있다.
여기서, 제 1 부분(240)은 제 1 수직부(V1)와 개구부(H) 및 제 2 수직부(V2)를 포함하는 것이 특징이다.
제 1 수직부(V1)는 배면으로는 PCB(129a)와 접촉하며 전면으로는 다수의 광학시트(121) 일측면 및 도광판(123)의 입광면(123a) 일부와 접촉할 수 있다.
개구부(H)는 제 1 부분(240)을 관통하여 형성되며, 개구부(H)는 LED 얼라이너 댐(129c)의 배면에서 전면으로 갈수록 면적이 크게 형성될 수 있다.
또한, 개구부(H)는 마주보는 한 쌍의 제 1 경사면(233)과 한 쌍의 제 2 경사면(234)을 가질 수 있다.
여기서, 제 1 경사면(233)은 개구부(H)의 단축방향에 형성된 상하 경사면이고, 제 2 경사면(234)은 개구부(H)에 장축방향에 형성된 좌우 경사면일 수 있다.
또한, 제 1 경사면(233)과 제 2 경사면(234)은 평면 또는 곡률을 갖는 곡면으로 이루어질 수 있다.
따라서, 단축방향에 형성된 상하 경사면인 제 1 경사면(233)과 장축 방향에 형성된 좌우 경사면인 제 2 경사면(234)을 통하여 역사다리꼴 형상의 개구부(H) 또는 곡률을 가지며 LED 얼라이너 댐(129c)의 배면에서 전면으로 갈수록 면적이 커지는 형상의 개구부(H)를 형성할 수 있다.
또한, LED 얼라이너 댐(129c)의 배면에는 개구부(H)를 통하여 다수의 LED(129b)가 이격되어 실장되는 PCB(129a)의 제 1 영역(203)이 노출되며, LED 얼라이너 댐(129c)의 전면에는 개구부(H)와 도광판(123)의 입광면(123a)이 대응될 수 있다.
여기서, LED(129b)로부터 출력되는 빛을 제 1 경사면(233)과 제 2 경사면(234)은 반사성질을 가지는 매질로 제작될 수 있다.
따라서, LED(129b)의 실장된 면을 제외한 모든 면에서 출력되는 빛은 제 1 경사면(233)과 제 2 경사면(234)을 통하여 반사되어 도광판(123)의 입광면(123a)에 전달할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 LED(129b)의 경우, 제 1 경사면(233)과 제 2 경사면(234)을 가지는 개구부(H)를 통하여 LED(129b)로부터의 출력되는 빛을 효율적으로 도광판(123)의 입광면(123a)으로 반사시키고, 외부로 빛이 새어나가는 것을 방지하여 화상품질은 향상시킬 수 있게 된다.
제 2 수직부(V2)는 배면으로는 PCB(129a)와 접촉하며 전면으로는 도광판(123)의 입광면(123a)의 일부와 접촉한다.
여기서 제 1 수직부(V1)와 제 2 수직부(V2)의 두께는 LED(129b)의 높이보다 더 높게 형성되어 도광판(123)의 입광면(123a)이 LED(129b)와 충돌하지 않게 된다.
한편, 도광판(123)의 입광면(123a)의 면적과 개구부(H)의 면적의 차이는 미세하므로, 도광판(123)의 입광면(123a)이 제 1 수직부(V1) 또는 제 2 수직부(V2)의 어느 한 곳으로 치우치게 되면, 개구부(H)가 도광판(123)의 입광면(123a)에 의하여 가려지지 않게 되고, 이에 따라, 도광판(123)의 입광면(123a) 이외의 영역으로 빛이 누설되어 휘도 저하를 가져오게 된다.
따라서, 개구부(H)와 도광판(123)의 입광면(123a)이 견고하게 얼라인 되어야 한다.
이에, 본 발명의 LED 얼라이너 댐(129c)은 제 2 부분(250)을 포함하고 있어서, 개구부(H)와 도광판(123)의 입광면(123a)이 어긋나 빛이 외부로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
이에 대해 좀 더 자세히 살펴보면, 제 2 부분(250)은 PCB(129a)와 접촉하는 제 2 부분(250)의 면을 배면, 이에 반대되는 제 2 부분의 면을 전면이라 한다.
