KR20090062558A - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간소화된 구조로써, 작업 공정 수를 줄이고, 비용을 줄일 수 있는 백라이트 유닛이 개시된다.
개시된 본 발명의 백라이트 유닛은 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 복수의 발광 다이오드와, 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판과, 발광 다이오드로부터 발광된 광을 감지하는 광 센서와, 광 센서로부터 감지된 감지신호에 따라 발광 다이오드의 구동을 제어하는 백라이트 구동부와, 인쇄회로기판 및 광 센서를 백라이트 구동부와 전기적으로 연결시키는 연성회로기판;을 포함하고, 연성회로기판은 인쇄회로기판 및 상기 광 센서가 동시에 접속될 수 있는 일체형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
연성회로기판, LED, 광 센서, 비용, 커넥터

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 간소화된 구조로써, 작업 공정 수를 줄이고, 비용을 줄일 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 영상이 디스플레이되는 액정표시패널의 배면에 광을 제공하는 백라이트 유닛(backlight unit)이 구비된다.
상기 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하(direct) 방식과 에지(edge) 방식의 두 종류가 있다.
상기 에지 방식은 평판 측면에 광원을 배치한 것으로서, 광원으로부터 발광된 광을 도광판을 이용하여 액정표시패널 전체의 면으로 조사한다. 한편, 직하 방식은 액정표시패널의 배면에 다수의 광원을 배치하여 액정표시패널의 직하에서 광을 직접 조사하는 방식으로 에지 방식과 비교하여 다수의 광원에 의해 휘도를 높일 수 있고, 발광 면을 넓게 할 수 있는 장점이 있다.
일반적인 백라이트 유닛은 광원으로 냉음극 형광램프(CCFL: cold cathod fluorescent lamp), 외부전극 형광램프(EEFL: external electrode fluorescent lamp), 발광 다이오드(LED) 등이 사용된다.
최근에는 광 효율, 박형화, 저소비전력 등의 장점을 가진 발광 다이오드가 백라이트 유닛의 광원으로 많이 사용되고 있다.
발광 다이오드가 광원으로 구비된 백라이트 유닛은 발광 다이오드로부터 발광된 광을 감지하는 센서가 구비되어 미리 정해진 휘도 및 색감과 감지된 휘도 및 색감을 비교하여 보상하는 백라이트 구동부를 포함한다.
이와 같은 구성을 포함하는 일반적인 백라이트 유닛은 발광 다이오드와 백라이트 구동부의 전기적인 연결, 센서와 백라이트 구동부의 전기적인 연결을 위해 다수의 배선을 포함하는 복수의 케이블 및 복수의 연결단자(커넥터) 등이 구비되어 구조가 복잡한 문제가 있었다.
복잡한 구조의 일반적인 백라이트 유닛은 구성들 간의 접촉불량을 야기하며, 부품 수에 의한 제조 비용증가의 문제가 있었다.
본 발명은 구조를 간소화할 수 있는 백라이트 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 간소화된 구조를 적용하여 비용을 줄이고, 작업 공정 수를 줄일 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은,
적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 복수의 발광 다이오드; 상기 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판; 상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 감지하는 광 센서; 상기 광 센서로부터 감지된 감지신호에 따라 상기 발광 다이오드의 구동을 제어하는 백라이트 구동부; 및 상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서를 상기 백라이트 구동부와 전기적으로 연결시키는 연성회로기판;을 포함하고, 상기 연성회로기판은 상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서가 동시에 접속될 수 있는 일체형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는,
적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 복수의 발광 다이오드; 상기 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판; 상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 감지하는 광 센서; 상기 광 센서로부터 감지된 감지신호에 따라 상기 발광 다이오드의 구동 을 제어하는 백라이트 구동부; 상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서를 상기 백라이트 구동부와 전기적으로 연결시키는 연성회로기판; 및 상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 이용하여 영상이 디스플레이되는 액정표시패널;을 포함하고, 상기 연성회로기판은 상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서가 동시에 접속될 수 있는 일체형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 광 센서와, 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판이 동시에 접속될 수 있는 연성회로기판을 구비하여 일반적인 액정표시장치와 대비하여 백라이트 유닛의 구조를 간소화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 광 센서와 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판이 동시에 접속될 수 있는 연성회로기판의 간소화된 구조에 의해 부품 수를 줄임으로써, 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 광 센서와 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판이 동시에 접속될 수 있는 연성회로기판의 간소화된 구조에 의해 작업 공정 수를 줄임과 동시에 공정시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 커넥터로 광 센서 및 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판과, 백라이트 구동부를 전기적으로 연결함으로써, 복수의 커넥터가 구비된 일반적인 액정표시장치와 대비하여 접촉 불량률을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 액정표시장치의 하부 면을 도시한 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구동을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.
