KR20120054280A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20120054280A
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Abstract

본 발명은 LED를 광원으로 사용하는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 LED의 효율적인 방열설계에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 LED 어셈블리의 배면에 구비되는 LED 하우징을 LED 어셈블리의 하부측을 감싸며 일단에 제 1 끼움홈이 형성된 수평부와, 수평부에 수직하며 LED 어셈블리의 PCB가 부착되는 제 1 수직부와 제 1 수직부와 평행하며 서로 마주보도록 형성되는 제 2 수직부 그리고 제 1 및 제 2 수직부를 연결하는 연결부로 제 2 끼움홈을 이루도록 구성하는 것이다.
이를 통해, LED 하우징을 별도의 스크류 없이 커버버툼과 졸비 체결할 수 있어, 스크류 체결 시 발생하는 이물질에 의해 액정패널의 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있으며, LED 하우징을 손쉽게 결합할 수 있어, LED 하우징을 위치를 고정하는데 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 스크류로 인한 부품수의 증가에 따른 공정비용이 증가되는 것을 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 LED를 광원으로 사용하는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 LED의 효율적인 방열설계에 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.
여기서, LED(29a)는 발광소자로써 사용시간에 따라 온도가 급격히 상승되고, 이러한 온도상승은 휘도변화를 수반하는 특징을 갖는다. 따라서, LED(29a)를 백라이트 유닛(20)의 광원으로 사용할 경우에 가장 중요시되어야 할 사항 중 하나가 LED(29a)의 온도상승에 따른 방열(放熱)설계이다.
이에, 최근에는 LED 어셈블리(29)의 배면에 LED하우징(미도시)을 더욱 구비하여, LED(29a)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 방출시키려 하고 있다.
한편, 이러한 LED 하우징(미도시)은 액정표시장치를 모듈화하는 과정에서, 커버버툼(50)과 스크류(미도시)를 통해 조립 체결되는데, 이와 같이 스크류(미도시)를 이용한 LED 하우징(미도시)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 하우징(미도시)의 결합과정에 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 하우징(미도시)의 파손이 뒤따르는 등 여러 가지 문제점을 나타내고 있다.
또한, 스크류(미도시)로 인한 부품수의 증가에 따른 공정비용이 증가되는 문제점을 야기하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, LED로부터 발생되는 고온의 열을 효과적으로 방열할 수 있는 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, LED하우징을 보다 안정적으로 액정표시장치와 함께 모듈화하는 것을 제 2 목적으로 하며, 또한 이물의 발생가능성을 최소한으로 줄이고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다.
또한, LED 하우징을 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 도광판과; 상기 도광판 입광면을 따라 배열되는 다수의 LED와, 상기 다수의 LED가 실장되는 PCB를 포함하는 LED 어셈블리와; 상기 LED 어셈블리를 둘러싸며, 상기 PCB와 접촉하는 수직부와 상기 수직부에 수직한 수평부를 포함하는 LED 하우징과; 상기 도광판 상부로 안착되는 액정패널과; 상기 반사판과 밀착되는 수평면과, 상기 수평면에 수직한 측면으로 이루어지며, 상기 LED 어셈블리의 위치와 대응되는 상기 수평면의 일 가장자리부에는 홈이 형성되는 커버버툼를 포함하며, 상기 수평부에는 상기 커버버툼의 홈을 이루는 상기 수평면의 일 가장자리가 끼움 삽입되며, 상기 수직부에는 상기 커버버툼의 측면이 끼움 삽입되는 액정표시장치를 제공한다.
이때, 상기 수평부의 일단에는 상기 수평면의 일 가장자리에 대응되는 제 1 끼움홈이 형성되며, 상기 수평면의 일 가장자리는 상기 제 1 끼움홈에 끼움 삽입되며, 상기 수평면의 일 가장자리의 폭은 상기 제 1 끼움홈의 폭과 대응된다.
그리고, 상기 수직부는 상기 수평부에 수직하며 상기 PCB가 부착되는 제 1 수직부와 상기 제 1 수직부와 평행하며 서로 마주보도록 형성되는 제 2 수직부 그리고 상기 제 1 및 제 2 수직부를 연결하는 연결부로 이루어지며, 상기 수평부는 상기 제 1 수직부의 일단과 연결되며, 상기 제 1 수직부의 타단에는 연결부가 연결되며, 상기 커버버툼의 측면은 상기 제 1 및 제 2 수직부와 상기 연결부에 의해 정의되는 제 2 끼움홀에 끼움 삽입된다.
