KR20090053603A - 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 패키지가 열을 이루어 형성되어 있는 PCB를 하부 커버상에 배열·고정하여 LED 백라이트를 구성할 때 그 LED 패키지와 LED 패키지간 광이 혼합(mixing)되어 생성되는 백색광의 왜곡 현상 및 휘도의 불균일성을 줄일 수 있는 정형화된 나사체결방법이 적용된 액정표시장치의 제조방법에 관련된 것으로서, 하부 커버를 준비하는 단계와; 상기 하부 커버상에 적어도 하나의 PCB를 구비시키는 단계와; 상기 PCB상에 복수 개의 열을 이루어 LED 패키지를 고정하되, 그 LED 패키지가 2의 배수 단위로 열을 이루어 형성될 때 기수 번째 및 우수 번째 열에서 서로 이웃하는 4개의 LED 패키지가 정사각형, 직사각형, 평행사변형 중 하나의 형태를 이루도록 고정하는 단계와; 상기 정사각형, 직사각형, 평행사변형 형태 중 적어도 하나의 형태를 이루어 고정되는 4개의 LED 패키지의 무게 중심점에 나사를 체결하는 단계와; 상기 LED 패키지가 구비되는 PCB상에 액정패널을 구비하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
PCB(Printed Circuit Board), LED 패키지(Light Emitting Diode Package)

Description

액정표시장치의 제조방법{METHOD FOR FABRICATING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는 LED 패키지가 열을 이루어 형성되어 있는 PCB(Printed Circuit Board)를 하부 커버(bottom cover)상에 배열·고정하여 LED 백라이트를 구성할 때 그 LED 패키지와 LED 패키지간 광이 혼합(mixing)되어 생성되는 백색광의 왜곡 현상 및 휘도의 불균일성을 줄일 수 있는 정형화된 나사체결방법이 적용된 액정표시장치의 제조방법에 관련된다.
일반적으로 대형 모델의 액정디스플레이에 사용되는 직하형 백라이트(direct type back-light)는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp)에서 나오는 빛을 반사판으로부터 전면(前面)의 액정패널로 반사시키고 있다. 그리고 이 빛의 반사 경로에는 부가적으로 유백색의 산란판을 배치하여 국부적으로는 균일한 휘도를 갖는 빛이 액정디스플레이로 비추어지도록 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방식은 백라이트의 두께 등과 관련해 액정디스플레이를 복잡한 대형 모델로 가져가게 되는 문제점을 내포하고 있다.
이에 최근 들어서는 면 광원 장치로서 전류가 통과할 때만 발광하게 되는 2극 소자로서 빠른 응답속도, 저(低)전력소모 및 반영구적 수명 등의 특성을 지닌 LED(Light Emitting Diode)를 사용하여 백라이트를 박형화하고 동시에 휘도를 향상시키고 있다. 무엇보다 기존의 냉음극 형광램프 대비 자연 그대로의 색과 고화질의 영상을 재현할 수 있고, 또한 동영상 잔상 문제 해결 및 수은을 사용하지 않는 친환경적 제품이라는 인식으로 인해 냉음극 형광램프 백라이트장치를 대체할 수 있는 차세대 LCD의 핵심부품으로도 손색이 없게 되었다.
이하, 도면을 참조하여 종래의 직하형 LED 액정표시장치에 대하여 좀더 살펴보고자 한다.
도 1은 일반적인 직하형 LED 액정표시장치의 체결 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 사각 테 형상을 갖는 합성수지 또는 서스 스틸(Stainless STEEL; SUS STEEL)의 몰드물로 이루어진 메인 서포트(50)를 기준으로 하여, 그 상부에는 화상이 구현되는 액정패널(10)이 구비되고, 또 하부에는 상기 액정패널(10)에 빛을 제공하는 백라이트장치가 구비된다.
여기에서, 백라이트장치는 하부커버(40)상에 구비된 반사판(32)과, 상기 반사판(32)이 부착된 하부커버(40)상에 배열되어 고정된 복수 개의 PCB(Printed Circuit Board)(34)와, 상기 PCB(34)상에 적(Red; R), 녹(Green; G), 청(Blue; B)의 LED 칩(chip)을 하나의 클러스터(cluster)로 하여 패키지(package)를 형성한 LED 패키지(36)들이 열을 이루어 구성되는 LED 어레이와, 상기 LED 어레이의 상부에 구비되어 LED 어레이로부터 방사된 빛을 확산시키는 확산판(42), 그리고 확산 판(42)을 통과한 빛의 휘도를 증가시키는 프리즘시트(44) 및 상기 프리즘시트(44)를 보호하고 시야각을 증가시키는 보호시트(46)를 포함한다.
이때, 반사판(32, 38)은 도면에서도 볼 수 있는 바와 같이 PCB(34)가 구동되는 영역의 하부 전면에 부착된 반사판(32)과, 적어도 하나의 열을 이루는 LED 패키지(36)가 구비된 각각의 PCB(34)상에 부착된 반사판(38)으로 이루어져 있는데, 여기에서 각각의 PCB(34)상에 형성된 반사판(38)은 LED 패키지(36)와 대응하는 영역에 홀을 형성하여 부착된다.
