KR20120082678A - 백라이트유닛 및 그를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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KR20120082678A
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정일용
김태배
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삼성전자주식회사
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Abstract

백라이트유닛 및 그를 구비한 액정표시장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛은, 서로 평행하게 배치되는 전면 및 후면 그리고 상기 전면 및 후면에 수직하게 배치되는 네 개의 테두리면들을 갖는 직사각 플레이트 형상의 도광판으로서, 상기 도광판의 네 개의 코너 영역들 중 적어도 하나에는 상기 전면 및 후면에 평행한 광입사면이 형성된 도광판; 및 상기 광입사면에 인접 배치되며, 상기 광입사면을 통해 상기 도광판 내부로 광을 조사하는 광원유닛;을 포함하며, 상기 광입사면에 인접한 두 개의 테두리면들 중 상대적으로 길이가 보다 긴 테두리면과 상기 광원유닛으로부터 조사된 광의 입사 방향 사이의 θ라 할 때, 20°< θ < 45°이다.

Description

백라이트유닛 및 그를 구비한 액정표시장치{Back light unit and liquid crystal display having the same}
본 발명은 백라이트 유닛 및 그를 구비한 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도광판의 코너 영역 부근에 광원이 배치된 백라이트유닛 및 그를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 영상을 표시하는 액정패널(Liquid Crystal Panel)과, 액정패널의 배면에 배치되어 액정패널을 향해 면광을 조사하는 백라이트유닛(Back Light Unit: BLU)을 포함한다.
액정표시장치의 백라이트유닛은 적어도 하나의 광원과 도광판을 포함한다. 종전에는 광원은 도광판의 후측에 또는 가장자리 영역들에 주로 배치되었으나, 최근 들어 LED의 성능 향상 및 도광판의 효율 개선 등에 힘입어 도광판의 코너 영역들에 광원을 배치하는 방안이 시도되고 있다.
이러한 소위 광원의 '코너 배치 방식'은 다른 배치 방식들에 비하여 광원부의 부품수 및 그 점유공간이 상대적으로 줄어들 수 있어서 백라이트유닛의 소형화 및 비용절감에 기여할 수 있는 이점이 있다.
하지만, 광원의 코너 배치 방식의 경우 고성능의 LED가 적용되므로 LED 발생열이 적절히 방출되지 못하면 LED가 손상되거나 액정패널에 구비된 액정이 열화되는 문제점이 발생될 수 있다. 또한, 광원의 코너 배치 방식의 경우 도광판의 코너 영역들에 광원이 배치되는 것에 기하여 다른 배치 방식들에 비해 면광의 휘도 균일성이 저하될 수도 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 광원의 코너 배치 방식이 적용된 백라이트유닛으로서 방열 효율 및 휘도 균일성이 개선된 백라이트유닛을 제공하는 것, 그리고 그러한 백라이트유닛을 포함한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 서로 평행하게 배치되는 전면 및 후면 그리고 상기 전면 및 후면에 수직하게 배치되는 네 개의 테두리면들을 갖는 직사각 플레이트 형상의 도광판으로서, 상기 도광판의 네 개의 코너 영역들 중 적어도 하나에는 상기 전면 및 후면에 평행한 광입사면이 형성된 도광판; 및 상기 광입사면에 인접 배치되며, 상기 광입사면을 통해 상기 도광판 내부로 광을 조사하는 광원유닛;을 포함하며, 상기 광입사면에 인접한 두 개의 테두리면들 중 상대적으로 길이가 보다 긴 테두리면과 상기 광원유닛으로부터 조사된 광의 입사 방향 사이의 θ라 할 때, 20°< θ < 45°인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛을 제공하며, 또한 그러한 백라이트유닛을 포함한 액정표시장치를 제공한다.
상기 θ는 30°인 것이 바람직하다.
상기 광원유닛은 상기 광입사면에 수직하게 광을 입사하도록 배치될 수 있다.
상기 광원유닛은, 적어도 하나의 LED 광원; 및 상기 LED 광원이 장착된 인쇄회로보드;를 포함할 수 있다.
상기 백라이트유닛은, 상기 인쇄회로보드가 장착 및 지지되는 지지부재; 및 상기 도광판의 후면 및 상기 지지부재의 하면을 지지하는 후면샤시;를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부재에는 상기 LED 광원에 의해 발생된 열을 발산시키기 위한 적어도 하나의 방열핀이 형성될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 지지부재의 저면으로부터 돌출 형성될 수 있다.
