KR20090041797A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20090041797A
KR20090041797A KR1020070107468A KR20070107468A KR20090041797A KR 20090041797 A KR20090041797 A KR 20090041797A KR 1020070107468 A KR1020070107468 A KR 1020070107468A KR 20070107468 A KR20070107468 A KR 20070107468A KR 20090041797 A KR20090041797 A KR 20090041797A
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한상수
김종혁
이규만
팽상원
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 발광다이오드 패키지를 광원으로 구비하는 액정표시장치에 있어서 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광의 손실을 최소화할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 칩; 상기 발광다이오드 칩 상에 형성되며, 발광다이오드 칩으로부터의 광을 백색으로 변환하는 형광체; 상기 형광체로부터의 광이 입사되는 입광면이 구비되며, 형광체로부터의 광을 액정패널 방향으로 안내하는 도광판; 상기 형광체로부터의 광을 도광판의 내부 방향으로 반사시키는 반사판; 상기 발광다이오드 칩과 형광체를 내부에 수납하고, 상기 도광판의 입광면과 마주하는 영역에는 개구부가 마련되며, 반사판과 마주하는 영역의 상하 두께는 적어도 반사판의 상하 두께와 같은 패키지 커버; 를 포함하여 구성된다.
액정표시장치, 발광다이오드 패키지

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 발광다이오드 패키지를 광원으로 구비하는 액정표시장치에 있어서 액정패널에 고휘도의 광이 제공되는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 널리 이용되고 있다.
통상적으로 액정표시장치는 매트릭스형태로 배열된 다수의 제어용 스위칭 소자에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이러한 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 상부기판인 컬러필터(color filter) 기판과 하부기판인 박막트랜지스터 어레이(Thin film Transistor Array) 기판이 서로 대향하고 상기 두 기판 사이에는 액정층이 충진된 액정패널과, 상기 액정패널에 주사신호 및 화상정보를 공급하여 액정패널을 동작시키는 구동부를 포 함하여 구성된다.
이러한 액정표시장치는 스스로 빛을 내지 못하는 비발광 소자이므로, 화상을 구현하기 위해서는 액정패널에 광을 공급하는 광원을 필요로 하게 된다. 따라서, 액정표시장치에는 액정패널에 광을 공급하는 광원 및 광원으로부터 방출되는 광을 백색의 균일한 평면광으로 변환하기 위한 도광판, 광학시트 등을 포함하는 백라이트 어셈블리(back light assembly)가 구비된다.
백라이트 어셈블리의 광원은 선광원과 점광원이 있다. 대표적인 선광원으로는 양 단부의 전극이 관내에 설치되는 냉음극 형광램프(CCFL : cold cathode fluorescent lamp)가 있고, 대표적인 점광원으로는 발광다이오드(LED : Light Emitting Diode)가 있다.
종래에는 백라이트 어셈블리의 광원으로서 냉음극 형광램프가 주로 사용되었지만, 최근 들어 액정표시장치의 소형화, 박형화, 경량화 추세에 따라 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광다이오드를 백라이트 어셈블리의 광원으로 채택한 액정표시장치가 늘어나고 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 일반적인 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 일반적인 액정표시장치는, 액정패널(1); 상기 액정패널(1)에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 패키지(10); 상기 발광다이오드 패키지(10)가 실장된 인쇄회로기판(7); 상기 발광다이오드 패키지(10)로부터 방출되는 광이 입사되는 입광면(4a)이 구비되며, 상기 발광다이오드 패키지(10)로 부터 방출되는 광을 액정패널(1) 방향으로 안내하는 도광판(4); 상기 발광다이오드 패키지(10)로부터 방출되는 광을 도광판(4) 내부로 반사시키는 반사판(5); 상기 도광판(4)으로부터 방출되는 광을 변환하여 액정패널(1)에 공급하는 광학시트(8); 로 구성된다.
도 1에 화살표로 표시한 바와 같이, 상기 발광다이오드 패키지(10)로부터 방출되는 광은 광축을 기준으로 하여 소정의 방사 범위를 가지고 방출된다. 즉, 상기 발광다이오드 패키지(10)로부터 방출되는 광의 대부분은 도광판(4)의 입광면(4a)과 인쇄회로기판(7)을 향해 진행한다.
