KR20080018594A - Led array and backlight unit for display device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치의 기본 구성을 도시한 블록구성도1 is a block diagram showing the basic configuration of a general liquid crystal display device
도 2는 도 1의 구성 중 액정패널의 구성을 간략히 도시한 도면FIG. 2 is a view schematically illustrating a configuration of a liquid crystal panel among the components of FIG. 1.
도 3a 및 3b는 각각 본 발명에 따른 백라이트 유닛용 LED어레이의 제1실시형태를 도시한 평면도 및 측면도3A and 3B are a plan view and a side view, respectively, showing a first embodiment of a LED array for a backlight unit according to the present invention;
도 4a 및 4b는 각각 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제1응용예시에 따른 결합형태를 도시한 평면도 및 측단면도4A and 4B are a plan view and a side cross-sectional view, respectively, showing a coupling form according to the first application example of the backlight unit according to the present invention;
도 5a 및 5b는 각각 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제2응용예시에 따른 결합형태를 도시한 평면도 및 측단면도5A and 5B are a plan view and a cross-sectional side view showing a coupling form according to the second application example of the backlight unit according to the present invention, respectively;
도 6a 및 6b는 각각 본 발명에 따른 백라이트 유닛용 LED어레이의 제2실시형태를 도시한 평면도 및 측면도6A and 6B are a plan view and a side view, respectively, showing a second embodiment of an LED array for a backlight unit according to the present invention;
도 7a 및 7b는 각각 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 제3응용예시에 따른 결합형태를 도시한 평면도 및 측단면도7A and 7B are a plan view and a side cross-sectional view, respectively, illustrating a coupling form according to a third application example of the backlight unit according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>
30 : LED어레이 32 : LED실장기판30: LED array 32: LED mounting board
34 : LED소자 36 : 끼움용 돌출부34: LED element 36: fitting protrusion
40 : 커버버텀 42 : 끼움홀40: cover bottom 42: fitting hole
50 : 도광판50 light guide plate
본 발명은 표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 특히 조립성과 광 균일도를 향상시키고 아울러 표시패널의 휘선 불량을 개선할 수 있는 LED어레이와 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
디스플레이 장치 중 특히 액정표시장치는 소형 및 박형화와 저전력 소모의 장점을 가지며, 노트북 컴퓨터, 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 이용되고 있다. 특히, 스위치 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 이용되는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 동적인 이미지를 표시하기에 적합하다.Among the display devices, in particular, liquid crystal displays have advantages of small size, thinness, and low power consumption, and are used as notebook computers, office automation devices, and audio / video devices. In particular, an active matrix liquid crystal display device using a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") as a switch element is suitable for displaying a dynamic image.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 기본 구성을 도시한 블록구성도로서, 크게 액정패널(2)과 LCM구동회로부(26)로 구분된다.FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a general liquid crystal display device, and is largely divided into a
각 구성을 보면, 인터페이스(10)는 퍼스널 컴퓨터등과 같은 구동시스템으로 부터 LCM구동회로부(26)로 입력되는 데이터(RGB Data) 및 제어신호(입력 클럭, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블 신호 등)들을 입력받아 타이밍 컨트롤러(12)로 공급한다. 주로 구동 시스템으로부터 데이터 및 제어 신호전송을 위해서 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스와 TTL 인터페이스 등이 사용되고 있다. 또한, 이러한 인터페이스 기능을 모아서 타이밍컨트롤러(12)와 함께 단일 칩(Chip)으로 집적시켜 사용하기도 한다.In each configuration, the
액정패널(2)은 도 2와 같이, 글라스를 이용한 기판 상에 다수의 데이터라인(DL1~DLm)과 다수의 게이트라인(GL1~GLn)이 교차되어 다수의 화소영역을 형성하며, 각각의 화소영역에는 박막트랜지스터(TFT)와 액정(LC)이 구성되어 화면을 표시한다.As illustrated in FIG. 2, the
타이밍 컨트롤러(12)는 인터페이스(10)를 통해 입력되는 제어신호를 이용하여 복수개의 드라이브 집적회로들로 구성된 소스드라이버(18)와 복수개의 게이트 드라이버 집적회로들로 구성된 게이트 드라이버(20)를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다. 또한 인터페이스(10)를 통해 입력되는 데이터들을 소스드라이버(18)로 전송한다.The
