KR20120054967A - 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도광판과, 상기 도광판의 하부에서 광을 제공하는 LED 광원과, 상기 LED 광원의 출사면 일측에 형성된 반사 부재를 포함한다.
상기와 같은 발명은 LED 소자의 출사면과 인접하는 빈 공간에 반사 부재를 더 형성함으로써, LED 소자로부터 출사된 광을 도광판에 균일하게 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치{BACK LIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
실시예는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 데스크 탑 컴퓨터의 모니터 뿐만 아니라, 노트북, 피디에이(PDA), 휴대 전화기 등의 휴대용 기기 등에는 평판 표시장치(FPD; Flat Pannel Display)가 구비되며, 이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(LCD), 전계방출 표시장치(FED), 플라즈마 표시장치(PDP) 및 전계발광 표시장치(EL)가 있다.
상기와 같은 평판 표시장치 중 액정 표시장치는 별도의 광원을 이용하여 화상을 표시하며, 최근에는 소형, 경량화 및 저 소비전력 등의 장점을 가지고 있는 발광 다이오드(LED)가 사용된다.
하지만, 발광 다이오드는 점광원을 발생시키는 특성에 의해 발광 다이오드를 광원으로 사용하게 되면 발광 다이오드가 위치하는 도광판의 특정 영역에는 핫스팟(Hot Spot) 현상이 발생되고, 이는 표시장치의 불량을 발생시킨다.
실시예는 균일한 광을 발생시키는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판과, 상기 도광판의 하부에서 광을 제공하는 LED 광원과, 상기 LED 광원의 출사면 일측에 형성된 반사 부재를 포함한다.
또한, 일 실시예에 따른 표시장치는 표시 패널과, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 도광판과, 상기 도광판의 하부에서 광을 제공하는 LED 광원과, 상기 LED 광원의 출사면 일측에 형성된 반사 부재를 포함한다.
실시예에 따른 LED 소자의 출사면과 인접하는 빈 공간에 반사 부재를 더 형성함으로써, LED 소자로부터 출사된 광을 도광판에 균일하게 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛이 구비된 표시장치를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 A-A 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 광 흐름을 설명하기 위한 단면도. 및
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 변형 예를 나타낸 단면도.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 배선, 전지, 장치, 면 또는 패턴 등이 각 패턴, 배선, 전지, 면 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛이 구비된 표시장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 광 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액정 표시장치는 액정 표시패널(100)과, 상기 액정 표시패널(100)의 하부에서 광을 제공하는 백라이트 유닛(200)과, 상기 액정 표시패널(100) 및 백라이트 유닛(200)을 수납하는 수납 부재(300)를 포함한다.
액정 표시패널(100)은 컬러필터(Color Filter; CF) 기판(120)과, 상기 CF 기판(120)의 하부에 마련된 박막 트랜지스터(Thin Transistor; TFT) 기판(140)을 포함한다.
컬러필터 기판(120)은 일면에 블랙 매트릭스, 컬러 필터 및 공통 전극이 형성되어 있으며, 컬러필터 기판(120)의 일면과 대양하는 박막 트랜지스터 기판(140)의 일면에는 게이트 라인, 데이터 라인, 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성된다.
컬러필터 기판(120)과 박막 트랜지스터 기판(140)은 일면이 서로 접착되며, 컬러필터 기판(120)과 박막 트랜지스터 기판(140) 사이에는 액정층(미도시)이 마련된다.
액정 표시패널(100)의 일측에는 상기 액정 표시패널(100)을 구동하기 위한 구동부가 마련되며, 상기 구동부는 인쇄회로기판(160)과, 다수의 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP, 180)를 포함한다.
인쇄회로기판(160)은 액정 표시패널(100)의 소정의 변부에 이격되어 구비되며, 액정 표시패널(100)을 구동하기 위한 제어 신호를 발생시킨다.