하지만, 상기 발광다이오드 패키지(10)로부터 방출되는 광 중에서 인쇄회로기판(7) 방향으로 진행하는 광은 인쇄회로기판(7)에 흡수됨으로써 손실되는 양이 발광다이오드 패키지(10)로부터 방출되는 전체 광의 10% ~ 25%에 달하여 액정표시장치 화면의 휘도를 저하하는 문제를 일으키게 된다.
이와 같이 저하된 휘도를 보상하기 위하여 더 많은 수의 발광다이오드 패키지(10)를 형성한 경우에는, 여타 광원보다 상대적으로 열 발생이 많은 발광다이오드 패키지(10)의 특성상 액정표시장치의 내부 온도가 올라가게 되어 발광다이오드 패키지(10)의 특성을 저하 또는 변화시키거나 광학시트(8)의 변형을 초래하는 등의 문제가 발생하게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광이 방사되는 범위를 조절하거나 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광이 방사되는 위치를 조절하여 광의 손실을 최소화함으로써 액정표시장치 화면의 휘도를 상승시켜 화면품질이 상승된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 칩; 상기 발광다이오드 칩 상에 형성되며, 발광다이오드 칩으로부터의 광을 백색으로 변환하는 형광체; 상기 형광체로부터의 광이 입사되는 입광면이 구비되며, 형광체로부터의 광을 액정패널 방향으로 안내하는 도광판; 상기 형광체로부터의 광을 도광판의 내부 방향으로 반사시키는 반사판; 상기 발광다이오드 칩과 형광체를 내부에 수납하고, 상기 도광판의 입광면과 마주하는 영역에는 개구부가 마련되며, 반사판과 마주하는 영역의 상하 두께는 적어도 반사판의 상하 두께와 같은 패키지 커버; 를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 형광체의 배면은 반사판의 상면과 평행하고 상면은 반사판에 대하여 소정의 각도를 가지도록 형성되어 도광판에 인접할수록 큰 두께를 가지며, 형광체로부터 방출되는 광의 방사 범위는 광축에 대하여 비대칭을 이룬다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 패키지; 상기 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광이 입사되는 입광면이 구비되며, 발광다이오드 패키지로부터의 광을 액정패널 방향으로 안내하는 도광판; 상기 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광을 도광판 내부로 반사시키는 반사판; 상기 발광다이오드 패키지가 실장되며, 적어도 상기 반사판의 상하 두께와 동일한 상하 두께의 단차부가 마련되어 상기 단차부 상에 반사판의 일부가 위치하는 인쇄회로기판; 을 포함하여 구성된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광의 대부분이 도광판의 입광면을 향해 진행하게 되므로 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광의 효율이 최대화되는 장점이 있다.
따라서, 액정표시장치의 화면 휘도가 상승되므로 화면 품질 또한 상승하게 되는 효과가 있다.
그리고, 상기와 같이 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광의 효율이 최대화되는 장점으로 인하여, 광의 손실이 고려되지 않은 최소 수의 발광다이오드 패키지만 구비하면 되므로 액정표시장치의 제조 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 최소 수의 발광다이오드 패키지만 구비한 경우에, 발광다이오드 패키지로 인해 액정표시장치의 내부 온도가 상승되는 현상이 최소화되므로 발광다이오드 패키지 또는 광학시트의 특성이 변화되는 문제가 발생하지 않아 액정표시장치의 화면 품질이 상승하게 되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
<제 1 실시예>
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 설명하겠다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널(101); 상기 액정패널(101)에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 칩(102); 상기 발광다이오드 칩(102) 상에 형성되며, 발광다이오드 칩(102)으로부터의 광을 백색으로 변환하는 형광체(103); 상기 형광체(103)로부터의 광이 입사되는 입광면(104a)이 구비되며, 형광체(103)로부터의 광을 액정패널(101) 방향으로 안내하는 도광판(104); 상기 형광체(103)로부터의 광을 도광판(104)의 내부 방향으로 반사시키는 반사판(105); 상기 발광다이오드 칩(102)과 형광체(103)를 내부에 수납하고, 상기 도광판(104)의 입광면(104a)과 마주하는 영역에는 개구부가 마련되며, 반사판(105)과 마주하는 영역의 상하 두께(L2)는 적어도 반사판(105)의 상하 두께(L1)와 같은 패키지 커버(106); 를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 발광다이오드 칩(102), 형광체(103) 및 패키지 커버(106)는 발광다이오드 패키지(110)를 이루며, 상기 발광다이오드 패키지(110)는 추가로 마련된 인쇄회로기판(107) 상에 실 장된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 각 요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 상기 액정패널(101)은 상부기판인 컬러필터 기판(101a)과 하부기판인 박막 트랜지스터 어레이 기판(101b)이 구비되며, 상기 두 기판(101a, 101b) 사이에는 액정층(미도시)이 형성되어 있다. 이러한 액정패널(101)은 상기 발광다이오드 패키지(110)로부터 광을 공급받아 화상을 구현한다.