상기 후면샤시에는 상기 방열핀을 노출시키기 위한 핀노출공이 관통 형성될 수 있다.
상기 지지부재와 상기 후면샤시는 금속 재질을 가질 수 있다.
상기 지지부재와 상기 후면샤시는 알루미늄 또는 아연도금강판 재질을 가질 수 있다.
상기 지지부재에는 상기 인쇄회로보드에 구비된 파워공급전선을 안내하기 위한 적어도 하나의 전선안내홈이 형성되며, 상기 후면샤시에는 상기 전선안내홈과 연통된 적어도 하나의 전선안내공이 형성될 수 있다.
상기 지지부재는 상기 인쇄회로보드가 장착되는 보드장착면을 가지며, 상기 적어도 하나의 전선안내홈은 상기 보드장착면으로부터 오목하게 형성될 수 있다.
상기 전선안내홈은 상기 인쇄회로보드의 양단부에 인접 배치된 제1 및 제2 전선안내홈을 포함하며, 상기 전선안내공은 상기 제1 및 제2 전선안내홈에 각각 연통된 제1 및 제2 전선안내공을 포함할 수 있다.
상기 광입사면은 상기 도광판의 상기 네 개의 코너 영역들 각각에 형성될 수 있다.
상기 광입사면은 상기 도광판의 상기 네 개의 코너 영역들 중 두 개 영역에만 형성될 수 있다.
상기 광입사면은 상기 도광판의 상기 네 개의 코너 영역들 중 어느 하나의 영역에만 형성될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 서로 평행하게 배치되는 전면 및 후면 그리고 상기 전면 및 후면에 수직하게 배치되는 네 개의 테두리면들을 갖는 직사각 플레이트 형상의 도광판으로서, 상기 도광판의 네 개의 코너 영역들 중 적어도 하나에는 상기 전면 및 후면에 평행한 광입사면이 형성된 도광판; 상기 광입사면에 인접 배치되며, 상기 광입사면을 통해 상기 도광판 내부로 광을 조사하는 광원유닛; 및 상기 광원유닛이 장착되며 상기 광원유닛에 의해 발생된 열을 발산시키기 위한 적어도 하나의 방열핀이 형성된 지지부재;를 포함하는 백라이트유닛을 제공하며, 또한 그러한 백라이트유닛을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 광원유닛은, 적어도 하나의 LED 광원; 및 상기 LED 광원이 장착된 인쇄회로보드;를 포함할 수 있다.
상기 지지부재는 금속 재질을 가지며, 상기 지지부재에는 상기 광원유닛의 인쇄회로보드가 장착되될 수 있다.
상기 지지부재는 알루미늄 또는 아연도금강판 재질을 가질 수 있다.
상기 백라이트유닛은, 상기 도광판의 후면 및 상기 지지부재의 하면을 지지하는 후면샤시;를 더 포함할 수 있다.
상기 후면샤시는 금속 재질을 가질 수 있다.
상기 후면샤시는 알루미늄 또는 아연도금강판 재질을 가질 수 있다.
상기 방열핀은 상기 지지부재의 저면으로부터 돌출 형성되며, 상기 후면샤시에는 상기 방열핀을 노출시키기 위한 핀노출공이 관통 형성될 수 있다.
상기 지지부재에는 상기 인쇄회로보드에 구비된 파워공급전선을 안내하기 위한 적어도 하나의 전선안내홈이 형성되며, 상기 후면샤시에는 상기 전선안내홈과 연통된 적어도 하나의 전선안내공이 형성될 수 있다.
상기 지지부재는 상기 인쇄회로보드가 장착되는 보드장착면을 가지며, 상기 적어도 하나의 전선안내홈은 상기 보드장착면으로부터 오목하게 형성될 수 있다.
상기 광입사면에 인접한 두 개의 테두리면들 중 상대적으로 길이가 보다 긴 테두리면과 상기 광원유닛으로부터 조사된 광의 입사 방향 사이의 θ라 할 때, 20°< θ < 45°인 것이 바람직하다.
상기 θ는 30°인 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 액정표시장치에 구비된 백라이트유닛의 평면도로서 전면샤시를 생략 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 백라이트유닛의 제1 코너 영역 부근을 확대 도시한 전면 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 구성들을 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제1 코너 영역 부근의 배면 사시도이다.