또한, 상기 액정패널(10)은 서로 대향하여 균일한 셀-갭이 유지되도록 합착된 박막트랜지스터 어레이기판과 R, G, B의 컬러필터가 형성된 컬러필터기판, 그리고 그 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.
도 2는 도 1의 하부커버상에 배열되어 고정된 PCB들을 보여주는 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 PCB(34)상에는 R, G, B의 LED 칩을 하나의 클러스터로 하여 패키지로 형성된 LED 패키지(36)가 2개의 라인을 이루어 구성된 LED 어레이들이 구성되어 있는데, 실질적으로 하나의 클러스터를 형성하는 R, G, B의 LED 칩은 각각 구동되는 전압이 서로 다르기 때문에 이를 위하여 PCB(34)상에는 많은 도전배선들이 형성된다. 예컨대, PCB(34)상에서 하나의 LED 패키지(36) 내에 위치하는 R의 LED 칩과 동일 열에서 서로 이웃하는 LED 패키지(36) 내에 위치하는 R의 LED 칩이 서로 외부로부터의 DC 전압에 의해 병렬구동하도록 도전배선들이 형성된다.
또한, LED 패키지(36)들이 열을 이루어 고정되어 있는 PCB(34)는 나사 체결 을 통하여 하부커버(30)상에 배열·고정되고, 뿐만 아니라 각각의 PCB(34)상에 부착되는 반사판의 탈착을 방지하기 위하여 나사가 체결되는 다수개의 나사체결부(38)를 포함하고 있는데, 이때 나사체결부(38)는 제조시 PCB(34)의 4곳 모서리영역과, 그 PCB(34)상의 4곳 모서리영역에 형성된 나사체결부(38)를 기준으로 하여 다시 그 나사체결부(38)간 서로 중심을 이루는 사이사이마다 추가적으로 형성된다.
그런데, 실질적으로 위와 같은 방식으로 R, G, B의 LED 칩을 하나의 클러스터로 하여 패키지로 형성된 다수의 LED 패키지(36)들을 PCB(34)상에 구성하게 되면, 그 나사체결부(38)가 특정 LED 패키지(36)로 치우쳐 있는 경우가 발생하게 되고, 그 결과 LED 패키지(36)로부터 제공된 빛은 그 근접하는 나사체결부(38)의 나사로부터 빛의 반사가 먼저 이루어져 백라이트 전체적으로 볼 때 LED 패키지(36)간 색의 혼합이 원활히 이루어지지 않게 되어 다소 왜곡된 백색광을 얻을 수밖에 없게 된다. 이는 결국 영상 구현시 화질의 저하로 이어지게 된다.
뿐만 아니라, 도면에 자세히 도시되지는 않았지만 PCB(34)상에서 하나의 열을 이루어 LED 패키지(36) 내에 형성된 R, G, B LED 칩들은 외부로부터 DC 전압을 인가받아 각각 병렬구동하는데, 이때 PCB(34)상에서 나사체결부(38)가 특정 LED 패키지(36)에 치우쳐 형성됨으로써 부분적으로는 주어진 PCB(34)의 규격 내에서 R, G, B 각각의 LED 칩을 서로 연결하는 배선의 경로를 불가피하게 우회하여 재설계하는 라우팅(routing) 변경이 필요하게 된다. 이는 작업의 효율성을 떨어뜨려 액정표시장치의 수율을 감소시키고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 하부커버상에 구비되는 PCB상에 2의 배수 혹은 3의 배수 단위로 열을 이루도록 LED 패키지들을 고정할 때 복수 개의 열을 통해 정사각형, 직사각형, 평행사변형, 다이아몬드 형상 중 하나의 형태를 이루는 4개의 LED 패키지의 무게 중심점에 나사를 고정하는 규정화된 나사체결방법이 적용된 액정표시장치의 제조방법을 제공하려는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 하나의 제조방법은 하부 커버를 준비하는 단계와; 상기 하부 커버상에 적어도 하나의 PCB를 구비시키는 단계와; 상기 PCB상에 복수 개의 열을 이루어 LED 패키지를 고정하되, 그 LED 패키지가 2의 배수 단위로 열을 이루어 형성될 때 기수 번째 및 우수 번째 열에서 서로 이웃하는 4개의 LED 패키지가 정사각형, 직사각형, 평행사변형 중 하나의 형태를 이루도록 고정하는 단계와; 상기 정사각형, 직사각형, 평행사변형 형태 중 적어도 하나의 형태를 이루어 고정되는 4개의 LED 패키지의 중심점에 나사를 체결하는 단계와; 상기 LED 패키지가 구비되는 PCB상에 액정패널을 구비하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 다른 제조방법은 하부 커버를 준비하는 단계와; 상기 하부 커버상에 적어도 하나의 PCB를 구비시키는 단계와; 상기 PCB 상에 복수 개의 열을 이루어 LED 패키지를 고정하되, 그 LED 패키지가 3의 배수 단위로 열을 이루어 형성될 때 기수 번째 및 우수 번째 열에서 서로 이웃하는 4개의 LED 패키지가 다이아몬드 형태를 이르도록 고정하는 단계와; 상기 다이아몬드 형태를 이루어 고정되는 4개의 LED 패키지의 중심점에 나사를 체결하는 단계와; 상기 LED 패키지가 구비되는 PCB상에 액정패널을 구비하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기의 결과, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은 다수의 LED 패키지가 형성되는 PCB상에 정형화된 나사체결기준을 제공함으로써 액정패널의 하부에 구비된 LED 패키지로부터 제공되는 빛의 색 혼합을 원활히 하여 균일한 휘도의 백색광을 얻을 수 있다.