도 2를 참조하면, 상기 액정패널(101)의 하부에는 발광다이오드 패키지(110)로부터 방출되는 광을 평면광으로 변환하여 액정패널(101) 방향으로 안내하는 도광판(104)이 구비된다.
상기 도광판(104)은 상기 발광다이오드 패키지(110)로부터 방출되는 광이 입사되는 적어도 하나의 입광면(104a)이 형성된다.
도 2를 참조하면, 상기 도광판(104)의 하부에는 반사판(105)이 구비되는데, 상기 반사판(105)은 발광다이오드 패키지(110)로부터 방출된 광 중에서 도광판(104)의 하부로 누설되는 광을 도광판(104)의 내부로 반사시켜 액정패널(101) 방향으로 향하도록 한다.
도 2 및 도 3에는 상기 반사판(105) 중에 발광다이오드 패키지(110)와 마주하는 측면(105a)이 상기 도광판(104)의 입광면(104a)과 연결되어 하나의 면을 이루도록 형성된 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 반사판(105) 중에 발광다이오드 패키지(110)와 마주하는 측면(104a)은 도 2 및 도 3에 도시된 것보다 더 연장되어 발광다이오드 패키지(110)의 패키지 커버(106)와 맞닿도록 형성되는 등 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 예가 가능하다.
도 2를 참조하면, 상기 도광판(104)의 상부에는 광학시트(108)가 구비된다.
상기 광학시트(108)는 도광판(104)으로부터 방출된 광을 변환하여 액정패널(101)에 공급하며, 확산시트, 프리즘시트, 보호시트를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 발광다이오드 패키지(110)에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에 상세히 도시한 바와 같이 상기 발광다이오드 패키지(110)는, 발광다이오드 칩(102)과, 상기 발광다이오드 칩(102)으로부터 방출되는 광의 파장을 변환시켜 백색의 광을 생성하는 형광체(103)와, 상기 발광다이오드 칩(102)과 형광체(103)를 감싸는 형태로 수납하는 패키지 커버(106)로 구성된다.
상기 발광다이오드 칩(102)에는 p전극(미도시)과 n전극(미도시)이 형성되며, 상기 패키지 커버(106) 내부에는 와이어(111)를 통해 발광다이오드 칩(102)의 p전극 및 n전극과 연결되는 리드(lead)(109)가 형성된다.
상기 형광체(103)에 포함된 형광물질의 종류는 상기 발광다이오드 칩(102)으로부터 방출되는 광에 따라 다르게 설계된다.
이에 대하여 더욱 상세히 설명하면, 상기 발광다이오드 칩(102)이 청색 광을 방출하는 발광다이오드 칩인 경우에 상기 형광체(103)는 청색 광에 의해 여기되어 황색 광을 발생시키는 황색 형광물질을 포함하여 형성되며, 상기 발광다이오드 칩(102)이 자외선 광을 방출하는 발광다이오드 칩인 경우에 상기 형광체(103)는 자외선 광에 여기되어 적색, 녹색, 청색 광을 발생시키는 적색, 녹색, 청색 형광물질을 포함하여 형성된다.
