KR20110054783A - 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 - Google Patents

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KR20110054783A
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김창수
임지철
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 도광판에 입사되는 광의 입광 효율을 향상시킬 수 있도록 한 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치에 관한 것으로, 백 라이트 유닛은 적어도 하나의 측면에 마련된 적어도 하나의 입광부를 통해 입사되는 광을 상면 방향으로 진행시키는 도광판; 상기 도광판의 입광부에 형성되어 입사되는 광을 상기 도광판의 내부로 진행시키는 집광 패턴; 상기 입광부와 마주보는 적어도 하나의 측벽을 가지도록 형성되어 상기 도광판을 지지하는 보텀 케이스; 상기 보텀 케이스의 측벽에 배치된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 소정 간격으로 배치되어 광을 발생하고, 발생된 광을 상기 집광 패턴을 포함하는 입광부에 조사하는 복수의 발광 다이오드 패키지; 및 상기 발광 다이오드 패키지가 배치된 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판 상의 나머지 영역에 형성되어 상기 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광을 상기 입광부 쪽으로 반사시키는 제 1 반사층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
인쇄회로기판, 발광 다이오드 패키지, 도광판, 입광 효율, 집광 패턴

Description

백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치{BACK LIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 백 라이트 유닛과 액정 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 도광판에 입사되는 광의 입광 효율을 향상시킬 수 있도록 한 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치에 관한 것이다.
액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정 표시장치는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 이 액정 표시 장치는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비전에도 응용되어 빠르게 음극선관을 대체하고 있다.
이와 같은 액정 표시장치는 자체 발광소자가 아니기 때문에 액정 표시패널의 하부에 백 라이트 유닛을 마련하여 백 라이트 유닛으로부터 출사된 광을 이용하여 화상을 표시하게 된다.
백 라이트 유닛의 광원으로는 최근 발광 다이오드(Light Emitting Diode)가 각광받고 있다. 발광 다이오드는 에너지 절감 효과가 뛰어나 친환경적이며, 높은 응답속도 등의 장점으로 인하여 차세대 광원으로 각광받고 있다.
도 1은 종래의 발광 다이오드를 이용한 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 백 라이트 유닛은 도광판(10), 보텀 케이스(20), 인쇄회로기판(30), 복수의 발광 다이오드 패키지(40), 반사 시트(50), 및 복수의 광학 시트(60)를 구비한다.
도광판(10)은 일측면에 마련된 입광부(12)를 통해 입사되는 광을 상면 방향으로 진행시킨다.
보텀 케이스(20)는 입광부(12)와 마주보는 측벽을 가지도록 형성되어 도광판을 지지한다.
인쇄회로기판(30)은 전면이 입광부(12)와 마주보도록 보텀 케이스(20)의 측벽에 수직하게 설치된다. 이러한, 인쇄회로기판(30)에는 복수의 발광 다이오드 패키지(40)의 구동에 필요한 구동전원을 공급하기 위한 복수의 구동전원 라인이 형성된다.
복수의 발광 다이오드 패키지(40)는 인쇄회로기판(30)에 일정한 간격을 가지도록 설치된다. 이러한, 복수의 발광 다이오드 패키지(40)는 인쇄회로기판(30)에 형성된 구동전원 라인으로부터 공급되는 구동전원에 따라 발광하여 입광부(12)에 광을 조사한다.
반사 시트(50)는 도광판(10)의 배면에 배치되어 도광판(10)으로부터 보텀 케이스(20) 쪽으로 진행하는 광을 도광판(10) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 손실을 최 소화한다.
복수의 광학 시트(60)는 하부 확산 시트(62), 하부 프리즘 시트(64), 상부 프리즘 시트(66), 및 상부 확산 시트(68)를 구비한다.
하부 확산 시트(62)는 도광판(10) 상에 배치되어 도광판(10)으로부터 조사되는 광을 확산시켜 하부 프리즘 시트(64)에 조사한다.
