KR20100122679A - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판; 상기 도광판의 외측면에 접촉하는 복수개의 가이드 돌기; 상기 복수개의 가이드 돌기가 제1면에 형성된 기판; 상기 기판의 제1면에 상기 도광판의 외측을 따라 배치된 복수개의 발광 다이오드; 및 내측에 상기 도광판이 수납되고, 내측면에 상기 기판의 제2면이 대응하는 바텀 커버를 포함한다.
백라이트 유닛

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THEREOF}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 이용한 영상표시장치에 관한 것이다.
근래에 각광받고 있는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display device)는 소형화, 경량화 및 저전력 소비화 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 브라운관(CRT : cathode ray tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치가 필요한 거의 모든 정보처리 기기에 장착되어 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트 유닛(Back Light Unit : BLU)과 같은 별도의 광원이 필요하다. 최근에는 상기 백라이트 유닛에 사용되는 광원으로 발광 다이오드(LED)의 사용이 증가하고 있다.
실시예는 인쇄회로기판 및 바텀 커버에 부속물을 체결하지 않고 가이드 돌기를 이용하여 바텀 커버에 인쇄회로기판이 밀착되어 고정되도록 하여, 작업성이 향상된 백라이트 유닛을 제공한다.
실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판; 상기 도광판의 외측면에 접촉하는 복수개의 가이드 돌기; 상기 복수개의 가이드 돌기가 제1면에 형성된 기판; 상기 기판의 제1면에 상기 도광판의 외측을 따라 배치된 복수개의 발광 다이오드; 및 내측에 상기 도광판이 수납되고, 내측면에 상기 기판의 제2면이 대응하는 바텀 커버를 포함한다.
실시예는 인쇄회로기판 및 바텀 커버에 부속물을 체결하지 않고 가이드 돌기를 이용하여 바텀 커버에 인쇄회로기판이 밀착되어 고정되도록 하여, 작업성이 향상된 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대해 상세히 설명하기로 한다.
다만, 본 발명의 사상은 이하의 실시예로 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시예를 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)을 위에서 바라본 평면도이다. 도 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)의 사시도이다. 도 3은 도 1의 A-A' 단면을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 도광판(140)과, 상기 도광판(140)의 외측면(143)에 접촉하는 복수개의 가이드 돌기(150)와, 상기 복수개의 가이드 돌기(150)가 제1면에 형성된 기판(121)과, 상기 기판(121)의 제1면에 탑재되어 상기 도광판(140)의 외측을 따라 배치된 복수개의 발광 다이오드(120)와, 내측에 상기 도광판(140)이 수납되고, 내측면에 상기 기판(121)의 제2면이 대응하는 바텀 커버(130)를 포함한다.
이때, 상기 기판(121)은 상기 바텀 커버(130)의 내측면에 적어도 하나가 배치된다.
이하, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100)에 대하여 각 구성요소를 중심으로 상세히 설명한다.
상기 바텀 커버(130)는 내측면에 상기 기판(121)을 감싸는 형태로 구비되며, 내측에 상기 기판(121), 발광 다이오드(120), 가이드 돌기(150) 및 도광판(140) 등을 수납하여, 상기 백라이트 유닛(100)을 형성할 수 있는 기본 틀을 제공한다.
상기 바텀 커버(130)는 사각 틀의 형태로 도시되어 있으나, 그 형태는 한정되지 않는다. 상기 바텀 커버(130)의 재질은 플라스틱, 강화 플라스틱 또는 금속 등 일 수 있다.
상기 기판(121)은 제2면이 상기 바텀 커버(130)의 내측면과 접촉하여 대응하도록 배치되며, 상기 제2면의 반대면인 제1면에는 상기 복수개의 발광 다이오드(120)와 상기 복수개의 가이드 돌기(150)가 형성된다.
도시된 바에 따르면, 상기 기판(121)은 상기 바텀 커버(130)의 모든 내측면, 즉, 도 1을 기준으로 윗면(130a), 아랫면(130b), 오른쪽면(130c), 왼쪽면(130d) 모두에 배치되었으나, 필요에 따라 상기 기판(121)이 배치된 상기 바텀 커버(130)의 내측면은 자유롭게 변경될 수 있다. 다만, 상기 기판(121)은 상기 바텀 커버(130)의 내측면에 적어도 하나가 배치된다.