즉, 상기 발광다이오드 칩(102)이 청색 발광다이오드 칩이고 형광체(103)를 이루는 형광물질은 황색 형광물질인 경우에, 상기 청색 발광다이오드 칩으로부터 방출되는 청색 광의 일부는 상기 황색 형광물질을 여기시켜 황색 광을 발생시키며, 상기 형광물질을 여기시키지 않은 나머지의 청색 광은 상기 황색 광과 혼합되어 백색 광이 생성되게 된다. 그리고, 상기 발광다이오드 칩(102)이 자외선 발광다이오드 칩이고 형광체(103)를 이루는 형광물질은 적색, 녹색, 청색 형광물질인 경우에, 상기 자외선 발광다이오드 칩으로부터 방출되는 청색 광은 상기 적색, 녹색, 청색 형광물질을 여기시켜 적색, 녹색, 청색 광을 발생시키며, 상기 적색, 녹색, 청색 광은 혼합되어 백색 광이 생성되게 된다.
그리고, 도 3에 상세히 도시한 바와 같이, 상기 패키지 커버(106)는 상기 도광판(104)의 입광면(104a)과 마주하는 영역이 개방되어 개구부가 마련되며, 상기 개구부를 통해 광이 방출된다.
여기서, 상기 패키지 커버(106) 중에서 반사판(105)의 측면(105a)과 마주하는 영역은 적어도 반사판(105)의 상하 두께(L1)와 동일한 상하 두께(L2)를 가진다.
따라서, 도 3을 참조하면, 상기 발광다이오드 칩(102)으로부터 방출되어 형광체(103)를 거쳐 백색으로 변환되어 출사된 광의 대부분은 도광판(104)의 입광면(104a)을 향해 진행하게 된다. 즉, 발광다이오드 패키지(110)로부터 방출된 광의 방사 범위는 도광판(104)의 입광면(104a)의 범위 내에 있게 된다.
이에 따라, 상기 발광다이오드 패키지(110)로부터 방출된 광 중에서 인쇄회로기판(107)을 향해 진행되는 양이 최소화되므로 상기 인쇄회로기판(107)에 의해 손실되는 양이 최소화되어, 발광다이오드 패키지(110)로부터 방출되는 광의 효율이 최대화된다.
도 3에서 상기 패키지 커버(106)는 반사판(105)과 마주하는 영역의 상하 두께(L2)가 반사판(105)의 상하 두께(L1)와 동일한 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 설명에서 언급한 바와 같이 상기 패키지 커버(106)는 반사판(105)과 마주하는 영역의 상하 두께(L2)가 반사판(105)의 상하 두께(L1)보다 크게 형성되는 등 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 예가 가능하다.
<제 2 실시예>
이하, 도 4 및 도 5을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 설명하겠다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치를 설명함에 있어서, 상술한 제 1 실시예와 동일한 설명은 생략하기로 한다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널(201); 상기 액정패널(201)에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 칩(202); 상기 발광다이오드 칩(202) 상에 형성되며, 발광다이오드 칩(202)으로부터의 광을 백색으로 변환하는 형광체(203); 상기 형광체(203)로부터의 광이 입사되 는 입광면(204a)이 구비되며, 형광체(203)로부터의 광을 액정패널(201) 방향으로 안내하는 도광판(204); 상기 형광체(203)로부터의 광을 도광판(204)의 내부 방향으로 반사시키는 반사판(205); 상기 발광다이오드 칩(202)과 형광체(203)를 내부에 수납하고, 상기 도광판(204)의 입광면(204a)과 마주하는 영역에는 개구부가 마련되며, 반사판(205)과 마주하는 영역의 상하 두께(L4)는 적어도 반사판(205)의 상하 두께(L3)와 같은 패키지 커버(206); 를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 발광다이오드 칩(202), 형광체(203) 및 패키지 커버(206)는 발광다이오드 패키지(210)를 이루며, 상기 발광다이오드 패키지(210)는 추가로 마련된 인쇄회로기판(207) 상에 실장된다. 그리고, 상기 형광체(203)의 배면(203a)은 반사판(205)의 상면(205b)과 평행하고 상면(203b)은 반사판(205)의 상면(205b)에 대하여 소정의 각도를 가지도록 형성되어 도광판(204)에 인접할수록 큰 상하 두께를 가지며, 형광체(203)로부터 방출되는 광의 방사 범위는 광축에 대하여 비대칭을 이룬다.