하부 프리즘 시트(64)는 하부 확산 시트(62) 상에 배치되어 하부 확산 시트(62)를 통해 조사되는 광을 제 1 방향으로 집광한다. 여기서, 제 1 방향은 도광판(10)의 장변 또는 단변 방향에 대응될 수 있다.
상부 프리즘 시트(66)는 하부 프리즘 시트(64) 상에 배치되어 하부 프리즘 시트(64)를 통해 조사되는 광을 제 2 방향으로 집광한다. 여기서, 제 2 방향은 제 1 방향에 직교되는 방향이 될 수 있다.
상부 확산 시트(68)는 상부 프리즘 시트(66) 상에 배치되어 상부 프리즘 시트(66)를 통해 조사되는 광을 확산시켜 외부(또는 액정 표시패널)로 방출한다.
이와 같은, 종래의 백 라이트 유닛은 복수의 발광 다이오드 패키지(40)로부터 방출되는 광을 도광판(10)의 내부에서 균일하게 산란시켜 도광판(10)의 전면에 균일하게 출사시키게 된다.
그러나, 종래의 백 라이트 유닛은 도광판(10)의 입광부(12)에서 복수의 발광 다이오드 패키지(40)로부터 방출되는 광의 반사가 일어나게 되고, 반사되는 광이 인쇄회로기판(30)에 흡수됨으로써 도광판(10)에 입사되는 광의 입광 효율이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도광판에 입사되는 광의 입광 효율을 향상시킬 수 있도록 한 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 백 라이트 유닛은 적어도 하나의 측면에 마련된 적어도 하나의 입광부를 통해 입사되는 광을 상면 방향으로 진행시키는 도광판; 상기 도광판의 입광부에 형성되어 입사되는 광을 상기 도광판의 내부로 진행시키는 집광 패턴; 상기 입광부와 마주보는 적어도 하나의 측벽을 가지도록 형성되어 상기 도광판을 지지하는 보텀 케이스; 상기 보텀 케이스의 측벽에 배치된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 소정 간격으로 배치되어 광을 발생하고, 발생된 광을 상기 집광 패턴을 포함하는 입광부에 조사하는 복수의 발광 다이오드 패키지; 및 상기 발광 다이오드 패키지가 배치된 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판 상의 나머지 영역에 형성되어 상기 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광을 상기 입광부 쪽으로 반사시키는 제 1 반사층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발광 다이오드 패키지는 상기 인쇄회로기판에 설치되는 리드 프레임; 상기 리드 프레임의 내부에 배치된 발광 다이오드 칩; 상기 리드 프레임의 상면에 형성되어 상기 발광 다이오드 칩으로부터 방출되는 광을 확산시켜 상기 입광부에 조사하는 렌즈; 및 상기 렌즈가 형성된 영역을 제외한 상기 리드 프레임의 나머지 영역에 형성되어 상기 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광을 상기 입광부 쪽으로 반사시키는 제 2 반사층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 백 라이트 유닛은 상기 도광판 상에 배치되는 복수의 광학 시트; 및 상기 복수의 광학 시트 각각의 측면과 마주보도록 상기 도광판의 입광부로부터 경사면을 가지도록 돌출되어 상기 복수의 광학 시트 쪽으로 진행하는 광을 상기 제 1 반사층 쪽으로 반사시키는 돌출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시장치는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 수납된 상기 백 라이트 유닛; 상기 백 라이트 유닛 상에 배치되도록 상기 메인 프레임에 수납된 액정 표시패널; 및 상기 액정 표시패널의 가장자리와 상기 메인 프레임의 측면을 감싸는 탑 케이스를 포함하며, 상기 백 라이트 유닛은 적어도 하나의 측면에 마련된 적어도 하나의 입광부를 통해 입사되는 광을 상면 방향으로 진행시키는 도광판; 상기 도광판의 입광부에 형성되어 입사되는 광을 상기 도광판의 내부로 진행시키는 집광 패턴; 상기 입광부와 마주보는 적어도 하나의 측벽을 가지도록 형성되어 상기 도광판을 지지하는 보텀 케이스; 상기 