예를 들어, 상기 기판(121)은 상기 바텀 커버(130)의 윗면(130a) 및 왼면(130d)에만 배치되거나, 상기 바텀 커버(130)의 오른쪽면(130c)에만 배치될 수도 있다.
상기 기판(121)은 예를 들어 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB) 일 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 복잡한 회로를 절연 필름 위에 형성한 기판으로써, 상기 절연 필름의 재질은 PET(polyester), PPA(polyphthalamide), 에폭시 수지, 페놀 수지, 레진 등과 같은 각종 수지 재질 또는 PI(polyimide), 프리프레그(prepreg) 등일 수 있다.
상기 복수개의 발광 다이오드(120)는 적색, 녹색 및 청색의 광을 각각 발광하는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드를 포함할 수 있으며, 이에 대해서 한정되지는 않는다. 예를 들어, 상기 복수개의 발광 다이오드(120)는 백색의 광을 발광하 는 발광 다이오드일 수 있으며, 백색 외에 다른 색을 발광하는 발광 다이오드 일 수도 있다.
상기 복수개의 발광 다이오드(120)는 상기 기판(121)의 제1면에 어레이 형태로 탑재되어 상기 도광판(140)의 외측을 따라 배치된다. 도시된 바에 따르면 하나의 기판(121)에 여섯 개의 발광 다이오드(120)가 탑재되었지만, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 복수개의 발광 다이오드(120)는 상기 기판(121)으로부터 인가 받은 구동신호에 대응하여 발광하게 된다.
상기 기판(121)의 제1면에는 상기 복수개의 가이드 돌기(150)가 돌출되도록 형성될 수 있다. 상기 복수개의 가이드 돌기(150)는 상기 발광 다이오드(120) 사이에 형성된 것으로 도시되었으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 복수개의 가이드 돌기(150)는 상기 도광판(140) 방향으로 돌출되어 상기 도광판(140)의 외측면(143)과 접촉하도록 형성된다.
상기 복수개의 가이드 돌기(150)는 필요에 따라 적절한 개수, 위치, 크기 및 높이로 형성될 수 있으며 이에 대해 한정되지는 않는다.
또한, 상기 바텀 커버(130)의 같은 내측면에 배치된 상기 기판(121)에 형성되는 상기 복수개의 가이드 돌기(150)들의 돌출 높이는 서로 같을 수 있다.
상기 복수개의 가이드 돌기(150)는 지지핀(151)과 투명캡(152)을 포함할 수 있다. 하지만, 상기 복수개의 가이드 돌기(150)는 투명캡(152)이 포함되지 않을 수 있으며, 상기 지지핀(151)이 직접 상기 도광판(140)의 외측면(143)에 접촉할 수도 있다.
상기 지지핀(151)은 상기 기판(121)의 제1면에 돌출되도록 형성되며, 도시된 것처럼 원뿔의 형태로 형성될 수 있으나 그 형태는 한정되지 않으며, 예를 들어 삼각뿔 형태, 원기둥 형태, 다각뿔 형태, 다각기둥 형태 등이 될 수 있다.
상기 지지핀(151)은 상기 발광 다이오드(120)에서 방출된 빛이 상기 지지핀(151)에 의해 손실되거나 가려지지 않도록 빛에 대한 반사도가 높거나, 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 지지핀(151)은 예를 들어, PPA, PET, 레진 또는 금속 등으로 형성될 수 있다.
또한 상기 지지핀(151)의 표면에는 은 등의 반사도가 높은 재질이 도금이나 코팅에 의해 더 형성될 수 있다.
상기 지지핀(151)은 사출 성형에 의해 형성될 수 있으나, 그 제조방법에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어 상기 지지핀(151)은 상기 기판(121) 상에 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 증착에 의해 형성될 수도 있다.
상기 투명캡(152)은 상기 지지핀(151)에 결합되어 고정되도록 상기 지지핀(151) 상에 형성된다. 상기 투명캡(152)은 상기 도광판(140)의 외측면(143)에 접촉하여 상기 도광판(140)의 외측면(143)에 가압한다.