도 5에 상세히 도시한 바와 같이 상기 발광다이오드 패키지(210)는, 발광다이오드 칩(202)과, 상기 발광다이오드 칩(202)으로부터 방출되는 광의 파장을 변환시켜 백색의 광을 생성하는 형광체(203)와, 상기 발광다이오드 칩(202)과 형광체(203)를 감싸는 형태로 수납하는 패키지 커버(206)로 구성된다.
상기 발광다이오드 칩(202)에는 p전극(미도시)과 n전극(미도시)이 형성되며, 상기 패키지 커버(206) 내부에는 와이어(211)를 통해 발광다이오드 칩(202)의 p전극 및 n전극과 연결되는 리드(lead)(209)가 형성된다.
상기 형광체(203)에 포함된 형광물질의 종류는 상기 발광다이오드 칩(202)으 로부터 방출되는 광에 따라 다르게 설계된다.
즉, 상기 발광다이오드 칩(202)이 청색 광을 방출하는 발광다이오드 칩인 경우에 상기 형광체(203)는 청색 광에 의해 여기되어 황색 광을 발생시키는 황색 형광물질을 포함하여 형성되며, 상기 발광다이오드 칩(202)이 자외선 광을 방출하는 발광다이오드 칩인 경우에 상기 형광체(203)는 자외선 광에 여기되어 적색, 녹색, 청색 광을 발생시키는 적색, 녹색, 청색 형광물질을 포함하여 형성됨으로써, 상기 발광다이오드 패키지(210)는 백색 광을 생성하게 된다.
도 5에 도시된 발광다이오드 패키지(210)의 모습을 기준으로 하여 형광체(203)의 상면과 배면을 정의하였을 때, 상기 형광체(203)의 배면(203a)은 적어도 반사판(205)의 상면(205b)과 같은 높이에 있되 반사판(205)의 상면(205b)과 평행하고, 상기 형광체(203)의 상면(203b)은 반사판(205)의 상면(205b)에 대하여 소정의 각도를 가지도록 형성된다. 이에 따라, 상기 형광체(203)는 도 5에 도시한 바와 같이 도광판(204)에 인접할수록 큰 두께를 가지게 된다.
그리고, 도 5에 상세히 도시한 바와 같이, 상기 패키지 커버(206)는 상기 도광판(204)의 입광면(204a)과 마주하는 영역이 개방되어 개구부가 마련되며, 상기 개구부를 통해 광이 방출된다. 그리고, 상기 패키지 커버(206)는 상기 반사판(205)의 측면과 마주하는 영역은 폐쇄되어 형광체(203)를 감싸는 형상을 가진다.
여기서, 상기 패키지 커버(206) 중에서 반사판(205)의 측면과 마주하는 영역은 적어도 반사판(205)의 상하 두께(L3)와 동일한 상하 두께(L4)를 가진다.
이와 같이 상기 형광체(203)의 배면(203a)은 적어도 반사판(205)의 상 면(205b)과 같은 높이에 있되 반사판(205)의 상면(205b)과 평행하고 상면(203b)은 반사판(205)의 상면(205b)에 대하여 소정의 각도를 가지도록 형성되며, 패키지 커버(206) 중에서 반사판(205)의 측면(205a)과 마주하는 영역은 적어도 반사판(205)의 상하 두께(L3)과 동일한 상하 두께(L4)를 가지도록 형성됨으로써, 발광다이오드 칩(202)으로부터 방출되어 형광체(203)를 거쳐 백색으로 변환되어 출사된 광의 대부분은 도광판(204)의 입사면(204a)을 향해 진행하게 된다. 즉, 발광다이오드 패키지(210)로부터 방출된 광의 방사 범위는 도광판(204)의 입광면(204a)의 범위 내에 있게 된다.