보텀 케이스의 측벽에 배치된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 소정 간격으로 배치되어 광을 발생하고, 발생된 광을 상기 집광 패턴을 포함하는 입광부에 조사하는 복수의 발광 다이오드 패키지; 및 상기 발광 다이오드 패키지가 배치된 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판 상의 나머지 영역에 형성되어 상기 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광을 상기 입광부 쪽으로 반사시키는 제 1 반사층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치는 복수의 발광 다이오드 패키지가 배치되는 영역을 제외한 인쇄회로기판의 나머지 영역에 제 1 반사층을 형성함과 아울러 도광판의 입광부에 집광 패턴을 형성함으로써 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 인쇄회로기판에 형성되는 제 1 반사층을 이용하여 도광판의 입광부에 의해 반사되는 광을 입광부 쪽으로 재반사시켜 리싸이클링(Recycling)시킴으로써 도광판에 입사되는 광의 입광 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
둘째, 도광판의 입광부에 형성되는 집광 패턴을 이용하여 입광부에 입사되는 광을 확산시켜 도광판의 내부로 입사시킴으로써 광의 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100)은 일측면에 마련된 적어도 하나의 입광부를 통해 입사되는 광을 상면 방향으로 진행시키는 도광판(110); 도광판(110)의 입광부에 형성되어 입사되는 광을 도광판(112)의 내부로 진행시키는 집광 패턴(112); 집광 패턴(112)과 마주보는 적어도 하나의 측 벽을 가지도록 형성되어 도광판(110)을 지지하는 보텀 케이스(120); 보텀 케이스(120)의 측벽에 배치된 인쇄회로기판(130); 인쇄회로기판(130)에 소정 간격으로 배치되어 광을 발생하고, 발생된 광을 집광 패턴(112)에 조사하는 복수의 발광 다이오드 패키지(140); 및 발광 다이오드 패키지(140)가 배치된 영역을 제외한 인쇄회로기판(130) 상의 나머지 영역에 형성되어 입광부와 집광 패턴(112)에 의해 반사되어 입사되는 광을 집광 패턴(112) 쪽으로 반사시키는 제 1 반사층(150)을 포함하여 구성된다.
도광판(110)은 PMMA(Polymethylmethacrylate) 등과 같은 플라스틱(Plastic), 수지(Resin) 등의 재질로 이루어지고, 일측면에 입광부를 가지도록 평판 형태(Flat Type)이거나 쐐기형태(Wedge Type)로 형성될 수 있다. 이때, 도광판(110)의 배면에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 입광부에 입사되는 광을 상면 방향으로 진행시키기 위한 복수의 반사패턴(114)이 형성될 수 있다. 상기 복수의 반사패턴(114)은 도광판(110)의 상면에도 형성될 수 있다.
집광 패턴(112)은 도광판(110)의 입광부로부터 곡선(예를 들어, 반원) 단면을 가지도록 오목하게 형성되어 입사되는 광을 확산시켜 도광판(110)의 내부로 진행시킨다. 이때, 집광 패턴(112)은 곡선 단면 이외에도, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 삼각 단면을 가지도록 형성될 수도 있다.
도 2에서, 보텀 케이스(120)는 집광 패턴(112)과 마주보는 적어도 하나의 측벽을 가지도록 형성되어 도광판(110)을 지지한다. 이러한, 보텀 케이스(120)는 금속재질로 이루어질 수 있다.
인쇄회로기판(130)은 전면이 집광 패턴(112)과 마주보도록 보텀 케이스(120)의 측벽에 수직하게 설치된다. 이러한, 인쇄회로기판(130)에는 복수의 발광 다이오드 패키지(140)의 구동에 필요한 구동전원을 공급하기 위한 복수의 구동전원 라인이 형성된다. 그리고, 인쇄회로기판(130)은 복수의 발광 다이오드 패키지(140)의 구동시 발생되는 열을 보텀 케이스(120)로 전달함으로써 복수의 발광 다이오드 패키지(140)에서 발생되는 열을 방열시킨다.
