KR20110028969A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히 광원으로서 구비된 발광 다이오드에서 발생하는 열이 하부커버의 외부로 신속히 방출될 수 있는 구조를 가짐으로써 전원 중에 발열로 인해 낭비되는 양이 최소화되고 열에 의한 발광 다이오드의 특성 변화가 최소화되어 화면 표시 품질이 향상된 액정표시장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터, 휴대폰, 사무 자동화 기기 등에 있어서 화면을 디스플레이하기 위한 수단으로서 널리 이용되고 있다.BACKGROUND ART In general, liquid crystal display devices have tended to be gradually widened due to their light weight, thinness, and low power consumption. Accordingly, the liquid crystal display device is widely used as a means for displaying a screen in portable computers, mobile phones, office automation equipment and the like.
통상적으로 액정표시장치는 매트릭스형태로 배열된 다수의 제어용 스위치 소자에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.In general, the liquid crystal display device displays a desired image on a screen by adjusting the amount of light transmitted according to image signals applied to a plurality of control switch elements arranged in a matrix.
이러한 액정표시장치는 상부기판인 컬러필터 기판과 하부기판인 박막 트랜지스터 어레이 기판이 서로 대향하고 상기 두 기판 사이에 액정층이 형성된 액정패널과, 상기 액정패널에 주사신호 및 화상정보를 공급하여 액정패널을 동작시키는 구 동부를 포함하여 구성된다.The liquid crystal display includes a liquid crystal panel in which a color filter substrate as an upper substrate and a thin film transistor array substrate as a lower substrate are opposed to each other, and a liquid crystal layer is formed between the two substrates, and a scan signal and image information are supplied to the liquid crystal panel. It consists of the nine eastern to operate.
상기 액정표시장치는 스스로 빛을 내지 못하는 비발광 소자이므로 액정패널 상에 화상을 구현하기 위해서는 액정패널의 뒤에서 액정패널에 광을 공급하는 광원을 필요로 한다. 따라서, 액정표시장치에는 액정패널에 광을 공급하는 광원을 비롯하여 상기 광원으로부터 방출되는 광을 백색의 균일한 평면광으로 변환하기 위한 도광판, 광학시트 등을 포함하는 백라이트 어셈블리(back light assembly)가 구비된다.Since the liquid crystal display is a non-light emitting device that does not emit light by itself, in order to implement an image on the liquid crystal panel, a light source for supplying light to the liquid crystal panel behind the liquid crystal panel is required. Therefore, the liquid crystal display includes a back light assembly including a light source for supplying light to the liquid crystal panel, a light guide plate, an optical sheet, and the like for converting light emitted from the light source into uniform white light. do.
백라이트 어셈블리에서 광을 발생시키는 광원으로는 냉음극 형광램프(CCFL : cold cathode fluorescent lamp), 외부전극 형광램프(EEFL : external electrode fluorescent lamp) 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 등이 있다.Light sources generating light in the backlight assembly include a cold cathode fluorescent lamp (CCFL), an external electrode fluorescent lamp (EEFL), and a light emitting diode (LED).