그리고, 상기 측면의 폭은 상기 제 2 끼움홀의 폭과 대응되며, 상기 수평부는 상기 홈을 통해 상기 커버버툼의 외부로 노출된다.
또한, 상기 수평면의 일 가장자리는 단턱을 포함하며, 상기 단턱은 상기 제 1 끼움홈에 끼움 삽입되며, 상기 단턱의 폭은 상기 제 1 끼움홈의 폭과 대응된다.
그리고, 상기 단턱은 계단형으로 이루어지며, 상기 단턱이 상기 제 1 끼움홈에 끼움 삽입될 경우, 상기 LED 하우징의 수평부와 상기 커버버툼의 수평면은 동일 평면을 이루며, 상기 도광판과 상기 액정패널 사이에 개재되는 광학시트를 포함한다.
또한, 상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트메인을 포함하며, 상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 상기 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버를 포함한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 LED 어셈블리의 배면에 구비되는 LED 하우징을 LED 어셈블리의 하부측을 감싸며 일단에 제 1 끼움홈이 형성된 수평부와, 수평부에 수직하며 LED 어셈블리의 PCB가 부착되는 제 1 수직부와 제 1 수직부와 평행하며 서로 마주보도록 형성되는 제 2 수직부 그리고 제 1 및 제 2 수직부를 연결하는 연결부로 제 2 끼움홈을 이루도록 구성함으로써, 이를 통해, LED 하우징을 별도의 스크류 없이 커버버툼과 조립 체결할 수 있어, 스크류 체결 시 발생하는 이물질에 의해 액정패널의 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다
또한, LED 하우징을 손쉽게 결합할 수 있어, LED 하우징을 위치를 고정하는데 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스크류로 인한 부품수의 증가에 따른 공정비용이 증가되는 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 3은 모듈화된 도 2의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 LED 하우징과 커버버툼의 조립 과정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리의 방열설계에 따른 LED로부터 발생된 열의 이동경로를 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 등을 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다. 또한, 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터 및 블랙매트릭스를 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 대면하도록 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. 한편, 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.
한편, 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 백라이트 유닛(120)에는 LED 어셈블리(129)의 배면에 LED 하우징(200)을 더욱 구비하여, LED(129a)로부터 발생되는 고온의 열이 효과적으로 액정표시장치 외부로 방출되도록 한다.
여기서, LED 하우징(200)은 LED 어셈블리(129)의 하측 및 외측을 덮도록 수평부(210)와 수직부(220)로 이루어져, 전체적인 단면이 “ㄴ" 형태로 절곡된 형태로 구성된다.
이때, 수평부(210)의 일단에는 수평부(210)의 길이방향을 따라 제 1 끼움홈(230)이 형성되어 있다.
그리고, 수직부(220)는 수평부(210)에 수직한 제 1 수직부(220a)와 제 1 수직부(220a)와 일정간격 이격하여 평행하게 형성되는 제 2 수직부(220b) 그리고 제 1 및 제 2 수직부(220a, 220b)와 수직하게 위치하여 제 1 및 제 2 수직부(220a, 220b)를 연결하는 연결부(220c)로 이루어진다.
여기서, 연결부(220c)는 수평부(210)와 평행하나 서로 마주보지 않도록 형성되며, 상기 수평부(210)는 상기 제 1 수직부(220a)의 일단과 연결되며, 상기 제 1 수직부(220a)의 타단에는 연결부(220c)가 연결된다.
이때, LED 하우징(200)은 제 1 및 제 2 수직부(220a, 220b)와 연결부(220c)를 통해 LED 하우징(200)의 길이방향을 따라 제 2 끼움홈(240)을 형성하게 된다.
이러한 제 1 및 제 2 끼움홈(230, 240)을 통해 LED 하우징(200)을 커버버툼(150)과 조립 체결시킴으로써, 액정표시장치 내에서 LED 하우징(200)의 위치를 고정하게 된다.
따라서, LED 하우징(200)을 고정하기 위해 별도의 스크류(미도시)를 구비하지 않아도 되므로, 스크류(미도시)에 의해 발생되는 문제점 등이 야기되는 것을 방지할 수 있다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
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) 배면에 밀착되는 수평면(151) 및 이의 가장자리가 수직하게 상향 절곡된 측면(153)으로 이루어진다.
