KR20120049704A - 액정표시장치 - Google Patents

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황용익
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Abstract

본 발명은 LED를 광원으로 사용하는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 LED 어셈블리의 효율적인 고정방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 LED 어셈블리를 고정하는데 있어서, 체결부재를 더욱 구비함으로써, LED 어셈블리를 보다 안정적으로 고정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이물이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 이에 따라 세밀한 동작이 요구되는 구동회로나 액정패널에 미치는 영향을 최소화할 수 있으며, 또한, PCB가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 줄 일 수 있다.
또한, 도광판의 유동에 의해 LED가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 LED를 광원으로 사용하는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 LED 어셈블리의 효율적인 고정방법에 관한 것이다.
동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.
이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.
하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight)가 배치된다.
여기서, 백라이트 유닛의 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다.
이중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치의 단면도이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성된다.
액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성된다.
액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.
백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED 어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(21)를 포함한다.
이때, LED 어셈블리(29)는 도광판(23)의 일측에 구성되며, 백색광을 발하는 다수의 LED(29a)와, LED(29a)가 장착되는 LED PCB(printed circuit board : 29b, 이하, PCB라 함)를 포함한다.
이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(30)으로 둘려진 상태로 액정패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다.
그리고 미설명부호 19a, 19b는 각각 액정패널(10)의 전 후면에 부착되어 빛의 편광방향을 제어하는 편광판을 나타낸다.
한편, LED 어셈블리(29)는 커버버툼(50) 내면에 스크류(미도시)를 통해 조립 체결되는데, 이를 위해 LED 어셈블리(29)의 PCB(29b)와 커버버툼(50)의 소정의 위치에는 탭홀(미도시)이 형성되어 있다.
그러나, 이와 같이 스크류(미도시)를 이용한 LED 어셈블리(29)와 커버버툼(50)의 결합방식은 몇 가지 문제점을 나타내는데, 첫째 이물질의 발생가능성이 크다는 점이다.
즉, 스크류 드라이버(미도시) 등으로 체결 또는 분해되는 스크류(미도시)는 그 과정에서 탭홀(미도시) 내면과 긁히거나 마모되는 등의 마찰이 나타나 이물질이 발생될 가능성이 크고, 이에 따라 세밀한 동작이 요구되는 구동회로(미도시)나 액정패널(10) 내부로 이물이 침투하여 화질을 저하시키는 경우가 빈번하게 나타난다.
둘째로 LED 어셈블리(29)와 커버버툼(50)의 결합에 불필요하게 많은 작업량이 요구되는데, 앞서 언급한 바와 같이 스크류 드라이버(미도시) 등과 같은 별도의 도구를 이용하여 하나 하나를 일일이 체결하여야 하는 스크류(미도시)의 특성상 많은 시간과 인력이 요구됨은 물론, 스크류(미도시)의 체결 시 무리한 압력이 가해질 경우 LED 어셈블리(29)의 PCB(29b)의 파손이 뒤따르는 등 여러 가지 문제점을 나타내고 있다.
이때, PCB(29b)의 파손이 발생할 경우, 다수의 LED(29a)로 전원을 공급하는 금속배선(미도시)의 단락 및 단선을 야기하게 됨으로써, LED(29a)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상을 가져오게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED 어셈블리를 보다 안정적으로 액정표시장치와 함께 모듈화하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 이물의 발생가능성을 최소한으로 줄이며, LED 어셈블리의 PCB의 파손이 발생하는 것을 방지하고자 하는 것을 제 2 목적으로 하며, 이를 통해 LED의 구동 불량이 발생되는 것을 방지하고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다.