종래에는 백라이트 어셈블리의 광원으로서 냉음극 형광램프가 주로 사용되었지만, 최근 들어 액정표시장치의 소형화, 박형화, 경량화 추세에 따라 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광 다이오드를 백라이트 어셈블리의 광원으로 채택한 액정표시장치가 늘어나고 있다.Conventionally, a cold cathode fluorescent lamp is mainly used as a light source of a backlight assembly, but in recent years, a liquid crystal display device employing a light emitting diode, which is advantageous in power consumption, weight, and luminance, as a light source of a backlight assembly according to the trend toward miniaturization, thinness, and light weight of a liquid crystal display device. Is growing.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 일반적인 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 일반적인 액정표시장치는, 액정패널(1)과, 상기 액정패널(1)에 광을 공급하는 다수의 발광 다이오드(2)를 포함하는 발광 다이오드(2) 어레이와, 상기 발광 다이오드(2)가 실장된 인쇄회로기판(3)과, 내부 측면에 상기 인쇄회로기판(3)이 고정된 하부커버(6)와, 상기 하부커버(6)의 내부에 배 치되어 발광 다이오드(2)로부터 방출되는 광을 액정패널(1) 방향으로 안내하는 도광판(9)과, 상기 도광판(9)으로부터 방출되는 광을 변환하여 액정패널(1)에 공급하는 광학시트(10)와, 상기 도광판(9)의 하부로 누설되는 광을 반사시켜 도광판(9)의 내부로 안내하는 반사시트(11)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a conventional liquid crystal display device includes a
상기와 같은 구성을 가지는 종래의 일반적인 액정표시장치에 광원으로서 구비된 발광 다이오드(2)는 상술한 바와 같이 소비 전력, 무게, 휘도면에 있어서 유리한 조건을 가지지만, 구동 시에 발광 다이오드(2) 어레이의 애노드부에서 많은 열이 발생하여 발광 다이오드(2) 어레이에 공급되는 전원의 상당량이 발열로 인해 낭비되어 발광 다이오드(2)에서 방출되는 광의 휘도가 낮아지는 문제점이 있으며, 구동 시에 발생하는 많은 열이 신속히 외부로 빠져나가지 못하여 열로 인해 발광 다이오드(2)의 특성이 변화되는 문제점이 있다.The
최근에는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발광 다이오드(2)가 실장된 인쇄회로기판(3)의 배면에 방열판(12) 및 방열 패드(13)를 배치함으로써 발광 다이오드(2)의 구동시에 발생되는 열이 인쇄회로기판(3), 방열판(12) 및 방열 패드(13)를 통해 하부커버(6)로 전달되도록 하여 하부커버(6)의 외부로 방출될 수 있도록 한 구성이 제안되었지만, 발광 다이오드(2) 구동 시에 발생하는 열은 인쇄회로기판(3), 방열판(12) 및 방열 패드(13)와 같은 다수의 경로를 통해 하부커버(6)로 전달된 후에 하부커버(6)의 외부로 방출되므로 방열 효율이 높지 못한 문제점이 여전히 존재하여 왔다.Recently, in order to solve the above-described problems, the
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광원으로서 구비된 발광 다이오드에서 발생하는 열이 하부커버의 외부로 신속히 방출될 수 있는 구조를 가짐으로써, 발광 다이오드에 공급되는 전원 중에 발열로 인해 낭비되는 양이 최소화되어 발광 다이오드에서 방출되는 광의 휘도가 향상되고, 열에 의한 발광 다이오드의 특성 변화가 최소화되어 화면 표시 품질이 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention has a structure in which heat generated from the light emitting diode provided as a light source can be quickly released to the outside of the lower cover, it is supplied to the light emitting diode The amount of waste due to heat generation during power supply is minimized to improve the brightness of light emitted from the light emitting diodes, and to minimize the change in characteristics of the light emitting diodes due to heat, thereby providing a liquid crystal display device having improved screen display quality.