이때, LED 어셈블리(129)가 위치하는 커버버툼(150)의 일 가장자리의 수평부(151)에는 길이방향을 따라 홈(155)이 형성되며, 홈(155)을 통해 LED 어셈블리(129)의 배면에 위치하는 LED 하우징(200)의 수평부(210)가 외부로 노출된다.
이를 통해, LED(129a)로부터 발생하는 고온의 열은 LED 하우징(200)을 통해 바로 외부로 방출된다. 이에 본 발명의 액정표시장치는 LED 하우징(200)에 의한 효율적인 LED 어셈블리(129)의 방열설계를 갖게 된다.
이때, 커버버툼(150)의 홈(155)을 이루는 수평면(151)의 길이방향을 따라서는 LED 하우징(200)의 제 1 끼움홈(230)에 끼움 삽입되는 단턱(157)이 형성되어 있다. 그리고, 커버버툼(150)의 측면(153)은 LED 하우징(200)의 제 2 끼움홈(240)에 끼움 삽입된다.
즉, 커버버툼(150)의 단턱(157)이 LED 하우징(200)의 제 1 끼움홈(230)에 끼움 삽입되고, 커버버툼(150)의 측면(153)이 LED 하우징(200)의 제 2 끼움홈(240)에 끼움 삽입됨으로써, LED 하우징(200)과 커버버툼(150)은 서로 조립 체결된다.
따라서, LED 하우징(200)은 액정표시장치 내에서 그 위치가 고정되는 것이다.
이때, 단턱(157)은 커버버툼(150)의 수평면(151)에 비해 얇은 두께를 이루도록 형성되는데, 이때, 단턱(157)은 반사판(125)이 안착되는 커버버툼(150)의 내면으로부터 계단형태로 이루어져, LED 하우징(200)의 제 1 끼움홈(230)에 단턱(157)이 끼움 삽입될 경우, LED 하우징(200)의 수평부(210)와 커버버툼(150)의 수평면(1551)은 동일 평면을 이루도록 하는 것이 바람직하다.
이를 통해, 커버버툼(150) 내면에 반사판(125) 및 도광판(123)이 보다 안정적으로 안착되도록 할 수 있다.
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.
이때 상술한 구조의 백라이트 유닛(120)은 통상 사이드라이트(side light) 방식이라 불리는데, 목적에 따라 PCB(129b) 상에 LED(129a)를 다수 개 복층으로 배열할 수 있다.
전술한 액정표시장치는 LED 어셈블리(129)의 배면에 LED 하우징(200)을 구비함으로써, 효율적인 방열설계에 의해 LED(129a)로부터의 고온의 열을 외부로 신속하고 효율적으로 방출시키게 된다.
특히, LED 하우징(200)을 별도의 스크류(미도시) 없이도, 액정표시장치 내에 그 위치를 고정할 수 있어, 스크류(미도시) 체결 시 발생하는 이물질에 의해 액정패널(110)의 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있으며, LED 하우징(200)을 손쉽게 결합할 수 있어, LED 하우징(200)을 위치를 고정하는데 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 스크류(미도시)로 인한 부품수의 증가에 따른 공정비용이 증가되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 모듈화된 도 2의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반사판(125)과, 도광판(123)과, 도광판(123)의 일측면에 구비된 LED 어셈블리(129)와 LED 하우징(200)과 도광판(123) 상부에 광학시트(121)들이 적층되어 백라이트 유닛(도 2의 120)을 이루게 된다.
그리고 이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)과 이의 상부에 제 1 및 제 2 기판(112, 114)과 이의 사이에 액정층(미도시)이 개재되는 액정패널(110)이 위치하며, 제 1 제 2 기판(112, 114)의 각각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.
이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)과 액정패널(110)은 서포트메인(130)에 의해 가장자리가 둘러지며, 이의 배면으로 수평면(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.
이때, 본 발명의 커버버툼(150)은 일 가장자리부의 수평면(151)에 커버버툼(150)의 길이방향을 따라 홈(155)이 형성되어 있다.