상기 투명캡(152)은 상기 지지핀(151)을 형성한 후, 사출 성형에 의해 형성할 수 있다. 즉, 상기 지지핀(151) 및 상기 투명캡(152)은 이중 사출 방식에 의해 형성될 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.
상기 투명캡(152)은 투명 또는 반투명한 재질로 형성되며, 예를 들어 실리콘 재질, 수지 재질 등 일 수 있다. 상기 투명캡(152)은 투명 또는 반투명한 재질로 형성되므로, 상기 발광 다이오드(120)에서 방출된 빛이 상기 가이드 돌기(150)에 의해 가려지거나 손실되는 것을 방지할 수 있다.
상기 투명캡(152)의 하부에는 상기 지지핀(151)의 형상에 대응하는 홈이 형성될 수 있으며, 이에 상기 투명캡(152)은 상기 지지핀(151)에 씌어져서 고정될 수 있다.
또한, 상기 투명캡(152)의 일단(153)의 형상은 볼록한 곡면 형태로 도시되었으나, 상기 도광판(140)의 외측면(143)과 잘 접촉될 수 있도록 다양하게 변형될 수 있다.
상기 도광판(140)은 그 외측면(143)이 상기 복수개의 가이드 돌기(150)와 접촉되도록 상기 복수개의 가이드 돌기(150)들의 내측 영역에 배치된다. 상기 도광판(140)은 그 외측면(143)이 상기 복수개의 가이드 돌기(150)와 접촉되면서 상기 복수개의 가이드 돌기(150)들의 내측 영역에 배치될 수 있는 너비 및 폭을 가지도록 준비된다.
상기 도광판(140)은 상기 복수개의 발광 다이오드(120)로부터 입사된 광을 면광원화 하여 액정패널로 가이드한다.
상기 도광판(140)은 일반적으로 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 PMMA(Polymethylmethacrylate) 등으로 형성될 수 있다.
이하, 도 1 및 도 3을 참조하여, 상기 복수개의 가이드 돌기(150)에 의해 상 기 기판(121)과 상기 바텀 커버(130)가 밀착되어 접촉 및 고정되는 원리를 자세히 설명한다.
상기 복수개의 가이드 돌기(150)들은 상기 도광판(140)에 힘 F1을 가하면서 접촉된다. 그리고, 상기 힘 F1에 대한 반작용으로써, 상기 기판(121)은 상기 바텀 커버(130)에 힘 F2를 가하게 되어, 상기 기판(121)은 상기 바텀 커버(130)에 밀착되어 접촉 및 고정되게 된다.
즉, 상기 힘 F1에 대한 반작용으로써, 상기 복수개의 가이드 돌기(150)들은 상기 기판(121)에 힘을 가하게 되고, 상기 힘에 의해 상기 기판(121)은 상기 바텀 커버(130)에 힘 F2를 가하게 되는 것이다.
따라서, 상기 복수개의 가이드 돌기(150)에 의해 상기 기판(121)이 상기 바텀 커버(130)에 밀착되어 접촉 및 고정되므로, 상기 기판(121)과 상기 바텀 커버(130)에 구멍을 뚫고 여기에 체결나사 등의 부속물을 체결하는 공정이 필요 없다.
또한, 상기 체결나사 등이 필요 없어, 상기 바텀 커버(130)의 외측부에 상기 체결나사에 의한 돌출부 등이 생기지 않으므로 상기 백라이트 유닛(100)이 서포트 메인이나 탑 케이스 등과 용이하게 결합 될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 가이드 돌기(150)에 의해 상기 도광판(140)이 더 견고히 고정될 수 있다.
또한, 상기 기판(121)이 상기 바텀 커버(130)에 밀착되어 접촉되므로, 상기 기판(121)에 형성된 상기 발광 다이오드(120)에서 발생한 열이 상기 바텀 커버(130)으로 전달되어, 열이 방출될 수 있다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 백라이트 유닛(100) 상에 반사시트(200), 광학시트(210), 액정 패널(220) 등을 배치하고, 이들을 수용 및 지지하도록 서포트 메인(230) 및 탑 케이스(240)를 배치하여 액정표시장치를 제조할 수 있다.