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널; 상기 액정패널의 하부의 적어도 일측에 배치되어 액정패널에 광을 공급하는 발광 다이오드 어레이; 상기 발광 다이오드 어레이가 실장된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 실장된 발광 다이오드 어레이의 애노드(anode)부에 접착되며 열전도성을 가지는 제 1 방열 패드; 및 상기 인쇄회로기판을 내부 측면에 대응되도록 수납하며, 내부 바닥면의 일부가 상기 제 1 방열 패드에 접착된 하부커버; 를 포함하여 구성된다.Liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the liquid crystal panel; A light emitting diode array disposed on at least one side of the lower portion of the liquid crystal panel to supply light to the liquid crystal panel; A printed circuit board on which the light emitting diode array is mounted; A first heat dissipation pad bonded to an anode portion of the LED array mounted on the printed circuit board and having thermal conductivity; A lower cover accommodating the printed circuit board so as to correspond to an inner side surface, and a portion of the inner bottom surface adhered to the first heat radiation pad; It is configured to include.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 액정표시장치는, 발광 다이오드 어레이의 애노드부에 접착된 제 1 방열 패드가 구비되고 하부커버에는 상기 제 1 방열 패드가 접착되는 돌출부가 형성되므로, 발광 다이오드 어레이의 애노드부에서 특히 많이 발생되는 열은 제 1 방열 패드와 돌출부를 포함하는 짧은 경로를 통해 하부커버로 전달되어 하부커버의 외부로 방출됨으로써, 발광 다이오드 어레이의 애노드부에서 주로 발생되는 열은 인쇄회로기판 및 방열판을 거치지 않고도 제 1 방열 패드와 돌출부를 통해 하부커버로 전달되므로 효과적으로 방열이 이루어지게 되는 효과가 있다.In the liquid crystal display according to the present invention having the above-described configuration, since the first heat dissipation pad is attached to the anode portion of the light emitting diode array and the lower cover is formed with the protrusion to which the first heat dissipation pad is attached, the LED array The heat generated especially at the anode portion of the heat transfer to the lower cover through a short path including the first heat dissipation pad and the protrusion is emitted to the outside of the lower cover, the heat generated mainly from the anode portion of the LED array is printed circuit Since the first heat dissipation pad and the protrusion are transferred to the lower cover without passing through the substrate and the heat dissipation plate, heat dissipation can be effectively performed.
이에 따라, 발광 다이오드 어레이에 공급되는 전원 중에 발열로 인해 낭비되는 양이 최소화되어 발광 다이오드에서 방출되는 광의 휘도가 향상되는 장점이 있으며, 열에 의한 발광 다이오드의 특성 변화가 최소화되어 화면 표시 품질이 향상되게 되는 장점이 있다.Accordingly, the amount of waste caused by heat generation is minimized among the power supplied to the LED array, thereby improving the brightness of the light emitted from the LED, and minimizing the change in the characteristics of the LED due to heat to improve screen display quality. It has the advantage of being.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널(101); 상기 액정패널(101)의 하부의 적어도 일측에 배치되어 액정패널(101)에 광을 공급하는 발광 다이오드(102) 어레이(array); 상기 발광 다이오드(102) 어레이가 실장된 인쇄회로기판(103); 상기 인쇄회로기판(103) 상에 실장된 발광 다이오드(102) 어레이의 애노드(anode)부에 접착되며 열전도성을 가지는 제 1 방열 패드(104); 및 상기 인쇄회로기판(103)을 내부 측면에 대응되도록 수납하며, 내부 바닥면의 일부가 상기 제 1 방열 패드(104)에 접착된 하부커버(106); 를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, a liquid crystal display according to a preferred embodiment of the present invention includes a
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치의 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Each component of the liquid crystal display according to the preferred embodiment of the present invention having such a configuration will be described in detail as follows.