또한, LED 어셈블리를 모듈화하는 과정이 보다 손쉽게 이루어지도록 하는 것을 제 4 목적으로 하며, 이를 통해, 액정표시장치의 모듈화시간을 단축시키고자 하는 것을 제 5 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 반사판과, 상기 반사판 상에 안착되는 도광판, 상기 도광판의 입광면을 따라 배열되는 다수의 LED와, 상기 다수의 LED가 실장되는 PCB와, 상기 도광판 상부로 안착되는 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 상부로 안착되는 액정패널과; 상기 반사판과 밀착되는 저면과, 상기 저면에 수직한 측면으로 이루어지는 커버버툼과; 상기 PCB와 상기 측면 사이에 위치하며, 접착성을 갖는 방열패드와; 상기 PCB와 상기 방열패드와 상기 측면을 관통하여 조립 체결되는 체결부재를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
이때, 상기 체결부재는 지지대와, 상기 지지대의 일끝단에 구성되는 고정부 그리고 상기 지지대의 중간에 위치하는 걸림돌기로 이루어지며, 상기 고정부는 양측으로 상기 지지대의 일끝단으로 갈수록 테이퍼져 형성되며, 일정 압력에 의해 오므려지며, 상기 압력을 제거하면 원상태로 펼쳐지는 걸림단이 구비되며, 상기 걸림단은 일측 끝단에 걸림턱이 구비된다.
그리고, 상기 PCB와 상기 방열패드 그리고 상기 측면에는 상기 고정부가 관통되는 고정홀이 형성되며, 상기 고정홀의 지름은 상기 걸림돌기의 지름에 비해 작다.
또한, 상기 고정부와 상기 걸림돌기의 사이의 거리는 상기 PCB와 상기 방열패드 그리고 상기 측면의 두께에 대응하며, 상기 고정부가 형성된 반대측인 상기 지지대의 타끝단은 상기 도광판의 입광면과 접촉한다.
그리고, 상기 PCB와 상기 방열패드 사이에 상기 고정부가 관통되는 고정홀을 포함하는 LED 하우징이 구비된다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 LED 어셈블리를 고정하는데 있어서, 체결부재를 더욱 구비함으로써, LED 어셈블리를 보다 안정적으로 고정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이물이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 이에 따라 세밀한 동작이 요구되는 구동회로나 액정패널에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, PCB가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 줄 일 수 있는 효과가 있다.
또한, 도광판의 유동에 의해 LED가 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 3a ~ 3b는 본 발명의 실시예에 따른 체결부재의 구조를 개략적으로 도시한 사시도.
도 4a ~ 4b는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리와 커버버툼이 체결되는모습을 개략적으로 도시한 평면도.
도 5a ~ 5b는 도 2의 액정표시장치가 모듈화된 모습을 개략적으로 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하기 위한 서포트메인(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.
이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)을 포함한다.
이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 나타나지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112)의 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다.
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114)의 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.
그리고 제 1, 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 각각 부착된다.
이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 이나 테이프케리어패키지(tape carrier package : TCP) 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다.
이러한 액정패널(110)은 게이트구동회로의 온/오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
아울러 본 발명에 따른 액정표시장치에는 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 LED 어셈블리(129)와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 광학시트(121)를 포함한다.
LED 어셈블리(129)는 도광판(123)의 입광면과 광학갭(optical gap) 또는 에어갭(air gap) 만큼 일정간격 이격하여, 도광판(123)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 다수개의 LED(129a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129b)를 포함한다.
이때, 다수의 LED(129a)는 RGB의 색을 모두 발하거나 백색을 발하는 LED칩(미도시)을 포함하여, 도광판(123)의 입광면을 향하는 전방으로 백색광을 발한다.
또는, 다수의 LED(129a)는 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(129a)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수도 있다.
그리고, 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 빛이 입사되는 도광판(123)은 LED(129a)로부터 입사된 빛이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.
이러한 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다.
여기서, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(123)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성한다.
반사판(125)은 도광판(123)의 배면에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.
도광판(123) 상부의 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 도광판(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 백라이트 유닛(120)의 배면에 밀착되는 수평면(151) 및 이의 가장자리가 수직하게 상향 절곡된 측면(153)으로 이루어진다.
그리고, 이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 일 가장자리가 개구된 사각의 테 형상의 서포트메인(130)이 탑커버(140)와 커버버툼(150)과 결합된다.
이때, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.