도 6은 도 2의 백라이트유닛의 제1 코너 영역 부근을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트유닛의 제1 코너 영역 부근을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 제1 실시예의 백라이트유닛과 제2 실시예의 백라이트유닛을 비교하기 위해 도 6 및 도 7을 중첩 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도이며, 이 도면에서 설명의 편의상 본 발명의 기술적 사상과 관련성이 낮은 다수의 구성들은 생략되어 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(1)는, 하우징(10), 액정패널(20), 및 백라이트유닛(100)을 포함한다.
하우징(10)은 액정패널(20)과 백라이트유닛(100)을 비롯한 다수의 부품들을 수용하고 지지한다. 하우징(10)은 서로 결합되어 내부의 수용 공간을 형성하는 전면하우징(11)과 후면하우징(12)을 포함한다. 전면하우징(11)은 전방으로 액정표시장치(1)의 화면을 노출시키는 개구를 갖는다.
전방에서(즉, Z 방향에서) 액정표시장치(1)를 볼 때, 전면하우징(11)의 개구를 통해 화면이 표시되는 유효 표시 영역(active display area: S)과 함께 화면이 표시되지 않는 베젤 영역(bezel: B)이 보여질 수 있다. 여기서 베젤 영역(B)은 화면을 표시하지 않는 부분이므로 가능한 작은 사이즈를 갖는 것이 바람직하다.
액정패널(20)은 글래스 재질의 상판(21)과 하판(22)을 포함한다. 상판(21)과 하판(22)은 실런트(23)에 의해 일정 간격으로 이격되어 있으며, 그 사이 공간에 액정(24)이 채워진다. 도시되진 않았으나, 상판(21)에는 컬러필터가 구비되어 있고 하판(22)에는 박막트랜지스터가 형성되어 있다. 대안적인 다른 실시예들에서 컬러필터와 박막트랜지스터는 하판(22)에 모두 구비될 수도 있다.
백라이트유닛(100)은 액정패널(20)의 후측에 배치되며 액정패널(20)에 면광을 제공한다. 백라이트유닛(100)으로부터 액정패널(20)로 조사된 면광은 액정(24)에 의해 투과량이 조절되며 상판(21)의 컬러필터에 의해 영상으로 구현될 수 있다. 참고적으로, 액정(24)에서의 투과량 조절은 액정(24)의 분자 배열 구조의 조절에 의해 달성되며, 분자 배열 구조의 조절은 하판(22)에 구비된 박막트랜지스터에 의해 수행된다.
백라이트유닛(100)은 도광판(120), 전면샤시(111) 및 후면샤시(112)를 포함한다.
도광판(120)은 광원유닛들(130A~130D, 도 2 참조)에 의해 생성된 광을 면광 형태로 변환하여 액정패널(20)을 향해 조사한다. 따라서, 도시되지 않았으나, 도광판(120)의 후면(122) 상에는 광원유닛들로부터 입사된 광을 액정패널(20) 측으로 안내하기 위한 수많은 패턴들이 형성되어 있다. 도광판(120)은 투명한 플라스틱의 일종인 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA: Poly methyl methacrylate)으로 제조된다.
전면샤시(111)와 후면샤시(112)는 그 사이 공간에 도광판(120)을 수용한다. 그리고 도광판(120)의 전면(121)은 전면샤시(111)에 지지되고 도광판(120)의 후면(122)은 후면샤시(112)에 지지된다. 전면샤시(111)와 후면샤시(112)은 높은 열전도성을 지닌 금속 재질을 갖는 것이 바람직하다. 예로써, 전면샤시(111)와 후면샤시(112)는 알루미늄 또는 아연도금강판으로 제조될 수 있다.
도 2 내지 5를 참조하여 백라이트유닛(100)을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 액정표시장치에 구비된 백라이트유닛의 평면도로서 전면샤시를 생략 도시한 도면이다.
도광판(120)은 대략적으로 직사각 플레이트 형상을 갖는다. 그리고 도광판(120)은 그것의 전면(121, 도 1 참조) 및 후면(122, 도 2 참조)에 수직하게 배치된 4개의 테두리면들(123a~123d)을 갖는다. 설명의 편의상, 테두리면 123a, 123b, 123c, 123d를 각각 제1, 제2, 제3, 제4 테두리면으로 호칭한다. 서로 평행한 제1 테두리면(123a)과 제3 테두리면(123c)은 서로 평행한 제2 테두리면(123b)과 제4 테두리면(123d)에 비해 상대적으로 길이가 더 길다.
