KR20070114434A - 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치 Download PDF

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KR20070114434A
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이숙진
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 방열이 용이한 구조의 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 백라이트 어셈블리는 바텀케이스와, 바텀케이스의 내측면에 면 접촉되어 배치된 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판 상에 실장된 다수의 발광다이오드를 포함하여 이루어진다.
바텀케이스, 방열, 발광다이오드

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLIGHT ASSEMBLY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 바텀케이스를 도시한 사시도.
도 4는 도 3의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 바텀케이스를 도시한 사시도.
도 6은 도 5의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 바텀케이스를 도시한 사시도.
도 8은 도 7의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 바텀케이스를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 사시도.
도 11은 도 9 및 도 10의 제 5 실시예에 따른 바텀케이스와 인쇄회로기판이 조립된 것을 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 가이드 패널을 도시한 사시도.
도 13은 도 12의 제 6 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 탑케이스 110 : 액정패널
120 : 백라이트 어셈블리 130 : 광학시트류
140, 240 : 가이드 패널 150 : 발광다이오드
151, 251 : 인쇄회로기판 153 : 접착패드
170 : 도광판 180 : 반사판
190, 191, 192, 193, 194 : 바텀케이스
201 : 'ㄷ' 형상 203, 205 : 골
207 : 홀 209 : 홈
209' : 돌출부
본 발명은 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 특히 방열이 용이한 구조의 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점으로 노트북 PC 및 모니터 시장은 물론 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다.
상기 액정표시장치는 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 어셈블리(backlight assembly)가 필요하다.
상기 백라이트 어셈블리는 광원이 배치된 형태에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 상기 에지형 백라이트 어셈블리는 측면에 광원이 구비되고, 액정패널의 배면에 구비되어 측면에서 발광된 광을 전방으로 유도하는 도광판을 구비한다. 상기 직하형 백라이트 어셈블리는 액정패널 배면에 다수의 광원들을 구비되고, 상기 다수의 광원들로부터 발광된 광은 직접 전방의 액정패널로 조사된다.
상기 백라이트 어셈블리의 광원으로는 EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(LED) 등이 사용된다.
상기 CCFL방식의 백라이트 어셈블리는 형광램프 내부에 봉입된 수은이 금속과의 결합으로 쉽게 아말감을 형성하여 램프의 수명을 저하시키고, 온도변화에 따른 휘도의 변화가 심하며, 맹독성의 중금속인 수은 사용에 따른 폐기물의 처리 등이 문제가 되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 발광 다이오드(LED; luminescent diode)가 이용된다.
상기 발광다이오드를 이용한 에지형 백라이트 어셈블리는 바텀케이스의 일측에 소정의 간격을 두고 다수의 발광다이오드가 배치되고, 상기 발광다이오드와 나란히 배치되어 점광을 면광으로 변환시키는 도광판이 배치되고, 상기 도광판 상에 소정의 간격을 두고 광을 확산 및 집광시키는 광학시트류가 배치된다.
상기 에지형 백라이트 어셈블리는 상기 발광다이오드를 감싸는 형태로 구비되어 상기 도광판으로 광을 유도하는 하우징을 더 포함한다.
상기 발광다이오드는 구동시에 열이 발생하게 되어 발광다이오드의 수명을 저하시키는 문제가 있었고, 상기 열을 방열하기 위해 별도의 방열판, 방열핀등을 상기 발광다이오드 주변에 배치함으로써, 재료비 및 공정 수가 증가하는 문제가 있었다. 또한, 상기 방열판, 방열핀은 바텀케이스의 배면에 배치됨으로써, 액정표시장치의 박형화에 큰 문제가 있었다.