한편, 백라이트 유닛(120)의 광원인 LED(129a)는 발광소자로써 사용시간에 따라 온도가 급격히 상승되고, 이러한 온도상승은 LED(129a)의 수명 및 휘도변화를 수반하는 특징을 갖는다. 따라서, LED(129a)를 백라이트 유닛(120)의 광원으로 사용할 경우에 가장 중요시되어야 할 사항 중 하나가 LED(129a)의 온도상승에 따른 방열(放熱)설계이다.
이에, 본 발명의 LED 어셈블리(129)는 다수의 LED(129a)가 장착되는 PCB(129b)를 MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board)로 구비하여, LED(129a)로부터 발생되는 고온의 열을 PCB(129b)로 빠르게 전달되도록 한다.
그리고, 본 발명의 백라이트 유닛(120)은 접착성을 갖는 방열패드(160)를 구비하는데, 방열패드(160)는 LED 어셈블리(129)를 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 빛이 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 커버버툼(150)의 측면에 고정하는 역할을 하는 동시에 PCB(129b)와 커버버툼(150)을 연결하는 방열경로를 형성하여, LED(129a)로부터 발생된 고온의 열을 커버버툼(150)으로 전달하는 역할을 한다.
이로 인하여 본 발명의 액정표시장치는 LED(129a)를 오랜 시간 사용함에도 불구하고 온도상승이 발생되지 않게 된다.
특히, 본 발명의 백라이트 유닛(120)은 LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)의 측면을 체결부재(200)를 통해 다시 한번 조립 체결하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 다수의 LED(129a)로부터 고온의 열이 발생하여 방열패드(160)의 접착성이 저하되어도, LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)의 체결력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이때, LED 어셈블리(129)의 PCB(129b)와 방열패드(160) 그리고 커버버툼(150)의 측면(153)에는 체결부재(200)가 관통 삽입되는 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)이 형성되어 있다.
이러한 체결부재(200)는 기존의 스크류(미도시)를 대신하므로, LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)의 체결과정에서 스크류(미도시)에 의한 이물의 발생가능성을 억제할 수 있다.
이를 통해, 세밀한 동작이 요구되는 구동회로(미도시)나 액정패널(110) 내부로 이물이 침투하여 화질이 저하되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, PCB(129b)가 손상되는 것을 방지할 수 있어, LED(129a)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상을 가져오게 된다.
또한, 스크류(미도시)를 이용하여 LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)을 체결하는 시간에 비해 이들의 결합을 위한 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 발명의 체결부재(200)를 통해 LED 어셈블리(129)와 도광판(123) 사이에 일정한 간격을 유지할 수 있어, 도광판(123)의 유동에 의해 LED(129a)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 3a ~ 3b는 본 발명의 실시예에 따른 체결부재의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 체결부재(200)는 기둥 형상의 지지대(210)와, 지지대(210)의 일끝단에 구성되는 고정부(220) 그리고, 지지대(210)의 중간에 위치하는 걸림돌기(230)로 이루어진다.
이때, 고정부(220)는 후크(hook) 방식으로, 지지대(210)의 하방으로 돌출되어 양측으로 걸림단(221a, 221b)이 구성되며, 걸림단(221a, 221b)의 일끝단에는 걸림턱(223)이 구성된다.
이때, 양측의 걸림단(221a, 221b)은 지지대(210)의 일끝단으로 갈수록 테이퍼져 형성됨에 따라, 고정부(220)의 전체적인 형상은 끝단이 뾰족한 화살표 형상을 갖게 된다.
이러한 고정부(220)를 포함하는 체결부재(200)는 PCB(도 2의 129b)와 방열패드(도 2의 160) 그리고 커버버툼(도 2의 150)의 측면(153)을 관통하여 고정하기 위해, PCB(도 2의 129b)와 방열패드(도 2의 160) 그리고 커버버툼(도 2의 150)의 측면(153) 상에 적어도 하나의 제 1 내지 제 3 고정홀(도 2의 129c, 160a, 150a)이 구비된다.