다수의 테이프 캐리어 패키지(180)에는 박막 트랜지스터 기판(140)에 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인과 오버랩되는 구조를 이루며, 이로 인해 액정 표시패널(100)과 인쇄회로기판(160)을 물리적, 전기적으로 연결시킨다.
테이프 캐리어 패키지(180)는 연성을 가지도록 형성될 수 있으며, 이로 인해 테이프 캐리어 패키지(180)는 조립된 액정 표시장치의 배면으로 절곡되어 안착될 수 있다.
액정 표시패널(100)의 하부에는 액정 표시패널(100)에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛(200)이 구비되며, 상기 백라이트 유닛(200)은 도광판(220)과, 상기 도광판(220)에 하부에서 광을 제공하는 광원부(240)와, 상기 도광판(220)의 상부에 마련된 다수의 광학 시트(280)를 포함한다.
도광판(220)은 장방형 플레이트 형상으로 형성되며, 아크릴 수지인 폴리올레핀 또는 폴리카보네이트와 같은 소정 굴절율을 갖는 투명한 재질로 제조된다. 이러한 도광판(220)은 입사된 광을 면광원 형태의 광학 분포를 갖는 광으로 변경시켜 액정 표시패널(100)의 방향을 향하도록 광을 가이드 한다.
도광판(220)의 하부에는 서로 이격되도록 다수의 홈(222)이 형성되어 있으며, 홈(222)은 이후 설명될 LED 소자(242)의 일부가 삽입될 수 있도록 소정 깊이를 갖도록 형성될 수 있다.
도광판(220)의 하부에는 광을 발산시키는 광원부가(240) 구비된다. 본 발명에 따른 광원부(240)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 소자(242)와, 상기 LED 소자(242)가 실장되는 피씨비(PCB) 기판(244)과, 상기 LED 소자(242)의 출사면에 인접한 영역에 형성된 반사 부재(250)를 포함한다.
LED 소자(242)는 사이드 뷰형 소자가 사용되며, 다수의 LED 소자(242)는 PCB 기판(244)에 이격되어 실장된다. PCB 기판(244)은 휘어짐이 우수한 연성의 기판으로 내부에 회로(미도시)가 형성되어 LED 소자(242)에 전원을 공급해 준다.
도광판(220)과 광원부(240) 사이에는 반사 시트(260)가 더 구비될 수 있다. 반사 시트(260)는 도광판(220)과 PCB 기판(244) 사이에 구비되며, 이로부터 LED 소자(242)로부터 발산된 광을 도광판(220)을 향해 반사시킬 수 있다.
반사 시트(260)에는 LED 소자(242)가 통과할 수 있도록 다수의 관통 구멍(262)이 형성될 수 있으며, 관통 구멍(262)은 LED 소자(242)가 용이하게 통과할 수 있도록 LED 소자(242)보다 더 크게 형성될 수 있다.
한편, PCB 기판(244) 상에는 본 발명에 따른 반사 부재(250)가 더 형성될 수 있다. 반사 부재(250)는 LED 소자(242)의 출사면(242a)에 인접한 PCB 기판(244) 상에 형성되며, 더욱 구체적으로는 LED 소자(242)의 출사면(242a)과 반사 시트(260)의 측면 사이에 형성될 수 있다.
반사 부재(250)로는 반구 형상으로 인쇄되어 형성된 광학 패턴일 수 있으며, 광을 산란시키지 않고 정반사시킬 수 있도록 메탈 또는 세라믹 계열인 Al2O3, CaCO3, Ag 등이 사용될 수 있다. 또한, 반사 부재(250)로서 상기에서 기재된 재질 이외에도 반사율이 80% 이상 가지는 재질로 사용할 수 있다.
반사 부재(250) 예컨대, 광학 패턴의 두께는 반사 시트(260)보다 얇게 형성된 것이 바람직하며, 이로 인해 반사 부재(250)의 두께는 10 내지 15㎛로 형성될 수 있다.