복수의 발광 다이오드 패키지(140)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(130)에 일정한 간격을 가지도록 설치된다. 이러한, 복수의 발광 다이오드 패키지(140)는 인쇄회로기판(130)에 형성된 구동전원 라인으로부터 공급되는 구동전원에 따라 발광하여 집광 패턴(112)을 포함하는 입광부에 광을 조사한다. 이를 위해, 복수의 발광 다이오드 패키지(140)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 리드 프레임(142), 발광 다이오드 칩(144), 몰딩부(146), 및 렌즈(148)를 포함하여 구성된다.
리드 프레임(142)은 인쇄회로기판(130)에 배치되어 구동 전원 라인에 전기적으로 접속된다. 이러한, 리드 프레임(142)은 구동 전원 라인에 전기적으로 접속되는 복수의 리드 단자, 상면으로부터 경사부를 가지도록 오목하게 형성되어 발광 다이오드 칩(144) 및 몰딩부(146)가 형성되는 경사홈을 포함하여 구성된다.
발광 다이오드 칩(144)은 리드 프레임(142)의 리드 단자에 전기적으로 접속되도록 프레임(124)에 형성된 경사홈의 바닥면에 배치된다. 이러한, 발광 다이오드 칩(144)은 리드 단자로부터 공급되는 구동 전원에 의해 발광하여 광을 발생한 다. 이때, 발광 다이오드 칩(144)은 청색 광을 발생할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 적색 광, 녹색 광, 또는 백색 광을 발생할 수도 있다.
몰딩부(146)는 경사홈에 충진되어 발광 다이오드 칩(144)을 보호한다. 이러한, 몰딩부(146)는 에폭시(Epoxy), 또는 실리콘 젤 등의 충진재로 이루어질 수 있다.
한편, 몰딩부(146)에는 형광체(Phosphor)가 혼합될 수 있다. 이러한, 형광체는 발광 다이오드 칩(144)으로부터 방출되는 제 1 색의 광을 부분적으로 흡수하여 파장이 변환된 제 2 색의 광을 재방출함으로써 제 1 및 제 2 색의 광이 조합되어 최종적으로 백색 광이 렌즈(148) 쪽으로 방출되도록 한다. 이때, 발광 다이오드 칩(144)이 청색 광을 방출하는 경우 형광체는 황색 형광체(또는 적색 형광체와 녹색 형광체의 혼합물)가 될 수 있다.
렌즈(148)는 리드 프레임(142)의 경사홈을 덮도록 리드 프레임(142)의 상면에 형성되어 몰딩부(146)로부터 방출되는 광을 확산시켜 집광 패턴(112)을 포함하는 도광판(110)의 입광부에 조사한다.
도 2에서, 제 1 반사층(150)은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(140)가 배치된 영역을 제외한 인쇄회로기판(130) 상의 나머지 영역에 형성된다. 이때, 제 1 반사층(150)은 90% 이상의 반사율을 가지는 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, PET(Polyethylene Terephthalate) 재질로 이루어질 수 있다. 이러한, 제 1 반사층(150)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 집광 패턴(112)을 포함하는 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광(RL)을 집광 패턴(112) 쪽으로 반사 (도 7의 백색 부분)시킴으로써 입광부에 입사되는 광의 입광 효율을 증가시킨다. 즉, 제 1 반사층(150)은 인쇄회로기판(130)과 입광부 사이의 공간에서 광의 반사 및 재반사를 반복하는 리싸이클링(Recycling)을 통해 입광부로 입사되도록 함으로써 광의 입광 효율을 증가시키게 된다.