본 발명은 발광다이오드에서 발생된 열의 방출을 향상시킬 수 있는 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 방열판, 방열핀 및 하우징을 삭제하는 구조로서, 재료비 및 공정 수를 줄이고, 박형화를 구현할 수 있는 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는,
바텀케이스;
상기 바텀케이스의 내측면에 면 접촉되어 배치된 인쇄회로기판; 및
상기 인쇄회로기판 상에 실장된 다수의 발광다이오드를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는,
바텀케이스의 내측면에 면 접촉되어 배치된 인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판 상에 실장된 다수의 발광다이오드; 및
상기 발광다이오드로부터 발광된 광을 이용하여 소정의 영상을 디스플레이 하는 액정패널을 포함하여 이루어진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 바텀케이스를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 디스플레이 하는 액정패널(110)과, 상기 액정패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(120)와, 상기 액정패널(110) 감싸는 형태로 구비되는 탐케이스(100)를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(120)는 바텀케이스(190, 191)와, 상기 바텀케이스(190, 191)의 측면에 소정의 간격을 두고 배치된 다수의 발광다이오드(150)와, 상기 바텀케이스(190, 191) 내부 전면 상에 도포 또는 부착되는 반사판(180)과, 상기 발광다이오드(150)와 일면을 이루도록 배치되어 점광을 면광으로 변환시키는 도광판(170)과, 상기 도광판(170) 상에 배치되어 광을 집광 및 확산시키는 광학시트류(130)를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(120)는 상기 광학시트류(130), 도광판(170) 및 반사판(180)을 내부에 수납하는 가이드 패널(guide panel, 140)을 더 포함하고, 상기 가이드 패널(140)은 상기 바텀케이스(190, 191)와 체결된다.
상기 다수의 발광다이오드(150)는 점광원으로 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 및 백색(White) 광을 발광하는 발광다이오드(150)의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 발광다이오드(150)의 배면에는 도전성 패턴이 형성된 인쇄회로기판(151)이 배치되어 상기 발광다이오드(150)에 구동 전압을 공급한다.
상기 인쇄회로기판(151)은 상기 바텀케이스(190, 191)의 내측에 접착패드(153)에 의해 고정될 수 있다. 상기 접착패드(153)는 상기 인쇄회로기판(151)과 바텀케이스(190, 191)를 고정하는 하나의 수단으로써, 도면에 도시되지는 않았지만, 스크류(screw)등으로 변경될 수도 있다.
상기 바텀케이스(191)의 내측면은 'ㄷ' 형상(201)으로 구부러짐으로써 상기 발광다이오드(150)가 실장된 면을 제외한 모든 면과 접촉될 수 있다.
상기와 같이 바텀케이스(190, 191)와 인쇄회로기판(151)이 접촉되는 것은 상기 발광다이오드(150)의 구동시 발생하는 열을 외부로부터 노출된 바텀케이스(190, 191)에 전도함으로써 용이하게 방열하기 위함이다.
상기 바텀케이스(190, 191)의 내부 전면에 반사판(180)이 배치되고, 상기 바텀케이스(190, 191) 상에 체결되는 반사재질의 가이드 패널(140)이 배치되어 상기 발광다이오드(150)로부터 발광된 광을 상기 도광판(170)으로 반사(→)함으로써, 종 래에 구비되었던 하우징의 역할을 할 수 있다.
상기 바텀케이스(190, 191)의 재질은 특별히 한정하지는 않으나, 열 전도가 높고, 가벼운 특성을 갖는 알류미늄(aluminum)으로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는 바텀케이스(190, 191)의 내측면에 인쇄회로기판(151)을 접촉되도록 배치함으로써, 방열효과를 극대화할 수 있다. 따라서, 방열을 위해 구비된 방열판, 방열핀을 삭제함과 동시에 발광다이오드(150)로부터 발광된 광을 도광판(170)으로 유도하기 위해 구비되었던 하우징을 삭제함으로써, 재료비 및 공정 수를 줄일 수 있고, 박형화에 유리한 장점을 갖을 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 바텀케이스를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
또한, 도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 바텀케이스를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 및 제 4 실시예의 액정표시장치는 도 1 및 도 2의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 참고하여 바텀케이스(192, 193)를 제외한 구성요소는 동일한 부호를 병기하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 바텀케이스(192, 193)의 내부 전면에는 바텀케이스(192)의 배면 방향으로 함몰된 골(203, 205)이 형성된다. 상기 골(203, 205)은 발광다이오드(150)가 배치된 바텀케이스(192, 193)의 측면으로부터 소정의 간격을 두고 형성될 수 있고, 상기 바텀케이스(192, 193)에 배치된 인쇄회로기판(151)과 평행하게 형성될 수 있다.
상기 골(203, 205)은 바텀케이스(192, 193) 제조공정시 일체로 형성될 수 있고, 골(203, 205)의 형상은 라운드, 각 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 골(203, 205)이 형성된 것은 상기 바텀케이스(192, 193)의 단면적을 넓게 함으로써, 방열을 용이하게 하기 위함이다.
