KR20120103024A - 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는, 커버버텀; 커버버텀에 설치되고 몸체부의 일측 끝단 영역이 절곡된 절곡부를 가지며 표면에 절연된 배선이 형성된 적어도 두 쌍의 금속 기판; 절곡부에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지; 및 커버버텀에 설치된 도광판을 포함하는 백라이트유닛을 제공한다.

Description

백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치{Back Light Unit and Liquid Crystal Display Device using the same}
본 발명의 실시예는 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정 표시장치가 널리 사용되고 있다.
액정표시장치는 수광형 표시장치로 분류된다. 이러한 액정표시장치는 액정패널의 하부에 위치하는 백라이트유닛으로부터 광원을 제공받아 영상을 표현할 수 있다. 백라이트유닛은 액정패널에 효율적인 광을 제공하기 위해 광원 및 광학필름층 등을 포함할 수 있다. 여기서, 광학필름층은 확산시트, 프리즘시트, 보호시트 등을 포함할 수 있다.
최근 백라이트유닛에 포함된 광원으로는 패키지로 구성되어 단위 광원을 이루는 점광원(Point Light Source)으로써 LED(발광다이오드)가 주로 사용된다. LED 패키지는 LED용 인쇄회로기판에 실장되어 방열기능을 갖는 써멀패드(Thermal pad)에 의해 커버버텀에 부착된다.
그런데 종래 구조는 열 방출이 용이하지 않아 방열특성이 저하되는 문제와 다수의 LED 패키지 사용에 따른 비용 상승 문제가 있어 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, LED 패키지의 빛 확산 각도를 마음대로 조절할 수 있고, 종래 인쇄회로기판 대비 방열 특성을 향상시킬 수 있는 LED 패키지 실장용 금속 기판을 제공할 수 있는 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 커버버텀; 커버버텀에 설치되고 몸체부의 일측 끝단 영역이 절곡된 절곡부를 가지며 표면에 절연된 배선이 형성된 적어도 두 쌍의 금속 기판; 절곡부에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지; 및 커버버텀에 설치된 도광판을 포함하는 백라이트유닛을 제공한다.
절곡부는 도광판 방향으로 구부러지도록 절곡될 수 있다.
도광판은 절곡부의 구부러진 각도에 대응하는 모서리 영역이 삭제된 구조를 가질 수 있다.
금속 기판은 제1절연층과, 제1절연층 상에 형성된 배선층과, 배선층 상에 형성된 제2절연층을 포함할 수 있다.
절곡부의 구부러진 각도는 몸체부와 30˚~ 50˚를 이룰 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 실시예는, 액정패널; 액정패널에 광을 제공하는 백라이트유닛을 포함하며, 백라이트유닛은, 커버버텀과, 커버버텀에 설치되고 몸체부의 일측 끝단 영역이 절곡된 절곡부를 가지며 표면에 절연된 배선이 형성된 적어도 두 쌍의 금속 기판과, 절곡부에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지와, 커버버텀에 설치된 도광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.
절곡부는 도광판 방향으로 구부러지도록 절곡될 수 있다.
도광판은 절곡부의 구부러진 각도에 대응하는 모서리 영역이 삭제된 구조를 가질 수 있다.
금속 기판은 제1절연층과, 제1절연층 상에 형성된 배선층과, 배선층 상에 형성된 제2절연층을 포함할 수 있다.
절곡부의 구부러진 각도는 몸체부와 30˚~ 50˚를 이룰 수 있다.
본 발명의 실시예는, LED 패키지의 빛 확산 각도를 마음대로 조절할 수 있고, 종래 인쇄회로기판(FPCB) 대비 방열 특성을 향상시킬 수 있는 LED 패키지 실장용 금속 기판을 제공할 수 있는 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛의 개략적인 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 금속 기판의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 금속 기판의 절곡부의 평면도 및 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 도광판의 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 기판을 나타낸 도면.
도 6은 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 단면도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 금속 기판의 사시도 이며, 도 3은 도 1에 도시된 금속 기판의 절곡부의 평면도 및 단면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 도광판의 평면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트유닛에는 커버버텀(110), 적어도 두 쌍의 금속 기판(120, 125), LED(Light Emitting Diode) 패키지(LED) 및 도광판(140)이 포함된다.
커버버텀(110)은 백라이트유닛에 포함되는 두 쌍의 금속 기판(120, 125) 및 도광판(140) 등을 수납하는 역할을 한다.