액정표시패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(111a) 및 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor, 111b) 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함한다.
도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 컬러필터 기판(111a) 및 박막 트랜지스터 기판(111b)을 보다 상세히 설명하면, 상기 박막 트랜지스터 기판(111B)은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 픽셀을 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT : thin flim transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결된다.
상기 컬러필터 기판(111a)은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스와, 이들 모두를 덮는 공통전극을 포함한다.
액정표시패널(110)의 일측에는 상기 액정표시패널(110)에 구동신호를 공급하는 구동회로가 실장된 액정표시패널 구동부(113)가 TCP(tape carrier package)로 이루어진 텝(115)에 의해 전기적으로 연결된다.
액정표시패널 구동부(113)는 액정표시패널(110)과 전기적으로 접속되어 상기 액정표시패널(110)에 형성된 다수의 게이트 라인 및 데이터 라인에 제어신호 및 데이터 신호를 공급함으로써, 상기 액정표시패널(110)의 화소들을 구동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 중소형 액정표시장치에 구비되는 에지 방식을 일 예로 설명하도록 한다.
백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 박스 형상의 바텀커버(180)와, 상기 바텀커버(180)의 일측에 배치된 인쇄회로기판(151)과, 상기 인쇄회로기판(151)상에 일정한 간격을 두고 실장된 복수의 발광 다이오드(150)와, 상기 발광 다이오드(150)와 나란하게 배치되어 점광을 면광으로 전환하는 도광판(160)과, 상기 도광판(160)상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(130)과, 상기 도광판(160)의 배면에 배치되어 도광판(160)의 하부방향으로 진행하는 광을 액정표시패널(110) 방향으로 반사시키는 반사시트(170)와, 상기 바텀커버(180) 내부 모서리에 배치되어 발광 다이오드(150)로부터 발광된 광을 감지하는 광 센서(190)를 포함한다.
상기 백라이트 유닛(120)은 액정표시패널 구동부(113)에 실장되어 발광 다이오드(150)를 구동시키는 구동신호를 생성하는 적색, 녹색 및 청색 LED 드라이버(157a, 157b, 157c)와, 상기 적색, 녹색 및 청색 LED 드라이버(157a, 157b, 157c)를 제어하는 백라이트 제어부(155)를 더 포함한다.
발광 다이오드(150)는 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드의 조합으로 이루어진다.
상기 발광 다이오드(150)가 실장된 인쇄회로기판(151)은 열전도가 우수한 메탈 PCB로 이루어지는 것이 바람직하다.
광 센서(190)는 바텀커버(180)의 내부 모서리에 구비된 것으로 한정하여 설명하고 있지만, 실질적으로 그 위치를 한정하지는 않는다.
광 센서(190)는 백라이트 유닛(120) 내부의 광 휘도, 색온도, 색혼합을 감지하는 역할을 한다.
상기 광 센서(190)로부터 감지된 감지신호는 백라이트 제어부(155)로 입력된다. 여기서, 상기 백라이트 제어부(155)는 상기 액정표시패널 구동부(113)에 실장된다.
즉, 상기 액정표시패널 구동부(113)는 백라이트 제어부(155)가 포함되고, 상기 백라이트 제어부(155)의 제어신호에 응답하여 발광 다이오드(150)의 구동전류를 공급하는 적색 LED 드라이버(157a), 녹색 LED 드라이버(157b) 및 청색 LED 드라이버(157c)를 모두 포함한다.
상기 광 센서(190) 및 인쇄회로기판(151)은 플랙서블한 연성회로기판(FPC: Flexible Printed Circuit, 200)과 전기적으로 접속되어 액정표시패널 구동부(113)의 커넥터(117)에 의해 전기적으로 접속된다.
보다 상세히 설명하면, 연성회로기판(200)은 상기 광 센서(190) 및 인쇄회로기판(151)과 동시에 접속될 수 있는 구조, 즉 연성회로기판(200)은 구부러진 구조로 이루어진다.