상기 바텀케이스(192, 193) 상에 반사판(180)이 부착 또는 도포되면 상기 반사판(180)과 골(203, 205) 사이에는 공기(300)가 개제될 수 있다.
상기 발광다이오드(150) 구동시 발생하는 열은 상기 골(203, 205) 상에 개제된 공기(300)의 대류현상에 의해 용이하게 방열될 수 있다.
상기 골(205)의 양 끝단에는 홀(207)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 바텀케이스(193)에 형성된 골(205)의 양 끝단 영역에는 홀(207)이 형성되어 상기 홀(205)을 통해 공기의 대류현상이 발생하여 열의 방출을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 제 3 및 제 4 실시예에 따른 액정표시장치는 바텀케이스(192, 193)에 골(203, 205)을 형성하여 바텀케이스(192, 193)의 단면적을 넓혀주고, 상기 골(203, 205)과 반사판(180) 사이에 개제된 공기(300)의 대류현상을 이용하여 방열효과를 극대화할 수 있다. 따라서, 방열을 위해 구비되었던 방열판, 방열핀을 삭제함과 동시에 발광다이오드(150)로부터 발광된 광을 도광판(170)으로 유도하기 위해 구비되었던 하우징을 삭제함으로써, 재료비 및 공정 수를 줄일 수 있고, 박형화에 유리한 장점을 갖을 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 바텀케이스를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 사시도이고, 도 11은 도 9 및 도 10의 제 5 실시예에 따른 바텀케이스와 인쇄회로기판이 조립된 것을 도시한 사시도이다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정표시장치는 도 1 및 도 2의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 참고하여 바텀케이스(194) 및 인쇄회로기판(251)을 제외한 구성요소는 동일한 부호를 병기하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 바텀케이스(194)는 일측 내부 벽면에 함몰된 형태를 갖는 다수의 홈(209)이 형성된다.
상기 다수의 홈(209)은 바텀케이스(194)의 제조공정시에 일체로 형성될 수 있고, 상기 홈(209)의 형상은 삼각 형상으로 이루어진다. 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 홈(209)의 형상은 라운드 형상, 사각 형상등과 같이 여러가지 형상으로 변경될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(251)은 일면에 프리즘 형상의 다수의 돌출부(209')가 형성된다. 상기 다수의 돌출부(209')는 상기 홈(209)과 대응되도록 형성되고, 인쇄회로기판(251) 제조공정 시에 일체로 형성될 수 있다.
상기 다수의 돌출부(209')가 형성된 인쇄회로기판(251)의 일면은 상기 다수의 홈(209)이 형성된 바텀케이스(194)의 내측면과 접촉되고, 접착패드(153) 또는 스크류(screw)등에 의해 고정된다. 이때, 상기 돌출부(209')는 상기 홈(209)과 대 응되도록 면접촉됨을 알 수 있다.
상기 다수의 돌출부(209') 및 다수의 홈(209)이 형성된 것은 상기 인쇄회로기판(251)과 바텀케이스(194)의 접촉 면적을 넓혀줌으로써, 열 전도를 향상시키기 위함이다.
이상에서 설명한 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액정표시장치는 바텀케이스(194)와 인쇄회로기판(251)의 접촉면에 다수의 홈(209)과 다수의 돌출부(209')가 대응되도록 형성되어 접촉 면적을 넓혀줌으로써, 열 전도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 간단한 구조로 발광다이오드(150)를 구비한 액정표시장치의 방열을 극대화시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 가이드 패널을 도시한 사시도이고, 도 13은 도 12의 제 6 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 액정표시장치는 도 1 및 도 2의 제 1 실시예의 액정표시장치를 참고하여 가이드 패널(240)을 제외한 구성요소는 동일한 부호를 병기하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 가이드 패널(240)은 알류미늄 등의 열 전도가 우수한 금속재질로 이루어진다.
상기 가이드 패널(240)은 바텀케이스(190) 상에 배치된 발광다이오드(150), 반사판(180), 도광판(170) 및 광학시트류(130)를 수납하여 상기 바텀케이스(190)의 측면과 체결된다.