제 2 부분(250)은 제 1 수평면(B1)와 제 2 수평면(B2) 및 수직면(B3)으로 이루어질 수 있다.
제 1 수평면(B1)은 제 2 수직부(V2)와 수직하게 만나는 형태로 이루어질 수 있다.
제 1 수평면(B1)은 도광판(123)의 하부면(123b)의 일부와 접촉하여 도광판(123)을 지지할 수 있다.
여기서, 제 1 수평면(B1)은 도광판(123)을 안정적으로 지지하기 위하여 제 1 수평면(B1)과 도광판(123)의 하부면(123b)의 중첩 길이 1mm 에서 2mm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이는, 제 1 수평면(B1)의 길이가 1mm 보다 작으면 도광판(123)을 안정적으로 지지할 수 없고, 공정상의 이유, 일 예로 사출성형으로 제 1 수평면(B1)을 형성하는 경우 제 1 수평면(B1)의 길이를 2mm이상으로 형성하기는 어렵다.
제 2 부분(250)의 제 2 수평면(B2)은 커버버툼(150)의 제 1 면(150a)과 대면하며, 커버버툼(150)의 제 1 면(150a)과 소정거리 이격되어 배치된다.
이는 제 2 수평면(B2)이 커버버툼(150)의 제 1 면(150a)과 밀착되는 경우, 커버버툼(150)의 공정오차에 따라 커버버툼(150)의 제 1 면(150a)의 두께에 ±300mm의 오차가 발생하는 바, 이러한 오차에 따라 도광판(123)의 입광면(123a)과 개구부(H)의 얼라인이 어긋나는 문제가 발생될 수 있으므로 이를 방지하고 견고한 얼라인을 유지하기 위함이다.
제 2 부분(250)의 수직면(B3)은 제 1 수평면(B1)과 제 2 수평면(B2)을 수직하게 연결하는 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 제 1 수평면(B1), 제 2 수평면(B2), 수직면(B1, B2, B3)을 포함하는 전면과 PCB(129a)와 접촉하는 배면으로 정의되는 제 2 부분(250)은 PCB(129a)의 길이방향을 따라 바(BAR)형태로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 도광판(123)의 입광면(123a)과 개구부(H)를 얼라인 시키기 위해 도광판(123)의 하부면(123a)을 지지하는 다양한 형태일 수 있다.
그리고, LED 얼라이너 댐(129c)은 반사성질을 가지는 매질로 제작될 수 있다. 예를 들면 폴리시크로 헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(Poly Cyclohexylene dimethylene Terephthalate:PCT)나 폴리프탈아미드(Polypthalamide:PPA)로 제작될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 서포트 메인(130)은 측면(130a)과 안착부(130b)로 이루어진다. 측면(130a)은 커버버툼(150)의 제 2 면(150b)과 접촉하며 커버버툼(150)의 외측을 감싸는 형태로 이루어지며, 안착부(130b)는 측면(130a)에 수직만나는 형태로 이루어지며, 안착부(130b)의 상부에는 액정패널(110)이 안착될 수 있다.
여기서, 측면(130a)에서 안착부(130b)가 수직하게 만나는 영역 상부로 액정패널을 고정시키기 위한 돌출부(130c)가 형성될 수 있다. 이 돌출부(130c)에 의하여 액정패널(110)의 유동을 방지할 수 있다.
또한, 안착부(130b)에는 액정패널(110)이 안착되는 상부와 이와 반대되는 하부로 구분될 수 있고, 안착부(130b)의 하부에는 다수의 광학시트(121)와 도광판(123)을 고정시키기 위한 고정부(130d)가 구비될 수 있다.
한편, 다수의 광학시트(121)와 도광판(123)은 접촉되어 배치될 수 있다.
또한, 고정부(130d)는 다수의 광학시트(121)와 도광판(123)을 하부에서 지지하는 제 1 수평면(B1)과 대응하여 배치될 수 있다.
즉, 다수의 광학시트(121)와 도광판(123)의 하부는 LED 얼라이너 댐(129c)에 형성된 제 1 수평면(B1)에 의하여 고정되고, 상부는 서포트 메인(130)의 고정부(130d)에 의하여 고정시켜 다수의 광학시트(121) 및 도광판(123)의 상하 유동을 방지할 수 있다.
