KR20060058596A - 백라이트 유닛 어셈블리 - Google Patents

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김영준
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Abstract

백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다. 상기 장치는 반사판을 구비한다. 상기 반사판 상에 도광판이 위치한다. 상기 도광판의 측면에 광원부가 위치하며, 상기 광원부의 광출사면은 경사를 이룬다. 이로써, 광원부에서 발생되는 빛이 새어나가는 손실을 막고, LCD 패널로 입사되는 빛의 양을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있다.
백라이트 유닛 어셈블리, LED, 모듈 프레임, FPCB,

Description

백라이트 유닛 어셈블리{Back Light Unit Assembly}
도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 측면도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 측면도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 측면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 사시도 및 단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 사시도 및 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300, 400, 500 : 백라이트 유닛 어셈블리
110, 210 : 반사판
120, 220, 320, 420, 520 : 도광판
130, 230, 330, 430, 530 : 광원부
450, 550 : 모듈 프레임
본 발명은 백라이트 유닛 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원부의 광출사면이 경사를 이루는 백라이트 유닛 어셈블리에 관한 것이다.
평판표시장치 중에서도 LCD(Liquid Crystal Display)는 액체의 유동성과 결정의 광학적 성격을 겸비하는 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키는 장치로서, 종래 음극선관(Cathode Ray Tube)에 비해 소비전력이 낮고, 경량, 박형이 용이하며 대형화 및 고정세화가 가능하여 널리 사용되고 있다.
일반적으로 LCD 모듈 구조는 크게 3개의 유닛(Unit)으로 구성된다. 즉, 두 개의 기판 사이에 액정이 주입된 LCD 패널과, 상기 LCD 패널을 구동시키기 위한 드라이버 LSI 및 각종 회로소자가 부착된 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)을 포함한 구동회로부와, 백라이트(Backlight)를 포함한 백라이트 유닛 어셈블리(Back Light Unit Assembly)로 구성된다.
도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 측면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 백라이트 유닛 어셈블리(100)는 반사판(110), 도광판(120), 광원부(130) 및 광학필름(도시하지 않음) 등으로 구성된다.
상기 광원부(130)로는 종래에는 형광램프를 주로 사용하였으나, 고휘도 및 정확한 색 재현이 가능한 LED(Light Emitting Diode)와 같은 점광원이 대체광원으로서 각광받고 있다. 상기 광원부(130)는 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board, 도시되지 않음)에 부착되어 구동된다.
상기 광원부(130) 측면에 상기 도광판(120)이 위치하고 있다. 상기 도광판(120)은 상기 광원부로부터 조사된 광을 액정표시장치 패널(도시하지 않음)에 고르게 분산시키는 역할을 한다.
상기 도광판(120)은 상기 반사판(110) 상에 위치한다. 상기 반사판(110)은 상기 광원부(130)에서 발생된 빛이 상기 도광판(120) 내부로 입사되도록 한다.
또한, 도시되지는 않았으나 상기 도광판(120) 상에 확산판 등 다양한 종류의 광학시트를 개재할 수 있다.
상기한 바와 같이, 종래에는 형광램프 광원으로 사용하였으나, 근래에는 LED를 광원으로 사용하여 액정표시장치의 시인성(visibility) 및 휘도(brightness)를 향상시키고 있다.
여기에서, 상기 백라이트 유닛 어셈블리(100)를 조립하는 과정에서, 상기 광원부(130)와 도광판(120) 사이에 공간이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 광원부(130)와 도광판(120) 사이에 발생한 공간으로 인하여 상기 광원부(130)에서 발생한 빛이 상기 도광판(120)으로 입사되지 않고 외부로 새어나가는 손실이 발생할 수 있다. 또한, 상기 도광판(120)과 같은 평판형 도광판(120)인 경우에는 상기 광원부(130)에서 발생되는 직광(a) 즉, 광출사면에 수직 방향으로 진행하는 빛은 액정표시장치 패널로 입사되지 못하고 소실되어 휘도가 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광원부에서 발생되는 빛이 새어나가는 손실을 막고, LCD 패널로 입사되는 빛의 양을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명은 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다. 상기 장치는 반사판을 구비한다. 상기 반사판 상에 도광판이 위치한다. 상기 도광판의 측면에 광원부가 위치하며, 상기 광원부의 광출사면은 경사를 이룬다. 이로써, 광원부에서 발생되는 빛이 새어나가는 손실을 막고, LCD 패널로 입사되는 빛의 양을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있다.