기준전압생성부(16)는 소스드라이버(18)에서 사용되는 DAC(Digital To Analog Converter)의 기준전압들을 생성한다. 기준전압들은 패널의 투과율-전압특성을 기준으로 미리 설정되어 제조된다. The
소스드라이버(18)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 입력되는 제어신호들에 응답하여 입력 데이터의 기준전압들을 선택하고, 선택된 기준전압을 액정패널(2)에 공 급하여 액정 분자의 회전 각도를 제어한다.The
게이트드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(12)로부터 입력되는 제어신호들에 응답하여 액정패널(2)상에 배열된 박막트랜지스터(TFT)들의 온/오프(on/off) 제어를 수행하는데, 액정패널(2) 상의 게이트라인(GL1~GLn)을 1 수평동기 시간씩 순차적으로 인에이블(enable) 시킴으로써 액정패널(2) 상의 박막트랜지스터들(TFT)을 1 라인 분씩 순차적으로 구동시켜 소스드라이버(18)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 박막트랜지스터(TFT)들에 접속된 픽셀들로 인가되도록 한다.The
전원전압생성부(14)는 각 구성부들의 동작전원을 공급하고 액정패널(2)의 공통전극 전압을 생성하여 공급한다.The power
또한 도시되지는 않았지만 하나 이상의 램프(lamp)를 구비하여 상기 액정패널(2)로 광(light)을 공급하는 백라이트 유닛(Back-light unit)을 더욱 포함한다.Although not shown, the apparatus further includes a backlight unit having one or more lamps to supply light to the
이러한 백라이트 유닛에 사용되는 램프로는 주로 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp ; 이하, 'CCFL'라 함)가 사용된다. 이러한 CCFL을 사용하는 백라이트 유닛은 광을 발생시키는 램프와, 램프를 감싸는 형태로 설치되는 램프 하우징과, 램프로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하는 도광판과, 도광판의 하부에 위치하여 도광판의 하면 및 측면으로 진행하는 광을 상면 쪽으로 반사시키는 반사판과, 도광판을 경유한 광을 확산시키는 제1 확산시트와, 제1 확산시트를 경유한 광의 진행방향을 조절하는 제1 및 제2 프리즘시트와, 프리즘시트를 경유한 광을 확산시키는 제2 확산시트로 구성된다. As a lamp used in the backlight unit, a cold cathode fluorescent lamp (hereinafter referred to as 'CCFL') is mainly used. The backlight unit using the CCFL includes a lamp for generating light, a lamp housing installed in a form surrounding the lamp, a light guide plate for converting light incident from the lamp into a planar light source, a lower surface of the light guide plate under the light guide plate, A reflecting plate for reflecting the light propagating toward the upper surface toward the upper surface, a first diffusion sheet for diffusing light through the light guide plate, a first and second prism sheet for adjusting the traveling direction of the light passing through the first diffusion sheet, and a prism And a second diffusion sheet for diffusing light via the sheet.
이러한 백라이트 유닛은 소형화, 박형화, 경량화의 추세에 있으며, 이러한 추세에 따라 CCFL 대신에 수 볼트(V)의 전압과 수 내지 수십 밀리암페어(mA)의 전류에 의해 1cd(candela) 정도의 휘도 표현이 가능하고 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광 다이오드(Light Emitting Diode : 이하 'LED'라 함)를 백라이트 광원으로 사용하는 방안이 새로이 제안되고 있다. Such a backlight unit has a trend of miniaturization, thinning, and weight reduction, and according to this trend, luminance of about 1 cd (candela) is expressed by a voltage of several volts (V) and a current of several to several tens of milliamps (mA) instead of CCFL. A new method of using a light emitting diode (LED), which is possible and advantageous in terms of power consumption, weight, and brightness, has been proposed.
본 발명은 이러한 최근 추세에 따라 LED소자를 이용한 백라이트 유닛을 제안하며, 특히 조립성과 광 균일도 향상, 액정패널의 휘선 불량 개선 등의 효과를 제공할 수 있는 LED어레이 및 이를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는데 목적이 있다. The present invention proposes a backlight unit using an LED device according to the recent trend, and in particular, to provide an LED array and a backlight unit using the same, which can provide effects such as improvement in assemblability and light uniformity, and improvement in bright lines of a liquid crystal panel. There is this.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엘이디 소자와; 상기 엘이디 소자가 실장되며, 끼움용 돌출부가 형성된 엘이디 실장기판을 포함하는 엘이디 어레이를 제공한다. The present invention to achieve the above object, the LED element; The LED device is mounted, and provides an LED array including an LED mounting substrate having a fitting protrusion.