도 2를 참조하면, 상기 액정패널(101)은 상부기판인 컬러필터 기판(101a)과 하부기판인 박막 트랜지스터 어레이 기판(101b)으로 구성되며, 도면에는 상세히 도시하지는 않았지만 상기 두 기판(101a, 101b) 사이에는 액정층이 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, the
상기 액정패널(101)의 하부의 적어도 일측에는 액정패널(101)에 광을 공급하기 위한 다수의 발광 다이오드(102)가 배치되어 있으며, 상기 다수의 발광 다이오드(102)는 인쇄회로기판(103) 상에 실장되어 있다.A plurality of
도 3을 참조하면, 상기 발광 다이오드(102)는 인쇄회로기판(103) 상에 직렬로 실장되어 어레이를 이루고 있으며, 상기 인쇄회로기판(103) 상에는 발광 다이오드(102)를 직렬로 연결하기 위한 배선이 형성되어 있고, 발광 다이오드(102) 어레이에서 최좌측(도 3 기준)에 위치하는 발광 다이오드(102)의 애노드와 연결된 전원전압 배선이 형성되어 있으며, 발광 다이오드(102) 어레이에서 최우측(도 3 기준)에 위치하는 발광 다이오드(102)의 캐소드와 연결된 기저전압 배선이 형성되어 있다.Referring to FIG. 3, the
상기 발광 다이오드(102) 어레이에서 최좌측에 위치하는 발광 다이오드(102)의 애노드와 연결된 전원전압 배선은 발광 다이오드(102) 어레이의 애노드부(105)이며, 최우측에 위치하는 발광 다이오드(102)의 애노드와 연결된 기저전압 배선은 발광 다이오드(102) 어레이의 캐소드부이다.The power supply line connected to the anode of the
도 2를 참조하면, 상기 인쇄회로기판(102) 상에 실장된 발광 다이오드(102)의 애노드부(105)에는 제 1 방열 패드(104)가 접착되어 있으며, 상기 제 1 방열 패드(104)는 열전도성을 가짐과 동시에 절연성을 가지는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 2, a first
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에는 상기 인쇄회로기판(103)을 비롯하여 액정패널(101) 등의 다수의 구성 요소를 수납하여 고정하고 보호하는 케이스가 구비된다. 상기 케이스는 발광 다이오드(102)가 실장된 인쇄회로기판(103)을 수납하는 하부커버(106)와, 상기 하부커버(106)에 결합되어 액정패널(101)을 수납하는 패널 가이드(107)와, 상기 액정패널(101)의 가장자리를 커버하고 패널 가이드(107)의 상부와 측부를 커버하는 상부커버(108)를 포함하여 구성된다.The liquid crystal display according to the preferred embodiment of the present invention includes a case for accommodating, fixing and protecting a plurality of components such as the printed
상기 케이스를 이루는 다수의 구성 요소 중에서 하부커버(106)의 내부에는 발광 다이오드(102)가 실장된 인쇄회로기판(103)이 내부 측면에 대응되도록 수납하여 고정시키며, 하부커버(106)의 내부 바닥면의 일부 영역은 상기 제 1 방열 패드(104)에 접착된다.Among the plurality of components constituting the case, a printed
상기 하부커버(106)의 내부 바닥면의 일부가 제 1 방열 패드(104)에 접착된 것과 관련하여 도 2 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A part of the inner bottom surface of the
도 2를 참조하면, 상기 하부커버(106)의 내부 바닥면에는 상기 제 1 방열 패드(104)의 앞면과 평행한 면(106a1)을 포함하는 돌출부(106a1)가 형성되고, 상기 돌출부(106a)의 면에는 제 1 방열 패드(104)의 앞면이 접착되며, 이로써 인쇄회로기판(103) 상에 실장된 발광 다이오드(102) 어레이의 애노드부(105)는 제 1 방열 패드(104)를 통해 하부커버(106)의 돌출부(106a)에 연결되게 되며, 발광 다이오드(102) 어레이의 애노드부(105)에서 특히 많이 발생되는 열은 제 1 방열 패드(104) 및 돌출부(106a)를 통해 하부커버(106)에 전달되어 하부커버(106)의 외부로 방출되게 된다.2, a protrusion 106a1 including a surface 106a1 parallel to the front surface of the first
상기 하부커버(106)의 내부 바닥면은 인쇄회로기판(103)이 배치된 제 1 영역과, 반사판(111), 도광판(109), 및 광학시트(110)가 배치되는 제 2 영역과, 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 경계인 제 3 영역을 포함하여 구성되는데, 상기 제 1 영역은 제 2 영역보다 낮은 위치에 있고 제 3 영역은 경사지도록 형성되며, 상기 돌출부(106a)는 제 2 영역과 제 3 영역이 만나는 곳에 마련된다.An inner bottom surface of the