한편, LED 어셈블리(129)의 LED(129a)는 도면상으로는 단 하나 만을 도시하였으나, LED(129a)는 다수개가 PCB(129b) 상에 일정간격 이격하여 장착되며, 외부로부터 구동전력을 인가받게 된다.
여기서 PCB(129b)는 수지 또는 세라믹과 같은 절연층 상에 배선패턴(미도시)을 인쇄하여 각종 전자 소자의 탑재와 전기적 연결을 가능케 하는 전자회로기판으로, PCB(129b)는 에폭시 계열의 FR4 PCB나 FPCB(flexible printed circuit board), MCPCB로 형성할 수 있다.
이러한 LED 어셈블리(129)는 LED 하우징(200)에 부착되어, 다수의 LED(129a)로부터 발생된 고온의 열을 외부로 보다 손쉽게 방출하게 된다.
여기서, LED 하우징(200)은 PCB(129b)가 부착되는 수직부(220)와 수직부(220)에 수직하게 형성되는 수평부(210)로 이루어져, 전체적인 단면이“ㄴ" 형태로 절곡된 형태로 구성된다.
이때, LED 하우징(200)은 제 1 수직부(220a)의 도광판(123)을 향하는 일면을 내측이라 정의하면, LED 어셈블리(129)는 제 1 수직부(220a)의 내측에 세워져 양면테이프 등의 접착성물질(미도시)을 통해 부착된다.
그리고, 수평부(210)는 제 1 수직부(220a)로부터 내측으로 수직 절곡되어, LED 어셈블리(129)의 하부측을 가이드하게 구성된다.
이러한 LED 하우징(200)은 열전도성이 우수한 금속물질 일 예로 알루미늄(Al), 더욱이 순도 99.5%의 알루미늄(Al)으로 형성하는 것이 바람직하며, 또한, 애노다이징(anodizing)처리를 통해, 검은색의 산화피막이 표면에 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, LED 하우징(200)은 검은색을 띠게 되므로, 열흡수율이 증가하게 되고, 이에 따라 LED 하우징(200)은 높은 열전도특성을 갖게 된다. 따라서, LED 어셈블리(129)로부터 LED 하우징(200)으로 전달된 열은 LED 하우징(200) 전체로 효과적으로 확산시키게 된다.
이에, LED 어셈블리(129)로부터 발생된 고온의 열은 LED 하우징(200)을 통해 외부로 신속하고 효율적으로 방출하게 된다.
이러한, LED 어셈블리(129)와 LED 하우징(200)은 커버버툼(150)의 일 가장자리의 측면(153)의 내측으로 위치하는데, 이때, 커버버툼(150)과 LED 하우징(200)은 별도의 스크류(미도시) 없이도 서로 조립 체결된다.
즉, LED 하우징(200)은 수평부(210)의 일단에 수평부(210)의 길이방향을 따라 제 1 끼움홈(230)이 형성되어 있으며, 커버버툼(150)의 홈(155)을 이루는 수평면(151)의 길이방향을 따라서는 제 1 끼움홈(230)과 대응되는 단턱(157)이 형성되어 있다.
이때, 커버버툼(150)의 단턱(157)의 폭은 LED 하우징(200)의 제 1 끼움홈(230)의 폭과 대응되는 것이 바람직하다.
그리고, 커버버툼(150)은 홈(155)을 이루는 수평면(151)의 일 가장자리 자체가 제 1 끼움홈(230)에 끼움 삽입될 수도 있다. 이때는 커버버툼(150)의 수평면(151)의 폭이 LED 하우징(200)의 제 1 끼움홈(230)의 폭과 대응되는 것이 바람직하다.
그리고, LED 하우징(200)의 수직부(220)는 LED 어셈블리(129)의 PCB(129b)가 부착되는 제 1 수직부(220a)와 제 1 수직부(220a)와 평행하며 서로 마주보도록 형성되는 제 2 수직부(220b) 그리고 제 1 및 제 2 수직부(220a, 220b)를 연결하는 연결부(220c)로 이루어져, LED 하우징(200)의 수직부(220)는 제 2 끼움홈(240)을 이루게 된다.
제 2 끼움홈(240)은 LED 하우징(200)의 길이방향을 따라 형성된다.
따라서, 본 발명의 LED 하우징(200)은 커버버툼(150)의 단턱(157)을 LED 하우징(200)의 제 1 끼움홈(230)에 끼움 삽입하며, 제 2 끼움홈(240)을 커버버툼(150)의 측면(153)에 끼움 삽입함으로써, LED 하우징(200)과 커버버툼(150)을 서로 조립 체결하게 된다.