제1 및 제3 테두리면(123a, 123c) 각각에는 고정홈(124a, 124b)이 형성되어 있다. 이러한 고정홈들(124a, 124b)에, 후면샤시(112)에 구비된 고정돌기들(112a, 112b)이 삽입됨으로써, 도광판(120)의 위치가 고정될 수 있다.
도광판(120)은 대략 직사각 플레이트 형상을 가지므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 코너 영역(125a~125d)을 갖는다. 설명의 편의상, 코너 영역 125a, 125b, 125c, 125d를 각각 제1, 제2, 제3, 제4 코너 영역으로 호칭한다.
도광판(120)의 코너 영역들(125a~125d) 각각에는 광입사면(127a~127d)이 형성되어 있다. 설명의 편의상, 광입사면 127a, 127b, 127c, 127d를 각각 제1 광입사면, 제2 광입사면, 제3 광입사면, 제4 광입사면으로 호칭한다. 각각의 광입사면(127a~127d)은 직사각형 평면으로서 도광판(120)의 전면(121, 도 1 참조) 및 후면(122, 도 2 참조)에 수직하게 배치된다. 그리고 각각의 광입사면(127a~127d)은 인접한 두 개의 테두리면들과 135°의 사이각을 형성한다. 예로써, 제1 광입사면(127a)은 인접한 제1 및 제4 테두리면(123a, 123d)과의 사이에 135°의 사이각을 형성한다.
백라이트유닛(100)은 4개의 코너 영역(125a~125d)에 인접 배치된 4개의 광원유닛(130A~130D)을 더 포함한다. 설명의 편의상, 광원유닛 130A, 130B, 130C, 130D를 각각 제1, 제2, 제3, 제4 광원유닛으로 호칭한다. 각각의 광원유닛(130A~130D)은 대향 배치된 광입사면(127a~127d)을 통해 도광판(120) 내부로 광을 조사한다. 예로써, 제1 광원유닛(130A)은 대향 배치된 제1 광입사면(127a)을 통해 도광판(120) 내부로 광을 조사한다.
광원유닛(130A~130D)은 대응하는 광입사면(127a~127d)에 수직한 방향으로 광을 조사한다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 광원유닛(130A~130D)은 인접한 테두리면들(123a~123d)에 대해 45°의 사이각을 형성하는 방향을 갖도록 광을 조사한다. 예로써, 제1 광원유닛(130A)으로부터 조사된 광은 제1 광원유닛(130A)에 인접한 제1 및 제4 테두리면(123a, 123d)에 대해 45°의 사이각을 형성한다.
따라서 광원유닛(130A~130D)으로부터 조사된 광은 도광판(120)의 대각선들(D)과 대략 15°의 사이각을 형성한다. 따라서, 광원유닛(130A~130D)으로부터 조사된 광의 입사 방향은 도광판(120)의 대각선(D) 방향과 평행하지 않다.
본 실시예의 경우 광원유닛(130A~130D)은 4개 구비되는 것으로 예시되었으나, 대안적인 다른 실시예들의 경우 광원유닛은 1개, 2개, 또는 3개 구비될 수도 있다. 즉, 도광판의 모든 코너 영역들 부근에 광원유닛이 하나씩 구비되는 대신, 하나의 코너 영역, 두 개의 코너 영역, 또는 세 개의 코너 영역 부근에만 광원유닛이 배치될 수도 있다.
백라이트유닛(100)은 4개의 지지부재(140A~140D)를 더 포함한다. 설명의 편의상, 지지부재 140A, 140B, 140C, 140D를 각각 제1, 제2, 제3, 제4 지지부재로 호칭한다. 이들 지지부재들(140A~140B)은 후면샤시(112)에 장착 및 지지되며 그 후면샤시(112)의 코너 영역들에 배치된다. 지지부재(140A~140B) 각각에 대응하는 광원유닛(130A~130B)이 장착 및 지지된다. 한편 지지부재들(140A~140B)은 높은 열전도성을 지닌 금속 재질로 제조되는 것이 바람직하다. 따라서, 예로써 지지부재들(140A~140B)은 알루미늄 또는 아연도금강판으로 제조될 수 있다.