위에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 설명함에 있어서 상기 돌출부(106a)는 하부커버(106)의 제 2 영역과 제 3 영역이 만나는 곳에 제 1 방열 패드(104)의 앞면과 평행한 면(106a1)을 포함하도록 형성된 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 하부커버(206)의 돌출부(206a)는 도 4에 도시된 바와 같이 하부커버(206)의 내부 바닥면의 제 1 영역으로부터 상부로 돌출되어 일부 영역이 제 1 방열 패드(204)의 앞면에 접착되는 기둥 형상의 돌기를 이루는 예 등 다양한 예가 가능할 것이다.In the above description of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the
도 2를 참조하면, 상기 하부커버(106)의 내부에는 상기에 언급한 바와 같이 도광판(109), 광학시트(110) 및 반사시트(111)가 수납되는데, 상기 도광판(109)은 발광 다이오드(102)로부터 방출되는 광의 진행 경로를 변경시켜 액정패널(101) 방 향으로 안내하며, 상기 광학시트(110)는 도광판(109)으로부터의 광을 확산시키고 집광시킨 후에 액정패널(101)로 공급하고, 반사시트(111)는 도광판(109)의 하부로 누설되는 광을 도광판(109)의 내부로 반사시킨다.Referring to FIG. 2, the
그리고, 상기 하부커버(106)의 내부에는 발광 다이오드(102)에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위하여 상기 제 1 방열 패드(104)와 돌출부(106a)를 포함하는 방열 구조에 더하여 인쇄회로기판(103)의 배면에 접착된 방열판(112)과, 상기 방열판(112)의 배면과 하부커버(106)의 내부 측면에 접착된 제 2 방열 패드(113)가 추가로 구비될 수 있다. 상기 방열판은 알루미늄(Al)을 재료로 하여 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제 2 방열 패드(113)는 제 1 방열 패드(104)와 마찬가지로 열전도성을 가짐과 동시에 절연성을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 발광 다이오드(102) 어레이의 애노드부(105)에 접착된 제 1 방열 패드(104)가 구비되고 상기 제 1 방열 패드(104)가 접착되는 돌출부(106a)가 하부커버(106)에 형성되므로, 발광 다이오드(102) 어레이의 애노드부(105)에서 특히 많이 발생되는 열은 제 1 방열 패드(104)와 돌출부(106a)를 통해 하부커버(106)로 전달되어 외부로 방출됨으로써, 발광 다이오드(102) 어레이의 애노드부(105)에서 주로 발생되는 열의 대부분은 인쇄회로기판(103), 방열판(112) 및 제 2 방열 패드(113)을 거치지 않고도 제 1 방열 패드(104)와 돌출부(106a)를 통해 하부커버(106)로 전달되므로 방열이 효과적으로 이루어지게 되어, 전원 중에 발열로 인해 낭비되는 양이 최소화되어 발광 다이오드(102)에서 방출되는 광의 휘도가 향상되고, 열에 의한 발광 다이오드(102)의 특성 변화가 최소화되어 화면 표시 품질이 향상되게 된다.The liquid crystal display according to the preferred embodiment of the present invention as described above is provided with a first
도 1은 종래의 일반적인 액정표시장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional general liquid crystal display device.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판 상에 형성된 배선 및 발광 다이오드를 도시한 사시도.3 is a perspective view illustrating a printed circuit board of FIG. 2, wirings and light emitting diodes formed on the printed circuit board.
도 4는 도 2의 하부커버에 형성된 돌출부의 다른 예를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing another example of the protrusion formed on the lower cover of FIG.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
101 : 액정패널 102 : 발광 다이오드101: liquid crystal panel 102: light emitting diode
103 : 인쇄회로기판 104, 204 : 제 1 방열 패드103: printed
105 : 발광 다이오드 어레이의 애노드(anode)부105: anode part of the LED array
106, 206 : 하부커버 106a, 206a : 돌출부106,206:
107 : 패널 가이드 108 : 상부커버107: panel guide 108: top cover
109 : 도광판 110 : 광학시트109: light guide plate 110: optical sheet
111 : 반사시트 112 : 방열판111: reflective sheet 112: heat sink
113 : 제 2 방열 패드113: second heat dissipation pad
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