상기 광원부는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)에 의해 고정될 수 있으며, 상기 FPCB는 상기 반사판을 기준으로 하여 10 내지 45°의 경사를 이루는 것이 바람직하다.
상기 광원부의 광출사면은 상기 반사판을 기준으로 하여 45 내지 80°를 이루는 것이 바람직하다.
상기 광원부에서 발생하는 빛이 입사되는 상기 도광판의 입사면은 상기 광원부의 광출사면과 평행을 이루는 것이 바람직하다.
상기 광원부로서 LED(Light Emmiting Diode) 또는 EL(Electro Luminescence)소자를 구비할 수 있으며, 상기 LED는 복수개의 LED가 배열된 LED 어레이(array)일 수 있다.
또한, 상기 반사판 상에 위치하는 개구부가 형성된 모듈 프레임을 더욱 포함할 수 있으며, 상기 모듈 프레임의 개구부를 통하여 상기 반사판 상에 도광판이 위 치하고, 상기 반사판 상에서 상기 도광판 측면에 광원부가 위치할 수 있다.
또한, 상기 장치는 반사판을 구비한다. 상기 반사판 상에 개구부가 형성된 모듈 프레임이 위치한다. 상기 모듈 프레임의 개구부를 통하여 상기 반사판 상에 도광판이 위치한다. 상기 도광판의 측면에서 상기 모듈 프레임 상에 개재되는 광원부를 포함한다.
상기 광원부가 개재되는 상기 모듈 프레임의 면은 경사를 이룰 수 있으며, 상기 반사판을 기준으로 하여 10 내지 45°를 이루는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 측면도이다. 상기 백라이트 유닛 어셈블리(200)는 반사판(110), 도광판(220), 및 광원부(230)를 구비하고 있으며, 도시하지 않았으나 상기 도광판(220) 상에 광학시트를 구비할 수 있다.
본 발명에서 예시하고 있는 상기 백라이트 유닛 어셈블리(200)는 액정표시장치 가운데에서도 FS(Field Sequential)-LCD을 구현하는 백라이트 유닛 어셈블리에 관한 것이다. 일반적으로, TFT LCD가 컬러필터를 사용하여 R, G, B(적색, 녹색, 청색)를 내는 3개의 화소를 묶어 하나의 픽셀을 구성하는 데 반해 상기 FS-LCD는 단일 화소를 한 픽셀로 사용하는 것이 특징이다. 이에 따라, 상기 FS-LCD는 해상도 와 색 재현성이 뛰어나고 반응속도가 빨라 동영상 구현에 적합한 것으로 평가되고 있다.
상세히 살펴보면, 광원부(230)가 구비되어 있다. 상기 광원부(230)의 광원으로서 LED(Light Emitting Diode) 또는 EL소자를 이용할 수 있다. 상기한 바와 같이, FS-LCD는 단일 화소를 한 픽셀로 사용하기 때문에 R, G, B(적색, 녹색, 청색)를 발광시킬 수 있는 LED 또는 EL소자를 이용할 수 있다.
본 실시예에서는 LED를 이용하여 백라이트 유닛 어셈블리(200)를 구성하고 있다. 상기 LED는 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광현상을 이용한 것으로서, 종래 사용하던 형광램프에 비해 소형이고, 수명은 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다. 또한, 발광효율이 높고 저전류에서 고출력을 얻을 수 있으며, 응답속도가 빠르다.
상기 LED를 사용한 백라이트 유닛 어셈블리는 복수개의 적색, 녹색, 청색(이하, R, G, B라 함) 각각의 단색광원이 일렬로 이루어진 LED 어레이(array)를 사용할 수 있다.
상기 광원부(230)는 FPCB(140)에 부착되어 고정될 수 있으며 또한, 구동될 수 있다. 상기 광원부(230)가 부착된 FPCB(140)는 테이프를 이용하여 액정표시장치 패널(도시하지 않음) 하부에 고정될 수 있다.
도광판(220)은 상기 광원부(230) 측면에 위치하고 있으며 또한, 상기 반사판(110) 상에 형성되어 있다.
상기 광원부(230)에서 발생한 빛은 상기 도광판의 입사면(220a)으로 입사되 어 들어간다. 상기 도광판(220)으로 입사된 빛들은 도광판(220)의 외벽에서 반사되어 상기 도광판(220)의 하부면으로 진행한다. 상기 도광판(220)의 하부면에는 빛의 진행방향을 수직방향으로 유도하는 구조물들이 형성되어 있어, 상기 도광판(220) 상부에 위치하는 액정표시장치 패널(도시하지 않음)로 보낸다. 상기 도광판(220)이 아닌 반사판(110)으로 먼저 입사되는 빛도 상기 반사판(110)에서 반사되어 상기 도광판(220)으로 입사된다.