백라이트유닛(100)의 제1 내지 제4 광원유닛들(130A~130D)의 구조들은 서로 동일하므로, 제1 광원유닛(130A)의 구조로부터 제2 내지 제4 광원유닛들(130B~130D)의 구조들을 이해할 수 있다. 마찬가지로 백라이트유닛(100)의 제1 내지 제4 지지부재들(140A~140D)의 구조들도 서로 동일하므로, 제1 지지부재(140A)의 구조로부터 제2 내지 제4 지지부재들(140B~140D)의 구조들을 이해할 수 있다.
따라서, 광원유닛들(130A~130B) 및 지지부재들(140A~140D)의 보다 자세한 이해를 위해, 이하에서는 도 3 내지 5를 참조하여, 광원유닛들(130A~130D)을 대표하여 제1 광원유닛(130A)을 설명하고, 지지부재들(140A~140D)을 대표하여 제1 지지부재(140A)를 설명한다.
도 3은 도 2의 백라이트유닛의 제1 코너 영역 부근을 확대 도시한 전면 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 구성들을 분해 도시한 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 제1 코너 영역 부근의 배면 사시도이다.
도 3 및 4를 참조하면, 광원유닛(제1 광원유닛)(130A)은, 6개의 LED 광원들(150)과, 인쇄회로보드(PCB: 160)를 포함한다.
LED 광원들(150)은 인쇄회로보드(160)의 일측면(161) 상에 등간격으로 장착된다. 그리고 LED 광원들(150)은 도광판(120)의 광입사면(제1 광입사면)(127a)에 마주하도록 배치된다. 따라서 LED 광원들(150)에 의해 생성된 광은 광입사면(127a)을 통해 도광판(120) 내부로 입사될 수 있다. 본 실시예에서 광원유닛(130A)은 6개의 LED 광원들(150)을 구비하는 것으로 예시되나, 대안적인 다른 실시예들에서 광원유닛(130A)은 그보다 적은 또는 많은 LED 광원들(150)을 구비할 수도 있다.
인쇄회로보드(160)는 LED 광원들(150)을 구동하기 위한 것으로서 대략 직사각형의 플레이트 형상을 갖는다. 인쇄회로보드(160)의 일측면(161) 상에는 LED 광원들(150)이 장착된다. 그리고 인쇄회로보드(160)의 타측면(162)은 써멀(thermal) 양면 테이프를 통해 지지부재(140A)의 보드장착면(141) 상에 접착된다. 대안적인 다른 실시예들에서 인쇄회로보드(160)는 나사 체결을 통해 보드장착면(141) 상에 장착될 수도 있다.
인쇄회로보드(160)는 도광판(120)의 광입사면(127a)에 평행하게 배치된다. 따라서 인쇄회로보드(160)에 장착된 LED 광원들(150)에 의해 생성된 광은 도광판(120)의 광입사면(127a)에 수직하게 입사될 수 있다.
인쇄회로보드(160)의 후면(162)에는 LED 광원들(150) 및 인쇄회로보드(160)에 전력을 공급하기 위한 파워공급전선(163)이 결합되어 있다. 파워공급전선(163)은 백라이트유닛(100)의 후측에 구비된 파워보드(미도시)에 연결된다.
지지부재(제1 지지부재)(140A)는 대략적으로 다면체 형상을 갖는다. 보다 구체적으로, 지지부재(140A)는 서로 평행한 상면(142)과 하면(143), 그리고 보드장착면(141)을 비롯한 다수의 측면들을 갖는다.
지지부재(140A)의 상면(142)의 중앙 영역에는 삼각형의 요홈(144)이 형성되어 있다. 이러한 요홈(144)의 지지부재(140A)의 중량을 감소시키고 그것의 재료 소모를 경감하기 위한 것이다. 지지부재(140A)의 상면(142)에는 전방샤시(111, 도 1 참조)의 체결을 위한 4개의 나사체결공들(145)이 또한 형성되어 있다.
지지부재(140A)의 상면(142)에는 한 쌍의 나사안내공(146a, 146b)이 또한 형성된다. 이들 나사안내공들(146a, 146b)은 지지부재(140A)의 하면(143)까지 연장되며, 후면샤시(112)에 형성된 한 쌍의 나사체결공(112c, 112d)에 연통된다. 한 쌍의 나사(미도시)가 지지부재(140A)의 나사안내공들(146a, 146b)을 통해 후면샤시(112)의 나사체결공들(112c, 112d)에 체결됨으로써, 지지부재(140A)가 후면샤시(112)에 장착될 수 있다.