또한, LED 패키지를 구성하는 R, G, B 각각의 LED 칩간 연결되는 배선의 길이를 동일하게 유지시켜 라인 저항 등의 요인에 의해 초래되는 전류량의 차이를 배제함으로써 균일한 휘도의 빛을 얻을 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성 및 제조방법에 대하여 구체적으로 살펴보고자 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 4a는 도 3의 백라이트를 나타내는 평면도이며, 도 4b는 도 4a의 PCB상에 나사를 체결하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 하부커버(130)상에는 액정패널(160)로 광을 제공하기 위한 직하형 LED 백라이트장치가 구비되어 있는데, 하부커버(130)상에는 먼저 전면을 덮는 제1반사판(미도시)이 부착되어 있다. 여기에서, 제1반사판은 은(Ag), 알루미늄(Al) 등이 코팅된 필름이 적절하며, 필름의 두께는 75~200㎛ 정도가 될 것이다. 보통, 제1반사판에서 가시광의 광 반사율은 90~97% 정도이며 이때 코팅된 필름이 두꺼울수록 반사율이 높게 된다.
그리고, 제1반사판(미표기)이 부착된 하부커버(130)상에는 복수 개의 PCB(132)가 일정한 간격으로 배열되어 구비되는데, 예컨대 본 발명에서의 PCB(132)는 일종의 금속 바(bar)로 이루어진 메탈 PCB가 사용될 수도 있다. 물론 이러한 메탈 PCB상에는 R, G, B의 LED 칩들이 패키지로 구성되어 있는 LED 패키지(136)가 외부로부터의 인가 전압에 의해 구동될 수 있도록 하는 도전배선이 형성되고, 그 배면으로는 LED와 관련한 고온의 열 발생 문제로 인해 열 방출을 용이하게 하려는 별도의 금속 재질을 입혀 형성하고 있다.
또한, PCB(132)상에는 델타, 즉 삼각형 형태로 R, G, B의 LED 칩들이 하나의 클러스터를 형성하여 패키지로 형성된 LED 패키지(136)들이 복수 개의 열을 이루어 고정되어 있다. 이때, 예컨대 도 3 및 도 4a에서와 같이 제1열을 구성하는 LED 패키지(136)와 제2열을 이루는 LED 패키지(136)가 PCB(132)상에 고정되어 제1열 및 제2열에서 서로 이웃하는 4개의 LED 패키지(136)들은 정사각형을 이룰 수 있다. 이는 다시 말해, LED 패키지(136)의 중심점을 기준으로 할 때 제1열을 이루는 기수 번째 LED 패키지(136)와 동일 열의 우수 번째 LED 패키지(136)간 간격이 제1열의 기수 번째 LED 패키지(136)와 제2열의 기수 번째 LED 패키지(136)가 이루는 간격과 서로 동일함을 의미하는 것이다.
또한 하부커버(130)상에 구비되는 복수 개의 PCB(132)상에는 각각 다수개의 LED 패키지(136)를 외부로 노출시키는 제2반사판(미도시)이 부착되어 있다. 이러한 제2반사판은 제1반사판과 달리 각각의 PCB(132)마다 부착되므로 크기의 면에서 서로 상이할 수밖에 없지만, 위의 제1반사판과 마찬가지로 은(Ag), 알루미늄(Al) 등이 코팅된 필름이 사용되며, 필름의 두께는 75~200㎛ 정도가 적합하다. 물론 제2반사판에서의 가시광의 광 반사율은 90~97% 정도이며, 이때 코팅된 필름이 두꺼울수록 반사율이 높을 것이다.