상기 끼움용 돌출부는 상기 엘이디 실장기판의 측면 또는 배면에 형성되는 것을 특징으로 하는 한다. The fitting protrusion is characterized in that formed on the side or back of the LED mounting substrate.
상기 끼움용 돌출부는 사각형상, 반원형상, 삼각형상 중 하나의 평면형상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The fitting protrusion is characterized in that it is composed of one planar shape of the rectangular, semi-circular, triangular.
상기 엘이디 실장기판은 메탈 피씨비인 것을 특징으로 한다. The LED mounting substrate is characterized in that the metal PC.
또한 본 발명은, 엘이디 소자와, 상기 엘이디 소자가 실장되며 끼움용 돌출 부가 형성된 엘이디 실장기판을 포함하는 엘이디 어레이와; 상기 엘이디 어레이의 끼움용 돌출부가 끼움 결합되는 끼움홀이 형성된 커버버텀을 포함하는 백라이트유닛을 제공한다. In another aspect, the present invention, the LED array and the LED array including the LED mounting substrate on which the LED element is mounted and the protrusion for fitting is formed; It provides a backlight unit including a cover bottom formed with a fitting hole for fitting the fitting protrusions of the LED array.
상기 끼움홀은 상기 커버버텀의 내저면, 천정면, 측벽면 중 하나에 형성되는 것을 특징으로 한다.The fitting hole is formed on one of the inner bottom surface, the ceiling surface, the side wall surface of the cover bottom.
상기 커버버텀의 단부는 "ㄴ"자 형태 또는 "ㄷ"자 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.The end of the cover bottom is characterized in that formed in the "b" shape or "c" shape.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a 및 3b는 각각 본 발명에 따른 백라이트 유닛용 LED어레이(30)의 제1형태를 도시한 평면도 및 측면도로서, LED실장기판(32) 상에 다수의 LED소자(34)를 일정간격 이격시켜 구성한 형태를 나타내고 있다. 3A and 3B are a plan view and a side view showing a first form of the
이때 상기 LED실장기판(32)은 열전도도가 높은 메탈 PCB(Metal PCB)로 제작된다. At this time, the
아울러 도 3a의 평면도를 참조하면, 상기 LED실장기판(32)의 일 측면에 다수의 끼움용 돌출부(36)가 형성됨을 볼 수 있는데, 상기 끼움용 돌출부(36)는 상기 LED실장기판(32)의 평면 형상의 설계시 포함시켜 설계함으로써 상기 LED실장기판(32)과 일체형으로 구성한다. In addition, referring to the plan view of Figure 3a, it can be seen that a plurality of
상기 끼움용 돌출부(36)는 상기 LED어레이(30)를 표시장치, 더욱 상세하게는 커버버텀(cover bottom)에 끼움홀(아래에서 설명함)을 구성하여 체결함으로써 표시장치에서 상기 LED어레이(30)의 구성위치를 표준화할 수 있고 또한 조립성 향상 및 조립불량에 따른 표시패널 휘선 발생 등의 문제점을 개선할 수 있는 장점을 제공하는 구조물이다. The
또한 상기 끼움용 돌출부(36)의 형상은, 도 3a와 같은 LED어레이(30)의 평면 시각에서 볼 때 이미 도시한 사각형상은 물론이고 삼각형상 또는 반원형상 등 그 형상을 다양하게 응용하여 설계할 수 있다. In addition, the shape of the
도 4a 및 4b는 각각 이미 전술한 본 발명에 따른 제1형태의 LED어레이(30)와 제1형태의 커버버텀(40)을 포함하는 백라이트 유닛의 제1응용예시를 도시한 평면도 및 측단면도로서, 특히 상기 LED어레이(30)와 커버버텀(40)간 체결형태 위주로 도시하였다. 4A and 4B are plan and side cross-sectional views, respectively, showing a first application example of a backlight unit including the