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 반사층(150)에 형성된 복수의 산란 입자(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
복수의 산란 입자(160)는 제 1 반사층(150)에 규칙적 또는 불규칙적으로 형성되어 집광 패턴(112)을 포함하는 도광판(110)의 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광을 산란시키는 역할을 한다. 이때, 복수의 산란 입자(160)는 산화실리콘(SiO2) 재질로 이루어질 수 있으며, 제 1 반사층(150)의 물질에 혼합되어 제 1 반사층(150)의 형성과 동시에 형성될 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 발광 다이오드 패키지(140)의 렌즈(148)가 형성된 영역을 제외한 리드 프레임(142)의 나머지 영역에 형성된 제 2 반사층(170)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
제 2 반사층(170)은 집광 패턴(112)을 포함하는 도광판(110)의 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광을 입광부 쪽으로 반사시킴으로써 각 발광 다이오드 패키지(140)에 흡수되는 광의 손실을 최소화한다.
도 2에서, 한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100)은 도광판(110)의 하부에 배치된 반사 시트(180); 및 도광판(110) 상에 배치된 복수의 광학 시트(190)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
반사 시트(180)는 도광판(110)의 배면에 배치되어 도광판(110)으로부터 보텀 케이스(120) 쪽으로 진행하는 광을 도광판(110) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 손실을 최소화한다.
복수의 광학 시트(190)는 하부 확산 시트(192), 하부 프리즘 시트(194), 상부 프리즘 시트(196), 및 상부 확산 시트(198)를 구비한다.
하부 확산 시트(192)는 도광판(110) 상에 배치되어 도광판(110)으로부터 조사되는 광을 확산시켜 하부 프리즘 시트(194)에 조사한다.
하부 프리즘 시트(194)는 하부 확산 시트(192) 상에 배치되어 하부 확산 시트(192)를 통해 조사되는 광을 제 1 방향으로 집광한다. 여기서, 제 1 방향은 도광판(110)의 장변 또는 단변 방향에 대응될 수 있다.
상부 프리즘 시트(196)는 하부 프리즘 시트(194) 상에 배치되어 하부 프리즘 시트(194)를 통해 조사되는 광을 제 2 방향으로 집광한다. 여기서, 제 2 방향은 제 1 방향에 직교되는 방향이 될 수 있다. 이러한, 상부 프리즘 시트(196)는 백 라이트 유닛(100)의 구조에 따라 생략될 수도 있다.
상부 확산 시트(198)는 상부 프리즘 시트(196) 상에 배치되어 상부 프리즘 시트(196)를 통해 조사되는 광을 확산시켜 외부(또는 액정 표시패널)로 방출한다. 이때, 상부 프리즘 시트(198)가 생략되는 경우, 상부 확산 시트(198)는 하부 프리 즘 시트(194) 상에 배치되어 하부 프리즘 시트(194)를 통해 조사되는 광을 확산시켜 외부(또는 액정 표시패널)로 방출할 수도 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100)은 복수의 발광 다이오드 패키지(140)가 배치되는 영역을 제외한 인쇄회로기판(130)의 나머지 영역에 제 1 반사층(150)을 형성하고, 제 1 반사층(150)을 이용하여 집광 패턴(112)을 포함하는 도광판(110)의 입광부에 의해 반사되는 광을 입광부 쪽으로 재반사시킴으로써 도광판(110)에 입사되는 광의 입광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100)은 도광판(110)의 입광부에 집광 패턴(112)을 형성하고, 집광 패턴(112)을 이용하여 도광판(110)의 입광부에 입사되는 광을 확산시켜 도광판(110)의 내부로 입사시킴으로써 광의 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100)은 도광판(110)의 어느 한 측면에 광원을 배치한 백 라이트 유닛을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 도광판(110)의 양측면 또는 각 측면에 광원을 배치할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(200)은 도광판(110)의 양측면에 입광부가 마련되고, 양측면에 마련된 입광부 각각에 집광 패턴(112)이 형성됨과 아울러 입광부 각각에 마주보도록 복수의 발광 다이오드 패키지(140)와 제 1 반사층(150)을 포함하는 인쇄회로기판(130)이 각각 설치되는 것 을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 구성을 가지므로, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(200)에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
이에 따라, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(200)은 도광판(110)에 양측면에 발광 다이오드 패키지(140)가 배치됨으로써 도광판(110)의 전면으로부터 방출되는 광의 휘도를 크게 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(300)은 도광판(310)을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 동일한 구성을 갖는다. 이에 따라, 도광판(310)에 대한 설명을 제외한 다른 구성에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 도 9를 참조하여 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.