이와 같이 제2반사판이 부착된 각각의 PCB(132)상에서는 제2반사판의 탈착(脫着)을 방지하기 위하여 제1열 및 제2열에 위치하여 4개의 LED 패키지(136)가 정사각형 형태를 이루는 그 가운데 영역, 즉 도 4b에서 같이 서로 대각선 방향에 위치하는 2개의 LED 패키지(136)간 각각 대각선(l, m)을 그었을 때 서로 교차하여 무게 중심점을 이루는 부위의 나사체결부(138)에 나사가 체결되어 있다. 이를 통해 나사가 고정되어 있는 나사체결부(138)가 4개의 LED 패키지(136) 모두에서 서로 동일한 거리(1/2l, 1/2m)에 위치하게 되는데, 이는 LED 패키지(136)로부터 측면 방사되는 빛이 그 나사체결부(138)에 체결되는 나사를 통해 반사될 수 있는 동일한 조건, 즉 동일 거리를 만들어 줌으로써 복수 개의 LED 패키지(136)들로부터 제공되는 백색광의 색 혼합이 원활하게 유지될 수 있다.
뿐만 아니라, PCB(132)상의 제1열 및 제2열에 위치하여 4개의 LED 패키 지(136)가 이루는 정사각형의 무게 중심점에 체결되는 나사로 인해 PCB(132)상에 형성된 도전배선은 서로 동일한 조건을 갖게 된다. 즉, PCB(132)상에 도전 배선을 형성하기 위한 충분한 라우팅 공간이 확보됨으로써 그 결과 LED 패키지(136)를 구성하는 R, G, B 각각의 LED 칩간 연결되는 도전배선의 경로변경 없이 그 길이를 동일하게 유지하여 형성할 수 있게 된다. 이로 인해 라인 저항 등의 요인에 의해 초래될 수 있는 전류량의 차이를 미연에 방지할 수 있게 되어 백라이트로부터 균일한 휘도의 빛이 제공된다.
예를 들어, 4개의 LED 패키지(136)가 이루는 정사각형의 무게 중심점에 체결되는 나사는 충분한 라우팅 공간의 확보를 가능하게 하여 각각의 PCB(132)상에 배열되어 고정되는 제1열의 기수 번째 LED 패키지(136) 내의 R의 LED 칩과 우수 번째 LED 패키지(136) 내의 R의 LED 칩간 도전배선의 길이가 제2열에서의 기수 번째 LED 패키지(136)를 구성하는 R의 LED 칩과 우수 번째 LED 패키지(136)를 구성하는 R의 LED 칩이 이루는 도전배선의 길이와 서로 동일하게 유지되도록 한다. 물론 이는 각각의 PCB(132)상에서 열을 이루어 고정되어 있는 기수 번째 LED 패키지(136) 및 우수 번째 LED 패키지(136) 내의 G의 LED 칩 및 B의 LED 칩들간에도 마찬가지로 적용된다.
그리고 복수 개의 열을 이루어 LED 패키지(136)가 형성된 복수 개의 PCB(132)의 상측에는 LED 패키지(136)로부터 발광된 빛의 불균일성을 완화시키는 확산판(141) 및 확산시트(142)와, 그 확산판(141) 및 확산시트(142)를 투과한 빛의 휘도를 높이는 프리즘시트(144), 그리고 프리즘시트(144)를 보호하고 시야각을 증 가시키는 보호시트(146)가 적재되어 있다.
또한, 액정표시장치의 전체적인 힘의 균형을 유지하기 위하여 메인 서포트(150)가 구비되어 있다. 이러한 메인 서포트(150)는 대략 사각 틀 형상을 갖는 합성수지 또는 서스 스틸의 몰드물로서 상부에 액정패널(110)을 적재하기 위하여 일정한 패턴을 형성하게 되고, 하부커버(130)의 외곽을 둘러싸며 체결된다.
상기 메인 서포트(150)상에는 하부의 백라이트로부터 광을 제공받아 외부로부터의 데이터 정보를 구현하기 위한 액정패널(160)이 적재되어 있다. 물론 액정패널(160)은 각 단위 화소마다 스위칭소자인 박막트랜지스터가 배열되어 있는 박막트랜지스터 배열기판과 이에 대응하여 컬러를 표현하는 컬러필터가 형성된 컬러필터기판, 그리고 두 기판 사이에 주입되는 액정을 포함하여 구성된다.
그리고 상부커버(170)가 액정패널(160)의 4면 가장자리를 덮는 동시에 메인 서포트(150) 및 하부커버(130)에 조립·체결되어 있다.
도 5a는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 나타내는 평면도이며, 도 5b는 도 5a의 PCB상에 나사를 체결하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트는 하부커버(230)상에 구비되어 빛을 제공하고, 복수 개의 PCB(236)상에서 제1열 및 제2열을 이루어 형성된 LED 패키지(236)의 배열 상태가 다름으로 해서 이에 따른 나사체결부위의 위치가 본 발명의 제1실시예와 조금 상이(相異)하다.