한편, 서포트 메인(130)의 고정부(130d)는 도광판(123)의 하부면(123b)을 지지하는 제 1 수평면(B1)에 대응되는 다수의 광학시트(121) 상부에 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 백라이트 유닛(120)과 액정패널(110)의 안정적인 체결을 위하여 탑케이스(140)의 상부면의 길이와 서포트 메인(130)의 안착부(130b)의 길이를 일치시키는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제 1 수직부(V1)와 제 2 수직부(V2)에 접착 테이프를 붙이고 다수의 광학시트(121) 의 일측면 및 도광판(123)의 입광면(123a)을 접착시킬 수 있다.
즉, 실리콘 소재의 투명 테이프를 제 1 수직부(V1)와 제 2 수직부(V2)에 붙이고 다수의 광학시트(121)의 일측면 및 도광판(123)의 입광면(123a)을 접착시켜 유동을 방지할 수 있다.
이 경우, 다수의 광학시트(121) 및 도광판(123)의 상하 유동 및 좌우 유동도 방지할 수 있다.
이와 같이, 제 2 부분(250)의 제 1 수평면(B1)상에 도광판(123)의 하면부(123b)가 안착된 상태로, 서포트 메인(130)의 고정부(130d)로 다수의 광학시트(121) 및 도광판(123)의 상부를 고정시켜서 상하 유동을 방지하고, 제 1 수직부(V1) 및 제 2 수직부(V2)에 투명 접착 테이프를 배치하여 다수의 광학시트(121)의 일측면 및 도광판(123)의 입광면(123a) 일부를 접착시켜 상하 유동뿐만 아니라 좌우 유동도 방지할 수 있다.
이에 따라, 도광판(123)의 입광면(123a)이 고정되어, 개구부(H)로부터 출력되는 빛을 도광판(123)의 입광면(123a)으로 안정적으로 입사시킬 수 있게 된다.
한편, 제 2 부분(250)과 도광판(123) 하부면(123b) 사이에 반사판(125)이 배치될 수 있다. 즉, 반사판(125)이 도광판(123)의 하부면(123b)에 배치되어 도광판(123)의 하부면(123b)을 통과한 광을 액정패널(110) 쪽으로 반사시키는 작용을 하여 광의 휘도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 LED(129b)는 실장된 영역을 제외한 나머지 모든 면에서 빛이 출광되므로 제 1 경사면(233)과 제 2 경사면(234)으로 이루어진 역사다리꼴 형상의 개구부(H)를 형성하여 LED(129b)의 측면에서 출광되는 빛을 효율적으로 도광판(123)의 입광부(123a)로 향하게 하고, 도광판(123)의 상하좌우 유동을 방지하므로 개구부(H)와 입광면(123a)을 안정적으로 얼라인할 수 있어 화상의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 6는 종래 액정표시장치에서 핫 스팟이 발생된 모습을 나타낸 사진이다.
전술한 바와 같이, 커버버툼(도 1의 50)의 공정오차에 따라 커버버툼(도1의 50)의 두께에 ±300mm의 오차를 가지고, LED 하우징(도1의 28)은 커버버툼(도1의 50)에 접촉되어 있으므로, LED 하우징(도1의 28)으로는 LED(도1의29a)와 도광판(도1의 23)을 견고하게 얼라인(Align)하는데 한계가 있다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 도광판(도1의 23)의 입광면과 LED(29a)의 얼라인이 어긋나게 되어 LED(29a)로부터 출력되는 빛이 도광판(도1의 23)의 입광면에 입사되지 않고, 도광판(도1의 23) 외측으로 누설되어 휘도 저하 및 핫 스팟이 발생하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예의 액정표시장치에서 핫 스팟이 개선된 모습을 나타낸 도면이다,
도 3 및 도 4 와 도 5를 참조하면, 본 발명은 LED 얼라이너 댐(129c)의 제 1 수평부(B1)에 도광판(123)을 안착시킴과 동시에 도광판(123)의 입광면(123a)을 개구부(H)에 견고하게 얼라인시켜 LED(129b)로부터 출력되는 빛을 도광판(123)의 입광면(123a)에 안정적으로 입사시킴으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 핫 스팟이 개선된 모습을 볼 수 있다.