이에 따라, 상기 발광다이오드 패키지(210)로부터 방출된 광 중에서 인쇄회로기판(207)을 향해 진행되는 양이 최소화되므로 상기 인쇄회로기판(207)에 의해 손실되는 양이 최소화되어, 발광다이오드 패키지(210)로부터 방출되는 광의 효율이 최대화된다.
<제 3 실시예>
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 설명하겠다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치를 설명함에 있어서, 상술한 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 설명은 생략하기로 한다.
도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널(301); 상기 액정패널(301)에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 패키지(310); 상기 발광다이오드 패키지(310)로부터 방출되는 광이 입사되는 입광 면(304a)이 구비되며, 발광다이오드 패키지(310)로부터의 광을 액정패널(301) 방향으로 안내하는 도광판(304); 상기 발광다이오드 패키지(310)로부터 방출되는 광을 도광판(304) 내부로 반사시키는 반사판(305); 상기 발광다이오드 패키지(310)가 실장되며, 적어도 상기 반사판(305)의 상하 두께(L5)와 동일한 상하 두께(L6)의 단차부가 마련되어 상기 단차부 상에 반사판(305)의 일부가 위치하는 인쇄회로기판(307); 을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 단차부는 인쇄회로기판(307)이 절곡되어 마련되며, 상기 인쇄회로기판(307)의 하부에는 상기 단차부로 인해 형성된 공간의 상하 두께와 동일한 상하 두께(L7)를 가지는 단차 보상부(312)가 형성된다.
도 6을 참조하여 상기 인쇄회로기판(307)과 관련하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 인쇄회로기판(307)은 얇은 두께로 형성되어 구부러지기 쉬운 연성인쇄회로기판(FPC ; flexible printed circuit board)이며, 이러한 인쇄회로기판(307)에는 상기 발광다이오드 패키지(310)에 전원을 공급하기 위한 배선이 형성된다. 여기서, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 발광다이오드 패키지(310)에 공급되는 전원은 발광다이오드 패키지 구동부(미도시)를 통해 공급된다.
상기 인쇄회로기판(307)은 상기 발광다이오드 패키지(310)에 전원을 공급하는 기능뿐만 아니라 상기 발광다이오드 패키지(310)의 구동시 발생하는 열을 외부로 전달하는 역할도 한다.
그리고, 상기에 언급한 바와 같이 상기 인쇄회로기판(307)은 적어도 2회 절곡되어 마련된 단차부가 형성되며, 이로 인해 상대적으로 높은 곳에 위치하는 제 1 상면(307a)과 상대적으로 낮은 곳에 위치하는 제 2 상면(307b)으로 구분된다.
즉, 도 6을 참조하면, 인쇄회로기판(307)의 제 1 상면(307a)에는 다수의 발광다이오드 패키지(310)가 실장되고 제 2 상면(307b)에는 반사판(305)의 일부가 배치되게 된다.
상기 인쇄회로기판(307)의 제 1 상면(307a)과 제 2 상면(307b) 사이의 거리(L6)는 반사판(305)의 상하 두께(L5)와 동일하다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(307)의 제 1 상면(307a)과 반사판(305)의 상면(305b)은 하나의 평면을 이루게 된다.
도 6과 상기의 설명에서는 상기 인쇄회로기판(307)의 제 1 상면(307a)과 제 2 상면(307b) 사이의 거리(L6)는 반사판(305)의 상하 두께(L5)와 동일한 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 인쇄회로기판(307)의 제 1 상면(307a)과 제 2 상면(307b) 사이의 거리(L6)는 반사판(305)의 상하 두께(L5)보다 길게 형성되는 등 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 예가 가능하다.
그리고, 상기 인쇄회로기판(307)의 하부에는 상기 단차부로 인해 공간이 형성되는데, 이과 같이 단차부로 인해 형성된 공간에는 상기 발광다이오드 패키지(310)의 안정적인 위치 상태를 제공하는 단차 보상부(312)가 형성된다.
이러한 단차 보상부(312)의 상하 두께(L7)는 상기 인쇄회로기판(307)의 하부에 단차부로 인해 형성된 공간의 상하 두께와 동일함과 동시에, 반사판(305)의 상하두께(L5)와 동일하다.