이때, 제 1 내지 제 3 고정홀(도 2의 129c, 160a, 150a)은 체결부재(200)의 고정부(220)가 빠듯하게 삽입될 수 있는 정도의 지름을 갖도록 하는데, 이때, 제 1 내지 제 3 고정홀(도 2의 129c, 160a, 150a)의 지름은 지지대(210)의 중간에 위치하는 걸림돌기(230)의 지름에 비해 작게 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 고정부(220)와 걸림돌기(230) 사이의 거리(A)는 PCB(도 2의 129b)와 방열패드(도 2의 160) 그리고 커버버툼(도 2의 150) 측면(153)의 두께 이상이면 가능하지만, 지나치게 길 경우에는 체결부재(200)가 흔들리 수 있으므로, 이의 두께에 대응되는 정도의 길이가 바람직하며, 걸림돌기(230)와 고정부(220)의 반대측인 지지대(210)의 타끝단까지의 거리(B)는 LED(도 2의 129a)와 도광판(도 2의 123) 사이의 광학갭(optical gap) 또는 에어갭(air gap)과 대응되는 것이 바람직하다.
그리고, PCB(도 2의 129b)와 방열패드(도 2의 160) 그리고 커버버툼(도 2의 150)의 측면(153)에 형성된 제 1 내지 제 3 고정홀(도 2의 129c, 160a, 150a)을 관통하는 고정부(220)는 즉, 커버버툼(150)의 측면(153)으로 노출되는 고정부(220)의 길이는 모듈화된 액정표시장치의 외장을 위한 별도의 케이스(미도시)에 방해를 주지 않는 한 특별한 제한은 없다.
따라서, 채결부재(200)의 고정부(220)는 PCB(도 2의 129b)와 방열패드(도 2의 160) 그리고 커버버툼(도 2의 150)의 측면(153)에 형성된 제 1 내지 제 3 고정홀(도 2의 129c, 160a, 150a)을 관통하여, 체결부재(200) 전체를 고정시키는 역할을 하며, 이를 통해 모듈화된 액정표시장치 내에서 그 위치가 고정된다.
특히, 고정부(220)가 PCB(도 2의 129b)와 방열패드(도 2의 160) 그리고 커버버툼(도 2의 150)측면(153)에 형성된 제 1 내지 제 3 고정홀(도 2의 129c, 160a, 150a)을 관통하는 과정에서, PCB(도 2의 129b)와 방열패드(도 2의 160) 그리고 커버버툼(도 2의 150)의 측면(153)을 고정하게 되어, 본 발명의 백라이트 유닛(도 2의 120)은 LED 어셈블리(도 2의 129)와 커버버툼(도 2의 150)의 측면(153)이 방열패드(도 2의 160)를 통해 1차 고정되고, 또한 체결부재(200)를 통해 2차 고정하게 된다.
따라서, 다수의 LED(도 2의 129a)로부터 고온의 열이 발생하여 방열패드(도 2의 160)의 접착성이 저하되어도, LED 어셈블리(도 2의 129)와 커버버툼(도 2의 150)의 체결력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 체결부재(200)는 기존의 스크류(미도시)를 대신하므로, LED 어셈블리(도 2의 129)와 커버버툼(도 2의 150)의 체결과정에서 스크류(미도시)에 의한 이물의 발생가능성을 억제할 수 있다.
또한, PCB(도 2의 129b)가 손상되는 것을 방지할 수 있어, LED(도 2의 129a)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상을 가져오게 된다.
또한, 스크류(미도시)를 이용하여 LED 어셈블리(도 2의 129)와 커버버툼(도 2의 150)을 체결하는 시간에 비해 이들의 결합을 위한 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 고정부(220)가 형성된 반대측인 지지대(210)의 타끝단을 통해 LED 어셈블리(도 2의 129)와 도광판(도 2의 123) 사이의 광학갭 또는 에어갭을 유지할 수 있도록 한다.
즉, 고정부(220)가 형성된 반대측인 지지대(210)의 타끝단은 도광판(도 2의 123)의 입광면과 접촉하게 되는데, 이를 통해, 도광판(123)이 커버버툼(150) 내에 수납된 상태에서 외부의 충격이나 흔들림에 의해 도광판(123)이 유동되는 것을 방지하게 된다.