이에 덧붙이면, 제1반사판이 부착된 하부커버(230)상에는 복수 개의 PCB(232)가 일정한 간격으로 배열되어 구비되는데, 예컨대 PCB(232)는 일종의 금속 바(bar)로 이루어진 메탈 PCB가 사용될 수도 있다. 이러한 메탈 PCB상에는 R, G, B의 LED 칩들이 하나의 클러스터를 이루어 패키지로 구성된 LED 패키지(236)들이 외부로부터의 인가된 전압에 의해 구동되도록 하는 도전배선이 형성되고, 그 배면으로는 LED와 관련한 고온의 열 발생 문제로 인해 열 방출을 용이하게 하려는 별도의 금속 재질이 입혀져 있다.
또한, 상기 PCB(232)상에는 R, G, B의 LED 칩이 하나의 클러스터로 하여 패키지를 이루는 LED 패키지(236)가 복수 개의 열을 이루어 고정되어 있다. 가령, 도 5a 및 도 5b에서와 같이 제1열을 구성하는 LED 패키지(236)와 제2열을 이루는 LED 패키지(236)가 PCB(232)상에 고정되어 제1열 및 제2열에서 서로 이웃하는 4개의 LED 패키지(236)들은 평행사변형을 이루게 된다. 이는 다시 말해, 제1열에서의 기수 번째 LED 패키지(236) 및 우수 번째 LED 패키지(236)가 소정 간격을 두고 형성될 때, 제2열을 구성하는 기수 번째 및 우수 번째 LED 패키지(236)는 제1열을 이루는 기수 번째 LED 패키지(236) 및 우수 번째 LED 패키지(236) 사이사이의 영역에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 이를 통해 제1열 및 제2열에서 인접하는 4개의 LED 패키지(236)들이 평행사변형을 이루고 있다. 물론 평행사변형을 이루기 위하여 제1열 및 제2열에서 서로 인접하는 4개의 LED 패키지(236)들간 간격은 다양한 변형이 가능하므로 그것을 특별히 한정하지는 않을 것이다.
또한 하부커버(230)상에 구비되는 복수 개의 PCB(232)상에는 각각 다수개의 LED 패키지(236)를 외부로 노출시키는 제2반사판(미도시)이 부착되어 있다. 이러한 제2반사판은 제1반사판과 달리 각각의 PCB(232)마다 부착되므로 크기의 면에서 서로 상이할 수밖에 없지만, 위의 제1반사판과 마찬가지로 은(Ag), 알루미늄(Al) 등이 코팅된 필름이 사용되며, 필름의 두께는 75~200㎛ 정도가 적합하다. 물론 제2반사판에서의 가시광의 광 반사율은 90~97% 정도이며, 이때 코팅된 필름이 두꺼울수록 반사율이 높을 것이다.
이와 같이 제2반사판이 부착된 각각의 PCB(232)상에서는 제2반사판의 탈착(脫着)을 방지하기 위하여 제1열 및 제2열에 위치하여 4개의 LED 패키지(236)가 평행사변형을 이루는 그 가운데 영역, 즉 도 5b에서 같이 서로 대각선 방향에 위치하는 2개의 LED 패키지(236)간 각각 대각선(l, m)을 그었을 때 서로 교차하여 무게 중심점을 이루는 부위의 나사체결부(238)에 나사가 체결되어 있다. 이를 통해 나사가 고정되어 있는 나사체결부(238)가 4개의 LED 패키지(236) 모두에서 서로 동일한 거리(1/2l, 1/2m)에 위치하게 되는데, 이는 LED 패키지(236)로부터 측면 방사되는 빛이 그 나사체결부(238)에 체결되는 나사를 통해 반사될 수 있는 동일한 조건, 즉 동일 거리를 만들어 줌으로써 복수 개의 LED 패키지(236)들로부터 제공되는 백색광의 색 혼합이 원활하게 유지될 수 있다.
뿐만 아니라, PCB(232)상의 제1열 및 제2열에 위치하여 4개의 LED 패키지(236)가 이루는 평행사변형의 무게 중심점에 체결되는 나사로 인해 PCB(232)상에 형성된 도전배선은 서로 동일한 조건을 갖게 된다. 즉, PCB(232)상에 도전 배선을 형성하기 위한 충분한 라우팅 공간이 확보됨으로써 그 결과 LED 패키지(236)를 구성하는 R, G, B 각각의 LED 칩간 연결되는 도전배선의 경로변경 없이 그 길이를 동 일하게 유지하여 반복적으로 형성할 수 있게 된다. 이로 인해 라인 저항 등의 요인에 의해 초래될 수 있는 전류량의 차이를 미연에 방지할 수 있게 되어 백라이트로부터 균일한 휘도의 빛이 제공된다.
예를 들어, 4개의 LED 패키지(236)가 이루는 평행사변형의 무게 중심점에 체결되는 나사는 충분한 라우팅 공간의 확보를 가능하게 하여 각각의 PCB(232)상에 배열되어 고정되는 제1열의 기수 번째 LED 패키지(236) 내의 R의 LED 칩과 우수 번째 LED 패키지(236) 내의 R의 LED 칩간 도전배선의 길이가 제2열에서의 기수 번째 LED 패키지(236)를 구성하는 R의 LED 칩과 우수 번째 LED 패키지(236)를 구성하는 R의 LED 칩이 이루는 도전배선의 길이와 서로 동일하게 유지되도록 한다. 물론 이는 각각의 PCB(232)상에서 열을 이루어 고정되어 있는 기수 번째 LED 패키지(236) 및 우수 번째 LED 패키지(236) 내의 G의 LED 칩 및 B의 LED 칩들간에도 마찬가지로 적용된다.