이와 같이, 인쇄회로기판(307)에 단차부가 형성되고 단차 보상부(312)가 마련되어 인쇄회로기판(307)의 제 1 상면(307a)과 반사판(305)의 상면(305b)이 평면을 이룸으로써, 상기 발광다이오드 패키지(310)로부터 방출되는 광의 대부분은 도광판(304)의 입광면(304a)을 향해 진행하게 된다. 즉, 발광다이오드 패키지(310)로부터 방출된 광의 방사 범위는 도광판(304)의 입광면(304a)의 범위 내에 있게 된다.
이에 따라, 상기 발광다이오드 패키지(310)로부터 방출된 광 중에서 인쇄회로기판(307)을 향해 진행되는 양이 최소화되므로 상기 인쇄회로기판(307)에 의해 손실되는 양이 최소화되어, 발광다이오드 패키지(310)로부터 방출되는 광의 효율이 최대화된다.
<제 4 실시예>
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 설명하겠다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치를 설명함에 있어서, 상술한 제 1, 제 2 및 제 3 실시예와 동일한 설명은 생략하기로 한다.
도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널(401); 상기 액정패널(401)에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 패키지(410); 상기 발광다이오드 패키지(410)로부터 방출되는 광이 입사되는 입광면(404a)이 구비되며, 발광다이오드 패키지(410)로부터의 광을 액정패널(401) 방향으로 안내하는 도광판(404); 상기 발광다이오드 패키지(410)로부터 방출되는 광을 도광판(404) 내부로 반사시키는 반사판(405); 상기 발광다이오드 패키지(410)가 실장되며, 적어도 상기 반사판(405)의 상하 두께(L8)와 동일한 상하 두께(L9)의 단차부가 마련되어 상기 단차부 상에 반사판(405)의 일부가 위치하는 인쇄회로기판(407); 을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 인쇄회로기판(407)은 서로 연결된 복수의 층으로 형성되고, 최하위 층(407b)의 일부는 상기 반사판(305)의 하부에 위치하고 최하위 층(407b)을 제외한 나머지 층은 반사판(305)의 측부에 위치하며, 최하위 층(407b)을 제외한 나머지 층의 상하 두께(L9)는 적어도 반사판(305)의 상하 두께(L8)와 동일하다.
도 7을 참조하여 상기 인쇄회로기판(407)과 관련하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 인쇄회로기판(407)은 얇은 두께로 형성되어 구부러지기 쉬운 연성인쇄회로기판(FPC ; flexible printed circuit board)이며, 이러한 인쇄회로기판(407)에는 상기 발광다이오드 패키지(410)에 전원을 공급하기 위한 배선이 형성된다. 여기서, 도면에 도시하지는 않았지만 상기 발광다이오드 패키지(410)에 공급되는 전원은 발광다이오드 패키지 구동부(미도시)를 통해 공급된다.
상기 인쇄회로기판(407)은 상기 발광다이오드 패키지(410)에 전원을 공급하는 기능뿐만 아니라 상기 발광다이오드 패키지(410)의 구동시 발생하는 열을 외부로 전달하는 역할도 한다.
그리고, 상기 인쇄회로기판(407)은 서로 연결된 적어도 두 개의 층으로 형성되고, 상기 다수의 층 중에서 최상위에 위치하는 층(407a) 상에는 다수의 발광다이 오드 패키지(410)가 실장되고 상기 다수의 층 중에서 최하위에 위치하는 층(407b) 상에는 반사판(405)의 일부가 배치된다.
도 7에는 상기 인쇄회로기판(407)이 최상위 층(407a)과 최하위 층(407b)으로 구성된 2층인 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상기 인쇄회로기판(407)은 상기 반사판(405)의 상하 두께(L8)에 따라 상기 최상위층(407a)과 동일한 폭의 층을 적어도 하나 더 포함하여 형성되는 등 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
그리고, 상기 인쇄회로기판(407)의 최상위 층(407a)의 상면과 최하위 층(407b)의 상면 사이의 거리(L9)는 반사판(405)의 상하 두께(L8)와 동일하다. 따라서, 상기 인쇄회로기판(407)의 최상위 층(407a)의 상면과 반사판(405)의 상면(405b)은 하나의 평면을 이루게 된다.