상기 가이드 패널(240)과 바텀케이스(190)의 체결은 상세하게 도시되지는 않았지만, 상기 가이드 패널(240)의 내측에 형성된 체결돌기와, 상기 체결돌기와 대응되는 바텀케이스(190)의 외측에 형성된 홈 또는 홀이 체결됨으로써 완료될 수 있다. 또는, 상기 가이드 패널(240) 및 바텀케이스(190)는 측면을 관통하는 홀이 형성되어 스크류 등에 의해 체결될 수 있다.
상기 가이드 패널(240) 상에는 액정패널(110)이 배치되고. 상기 가이드 패널(240) 및 액정패널(110)을 감싸는 형태의 탑케이스(100)와 상기 가이드 패널(240)이 체결되어 액정표시장치의 조립이 완료된다. 상기 탑케이스(100)와 상기 가이드 패널(240)의 체결은 상기 가이드 패널(240)과 바텀케이스(190)의 체결과 유사한 방법으로 체결될 수 있다.
상기와 같이 가이드 패널(240)은 열 전도성이 우수한 금속재질로 이루어지고, 금속재질로 이루어진 상기 바텀케이스(190) 및 탑케이스(100)와 면접촉하여 상기 인쇄회로기판(151)으로부터 전도 되는 열의 방출을 극대화시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본발명의 제 6 실시예에 따른 액정표시장치는 열 저도가 우수한 금속재질의 가이드 패널(240)을 구비하여 발광다이오드(150)로부터 전도되는 열을 인쇄회로기판(151), 바텀케이스(190), 가이드 패널(240) 및 탑케이스(100)를 통해 외부로 방출될 수 있는 면적을 넓혀줌으로써, 방열을 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 내지 제 6 실시예의 액정표시장치는 간단한 구조로써, 방열판, 방열핀 및 하우징 등을 삭제하여 재료비 및 공정 수를 줄이고, 박형화를 구현함과 동시에 방열을 극대화시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 바텀케이스의 내측면과 발광다이오드가 실장된 인쇄회로기판을 접촉시키는 구조로써, 열의 방출을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 바텀케이스에 골을 형성하여 바텀케이스의 면적을 넓혀줌으로써, 열의 방출을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 바텀케이스의 내측면에 다수의 홈을 형성하고, 상기 홈과 대응되는 인쇄회로기판의 일면에 다수의 돌출부를 형성하여 상기 바텀케이스와 인쇄회로기판의 접촉면을 넓혀줌으로써, 열의 방출을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 열 전도성이 우수한 금속재질의 가이드 패널을 구비하여 발광다이오드로부터 전도되는 열을 인쇄회로기판, 바텀케이스, 가이드 패널 및 탑케이스를 통해 외부로 방출될 수 있는 면적을 넓혀줌으로써, 방열을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 방열판, 방열핀 및 하우징을 삭제함으로써, 재리비 및 공정 수를 줄이고, 박형화에 유리한 장점을 갖는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (12)

  1. 바텀케이스;
    상기 바텀케이스의 내측면에 면 접촉되어 배치된 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판 상에 실장된 다수의 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판이 배치된 바텀케이스의 측면은 'ㄷ'형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀케이스와 상기 인쇄회로기판 사이에는 상기 바텀케이스와 상기 인쇄회로기판을 고정하는 접착패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀케이스의 내부 전면에는 반사판이 도포 또는 부착된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀케이스의 전면에는 상기 바텀케이스의 배면 방향으로 함몰되고, 상기 인쇄회로기판의 길이 방향으로 연장된 적어도 하나의 골이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 골은 상기 바텀케이스와 일체로 형성되고, 라운드 형상 및 각진 형상 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 바텀케이스 상에는 반사판이 배치되고, 상기 반사판과 상기 골 사이에는 공기가 개제된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 골의 양 끝단에는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀케이스의 내측면에는 함몰된 형태의 다수의 홈이 형성되고, 상기 홈과 대응되는 상기 인쇄회로기판의 일면에는 다수의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 홈 및 돌출부는 서로 대응되는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 바텀케이스 상에 배치되어 상기 바텀케이스와 체결되는 가이드 패널을 포함하고, 상기 가이드 패널은 반사물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리
  12. 바텀케이스의 내측면에 면 접촉되어 배치된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 실장된 다수의 발광다이오드; 및
    상기 발광다이오드로부터 발광된 광을 이용하여 소정의 영상을 디스플레이 하는 액정패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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