그리고 복수 개의 열을 이루어 LED 패키지(236)가 형성된 복수 개의 PCB(232)의 상측에는 LED 패키지(236)로부터 발광한 빛의 불균일성을 완화시키는 확산판 및 확산시트와, 그 확산판 및 확산시트를 투과한 빛의 휘도를 높이는 프리즘시트, 그리고 프리즘시트를 보호하고 시야각을 증가시키는 보호시트가 적재되어 백라이트를 구성한다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 나타내는 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 백라 이트는 하부커버(330)상에 구비되어 빛을 제공하는 복수 개의 PCB(333)상에 고정되어 제1열 내지 제4열을 이루는 LED 패키지(336)의 배열상태가 정사각형을 이룸으로 해서 이에 따른 나사체결부의 위치가 본 발명의 제1실시예와 동일하다. 다만, PCB(333)상에 복수 개의 열을 이루어 구성되는 LED 패키지(336)가 2의 배수 단위로 열을 이루로 형성될 때 본 발명의 나사체결방법이 더욱 효과적임을 보이려는 것이다. 따라서, 그것 또한 특별히 한정되는 것은 아니다.
이를 통해 본 발명의 나사체결부는 제1열과 제2열에서 서로 이웃하여 정사각형을 이루는 LED 패키지(336)들의 가운데 영역 무게 중심점을 따라 위치하게 되고, 또 제3열과 제4열에서 서로 이웃하여 정사각형을 이루는 LED 패키지(336)들의 가운데 영역 무게 중심점을 따라 위치하여 형성된다.
이는 물론 앞서서와 같이 나사가 고정되어 있는 나사체결부(338)가 서로 대각선을 이루는 LED 패키지(336)에서 각각 동일한 거리에 위치하도록 하여 빛이 그 나사체결부(338)에 체결된 나사로부터 반사될 수 있는 유사한 조건을 생성해 줌으로써 복수 개의 LED 패키지(336)들이 백색광을 만들어낼 때 그 색의 혼합을 원활히 유지하도록 한다.
또한, PCB(332)상에 형성된 도전배선은 제1열과 제2열에서 정사각형을 이루는 LED 패키지(336)의 가운데 영역 중심점에 체결되는 나사로 인해 LED 패키지(336)를 구성하는 R, G, B의 LED 칩간 도전배선의 경로변경 없이 그 길이를 동일하게 형성할 수 있게 된다. 그 결과 라인 저항 등의 요인에 의해 LED 패키지(336)를 구성하는 R, G, B의 LED 칩들이 서로 다른 전류량에 의해 발광될 수 있는 조건 이 개선됨으로써 백라이트로부터 균일한 휘도의 빛이 제공될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 나타내는 평면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트는 하부커버(430)상에 구비되어 빛을 제공하고, 각각의 PCB(433)상의 제1열 및 제2열에서 사각형상으로 배열되는 R, G, G, B의 LED 칩을 하나의 클로스터로 하여 구성된 LED 패키지(436)의 배열 상태가 직사각형의 형태를 이룸으로 해서 이에 따른 나사체결부위의 위치가 본 발명의 제1실시예와 조금 상이하다.
이를 통해 앞서서와 같이 나사체결부(438)에 체결된 나사가 서로 대각선을 이루는 LED 패키지(436)에서 각각 동일한 거리에서 위치하게 되고, 더 나아가서 4개의 LED 패키지(436) 내에 각각 구성되어 있는 LED 칩이 또한 그 나사체결부(438)에 체결된 나사를 둘러싸고 R, G, G, B의 형태를 이룸으로써 LED 패키지(436)로부터 측면 방사된 빛이 나사에 의해 반사될 수 있는 유사한 조건을 형성해 줌과 동시에 LED 칩의 최적 배열을 찾아 백라이트 전체적으로 백색광을 생성하기 위한 색의 혼합이 원활히 이루어지도록 하였다.