상기 연성회로기판(200)의 일단은 액정표시패널 구동부(113)의 커넥터(117)와 접속되며, 복수의 타단은 각각 광 센서(190) 및 인쇄회로기판(151)과 접속됨을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실예에 따른 액정표시장치는 광 센서(190)와, 발광 다이오드(150)가 실장된 인쇄회로기판(151)이 동시에 접속될 수 있는 연성회로기판(200)이 구비됨으로써, 일반적인 액정표시장치와 대비하여 구조가 간소화될 수 있다.
본 발명은 간소화된 구조에 의해 부품 수를 줄임으로써, 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 간소화된 구조에 의해 작업 공정 수를 줄임과 동시에 공정시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 커넥터(117)로 광 센서(190) 및 인쇄회로기판(151)과, 액정표시패널 구동부(113)를 전기적으로 연결함으로써, 복수의 커넥터가 구비된 일반적인 액정표시장치와 대비하여 접촉 불량률을 현저히 줄일 수 있다.
도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)의 구동을 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 도시되지 않은 외부의 시스템으로부터 공급된 구동신호가 백라이트 제어부(155)에 입력된다.
상기 백라이트 제어부(155)는 외부로부터 공급된 구동신호에 응답하여 적색 LED 드라이버(157a), 녹색 LED 드라이버(157b) 및 청색 LED 드라이버(157c)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.
상기 적색 LED 드라이버(157a), 녹색 LED 드라이버(157b) 및 청색 LED 드라이버(157c)는 상기 백라이트 제어부(155)로부터 공급된 제어신호에 응답하여 적색 발광 다이오드(150a), 녹색 발광 다이오드(150b) 및 청색 발광 다이오드(150c)를 구동시키는 구동전류를 생성하여 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드(150a, 150b, 150c) 각각에 공급한다.
상기 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드(150a, 150b, 150c)는 상기 구동전류에 의해 해당하는 색상 및 휘도의 광을 발광한다.
광 센서(190)는 상기 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드(150a, 150b, 150c)로부터 발광된 광을 감지하여 감지된 신호를 상기 백라이트 제어부(155)에 공급한다.
상기 백라이트 제어부(155)는 상기 광 센서(190)로부터 입력된 감지신호(광의 색온도, 휘도, 색혼합 등)와, 미리 정해진 광의 정보를 비교한다. 백라이트 제어부(155)는 상기 감지신호와 미리 정해진 광의 데이터의 오차가 발생한 경우, 보상된 제어신호를 생성하여 적색, 녹색 및 청색 LED 드라이버(157a, 157b, 157c)에 공급하여 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드(150a, 150b, 150c)를 구동시킨다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 액정표시장치의 하부 면을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구동을 나타낸 도면이다.

Claims (8)

  1. 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 복수의 발광 다이오드;
    상기 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판;
    상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 감지하는 광 센서;
    상기 광 센서로부터 감지된 감지신호에 따라 상기 발광 다이오드의 구동을 제어하는 백라이트 구동부; 및
    상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서를 상기 백라이트 구동부와 전기적으로 연결시키는 연성회로기판;을 포함하고,
    상기 연성회로기판은 상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서가 동시에 접속될 수 있는 일체형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 연성회로기판은 적어도 1회 이상 구부러진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 연성회로기판의 일단은 하나의 연결단자에 의해 상기 백라이트 구동부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 연성회로기판의 타단은 상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서와 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 복수의 발광 다이오드;
    상기 발광 다이오드가 실장된 인쇄회로기판;
    상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 감지하는 광 센서;
    상기 광 센서로부터 감지된 감지신호에 따라 상기 발광 다이오드의 구동을 제어하는 백라이트 구동부;
    상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서를 상기 백라이트 구동부와 전기적으로 연결시키는 연성회로기판; 및
    상기 발광 다이오드로부터 발광된 광을 이용하여 영상이 디스플레이되는 액정표시패널;을 포함하고,
    상기 연성회로기판은 상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서가 동시에 접속될 수 있는 일체형 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연성회로기판은 적어도 1회 이상 구부러진 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 연성회로기판의 일단은 하나의 연결단자에 의해 상기 백라이트 구동부와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 연성회로기판의 타단은 상기 인쇄회로기판 및 상기 광 센서와 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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KR1020070129898A KR20090062558A (ko) 2007-12-13 2007-12-13 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치

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