상기에서는 광학 패턴을 반구 형상으로 형성하여 반사 부재를 형성하였지만, 그 형상은 한정되지 않으며, 반구 형상 이외에 다각 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
도 3에 도시된 바와 같이, LED 소자(242)로부터 광이 출사되면, 출사된 광은 반사 부재(250)를 통해 도광판(220)의 상부를 향해 정반사되어 균일한 광이 발생되며, 이로부터 종래 도광판에 핫 스팟이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 반사 부재(250)를 LED 소자(242)의 출사면(242a)에 인접하는 PCB 기판(242) 상에 인쇄하여 형성하였지만, 이에 한정되지 않고 다음과 같이 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 변형 예를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광원부(240)는 도광판(220)의 하부에 구비되며, 사이드 뷰형 LED 소자(242)와, LED 소자(242)가 실장되는 PCB 기판(244)과, LED 소자(242)의 출사면(242a)에 인접하게 형성되는 반사 부재(250)를 포함하고, 도광판(220)과 광원부(240) 사이에는 반사 시트(260)가 더 구비될 수 있다.
반사 부재(250)는 소정 형상으로 인쇄되어 형성된 광학 패턴일 수 있으며, 이러한 반사 부재(250)는 LED 소자의 출사면(242a)에 인접하게 형성되며, 구체적으로, LED 소자의 출사면(242a)과 반사 시트의 측면(260a) 사이의 PCB 기판(244), LED 소자의 출사면(242a)을 향하는 반사 시트의 측면(260a), LED 소자의 출사면(242a)에 대응되는 도광판의 내측면(220a)에 형성된다.
반사 부재(250)는 앞서 설명한 바와 같이, 메탈이나 세라믹 계열인 Al2O3, CaCO3, Ag 으로 형성되거나, 반사율이 80% 이상인 물질로 형성될 수 있다. 또한, 반사 부재(250)의 두께는 10 내지 15㎛로 형성될 수 있으며, 규칙 또는 불규칙하게 배열될 수 있다.
이로 인해 LED 소자의 출사면(242a)에서 출사된 광은 LED 소자의 출사면(242a)과 반사 시트의 측면(260a) 사이의 PCB 기판(244), LED 소자의 출사면(242a)을 향하는 반사 시트의 측면(260a), LED 소자의 출사면(242a)에 대응되는 도광판의 내측면(260a)에 형성된 반사 부재(250)에 의해 도광판(220)의 상부로 균일한 광을 제공할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광원부(240)는 도광판(220)의 하부에 구비되며, 사이드 뷰형 LED 소자(242)와, LED 소자(242)가 실장되는 PCB 기판(244)과, LED 소자(242)의 출사면(242a)에 인접하게 형성되는 반사 부재(250)를 포함하고, 도광판(220)과 광원부(240) 사이에는 반사 시트(260)가 더 구비될 수 있다.
반사 부재(250)로는 일정 두께를 가지는 다각의 필름으로 형성될 수 있으며, LED 소자(242)의 출사면(242a)과 반사 시트(260)의 측면 사이의 PCB 기판(244)을 완전히 덮도록 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 반사 부재(250)로는 메탈이나 세라믹 계열인 Al2O3, CaCO3, Ag 으로 형성될 수 있으며, 반사 부재(250)의 두께는 10 내지 15㎛로 형성될 수 있다.
이로부터 LED 소자(242)로부터 출사된 광은 도광판(220)의 상부에 균일한 광을 제공하는 동시에 광 손실을 최소화하여 광 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 반사 부재(250)를 LED 소자의 출사면에 인접한 PCB 기판에 형성하였지만, 이에 한정되지 않고, LED 소자의 출사면에 인접한 반사 시트의 측면 또는 LED 소자의 출사면과 대향하는 도광판의 내측면에 더 형성될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 광원부는 LED 소자의 출사면 부근의 빈 공간에 반사 부재를 더 형성함으로써, 특정한 부분에서 핫 스팟 현상이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 광 손실을 줄여 광 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1로 돌아가서, 도광판(220)의 상부에는 다수의 광학 시트(280)가 구비된다. 광학 시트(280)는 확산 시트 및 다수의 프리즘 시트로 구성될 수 있으며, 이러한 광학 시트(280)는 도광판(220)으로부터 출사된 광의 확산 및 균일한 광이 발생되도록 도와준다.