도 4a 및 상기 도 4a의 A-A 절단 단면도인 도 4b를 참조하면, 액정패널(미도시됨)이 상부에 위치하고 도광판(Light guide panel:도 4b의 50) 등이 내치 가능한 커버버텀(40)과 본 발명에 따른 LED어레이(30)간 체결을 수행함에 있어서, 상기 커버버텀(40)의 일부영역에 끼움홀(도 4b의 42)을 형성한다. 이때 상기 LED어레이(30)와 체결되는 제1형태의 커버버텀(40)은 그 단부가 "ㄴ"자 형태를 취하고 있으며, 이에 상기 끼움홀(42)은 상기 LED어레이(30)의 끼움용 돌출부(36)를 하측으로 밀어 끼움으로써 결합할 수 있도록 상기 커버버텀(40)의 내저면에 형성된다. 4A and 4A, which are cross-sectional views taken along line AA of FIG. 4A, a liquid crystal panel (not shown) is disposed on the top and a
아울러, 상기 끼움홀(42)은 상기 LED어레이(30)의 끼움용 돌출부(36)를 끼움 결합시킬 수 있도록 상기 끼움용 돌출부(36)의 형상과 크기 및 개수에 따라 그 형 상과 크기 및 개수가 정해짐은 당연하다.In addition, the
참고로, 도 4b에서 점선표시는 단면구조의 설명을 돕기 위한 도광판(50)과 LED소자(34) 도시용 점선이다. For reference, the dotted line in FIG. 4B is a dotted line for illustrating the
도 5a 및 5b는 각각 이미 전술한 본 발명에 따른 제1형태의 LED어레이(30)와 제2형태의 커버버텀(60)을 포함하는 백라이트 유닛의 제2응용예시를 도시한 평면도 및 측단면도로서, 특히 상기 LED어레이(30)와 커버버텀(60)간 체결형태 위주로 도시하였다. 5A and 5B are plan and side cross-sectional views respectively showing a second application example of a backlight unit including the
도 5a 및 상기 도 5a의 B-B 절단 단면도인 도 5b를 참조하면, 액정패널(미도시됨)이 상부에 위치하고 도광판(Light guide panel:도 5b의 70) 등이 내치되는 커버버텀(60)과 본 발명에 따른 LED어레이(30)간 체결을 수행함에 있어서, 상기 커버버텀(60)의 일부영역에 끼움홀(도 5b의 62)을 형성한다. 이때 상기 LED어레이(30)와 체결되는 제2형태의 커버버텀(60)은 그 단부가 "ㄷ"자 형태를 취하고 있으며, 이에 상기 끼움홀(62)은 상기 LED어레이(30)의 끼움용 돌출부(36)를 상기 커버버텀(60)의 "ㄷ"자 내측으로 삽입한 뒤 상측으로 밀어 끼움 결합할 수 있도록 상기 커버버텀(60)의 천정면에 형성된다. 5B and 5B, which are cross-sectional views taken along line BB of FIG. 5A, the cover bottom 60 and the liquid crystal panel (not shown) are disposed on the upper portion and a
아울러, 상기 끼움홀(62)은 상기 LED어레이(30)의 끼움용 돌출부(36)를 끼움 결합시킬 수 있도록 상기 끼움용 돌출부(36)의 형상과 크기 및 개수에 따라 그 형상과 크기 및 개수가 정해지는 것은 역시 당연하다.In addition, the
참고로, 도 5b에서 점선표시는 단면구조의 설명을 돕기 위한 도광판(70)과 LED소자(34) 도시용 점선이다. For reference, the dotted line in FIG. 5B is a dotted line for illustrating the
도 6a 및 6b는 각각 본 발명에 따른 백라이트 유닛용 LED어레이(100)의 제2형태를 도시한 평면도 및 측면도로서, LED실장기판(102) 상에 다수의 LED소자(104)를 일정간격 이격시켜 구성한 형태를 나타내고 있다. 6A and 6B are a plan view and a side view showing a second form of the
이때 상기 LED실장기판(102)은 열전도도가 높은 메탈 PCB(Metal PCB)로 제작된다. At this time, the
아울러 도 6b의 측면도를 참조하면, 상기 LED실장기판(102)의 배면에 다수의 끼움용 돌출부(1066)가 형성됨을 볼 수 있는데, 상기 끼움용 돌출부(106)는 상기 LED실장기판(102)과 일체형으로 구성하는 것이 바람직하다. 6B, a plurality of fitting protrusions 1066 may be formed on the rear surface of the