따라서, 도광판(도 2의 123)의 유동에 의해 LED(도 2의 129a)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 도광판(도 2의 123)의 입광면과 접촉하는 지지대(210)는 도 3b에 도시한 바와 같이 걸림돌기(230)로부터 도광판(도 2의 123)의 입광면을 향할수록 지름이 작아지는 원뿔형상으로 이루어지도록 하여, 도광판(도 2의 123)의 입광면과 지지대(210)의 일끝단의 접촉면적이 최소화되도록 할 수 있다.
도 4a ~ 4b는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리와 커버버툼이 체결되는모습을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도시한 바와 같이, LED 어셈블리(129)는 커버버툼(150)의 측면(153)의 내측으로 방열패드(160)의 접착성을 통해 위치가 고정된다.
여기서, LED 어셈블리(129)는 다수의 LED(129a)와 다수의 LED(129a)가 일정간격 이격하여 실장되는 PCB(129b)로 이루어지며, PCB(129b)는 커버버툼(150)의 측면(153)과 방열패드(160)를 사이에 두고 위치하여, 실질적으로 LED 어셈블리(129)는 PCB(129b)와 방열패드(160)의 접착력에 의해 커버버툼(150)의 측면(153)에 위치가 고정된다.
이때, LED 어셈블리(129)의 PCB(129b)와 방열패드(160) 그리고 커버버툼(150)의 측면(153)에는 서로 대응되는 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)이 형성되어 있으며, 이의 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)로 체결부재(200)의 고정부(220)를 끼움 삽입함으로써, LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150) 측면(153)은 보다 안정적으로 조립 체결된다.
즉, 체결부재(200)의 고정부(220)를 PCB(129b)와 방열패드(160) 그리고 커버버툼(150)의 측면(153) 상에 구비된 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)과 대응되도록 위치하고, 도 4a에 도시한 바와 같이 체결부재(200)에 일정한 압력을 가하여 체결부재(200)의 고정부(220)를 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)에 빠듯하게 끼움 삽입한다.
이에, 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)에 빠듯하게 삽입되는 고정부(220)에 의해 고정부(220)의 양측으로 구성된 걸림단(221a, 221b)은 오므려져 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)을 빠듯하게 통과하게 된다.
이때, 체결부재(200)의 걸림돌기(230)가 PCB(129b)의 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)을 통과하지 못하므로, 고정부(220)는 걸림돌기(230)가 PCB(129b)와 접촉되는 지점까지만 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)을 통과하게 되고, 이후 도 4b에 도시한 바와 같이 오므려진 걸림단(221a, 221b)의 일끝단에 구성된 걸림턱(223)이 커버버툼(150) 측면(153)의 외면의 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a) 가장자리에 고정되도록 원래대로 펼쳐지게 되는데, 이때, 걸림단(221a, 221b)의 펼져지는 힘에 의해 걸림턱(223)이 제 1 내지 제 3 고정홀(129c, 160a, 150a)의 가장자리에 일정 압력을 가하게 됨으로써 체결부재(200)가 고정되게 된다.
이때, 체결부재(200)는 PCB(129b) 상에 실장된 다수의 LED(129a)의 이격된 사이영역을 통해 LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)을 조립 체결하는 것이 바람직한데, 이는 체결부재(200)에 의해 LED(129a)로부터 출사되어 도광판(도 2의 123) 입광면으로 입사되는 빛이 가려지지 않도록 하기 위함이다.
이로써, LED 어셈블리(129)는 방열패드(160)의 접착력을 통해 1차적으로 그 위치가 고정되며, 또한 체결부재(200)를 통해 2차적으로 액정표시장치 내에서 정확한 위치에 고정하게 된다.
따라서, 다수의 LED(129a)로부터 고온의 열이 발생하여 방열패드(160)의 접착성이 저하되어도, 체결부재(200)를 통해 LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)의 체결력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이러한 체결부재(200)는 기존의 스크류(미도시)를 대신하므로, LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)의 체결과정에서 스크류(미도시)에 의한 이물의 발생가능성을 억제할 수 있다.
이를 통해, 세밀한 동작이 요구되는 구동회로(미도시)나 액정패널(도 2의 110) 내부로 이물이 침투하여 화질이 저하되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, PCB(129b)가 손상되는 것을 방지할 수 있어, LED(129a)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상을 가져오게 된다.