여기서, 확산 시트 및 프리즘 시트의 개수는 한정되지 않으며 다수개의 확산 시트 및 프리즘 시트가 더 구비될 수 있다.
상기와 같은 백라이트 유닛(200)과 액정 표시패널(100)의 상부 및 하부에는 백라이트 유닛(200) 및 액정 표시패널(100)을 수납, 고정하기 위한 수납 부재(300)가 더 구비되며, 수납 부재(300)는 액정 표시패널(100)의 상부에 구비된 상부 샤시(320)와, 백라이트 유닛(200)의 하부에 구비된 하부 샤시(340)를 포함한다.
상부 샤시(320)는 상하부가 개방된 사각 틀 형상으로 형성되며, 하부 샤시(340)는 백라이트 유닛(200) 및 액정 표시패널(100)을 수납하도록 내부에 소정 공간이 마련된 박스 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 하부 샤시(340)의 내측면에는 백라이트 유닛(200) 및 액정 표시패널(100)을 순차적으로 수납하도록 단턱(미도시)이 더 형성될 수 있다.
하부 샤시(340)에 백라이트 유닛(200)과 액정 표시패널(100)이 수납되면 상부 샤시(320)를 액정 표시패널(100)의 상부 가장자리를 지지하면서 하부 샤시(340)와 결합되어 액정 표시장치가 완성된다.
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.
100: 액정 표시패널 200: 백라이트 유닛
220: 도광판 240: 광원부
242: LED 소자 250: 반사 부재
260: 반사 시트 280: 광학 시트
320: 상부 샤시 340: 하부 샤시

Claims (15)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 하부에서 광을 제공하는 LED 광원; 및
    상기 LED 광원의 출사면 일측에 형성된 반사 부재;
    을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 부재는 10 내지 15㎛의 두께로 형성된 백라이트 유닛.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 부재는 Al2O3, CaCO3, Ag 중 어느 하나를 포함하여 형성된 백라이트 유닛.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 부재의 반사율을 80% 이상으로 형성된 백라이트 유닛.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 부재는 광학 패턴 또는 반사판인 백라이트 유닛.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 LED 광원은 LED 소자와, 상기 LED 소자를 실장하는 PCB 기판을 포함하고, 상기 반사 부재는 PCB 기판 상에 형성된 백라이트 유닛.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 도광판과 PCB 기판 사이에는 반사 시트가 더 구비되고, 상기 반사 부재는 반사 시트의 측면과 LED 소자의 출사면 사이에 형성된 백라이트 유닛.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 도광판의 하부에는 LED 소자가 삽입되는 홈이 더 형성된 백라이트 유닛.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 LED 소자와 대면하는 도광판의 일면에 반사 부재가 형성된 백라이트 유닛.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 LED 소자는 사이드 뷰형 소자인 백라이트 유닛.
  11. 표시 패널;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 도광판과, 상기 도광판의 하부에서 광을 제공하는 LED 광원과, 상기 LED 광원의 출사면 일측에 형성된 반사 부재를 포함하는 표시장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 반사 부재는 10 내지 15㎛의 두께로 형성된 표시장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 반사 부재는 Al2O3, CaCO3, Ag 중 어느 하나를 포함하여 형성된 표시장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 반사 부재의 반사율을 80% 이상으로 형성된 표시장치.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 반사 부재는 광학 패턴 또는 반사판인 표시장치.
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