도광판(310)은 PMMA(Polymethylmethacrylate) 등과 같은 플라스틱(Plastic), 수지(Resin) 등의 재질로 이루어지고, 일측면에 입광부를 가지도록 평판 형태(Flat Type)이거나 쐐기형태(Wedge Type)로 형성될 수 있다.
또한, 도광판(310)에 형성되는 입광부에는 상술한 집광 패턴(112)이 형성된다.
그리고, 도광판(310)의 입광부에 대응되는 복수의 광학 시트(190)의 일측면과 마주보도록 도광판(310)의 입광부 상면에 형성된 돌출부(316)를 포함하여 구성 된다.
돌출부(316)는 도광판(310)의 입광부 상면으로부터 돌출되어 복수의 광학 시트(190)의 측면에 인접하게 형성되는 소정 각도의 경사면을 포함하도록 돌출된다. 이때, 돌출부(316)는 직각 삼각 단면을 가지도록 스트라이프 형태로 돌출되거나, 곡선 형태의 경사면을 가지도록 스트라이프 형태로 돌출될 수 있다. 이러한, 돌출부(316)는 경사면을 이용하여 복수의 광학 시트(190) 쪽으로 진행하는 광을 제 1 반사층(150) 쪽으로 반사시킴으로써 광이 복수의 광학 시트(190) 쪽으로 진행하여 손실되는 광의 손실을 최소화한다.
한편, 돌출부(316)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 경사면의 반사 효율을 향상시키기 위하여, 경사면에 형성된 제 3 반사층(318)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(300)은 인쇄회로기판(130)에 제 1 반사층(150)을 형성함과 아울러 도광판(310)의 입광부에 돌출부(316)를 형성하여 광학 시트(190)의 측면 쪽으로 진행하는 광을 제 1 반사층(150) 쪽으로 반사시킴으로써 도광판(310)에 입사되는 광의 입광 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(300)에서 돌출부(316)는 도광판(310)의 양측면 또는 각 측면에 마련된 입광부로부터 돌출되어 형성될 수도 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위 한 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 메인 프레임(500); 메인 프레임(500)에 수납되는 백 라이트 유닛(600); 백 라이트 유닛(600) 상에 배치되도록 메인 프레임(500)에 수납되는 액정 표시패널(700); 및 액정 표시패널(700)의 가장자리와 메인 프레임(500)의 측면을 감싸는 탑 케이스(800)를 포함하여 구성된다.
메인 프레임(500)은 백 라이트 유닛(600)이 수납되는 백 라이트 수납부와, 액정 표시패널(700)이 수납되는 패널 수납부를 가지도록 계단 형태로 형성된 복수의 단턱면을 포함하여 구성된다.
백 라이트 수납부에는 보텀 케이스(120), 반사 시트(180), 도광판(110), 복수의 광학 시트(190), 복수의 발광 다이오드 패키지(140)와 제 1 반사층(150)을 가지는 인쇄회로기판(130)을 포함하는 백 라이트 유닛(600)이 수납된다.
패널 수납부에는 백 라이트 유닛(600)과 마주보도록 액정 표시패널(700)이 수납된다.
백 라이트 유닛(600)은 도 2 내지 도 9에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(100), 도 10에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(200), 도 11 및 도 12에 도시된 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛(300) 중 어느 하나의 백 라이트 유닛(100, 200, 300)과 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
액정 표시패널(600)은 백 라이트 유닛(100)으로부터 방출되는 광의 투과율을 조절하여 원하는 영상을 표시한다. 이를 위해, 액정 표시패널(600)은 제 1 및 제 2 기판과, 제 1 및 제 2 기판 사이에 형성되어 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하기 위한 액정층을 포함하여 구성된다.