이와 같이, 복수 개의 층으로 구성된 인쇄회로기판(407)의 최상위 층(407a)의 상면과 반사판(405)의 상면(405b)이 동일한 높이에 위치함으로써, 상기 발광다이오드 패키지(410)로부터 방출되는 광의 대부분은 도광판(404)의 입광면(404a)을 향해 진행하게 된다. 즉, 발광다이오드 패키지(410)로부터 방출된 광의 방사 범위는 도광판(404)의 입광면(404a)의 범위 내에 있게 된다.
이에 따라, 상기 발광다이오드 패키지(410)로부터 방출된 광 중에서 인쇄회로기판(407)을 향해 진행되는 양이 최소화되므로 상기 인쇄회로기판(407)에 의해 손실되는 양이 최소화되어, 발광다이오드 패키지(410)로부터 방출되는 광의 효율이 최대화된다.
도 1은 종래의 일반적인 액정표시장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광의 방사 범위 및 위치를 설명하기 위한 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도.
도 5는 도 3의 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광의 방사 범위 및 위치를 설명하기 위한 확대 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
101,201,301,401 : 액정패널
102,202 : 발광다이오드 칩 103,203 : 형광체
106,206 : 패키지 커버 310,410 : 발광다이오드 패키지
107,207,307,407 : 인쇄회로기판 312 : 단차 보상부
104,204,304,404 : 도광판 105,205,305,405 : 반사판

Claims (8)

  1. 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 칩;
    상기 발광다이오드 칩 상에 형성되며, 발광다이오드 칩으로부터의 광을 백색으로 변환하는 형광체;
    상기 형광체로부터의 광이 입사되는 입광면이 구비되며, 형광체로부터의 광을 액정패널 방향으로 안내하는 도광판;
    상기 형광체로부터의 광을 도광판의 내부 방향으로 반사시키는 반사판;
    상기 발광다이오드 칩과 형광체를 내부에 수납하고, 상기 도광판의 입광면과 마주하는 영역에는 개구부가 마련되며, 반사판과 마주하는 영역의 상하 두께는 적어도 반사판의 상하 두께와 같은 패키지 커버;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광다이오드 칩, 형광체 및 패키지 커버는 발광다이오드 패키지를 이루며, 상기 발광다이오드 패키지는 추가로 마련된 인쇄회로기판 상에 실장된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 발광다이오드 칩, 형광체 및 패키지는 발광다이오드 패키지를 이루며, 상기 발광다이오드 패키지의 개구부를 통해 출사한 광의 방사 범 위는 도광판의 입광면의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 형광체는 배면이 반사판의 상면과 평행하고 상면이 반사판의 상면에 대하여 소정의 각도를 가지도록 형성되어 도광판에 인접할수록 큰 상하 두께를 가지며, 형광체로부터 방출되는 광의 방사 범위는 광축에 대하여 비대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 공급하는 다수의 발광다이오드 패키지;
    상기 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광이 입사되는 입광면이 구비되며, 발광다이오드 패키지로부터의 광을 액정패널 방향으로 안내하는 도광판;
    상기 발광다이오드 패키지로부터 방출되는 광을 도광판 내부로 반사시키는 반사판;
    상기 발광다이오드 패키지가 실장되며, 적어도 상기 반사판의 상하 두께와 동일한 상하 두께의 단차부가 마련되어 상기 단차부 상에 반사판의 일부가 위치하는 인쇄회로기판;
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 발광다이오드 패키지로부터 방출된 광의 방사 범위는 도광판의 입광면 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 단차부는 인쇄회로기판이 절곡되어 마련되며,
    상기 인쇄회로기판의 하부에는 상기 단차부로 인해 형성된 공간의 상하 두께와 동일한 상하 두께를 가지는 단차 보상부가 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은 서로 연결된 복수의 층으로 형성되고, 최하위 층의 일부는 상기 반사판의 하부에 위치하고 최하위 층을 제외한 나머지 층은 반사판의 측부에 위치하며,
    최하위 층을 제외한 나머지 층의 상하 두께는 적어도 반사판의 상하 두께와 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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