지지부재(140A)의 보드장착면(141)은 전술한 바와 같이 인쇄회로보드(160)가 장착되는 면이다. 이러한 보드장착면(141)에는 제1 및 제2 전선안내홈(141a, 141b)이 오목하게 형성되어 있다. 인쇄회로보드(160)의 양단부는 제1 및 제2 전선안내홈(141a, 141b)에 각각 인접 배치된다. 이러한 제1 및 제2 전선안내홈(141a, 141b)은 후면샤시(112)에 관통 형성된 제1 및 제2 전선노출공(112e, 112f)에 각각 연통되어 있다. 따라서 인쇄회로보드(160)에 구비된 파워공급전선(163)은, 제1 전선안내홈(141a) 및 제1 전선노출공(112e)을 통해 파워보드에 연결되거나, 또는 제2 전선안내홈(141b) 및 제2 전선노출공(112f)을 통해 파워보드에 연결될 수 있다.
본 실시예에서 후면샤시(112)에 형성된 전선노출공들(112e, 112f)과 핀노출공(112g)은 통합 형성된 것으로 예시되어 있으나, 대안적인 다른 실시예들에서 전선노출공들(112e, 112f)은 핀노출공(112g)과 분리되게 형성될 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지지부재(140A)의 하면에는 다수의 방열핀들(147)이 형성되어 있다. 이들 방열핀들(147)의 일부분들은 후면샤시(112)에 관통 형성된 핀노출공(112g)을 통해 후면샤시(112) 밖으로 노출된다. 전술한 바와 같이 지지부재(140A)는 알루미늄, 아연도금강판과 같은 높은 열전도성을 지닌 금속 재질을 가지므로, 지지부재(140A)의 후면(143)에 형성된 방열핀들(147)도 높은 열전도성을 지닌 금속 재질을 갖는다.
LED 광원들(150)에 의해 생성되는 열은 인쇄회로보드(160)를 통해 지지부재(140A)로 전달된다. 전달된 열의 일부분은 지지부재(140A)의 하면을 지지하는 후면샤시(112)를 통해 주변 공기로 발산될 수 있으며, 그 열의 다른 일부분은 지지부재(140A)의 하면에 형성된 다수의 방열핀들(147)을 통해 주변 공기로 발산될 수 있다.
이와 같이 LED 광원들(150)의 생성열은 금속 재질의 후면샤시(112) 및 방열핀들(147)을 가진 금속 재질의 지지부재(140A)를 통해 주변 공기로 발산될 수 있으므로, 상기 생성열의 방열 효율이 증대될 수 있다. 따라서 본 실시예의 백라이트유닛(100)은 높은 방열 효율을 갖게 된다.
도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 백라이트유닛(100)의 휘도 균일성에 대해 설명한다. 도 6은 도 2의 백라이트유닛의 제1 코너 영역 부근을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 도광판(120)의 광입사면(127a)은 인접한 도광판(120)의 테두리면들(123a, 123d)과 135°의 사이각을 가지며, 따라서 광원유닛(130A)으로부터 생성된 광(L1)의 입사 방향은 그 테두리면들(123a, 123d)과 45°의 사이각(θ')을 형성한다.
따라서, 앞서 설명한 바와 같이, 광(L1)의 입사 방향은 도광판(120)의 대각선(D)과 대략 15°의 사이각을 형성한다. 즉 광(L1)의 입사 방향은 도광판(120)의 대각선(D)과 평행하지 않으며, 이는 백라이트유닛(100)에 의해 제공되는 면광의 휘도의 균일성 측면에서 불리함으로 작용할 수 있다.
따라서 본 발명은 휘도의 균일성이 개선된 제2 실시예에 따른 백라이트유닛(200)을 제안한다. 제2 실시예에 따른 백라이트유닛(200)을 도 7 및 8을 참조하여 설명한다.
도 7을 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트유닛의 제1 코너 영역 부근을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 제2 실시예의 백라이트유닛(200)에서 도광판(220)의 광입사면(227a)은 인접한 짧은 테두리면(223d)과는 150°의 사이각을 형성하며 인접한 긴 테두리면(223a)과는 120°의 사이각을 형성한다. 이처럼 도광판(220)의 광입사면(227a)이 인접한 테두리면들(223a, 223d)과 135°의 사이각을 형성하지 않는다는 점에서 제2 실시예의 백라이트유닛(200)은 전술한 실시예(제1 실시예)의 백라이트유닛(100)과 구별된다.