이때 물론, PCB(432)상에 형성된 도전배선은 제1열과 제2열에서 직사각형의 형태를 이루는 LED 패키지(436)의 가운데 영역 무게 중심점에 체결되는 나사로 인해 LED 패키지(436)를 구성하는 R, G, G, B의 LED 칩간 도전배선의 길이를 동일하게 형성할 수 있게 된다. 이로 인해 라인 저항 등에 의해 LED 패키지(436)를 구성하는 R, G, G, B의 LED 칩이 서로 다른 전류량에 의해 발광할 수 있는 조건을 배제 시킴으로써 백라이트로부터 균일한 빛이 제공될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 나타내는 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 PCB상에 나사를 체결하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트는 하부커버(530)상에 구비되어 빛을 제공하고, 복수 개의 PCB(533)상에 고정되어 제1열 내지 제3열을 이루는 LED 패키지(536)의 배열상태가 다이아몬드(혹은 마름모) 형상을 이룸으로 해서 이에 따른 나사체결부(538)의 위치가 결정된다. 여기에서는 하부커버(530)에 구비되는 각각의 PCB(533)상에 3의 배수 단위로 열을 이루어 LED 패키지(536)가 형성될 때 본 발명의 나사체결방법이 더욱 효과적일 수 있음을 보이려는 것이다.
예컨대, 도 8a에 도시된 바와 같이 제1반사판이 부착된 하부커버(530)상에는 복수 개의 PCB(532)가 일정한 간격으로 배열되어 구비되는데, 발명에서의 PCB(532)는 앞서서와 마찬가지로 금속 바로 이루어진 메탈 PCB가 사용될 수도 있다. 이러한 메탈 PCB상에는 R, G, B의 LED 칩들이 하나의 클러스터로 하여 패키지를 이루는 LED 패키지(536)가 외부로부터 인가된 전압에 의해 구동되도록 하는 도전배선이 형성되고, 그 배면으로는 LED와 관련한 고온의 열 발생 문제로 인해 별도의 금속 재질이 입혀져 있다.
또한, 각각의 PCB(532)상에는 R, G, B의 LED 칩이 하나의 클러스터로 하여 패키지로 형성되어 있는 LED 패키지(536)가 3개의 열을 이루어 고정되어 있다. 가령, 도 8a 및 도 8b에서와 같이 먼저 제1열에서 기수 번째 및 우수 번째를 구성하 는 LED 패키지(536)와 제3열에서 기수 번째 및 우수 번째를 구성하는 LED 패키지(536)는 서로 이웃하는 4개의 LED 패키지(536)들은 정사각형(혹은 직사각형)을 이루게 된다. 이때 제1열 및 제3열에서 서로 이웃하여 정사각형(혹은 직사각형)을 이루는 LED 패키지(536) 사이사이의 영역에 대응하여 제2열을 이루는 LED 패키지(536)들이 형성되어 있다. 그 결과 제1열 내지 제3열을 이루어 이웃하는 4개의 LED 패키지(536)는 다이아몬드(혹은 마름모) 형상을 이루고 있다.
또한 하부커버(530)상에 구비되는 복수 개의 PCB(532)상에는 각각 다수개의 LED 패키지(536)를 외부로 노출시키는 제2반사판(미도시)이 부착되어 있다. 이러한 제2반사판은 제1반사판과 달리 각각의 PCB(532)마다 부착되므로 크기의 면에서 서로 상이할 수밖에 없고, 위의 제1반사판과 마찬가지로 은(Ag), 알루미늄(Al) 등이 코팅된 필름이 사용되며, 필름의 두께는 75~200㎛ 정도가 적합하다. 물론 제2반사판에서의 가시광의 광 반사율은 90~97% 정도이며, 이때 코팅된 필름이 두꺼울수록 반사율이 높을 것이다.
이와 같이 제2반사판이 부착된 각각의 PCB(532)상에서는 제2반사판의 탈착을 방지하기 위하여 제1열 내지 제3열에 위치하여 4개의 LED 패키지(536)가 다이아몬드 형태를 이루는 그 가운데 영역, 즉 도 8b에서 같이 서로 대각선(혹은 마주보는) 방향에 위치하는 2개의 LED 패키지(536)간 각각 대각선(l, m)을 그었을 때 서로 교차하여 무게 중심점을 이루는 부위의 나사체결부(538)에 나사가 체결되어 있다. 이를 통해 나사가 고정되어 있는 나사체결부(538)가 4개의 LED 패키지(536) 모두에서 서로 동일한 거리(1/2l, 1/2m)에 위치하게 되는데, 이는 LED 패키지(536)로부터 측 면 방사되는 빛이 그 나사체결부(538)에 체결되는 나사를 통해 반사될 수 있는 동일한 조건, 즉 동일 거리를 만들어 줌으로써 복수 개의 LED 패키지(536)들로부터 제공되는 백색광의 색 혼합이 원활하게 유지될 수 있다.
뿐만 아니라, PCB(532)상의 제1열 내지 제3열에 위치하여 4개의 LED 패키지(536)가 이루는 다이아몬드 형상의 무게 중심점에 체결되는 나사로 인해 PCB(532)상에 형성된 도전배선은 서로 동일한 조건을 갖게 된다. 즉, PCB(532)상에 도전 배선을 형성하기 위한 충분한 라우팅 공간이 확보됨으로써 그 결과 LED 패키지(536)를 구성하는 R, G, B 각각의 LED 칩간 연결되는 도전배선의 경로변경 없이 그 길이를 동일하게 유지하여 반복적으로 형성할 수 있게 된다. 이로 인해 라인 저항 등의 요인에 의해 초래될 수 있는 전류량의 차이를 미연에 방지할 수 있게 되어 백라이트로부터 균일한 휘도의 빛이 제공된다.