탑 케이스(800)는 액정 표시패널(600)의 가장자리와 메인 프레임(500)의 측면을 감싸도록 설치됨으로써 액정 표시패널(600)이 메인 프레임(500)에 고정되도록 한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 복수의 발광 다이오드 패키지(140)가 배치된 인쇄회로기판(130)에 형성된 제 1 반사층(150)과 도광판(110)의 입광부에 형성된 집광 패턴(112)을 이용하여 도광판(110)에 입사되는 광의 입광 효율을 증가시킴으로써 백 라이트 유닛(500)으로부터 액정 표시패널(700)에 조사되는 광의 휘도를 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 발광 다이오드를 이용한 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 도광판을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 집광 패턴의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 제 1 반사층을 형성하기 위한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 A-A 선을 따라 절단하여 발광 다이오드 패키지를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 제 1 반사층에 의해 반사되는 광을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 제 1 반사층에 형성되는 산란 입자를 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 도 2에 도시된 발광 다이오드 패키지에 형성되는 제 2 반사층을 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 백 라이트 유닛을 개략적으로 설명 하기 위한 단면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 도광판을 설명하기 위한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 백 라이트 유닛 110: 도광판
112: 집광 패턴 120: 보텀 케이스
130: 인쇄회로기판 140: 발광 다이오드 패키지
150: 제 1 반사층 180: 반사 시트
190: 광학 시트

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 측면에 마련된 적어도 하나의 입광부를 통해 입사되는 광을 상면 방향으로 진행시키는 도광판;
    상기 도광판의 입광부에 형성되어 입사되는 광을 상기 도광판의 내부로 진행시키는 집광 패턴;
    상기 입광부와 마주보는 적어도 하나의 측벽을 가지도록 형성되어 상기 도광판을 지지하는 보텀 케이스;
    상기 보텀 케이스의 측벽에 배치된 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 소정 간격으로 배치되어 광을 발생하고, 발생된 광을 상기 집광 패턴을 포함하는 입광부에 조사하는 복수의 발광 다이오드 패키지; 및
    상기 발광 다이오드 패키지가 배치된 영역을 제외한 상기 인쇄회로기판 상의 나머지 영역에 형성되어 상기 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광을 상기 입광부 쪽으로 반사시키는 제 1 반사층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 집광 패턴은 곡선 단면을 가지도록 상기 입광부로부터 오목하게 형성되거나, 복수의 삼각 단면을 가지도록 상기 입광부에 형성된 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반사층은 90% 이상의 반사율을 가지는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 반사층은 PET(Polyethylene Terephthalate) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반사층에 형성되어 상기 입사되는 광을 산란시키기 위한 산란 입자를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 패키지는,
    상기 인쇄회로기판에 설치되는 리드 프레임;
    상기 리드 프레임의 내부에 배치된 발광 다이오드 칩;
    상기 리드 프레임의 상면에 형성되어 상기 발광 다이오드 칩으로부터 방출되는 광을 확산시켜 상기 입광부에 조사하는 렌즈; 및
    상기 렌즈가 형성된 영역을 제외한 상기 리드 프레임의 나머지 영역에 형성 되어 상기 입광부에 의해 반사되어 입사되는 광을 상기 입광부 쪽으로 반사시키는 제 2 반사층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 반사층은 PET(Polyethylene Terephthalate) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판 상에 배치되는 복수의 광학 시트; 및
    상기 복수의 광학 시트 각각의 측면과 마주보도록 상기 도광판의 입광부로부터 경사면을 가지도록 돌출되어 상기 복수의 광학 시트 쪽으로 진행하는 광을 상기 제 1 반사층 쪽으로 반사시키는 돌출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 경사면에 형성된 제 3 반사층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  10. 메인 프레임;
    상기 메인 프레임에 수납되는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 백 라이트 유닛;
    상기 백 라이트 유닛 상에 배치되도록 상기 메인 프레임에 수납된 액정 표시패널; 및
    상기 액정 표시패널의 가장자리와 상기 메인 프레임의 측면을 감싸는 탑 케이스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
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