이때, 커버버툼(150)의 측면(153)의 폭 또한 제 2 끼움홈(240)의 폭과 대응되는 것이 바람직하다.
따라서, LED 하우징(200)은 액정표시장치 내에서 위치를 고정하게 된다.
여기서, LED 하우징(200)은 도 4에 도시한 바와 같이, LED 하우징(200)의 제 1 끼움홈(230)에 커버버툼(150)의 단턱(157)이 일부 끼움되는 동시에 LED 하우징(200)의 제 2 끼움홈(240)에 커버버툼(150)의 측면(153)이 일부 끼움되도록 커버버툼(150)의 홈(155)을 향해 비스듬한 방향으로 끼움 삽입됨으로써, 커버버툼(150)과 조립 체결된다.
따라서, LED 하우징(200)과 커버버툼(150)을 조립 체결하기 위하여 별도의 스크류(미도시)를 구비하지 않아도 되므로, 스크류(미도시) 체결 시 발생하는 이물질에 의해 액정패널(110)의 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, LED 하우징(200)을 손쉽게 결합할 수 있어, LED 하우징(200)을 위치를 고정하는데 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있다.
그리고, LED 하우징(200)의 수평부(210)는 커버버툼(150)의 홈(155)을 통해 외부로 노출되어 구성되는데, 따라서, LED 하우징(200)의 수평부(210)는 커버버툼(150)의 홈(155)을 막아, 액정표시장치의 배면 일부를 이루게 된다.
따라서, 본 발명의 액정표시장치는 보다 효율적으로 LED(129a)로부터 발생된 고온의 열을 보다 신속하고 효율적으로 방출시키게 된다.
즉, LED(129a)로부터 발생하는 고온의 열은 PCB(129b)를 통해 LED 하우징(200)으로 전달되어 외부로 방출되는데, 특히, LED 하우징(200)의 수평부(210)는 커버버툼(150)의 홈(155)을 통해 외부로 노출됨으로써, LED 하우징(200)이 외부공기와 직접 접촉되어 LED(129a)로부터 발생된 고온의 열을 보다 신속하게 방출시키게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 LED 어셈블리의 방열설계에 따른 LED로부터 발생된 열의 이동경로를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, LED(129a)로부터 고온의 열이 발생하면, 열은 PCB(129b)를 통해 LED 하우징(200)의 제 1 수직부(220a)로 전달된다.
LED 하우징(200)의 제 1 수직부(220a)로 전달된 열은 LED 하우징(200)의 제 2 수직부(220b)와 수평부(210)로 확산되며, 제 2 수직부(220b)로 확산된 고온의 열은 서포트메인(130)을 통해 탑커버(140)로 전달된다.
탑커버(140)로 전달된 열은 탑커버(140) 전체로 확산되고, 이렇게 탑커버(140) 전체로 확산되는 고온의 열은 외부공기와 접촉하는 면적이 늘어나게 됨으로써, 이를 통해 LED(129a)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 방출시키게 된다.
그리고, 수평부(210)로 확산된 고온의 열은 수평부(210)로부터 바로 외부공기와 접촉하여 또 다른 열전달 경로 없이 바로 외부로 방출된다.
따라서, 다수의 LED(129a)로부터 발생된 고온의 열을 외부로 신속하고 효율적으로 방출시키게 된다. 이로 인하여 본 발명의 액정표시장치는 LED(129a)의 사용에 의한 온도 상승을 최소화하게 되어, LED(129a)로부터 발생된 고온의 열을 외부로 신속하게 방출시킬 수 없어, 이에 따른 휘도변화에 의해 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 LED(129a)의 방열을 위하여 LED 어셈블리(129)의 배면에 LED 하우징(200)을 더욱 구비하고, LED 하우징(200)을 LED 어셈블리(129)의 하부측을 감싸며 일단에 제 1 끼움홈(230)이 형성된 수평부(210)와, 수평부(210)에 수직하며 LED 어셈블리(129)의 PCB(129b)가 부착되는 제 1 수직부(220a)와 제 1 수직부(220a)와 평행하며 서로 마주보도록 형성되는 제 2 수직부(220b) 그리고 제 1 및 제 2 수직부(220a, 220b)를 연결하는 연결부(220c)로 제 2 끼움홈(240)을 이루도록 구성함으로써, LED 하우징(200)을 별도의 스크류(미도시) 없이 커버버툼(150)과 조립 체결할 수 있다.