또한, LED 하우징(도 1의 28)을 삭제하여 공정을 단순화하고, 제조비용을 절감하여 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
110: 액정패널 112: 제 1 기판
114: 제 2 기판 120: 백라이트 유닛
121: 광학시트 123:도광판
123a: 도광판의 입광면 123b: 도광판의 하부면
125: 반사판 129: LED 어셈블리
129a: PCB 129b: LED
129c: LED 얼라이너 댐 130: 서포트메인
130a: 측면 130b: 안착부
130c: 돌출부 130d: 고정부
140: 탑커버 150: 커버버툼
150a: 제 1 면 150b: 제 2 면

Claims (11)

  1. 사각의 테 형상의 서포트메인과;
    상기 서포트메인 내측에 위치하는 도광판과;
    상기 도광판의 입광면에 대응하고, PCB와, 상기 PCB 일면에 배치되는 다수의 LED, 그리고 상기 다수의 LED를 둘러싸는 LED 얼라이너 댐을 포함하는 LED 어셈블리와;
    상기 도광판 상부의 광학시트와;
    상기 광학시트 상부의 액정패널과;
    상기 도광판 하부의 커버버툼과;
    상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 상기 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버
    를 포함하고,
    상기 LED 어셈블리는 상기 도광판의 입광면에 평행한 제 1 방향으로 연장된 제 1 부분과 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 연장된 제 2 부분을 포함하며,
    상기 제 1 부분은 상기 도광판의 입광면과 접촉되며, 상기 제 2 부분은 상기 도광판의 하부면의 일부와 접촉되는
    액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 상기 도광판의 입광면의 일부와 접촉하는 제 1,2 수직부 및 상기 제 1,2 수직부 사이에 상기 제 1 부분을 관통하는 개구부를 포함하며,
    상기 개구부는 제 1 경사면과 제 2 경사면을 가지며,
    상기 제 2 부분은 제 1,2 수평면 및 상기 제 1,2 수평면을 연결하는 수직면을 가지고,
    상기 제 1 수평면은 상기 도광판의 하부면 일부와 접촉하는
    액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 수직부 와 상기 도광판의 입광면 사이에 투명 테이프가 배치된 액정표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버버툼은 상기 도광판의 하부면에 대응되는 제 1 면과 상기 제 1 면에 수직한 제 2 면을 포함하고,
    상기 제 2 수평면은 상기 커버버툼의 상기 제 1 면과 이격되어 배치되는
    액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 얼라이너 댐은 폴리시크로 헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리프탈아미드로 이루어지는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED는 칩 스케일 패키지 LED로 이루어지는 액정표시장치.
  7. 도광판과;
    상기 도광판의 입광면에 대응하고, PCB와, 상기 PCB 일면에 배치되는 다수의 LED, 그리고 상기 다수의 LED를 둘러싸는 LED 얼라이너 댐을 포함하는 LED 어셈블리와;
    상기 도광판 상부의 광학시트
    를 포함하고,
    상기 LED 어셈블리는 상기 도광판의 입광면에 평행한 제 1 방향으로 연장된 제 1 부분과 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 연장된 제 2 부분을 포함하며,
    상기 제 1 부분은 상기 도광판의 입광면과 접촉되며, 상기 제 2 부분은 상기 도광판의 하부면의 일부와 접촉되는
    백라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 상기 도광판의 입광면의 일부와 접촉하는 제 1,2 수직부 및 상기 제 1,2 수직부 사이에 상기 제 1 부분을 관통하는 개구부를 포함하며,
    상기 개구부는 제 1 경사면과 제 2 경사면을 가지며,
    상기 제 2 부분은 제 1,2 수평면 및 상기 제 1,2 수평면을 연결하는 수직면을 가지고,
    상기 제 1 수평면은 상기 도광판의 하부면 일부와 접촉하는
    백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 수직부 와 상기 도광판의 입광면 사이에 투명 테이프가 배치된
    백라이트 유닛.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 LED 얼라이너 댐은 폴리시크로 헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리프탈아미드로 이루어지는 백라이트 유닛.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 LED는 칩 스케일 패키지 LED로 이루어지는 백라이트 유닛.
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