따라서, 제2 실시예의 백라이트유닛(200)의 경우, 광원유닛(230A)으로부터 조사된 광(L2)의 입사 방향(L2)은 인접한 긴 테두리면(223a)과 30°에 해당하는 사이각(θ)을 형성한다. 이처럼 θ=30°일 경우, 광(L2)의 입사 방향은 도광판(220)의 대각선(D) 방향과 평행하게 된다. 이와 같이 광(L2)의 입사 방향이 도광판(220)의 대각선(D) 방향과 평행하기 때문에, 제2 실시예의 백라이트유닛(200)은 전술한 제1 실시예의 백라이트유닛(100)과 비교하여 보다 향상된 면광의 휘도 균일성을 나타낼 수 있다.
제2 실시예의 백라이트유닛(200)은 제1 실시예의 백라이트유닛(100)에 비해 도광판의 크기가 감소될 수 있는 추가적인 이점을 지닌다. 이에 대해 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 제1 실시예의 백라이트유닛과 제2 실시예의 백라이트유닛을 비교하기 위해 도 6 및 도 7을 중첩 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 유효 표시 영역(S)이 동일하며 유효 표시 영역(S)의 코너 포인트(P)와 광입사면(127a)(227a)까지의 거리가 동일한 전제 하에서, θ=30°인 제2 실시예의 백라이트유닛(200)은, θ'=45°인 제1 실시예의 백라이트유닛(100)과 비교하여, 도광판의 길이는 ΔL 만큼 감소되며 도광판의 폭은 ΔW 만큼 감소된다.
이로부터 θ=30°일 경우에는 도광판의 크기가 감소되는 추가적인 이점이 있음을 이해할 수 있다. 도광판의 크기가 감소되면 자연히 액정표시장치의 베젤(도 1의 B 참조)도 감소될 수 있다. 따라서 θ=30°일 경우에는 베젤의 크기가 감소되는 추가적인 이점이 있다.
제2 실시예의 백라이트유닛(200)에서 θ=30°인 것으로 예시하였으나, 도광판 크기의 감소 및 그에 따른 베젤 크기의 감소는 다른 θ 의 값들에 의해서도 달성될 수 있다. 예로써, 20°< θ < 45°일 경우, 도 8이 가르쳐주는 원리에 의해, 도광판 크기 및 베젤 크기가 감소될 수 있다. 다만 20°< θ < 45°일 경우, θ와 30°간의 차이가 클수록, 광의 진행 방향과 도광판의 대각선 방향 간의 사이각이 커지기 때문에, 면광의 휘도 균일도는 저하될 수 있음을 유념해야 한다.
1 : 액정표시장치 20 : 액정패널
100 : 백라이트유닛 112 : 후면샤시
120 : 도광판 127a~127d : 광입사면
130A~130D : 광원유닛 140A~140D : 지지부재
141 : 보드장착면 147 : 방열핀
150 : LED 광원 160 : 인쇄회로보드
163 : 파워공급전선 200 : 백라이트유닛(제2 실시예)
227a : 광입사면 230A : 광원유닛

Claims (30)

  1. 서로 평행하게 배치되는 전면 및 후면 그리고 상기 전면 및 후면에 수직하게 배치되는 네 개의 테두리면들을 갖는 직사각 플레이트 형상의 도광판으로서, 상기 도광판의 네 개의 코너 영역들 중 적어도 하나에는 상기 전면 및 후면에 평행한 광입사면이 형성된 도광판; 및
    상기 광입사면에 인접 배치되며, 상기 광입사면을 통해 상기 도광판 내부로 광을 조사하는 광원유닛;을 포함하며,
    상기 광입사면에 인접한 두 개의 테두리면들 중 상대적으로 길이가 보다 긴 테두리면과 상기 광원유닛으로부터 조사된 광의 입사 방향 사이의 θ라 할 때, 20°< θ < 45°인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 θ는 30°인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광원유닛은 상기 광입사면에 수직하게 광을 입사하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광원유닛은,
    적어도 하나의 LED 광원; 및
    상기 LED 광원이 장착된 인쇄회로보드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인쇄회로보드가 장착 및 지지되는 지지부재; 및
    상기 도광판의 후면 및 상기 지지부재의 하면을 지지하는 후면샤시;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지지부재에는 상기 LED 광원에 의해 발생된 열을 발산시키기 위한 적어도 하나의 방열핀이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  7. 제6항에 있어서, 상기 방열핀은 상기 지지부재의 저면으로부터 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 후면샤시에는 상기 방열핀을 노출시키기 위한 핀노출공이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  9. 제5항에 있어서, 상기 지지부재와 상기 후면샤시는 금속 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  10. 제9항에 있어서, 상기 지지부재와 상기 후면샤시는 알루미늄 또는 아연도금강판 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  11. 