또한, 스크류(미도시)를 이용하여 LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)을 체결하는 시간에 비해 이들의 결합을 위한 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 고정부(220)가 형성된 반대측인 지지대(210)의 타끝단을 통해 LED 어셈블리(129)와 도광판(도 2의 123) 사이의 광학갭 또는 에어갭을 유지할 수 있도록 한다.
도 5a ~ 5b는 도 2의 액정표시장치가 모듈화된 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 반사판(125), 도광판(123), 광학시트(121) 그리고 다수의 LED(129a)와 PCB(129b)로 이루어지는 LED어셈블리(129)를 포함하는 백라이트 유닛(도 2의 120)과 제 1 및 제 2 기판(112, 114)으로 이루어지는 액정패널(110)은 서포트메인(130)에 의해 가장자리가 둘러지며, 이의 배면으로 저면(151)과 측면(153)으로 이루어지는 커버버툼(150)이 결합되며 액정패널(110)의 상면 가장자리 및 측면을 두르는 탑커버(140)가 서포트메인(130) 및 커버버툼(150)에 결합되어 있다.
여기서, LED 어셈블리(129)의 PCB(129b)는 커버버툼(150)의 측면(153)의 내측으로 방열패드(160)의 접착성을 통해 1차적으로 그 위치가 고정되며, 체결부재를 통해 2차적으로 보다 안정적으로 고정된다.
이때, 체결부재(200)는 걸림돌기(230)가 PCB(129b)와 접촉될 때까지 고정부(220)가 LED 어셈블리(129)의 PCB(129b)와 방열패드(160) 그리고 커버버툼(150)의 측면(153)에 형성된 제 1 내지 제 3 고정홀(도 4b의 129c, 160a, 150a)을 관통하여 커버버툼(150) 측면(153)의 외측으로 노출되며, 고정부(220)의 반대측인 지지대(210)의 타끝단은 도광판(123)의 입광면과 접촉되어, LED 어셈블리(129)의 다수의 LED(129a)와 도광판(123) 입광면 사이의 광학갭 또는 에어갭을 유지하게 된다.
따라서, 도광판(123)이 커버버툼(150) 내에 수납된 상태에서 외부의 충격이나 흔들림에 의해 도광판(123)이 유동되는 것을 방지함으로써, 도광판(123)의 유동에 의해 LED(129a)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 5b에 도시한 바와 같이, 다수의 LED(129a)로부터 발생되는 열을 보다 효과적으로 외부로 방출하기 위하여, LED 어셈블리(129)의 배면에 LED 하우징(170)을 더욱 구비할 수 있다.
LED 하우징(170)은 LED 어셈블리(129)의 하측 및 외측을 덮도록 수평부와 수직부로 이루어져, 단면이 “ㄴ" 형태로 절곡된 형태로 구성되어, LED 어셈블리(129)로부터 발생된 고온의 열은 LED 하우징(170)을 통해 커버버툼(150)으로 신속하고 효율적으로 전달시키게 된다.
이러한 LED 하우징(170)은 LED 어셈블리(129)와 조립 체결되어, 커버버툼(150)의 측면(153)의 내측으로 방열패드(160)의 접착성을 통해 1차적으로 위치가 고정되며, 또한 체결부재(200)를 통해 2차적으로 보다 안정적으로 고정된다.
이때, LED 하우징(170) 또한 LED어셈블리(129)의 PCB(129b)와 방열패드(160) 그리고 커버버툼(150)의 측면(153)에 형성된 제 1 내지 제 3 고정홀(도 4b의 129c, 160a, 150a)에 대응하여 체결부재(200)가 관통 삽입되는 제 1 내지 제 3 고정홀(미도시)이 형성되어 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 LED 어셈블리(129)의 위치를 고정하는데 있어서, 방열패드(160)의 접착성을 통해 1차적으로 고정하며 또한 체결부재(200)를 통해 2차적으로 고정되도록 함으로써, 다수의 LED(129a)로부터 고온의 열이 발생하여 방열패드(160)의 접착성이 저하되어도, LED 어셈블리(129)를 보다 안정적으로 고정할 수 있다.