상기 끼움용 돌출부(106)는 상기 LED어레이(100)를 표시장치, 더욱 상세하게는 커버버텀(cover bottom)에 끼움홀(아래에서 설명함)을 구성하여 체결함으로써 표시장치에서 상기 LED어레이(100)의 구성위치를 표준화할 수 있고 또한 조립성 향상 및 조립불량에 따른 표시패널 휘선 발생 등의 문제점을 개선할 수 있는 장점을 제공하는 구조물이다. The
또한 상기 끼움용 돌출부(106)의 형상은, 도 6b와 같은 LED어레이(100)의 측면 시각에서 볼 때 이미 도시한 사각형상은 물론이고 삼각형상 또는 반원형상 등 그 형상을 다양하게 응용하여 설계할 수 있다. In addition, the shape of the
도 7a 및 7b는 각각 이미 전술한 본 발명에 따른 제2형태의 LED어레이(100)와 커버버텀(110)을 포함하는 백라이트 유닛의 제3응용예시를 도시한 평면도 및 측단면도로서, 특히 상기 LED어레이(100)와 커버버텀(110)간 체결형태 위주로 도시하였다. 7A and 7B are plan and side cross-sectional views, respectively, showing a third application example of a backlight unit including the
상기 도 7a 및 도 7a의 C-C 절단 단면도인 도 7b를 참조하면, 액정패널(미도시됨)이 상부에 위치하고 도광판(Light guide panel:도 7b의 120) 등이 내치 가능한 커버버텀(110)과 본 발명에 따른 LED어레이(100)간 체결을 수행함에 있어서, 상기 커버버텀(110)의 일부 측벽면에 끼움홀(도 7b의 112)을 형성한다. 이때 상기 LED어레이(100)와 체결되는 커버버텀(110)은 그 단부가 "ㄴ"자 형태를 취하고 있으며, 이에 상기 끼움홀(112)은 상기 LED어레이(100)의 끼움용 돌출부(106)를 측방향으로 밀어 끼움으로써 결합할 수 있도록 상기 커버버텀(110)의 측벽면에 형성된다. Referring to FIG. 7B, which is a cross-sectional view taken along line CC of FIGS. 7A and 7A, a
아울러, 상기 끼움홀(112)은 상기 LED어레이(100)의 끼움용 돌출부(106)를 끼움 결합시킬 수 있도록 상기 끼움용 돌출부(106)의 형상과 크기 및 개수에 따라 그 형상과 크기 및 개수가 정해짐은 당연하다.In addition, the
참고로, 도 7b에서 점선표시는 단면구조의 설명을 돕기 위한 도광판(120)과 LED소자(104) 도시용 점선이다. For reference, the dotted line in FIG. 7B is a dotted line for illustrating the
상기와 같이 커버버텀(40 또는 60 또는 110)에 미리 끼움홀(42 또는 62 또는 112)을 형성하여 둠으로써 상기 LED어레이(30 또는 100)가 결합될 위치는 미리 결정되어 지고, 이에 표시장치의 조립성이 비약적으로 향상됨은 당연하다. 또한 상기 LED실장기판 상에서 LED소자의 구성위치를 미리 설정할 수 있기 때문에 휘선 또는 LED소자 근방만 밝게 보이는 핫-스팟(Hot-spot)이 발생되지 않는 최적의 위치를 설정하여 LED소자가 위치하도록 함으로써 조립편차에 따른 화상 표시 품질의 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다. By forming the fitting holes 42 or 62 or 112 in the cover bottom 40 or 60 or 110 as described above, the position at which the
상기 설명한 바에 따른 본 발명의 LED어레이 및 백라이트 유닛은, LED소자를 이용하는 액정표시장치에서 조립성을 향상시켜 주며, 또한 최적 위치에 대한 조립편차를 없애주어 화상 표시 품질 저하의 가능성을 미연에 차단함으로써 고품위의 표시품질 제공을 통해 제품 경쟁력을 제고시켜주는 장점이 있다.The LED array and backlight unit of the present invention as described above improves the assemblability in the liquid crystal display device using the LED element, and also eliminates the assembly deviation to the optimum position by blocking the possibility of deterioration of image display quality in advance. Providing high quality display quality enhances product competitiveness.
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