제5항에 있어서, 상기 지지부재에는 상기 인쇄회로보드에 구비된 파워공급전선을 안내하기 위한 적어도 하나의 전선안내홈이 형성되며, 상기 후면샤시에는 상기 전선안내홈과 연통된 적어도 하나의 전선안내공이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  12. 제11항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 인쇄회로보드가 장착되는 보드장착면을 가지며, 상기 적어도 하나의 전선안내홈은 상기 보드장착면으로부터 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  13. 제11항에 있어서, 상기 전선안내홈은 상기 인쇄회로보드의 양단부에 인접 배치된 제1 및 제2 전선안내홈을 포함하며, 상기 전선안내공은 상기 제1 및 제2 전선안내홈에 각각 연통된 제1 및 제2 전선안내공을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  14. 제1항에 있어서, 상기 광입사면은 상기 도광판의 상기 네 개의 코너 영역들 각각에 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  15. 제1항에 있어서, 상기 광입사면은 상기 도광판의 상기 네 개의 코너 영역들 중 두 개 영역에만 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  16. 제1항에 있어서, 상기 광입사면은 상기 도광판의 상기 네 개의 코너 영역들 중 어느 하나의 영역에만 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 백라이트유닛을 포함한 액정표시장치.
  18. 서로 평행하게 배치되는 전면 및 후면 그리고 상기 전면 및 후면에 수직하게 배치되는 네 개의 테두리면들을 갖는 직사각 플레이트 형상의 도광판으로서, 상기 도광판의 네 개의 코너 영역들 중 적어도 하나에는 상기 전면 및 후면에 평행한 광입사면이 형성된 도광판;
    상기 광입사면에 인접 배치되며, 상기 광입사면을 통해 상기 도광판 내부로 광을 조사하는 광원유닛; 및
    상기 광원유닛이 장착되며 상기 광원유닛에 의해 발생된 열을 발산시키기 위한 적어도 하나의 방열핀이 형성된 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  19. 제18항에 있어서, 상기 광원유닛은,
    적어도 하나의 LED 광원; 및
    상기 LED 광원이 장착된 인쇄회로보드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  20. 제19항에 있어서, 상기 지지부재는 금속 재질을 가지며, 상기 지지부재에는 상기 광원유닛의 인쇄회로보드가 장착되는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  21. 제20항에 있어서, 상기 지지부재는 알루미늄 또는 아연도금강판 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  22. 제19항에 있어서, 상기 도광판의 후면 및 상기 지지부재의 하면을 지지하는 후면샤시;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  23. 제22항에 있어서, 상기 후면샤시는 금속 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  24. 제23항에 있어서, 상기 후면샤시는 알루미늄 또는 아연도금강판 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  25. 제22항에 있어서, 상기 방열핀은 상기 지지부재의 저면으로부터 돌출 형성되며, 상기 후면샤시에는 상기 방열핀을 노출시키기 위한 핀노출공이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  26. 제22항에 있어서, 상기 지지부재에는 상기 인쇄회로보드에 구비된 파워공급전선을 안내하기 위한 적어도 하나의 전선안내홈이 형성되며, 상기 후면샤시에는 상기 전선안내홈과 연통된 적어도 하나의 전선안내공이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  27. 제26항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 인쇄회로보드가 장착되는 보드장착면을 가지며, 상기 적어도 하나의 전선안내홈은 상기 보드장착면으로부터 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  28. 제18항에 있어서, 상기 광입사면에 인접한 두 개의 테두리면들 중 상대적으로 길이가 보다 긴 테두리면과 상기 광원유닛으로부터 조사된 광의 입사 방향 사이의 θ라 할 때, 20°< θ < 45°인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  29. 제28항에 있어서, 상기 θ는 30°인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  30. 제18항 내지 제29항 중 어느 한 항에 따른 백라이트유닛을 포함한 액정표시장치.
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