예를 들어, 4개의 LED 패키지(536)가 이루는 다이아몬드 형상의 무게 중심점에 체결되는 나사는 충분한 라우팅 공간의 확보를 가능하게 하여 각각의 PCB(532)상에 배열되어 고정되는 제1열의 기수 번째 LED 패키지(536) 내의 R의 LED 칩과 우수 번째 LED 패키지(536) 내의 R의 LED 칩간 도전배선의 길이가 제2열 및 제3열에서의 기수 번째 LED 패키지(536)를 구성하는 R의 LED 칩과 우수 번째 LED 패키지(536)를 구성하는 R의 LED 칩이 이루는 도전배선의 길이와 서로 동일하게 유지되도록 한다. 물론 이는 각각의 PCB(532)상에서 열을 이루어 고정되어 있는 기수 번째 LED 패키지(536) 및 우수 번째 LED 패키지(536) 내의 G의 LED 칩 및 B의 LED 칩들간에도 마찬가지로 적용된다.
그리고 복수 개의 열을 이루어 LED 패키지(536)가 형성된 복수 개의 PCB(532)의 상측에는 LED 패키지(536)로부터 발광한 빛의 불균일성을 완화시키는 확산판 및 확산시트와, 그 확산판 및 확산시트를 투과한 빛의 휘도를 높이는 프리즘시트, 그리고 프리즘시트를 보호하고 시야각을 증가시키는 보호시트가 적재되어 백라이트를 구성한다.
도 1은 일반적인 직하형 LED 액정표시장치의 체결 단면도
도 2는 도 1의 하부커버상에 배열되어 고정된 PCB들을 보여주는 평면도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도
도 4a는 도 3의 백라이트를 나타내는 평면도
도 4b는 도 4a의 PCB상에 나사를 체결하는 방법을 나타내는 도면
도 5a는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 나타내는 평면도
도 5b는 도 5a의 PCB상에 나사를 체결하는 방법을 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 나타내는 평면도
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 나타내는 평면도
도 8a는 본 발명의 제5실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트를 나타내는 평면도
도 8b는 도 8a의 PCB상에 나사를 체결하는 방법을 나타내는 도면

Claims (8)

  1. 하부 커버를 준비하는 단계;
    상기 하부 커버상에 적어도 하나의 PCB를 구비시키는 단계;
    상기 PCB상에 복수 개의 열을 이루어 LED 패키지를 고정하되, 그 LED 패키지가 2의 배수 단위로 열을 이루어 형성될 때 기수 번째 및 우수 번째 열에서 서로 이웃하는 4개의 LED 패키지가 정사각형, 직사각형, 평행사변형 중 적어도 하나의 형태를 이루도록 고정하는 단계;
    상기 PCB상에서 정사각형, 직사각형 혹은 평행사변형 중 적어도 하나의 형태를 이루어 고정되는 4개의 LED 패키지의 가운데 영역 무게 중심점에 나사를 체결하는 단계;
    상기 LED 패키지가 구비되는 PCB상에 액정패널을 구비하는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시장치의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 나사를 체결하는 단계는 각각의 PCB상에 부착된 반사판상에 나사가 체결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 LED 패키지는 삼각형 형태로 배치되는 R, G, B의 LED 칩과, 상기 LED 칩에 연결되어 외부로부터 전압이 인가되는 도전와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 LED 패키지는 사각형 형태로 배치되는 R, G, G, B의 LED 칩과, 상기 LED 칩에 연결되어 외부로부터 전압이 인가되는 도전와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  5. 하부 커버를 준비하는 단계;
    상기 하부 커버상에 적어도 하나의 PCB를 구비시키는 단계;
    상기 PCB상에 복수 개의 열을 LED 패키지를 고정하되, 그 LED 패키지가 3의 배수 단위로 열을 이루어 형성될 때 기수 번째 및 우수 번째 열에서 서로 이웃하는 4개의 LED 패키지가 다이아몬드 형상을 이루도록 고정하는 단계;
    상기 다이아몬드 형상을 이루어 고정되는 4개의 LED 패키지의 가운데 영역 무게 중심점에 나사를 체결하는 단계;
    상기 LED 패키지가 구비되는 PCB상에 액정패널을 구비하는 단계를 포함하여 이루어지는 액정표시장치의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 나사를 체결하는 단계는 각각의 PCB상에 부착된 반사판상에 나사가 체결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 LED 패키지는 삼각형 형태로 배치되는 R, G, B의 LED 칩과, 상기 LED 칩에 연결되어 외부로부터 전압이 인가되는 도전와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 LED 패키지는 사각형 형태로 배치되는 R, G, G, B의 LED 칩과, 상기 LED 칩에 연결되어 외부로부터 전압이 인가되는 도전와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
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