상기 반사시트(200)는 상기 발광 다이오드(120)에서 방출되는 광이 손실되지 않고 상기 도광판(140)으로 인도되도록 하며, 상기 도광판(140)의 상면 또는/및 하면에 형성될 수 있다.
상기 광학시트(210)는 상기 도광판(140)의 상면에 배치되며, 광을 확산시키는 확산 시트와, 확산된 광을 집광시키는 집광 시트와, 상기 집광 시트 상에 형성된 패턴들을 보호하기 위한 보호 시트를 포함한다.
상기 액정 패널(220)은 상기 광학시트(210) 상에 배치되며, 도면에 상세히 도시되지는 않았지만, 예를 들어, 다수의 박막 트랜지스터(TFT : thin film transitor)로 이루어진 박막 트랜지스터 기판과, 상기 박막 트랜지스터 기판 상에 배치되는 컬러필터 기판과, 이들 사이에 개재된 액정 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 박막 트랜지스터 기판의 일단에는 집적 회로 칩(IC CHIP : integrated circuit chip)을 포함될 수 있다. 상기 집적 회로 칩은 액정표시장치를 구동하기 위한 화상 신호와 주사 신호, 그리고 이들 신호들을 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 화상 신호와 주사 신호를 액정 패널(220)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 인가한다.
상기 서포트 메인(230) 및 상기 탑 케이스(240)는 상기 백라이트 유닛(100) 등을 수용하고 지지하여 상기 액정표시장치를 제공한다.
이에 대한 더 자세한 설명은 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로 생략한다.
이때, 상기한 것처럼, 상기 바텀 커버(130)의 외측부에 상기 체결나사에 의한 돌출부 등이 생기지 않으므로 상기 백라이트 유닛(100)이 서포트 메인(230)이나 탑 케이스(240) 등과 용이하게 결합되어 상기 액정표시장치가 제공될 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 백라이트 유닛을 위에서 바라본 평면도이다.
도 2는 실시예에 따른 백라이트 유닛의 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A' 단면을 나타낸 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치의 단면도이다.

Claims (10)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 외측면에 접촉하는 복수개의 가이드 돌기;
    상기 복수개의 가이드 돌기가 제1면에 형성된 기판;
    상기 기판의 제1면에 상기 도광판의 외측을 따라 배치된 복수개의 발광 다이오드; 및
    내측에 상기 도광판이 수납되고, 내측면에 상기 기판의 제2면이 대응하는 바텀 커버를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 상기 바텀 커버의 내측면에 적어도 하나가 배치되는 백라이트 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 인쇄회로기판인 백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 가이드 돌기는 상기 기판의 제1면에 돌출된 지지핀과 상기 각 지지핀에 결합되어 상기 도광판 외측면을 가압하는 투명캡을 포함하는 백라이트 유 닛.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 지지핀은 PPA, PET, 레진 또는 금속 중 어느 하나로 형성되는 백라이트 유닛.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 지지핀은 상기 발광 다이오드 사이에 배치되며, 그 표면에는 반사도가 높은 재질이 도금이나 코팅에 의해 형성되는 백라이트 유닛.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 투명캡은 실리콘 재질 또는 수지 재질로 형성되는 백라이트 유닛.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 지지핀은 원뿔 또는 다각뿔의 형상이며,
    상기 투명캡은 그 하부에 상기 지지핀의 형상에 대응하는 홈이 형성된 백라이트 유닛.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 지지핀 및 투명캡은 이중 사출 방식에 의해 형성되는 백라이트 유닛.
  10. 도광판;
    상기 도광판의 외측면에 접촉하는 복수개의 가이드 돌기;
    상기 복수개의 가이드 돌기가 제1면에 형성된 기판;
    상기 기판의 제1면에 상기 도광판의 외측을 따라 배치된 복수개의 발광 다이오드;
    내측에 상기 도광판이 수납되고, 내측면에 상기 기판의 제2면이 대응하는 바텀커버;
    상기 도광판 상에 광학시트; 및
    상기 광학시트 상에 액정패널을 포함하는 액정표시장치.
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