또한, 이러한 체결부재(200)는 기존의 스크류(미도시)를 대신하므로, LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)의 체결과정에서 스크류(미도시)에 의한 이물의 발생가능성을 억제할 수 있어, 이를 통해, 세밀한 동작이 요구되는 구동회로(미도시)나 액정패널(110) 내부로 이물이 침투하여 화질이 저하되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, PCB(129b)가 손상되는 것을 방지할 수 있어, LED(129a)의 구동 동작 불량이 발생하거나 회로부의 손상을 가져오게 된다.
또한, 스크류(미도시)를 이용하여 LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150)을 체결하는 시간에 비해 이들의 결합을 위한 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 고정부(220)가 형성된 반대측인 지지대(210)의 타끝단을 통해 LED 어셈블리(129)와 도광판(123) 사이의 광학갭 또는 에어갭을 유지할 수 있도록 한다. 따라서, 도광판(123)이 커버버툼(150) 내에 수납된 상태에서 외부의 충격이나 흔들림에 의해 도광판(123)이 유동되는 것을 방지함으로써, 도광판(123)의 유동에 의해 LED(129a)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이때 상술한 구조의 백라이트 유닛(120)은 통상 사이드라이트(side light) 방식이라 불리는데, 목적에 따라 PCB(200) 상에 LED(127)를 다수 개 복층으로 배열할 수 있다. 또한, 더 나아가 LED 어셈블리(129)를 각각 복수 조로 구비하여 커버버툼(150)의 서로 대면하는 양측 가장자리부를 따라 서로 대응되게 개재하는 것 또한 가능하다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
129 : LED 어셈블리(129a : LED, 129b : PCB)
153 : 커버버툼의 측면, 160 : 방열패드
200 : 체결부재(210 : 지지대, 220 : 고정부, 221a, 221b : 걸림단, 223 : 걸림턱, 230 : 걸림돌기)
129c, 160a, 150a : 제 1 내지 제 3 고정홀

Claims (8)

  1. 반사판과, 상기 반사판 상에 안착되는 도광판, 상기 도광판의 입광면을 따라 배열되는 다수의 LED와, 상기 다수의 LED가 실장되는 PCB와, 상기 도광판 상부로 안착되는 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛의 상부로 안착되는 액정패널과;
    상기 반사판과 밀착되는 저면과, 상기 저면에 수직한 측면으로 이루어지는 커버버툼과;
    상기 PCB와 상기 측면 사이에 위치하며, 접착성을 갖는 방열패드와;
    상기 PCB와 상기 방열패드와 상기 측면을 관통하여 조립 체결되는 체결부재
    를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결부재는 지지대와, 상기 지지대의 일끝단에 구성되는 고정부 그리고 상기 지지대의 중간에 위치하는 걸림돌기로 이루어지는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정부는 양측으로 상기 지지대의 일끝단으로 갈수록 테이퍼져 형성되며, 일정 압력에 의해 오므려지며, 상기 압력을 제거하면 원상태로 펼쳐지는 걸림단이 구비되며, 상기 걸림단은 일측 끝단에 걸림턱이 구비되는 액정표시장치
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 PCB와 상기 방열패드 그리고 상기 측면에는 상기 고정부가 관통되는 고정홀이 형성되는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 고정홀의 지름은 상기 걸림돌기의 지름에 비해 작은 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정부와 상기 걸림돌기의 사이의 거리는 상기 PCB와 상기 방열패드 그리고 상기 측면의 두께에 대응하는 액정표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정부가 형성된 반대측인 상기 지지대의 타끝단은 상기 도광판의 입광면과 접촉하는 액정표시장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 PCB와 상기 방열패드 사이에 상기 고정부가 관통되는 고정홀을 포함하는 LED 하우징이 구비되는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170064249A (ko) * 2015-12-01 2017-06-09 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

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US9354383B2 (en) 2013-05-31 2016-05-31 Samsung Display Co., Ltd. Display device including an adhesive member
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