이때, 상기 광원부(230)의 광출사면(230a)은 일정한 각도(θ)로 경사를 이루고 있다. 상기 광원부(230)는 상기 LED 및 상기 LED를 봉지하는 수지로 이루어 질 수 있고, 상기 LED 및 봉지수지를 칩에 수납하여 형성할 수 있다. 따라서, 상기 광원부(230)의 광출사면(230a)이 일정한 각도(θ)를 갖도록 상기 칩을 가공하여 형성할 수 있다. 상기 광원부(230)의 광출사면(230a)의 경사는 상기 반사판(110)을 기준으로 하여 45 내지 80°를 이루는 것이 바람직하다. 이로써, 상기 광원부(230)에서 발생되는 새어나가는 손실을 방지할 수 있다.
또한, 상기 광원부(230)에서 발생되는 직광(a) 즉, 광출사면(230a)에 수직 방향으로 진행하는 빛(a)의 경우에도, 상기 도광판(220)의 하부면에서 반사되어 액정표시장치 패널로 입사될 수 있다. 즉, 상기 도광판(220)을 통과하여 액정표시장치 패널로 입사되는 빛의 양을 증가시킴으로써 휘도를 향상시킬 수 있다.
다시말하여, 본 발명과 같은 평면형 도광판(220)을 사용하여 쐐기형(wedgy) 도광판을 사용한 것과 같은 효과를 나타낼 수 있다.
이때, 상기 도광판(220)의 입사면(220a)도 경사를 이루고 있는바, 상기 광원 부(230)의 광출사면(230a)과 평행하게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 백라이트 유닛 어셈블리의 조립공정 중에 발생할 수 있는 상기 도광판(220)과 상기 광원부(230) 사이의 틈을 줄일 수 있다.
상기 도광판(220) 상에 광학시트(도시하지 않음)가 위치할 수 있다. 상기 광학시트로서 확산판 또는 BEF(Brightness Enhancement Film) 등을 개재할 수 있다.
상기 확산판은 상기 광원부(230)로부터 발생한 빛을 확산시키는 광학시트이고, 상기 BEF는 반사와 굴절의 원리를 이용하여 광원부의 효율을 상승시키는 투과성 광학시트이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 측면도이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 유닛 어셈블리(300)는 반사판(110), 도광판(320), 및 광원부(330)를 구비하고 있으며, 도시하지 않았으나 상기 도광판(320) 상에 광학시트를 구비할 수 있다.
살펴보면, 광원부(330)가 구비되어 있다. 상기 광원부(330)의 광원으로서 LED(Light Emitting Diode) 또는 EL소자를 이용할 수 있다.
상기 광원부(330)는 FPCB(140)에 부착되어 고정되고 또한, 구동될 수 있다. 이때, 상기 FPCB(140)는 상기 반사판을 기준으로 하여 10 내지 45°의 경사를 이루고 있다. 상기 FPCB(140)는 일정한 각도(θ)를 이루면서 액정표시장치 패널(도시하지 않음)에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 FPCB(140)에 고정되어 있는 상기 광원부(330)의 광출사면(330a)은 상기 반사판(110)을 기준으로 경사를 이룰 수 있다.
즉, 상기 FPCB(140)가 경사를 이루고 있음에 의해서, 상기 광출사면(330a)은 상기 반사판을 기준으로 하여 45 내지 80°의 경사를 이룰 수 있다.
상기 광출사면(330a)에 수직 방향으로 진행하는 빛(a)의 경우에도, 상기 도광판(320)의 하부면에서 반사되어 액정표시장치 패널로 입사될 수 있다.
또한, 상기 도광판(320)의 입사면(320a)도 경사를 이루고 있는바, 상기 광원부(330)의 광출사면(330a)과 평행하게 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 것을 제외하고는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리와 동일하다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 사시도 및 단면도이다. 도 4b는 도4a에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'에서의 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 백라이트 유닛 어셈블리(400)는 광원부(430), 도광판(420), 모듈 프레임(450) 및 반사판(110)을 구비하고 있다.
살펴보면, 상기 모듈 프레임(450)에는 개구부가 형성되어 있다. 상기 모듈 프레임(450) 하부에는 상기 반사판(110)이 개재된다. 상기 모듈 프레임(450) 후면의 개구부를 제외한 부분에 접착물질을 도포하여 상기 반사판(110)을 부착할 수 있다. 상기 반사판(110)은 상기 광원부(430)에서 발생한 빛을 상기 도광판(420) 전면으로 반사시키는 역할을 한다.