따라서, LED 하우징(200)을 별도의 스크류 없이도, 액정표시장치 내에 그 위치를 고정할 수 있어, 스크류(미도시) 체결 시 발생하는 이물질에 의해 액정패널(110)의 화질이 저하되는 문제점을 방지할 수 있으며, LED 하우징(200)을 손쉽게 결합할 수 있어, LED 하우징(200)을 위치를 고정하는데 시간과 비용 그리고 인력의 낭비를 최소한으로 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 스크류(미도시)로 인한 부품수의 증가에 따른 공정비용이 증가되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110 : 액정패널(112 : 제 1 기판, 114 : 제 2 기판)
119a, 119b : 제 1 및 제 2 편광판
121 : 광학시트, 123 : 도광판, 125 : 반사판,
129 : LED 어셈블리(129a : LED, 129b : PCB)
200 : LED 하우징(210 : 수평부, 220 : 수직부(220a : 제 1 수직부, 220b : 제 2 수직부, 220c : 연결부), 230 : 제 1 끼움홈, 240 : 제 2 끼움홈)
130 : 서포트메인, 140 : 탑커버
150 : 커버버툼(151 : 수평면, 153 : 측면, 155 : 홈, 157 : 단턱)

Claims (12)

  1. 반사판과;
    상기 반사판 상에 안착되는 도광판과;
    상기 도광판 입광면을 따라 배열되는 다수의 LED와, 상기 다수의 LED가 실장되는 PCB를 포함하는 LED 어셈블리와;
    상기 LED 어셈블리를 둘러싸며, 상기 PCB와 접촉하는 수직부와 상기 수직부에 수직한 수평부를 포함하는 LED 하우징과;
    상기 도광판 상부로 안착되는 액정패널과;
    상기 반사판과 밀착되는 수평면과, 상기 수평면에 수직한 측면으로 이루어지며, 상기 LED 어셈블리의 위치와 대응되는 상기 수평면의 일 가장자리부에는 홈이 형성되는 커버버툼
    를 포함하며, 상기 수평부에는 상기 커버버툼의 홈을 이루는 상기 수평면의 일 가장자리가 끼움 삽입되며, 상기 수직부에는 상기 커버버툼의 측면이 끼움 삽입되는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평부의 일단에는 상기 수평면의 일 가장자리에 대응되는 제 1 끼움홈이 형성되며, 상기 수평면의 일 가장자리는 상기 제 1 끼움홈에 끼움 삽입되는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수평면의 일 가장자리의 폭은 상기 제 1 끼움홈의 폭과 대응되는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직부는 상기 수평부에 수직하며 상기 PCB가 부착되는 제 1 수직부와 상기 제 1 수직부와 평행하며 서로 마주보도록 형성되는 제 2 수직부 그리고 상기 제 1 및 제 2 수직부를 연결하는 연결부로 이루어지며, 상기 수평부는 상기 제 1 수직부의 일단과 연결되며, 상기 제 1 수직부의 타단에는 연결부가 연결되는 액정표시장치.
  5. 제 항에 있어서,
    상기 커버버툼의 측면은 상기 제 1 및 제 2 수직부와 상기 연결부에 의해 정의되는 제 2 끼움홀에 끼움 삽입되는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 측면의 폭은 상기 제 2 끼움홀의 폭과 대응되는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평부는 상기 홈을 통해 상기 커버버툼의 외부로 노출되는 액정표시장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 수평면의 일 가장자리는 단턱을 포함하며, 상기 단턱은 상기 제 1 끼움홈에 끼움 삽입되는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단턱의 폭은 상기 제 1 끼움홈의 폭과 대응되는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단턱은 계단형으로 이루어지며, 상기 단턱이 상기 제 1 끼움홈에 끼움 삽입될 경우, 상기 LED 하우징의 수평부와 상기 커버버툼의 수평면은 동일 평면을 이루는 액정표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판과 상기 액정패널 사이에 개재되는 광학시트를 포함하는 액정표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트메인을 포함하며, 상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 상기 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버를 포함하는 액정표시장치.
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