상기 개구부를 통해 노출된 상기 반사판(110) 상에 광원부(430)가 위치한다.
상기 광원부(430) 측면에 도광판(420)이 위치한다. 상기 도광판(430)은 상기 광원부(430)로부터 발생되는 빛을 측면으로 유도하는 역할을 한다. 상기 광원부 (430)는 FPC(460)에 부착되어 고정될 수 있으며 또한, 구동될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 광원부(430)의 광출사면(430a)은 일정한 각도(θ)로 경사를 이루고 있다. 상기 광원부(430)의 광출사면(430a)의 경사는 상기 반사판(110)을 기준으로 하여 45 내지 80°를 이루는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 광원부(430)에서 발생되는 직광(a) 즉, 광출사면(430a)에 수직 방향으로 진행하는 빛(a)의 경우에도, 상기 도광판(420)의 하부면에서 반사되어 액정표시장치 패널로 입사될 수 있다.
이때, 상기 도광판(420)의 입사면(420a)도 경사를 이루고 있는바, 상기 광원부(430)의 광출사면(430a)과 평행하게 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 것을 제외하고는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리와 동일하다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리를 설명하는 사시도 및 단면도이다. 도 5b는 도5a에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'에서의 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 백라이트 유닛 어셈블리(500)는 광원부(530), 도광판(520), 모듈 프레임(550) 및 반사판(110)을 구비하고 있다.
상기 모듈 프레임(550)에는 개구부가 형성되어 있다. 상기 개구부를 통해 노출된 상기 반사판(110) 상에 광원부(530)가 위치한다.
상기 광원부(530)는 상기 도광판(520)의 측면에서 상기 모듈 프레임(550) 상에 개재된다. 이때, 상기 광원부(530)가 위치하는 상기 모듈 프레임(550)의 면은 일정한 각도(θ)를 이루고 있다. 상기 모듈 프레임(550)의 면은 상기 반사판 (110)을 기준으로 하여 10 내지 45°의 경사를 이루는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 광원부(530)의 광출사면(530a)은 일정한 각도로 경사를 이룰 수 있다.
상기 모듈 프레임(550)은 금형을 이용하여 형성할 수 있다. 특히, 상기 모듈 프레임이 플라스틱 재료인 경우에는 사출금형을 이용할 수 있다.
또한, 상기 도광판(520)의 입사면(520a)도 경사를 이루고 있는바, 상기 광원부(530)의 광출사면(530a)과 평행하게 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 것을 제외하고는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛 어셈블리와 동일하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광원부의 광출사면을 경사를 이루게 함으로써 상기 광원부에서 발생되는 빛이 새어나가는 손실을 막을 수 있다. 또한, LCD 패널로 입사되는 빛의 양을 증가시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 반사판과;
    상기 반사판 상에 위치하는 도광판; 및
    상기 도광판의 측면에 위치하는 광원부를 포함하며,
    상기 광원부의 광출사면은 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리(Back Light Unit Assembly).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부는 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 FPCB는 상기 반사판을 기준으로 하여 10 내지 45°의 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광원부의 광출사면은 상기 반사판을 기준으로 하여 45 내지 80°의 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부에서 발생하는 빛이 입사되는 상기 도광판의 입사면은 상기 광원부의 광출사면과 평행을 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부는 LED(Light Emmiting Diode) 또는 EL(Electro Luminescence)소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 LED는 LED 어레이(array)인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사판 상에 위치하는 개구부가 형성된 모듈 프레임을 더욱 포함하며,
    상기 모듈 프레임의 개구부를 통하여 상기 반사판 상에 도광판이 위치하고, 상기 반사판 상에서 상기 도광판 측면에 광원부가 위치하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  9. 반사판과;
    상기 반사판 상에 위치하는 개구부가 형성된 모듈 프레임;
    상기 모듈 프레임의 개구부를 통하여 상기 반사판 상에 위치하는 도광판;
    상기 도광판의 측면에서 상기 모듈 프레임 상에 개재되는 광원부를 포함하며,
    상기 광원부의 광출사면은 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원부가 위치하는 상기 모듈 프레임의 면은 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광원부가 개재되는 상기 모듈 프레임의 면은 상기 반사판을 기준으로 하여 10 내지 45°의 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원부에서 발생하는 빛이 입사되는 상기 도광판의 입사면은 상기 광원부의 광출사면과 평행을 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원부는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원부는 LED(Light Emmiting Diode) 또는 EL(Electro Luminescence)소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 LED는 LED 어레이(array)인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛 어셈블리.
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