적어도 두 쌍의 금속 기판(120, 125)은 커버버텀(110)에 설치되고 각각 몸체부(120a)의 일측 끝단 영역이 절곡된 절곡부(120b)를 가지며 표면에 절연된 배선이 형성된다. 적어도 두 쌍의 금속 기판(120, 125)은 각각 몸체부(120a)에 형성된 커넥터(CON)와 절곡부(120b)에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지(LED)를 포함한다. 절곡부(120b)에 실장된 LED 패키지(LED)는 몸체부(120a)에 형성된 커넥터(CON)를 통해 전달된 신호에 의해 광을 출사한다.
금속 기판(120, 125)은 절곡 가능한 재질 예컨대 알루미늄과 철(Al + Fe)로 이루어진 재질을 사용할 수 있다. 따라서, 금속 기판(120, 125)의 표면에는 절연된 배선이 포함되도록 다음의 도 3과 같이 구성된다.
금속 기판(120)의 일면에는 절연된 배선을 포함하는 LED 실장영역(130)이 포함된다. LED 실장영역(130)에는 금속 기판(120)의 일면에 형성된 제1절연층(131)과, 제1절연층(131) 상에 형성된 배선층(132)과, 배선층(132) 상에 형성된 제2절연층(133)이 포함된다. 제1절연층(131)은 제1절연층(131) 상에 형성되는 배선층(132)과 금속 기판(120) 간의 전기적인 절연을 목적으로 형성된다. 배선층(132)은 LED 실장영역(130)에 형성되는 LED 패키지(LED)에 전기적인 신호를 전달하도록 전도성 재료로 형성된다. 제2절연층(133)은 LED 패키지(LED)의 리드부(L)가 배선층(132)에 접촉되며 실장되도록 배선층(132)의 일부를 노출하며 형성된다. 한편, 금속 기판(120, 125)의 일면에 형성된 LED 실장영역(130)의 구조는 커넥터(CON)가 형성된 몸체부(120a)까지 형성된다.
절곡부(120b)는 도광판(140) 방향으로 구부러지도록 절곡된다. 절곡부(120b)의 구부러진 각도(r)는 몸체부(120a)와 30˚ ~ 50˚를 이룰 수 있으나 적어도 41˚를 이룰 때, 몸체부(120a) 영역 근처에서 발생할 수 있는 암부를 줄이며 LED 패키지(LED)로부터 출사된 광을 도광판(140)에 효율적으로 전달할 수 있게 된다.
실시예의 금속 기판(120)은 절곡 각도를 마음대로 조절할 수 있어 빛의 확산각도를 조절할 수 있다. 또한, 금속 기판(120)이 절곡된 구조를 가지므로 탑뷰 타입의 LED 패키지(LED)를 실장하여 사용할 수 있다.
도광판(140)은 커버버텀(110) 내에 설치된다. 도광판(140)은 금속 기판(120)의 구조가 위와 같음으로써 도 4와 같이 절곡부(120b)의 구부러진 각도에 대응하는 모서리 영역(140b)이 삭제된 구조를 갖는다. 여기서, LED 패키지(LED)로부터 출사된 광은 도광판(140)의 모서리 영역(140b)을 통해 입광 된다.
한편, 일 실시예에서는 커버버텀(110)에 두 쌍의 금속 기판(120, 125)이 일측과 타측으로 구분되어 설치되는 것을 일례로 하였다. 그러나 두 쌍의 금속 기판(120, 125)은 다음과 같이 하나로 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 기판을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 기판(120)은 몸체부(120a)와 몸체부(120a)의 양측 끝단에 구부러진 절곡부(120b)를 갖도록 형성된다.
몸체부(120a)의 양측 끝단에 형성된 절곡부(120b)의 일면에는 앞서 설명한 일 실시예와 같이 절연된 배선을 포함하는 LED 실장영역이 형성된다. 절곡부(120b)에는 적어도 하나의 LED 패키지(LED)가 실장되고 몸체부(120a)에는 LED 패키지(LED)에 신호를 전달하는 커넥터(CON)가 형성된다. LED 패키지(LED)와 커넥터(CON)는 금속 기판(120)에 형성된 절연된 배선에 의해 전기적으로 연결된다.
한편, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예와 같이 절곡부(120b)에만 LED 패키지(LED)를 실장할 경우, 종래 대비 LED 패키지(LED)의 개수가 대략 1/10 수준으로 줄어들기 때문에 LED 패키지(LED)당 광속이 10배 정도 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. LED 패키지(LED)당 광속이 높아지면 전류를 많이 인가해야 하고 방열 특성이 매우 중요해진다. 이러한 이유로 본 발명은 LED 패키지(LED)가 실장되는 인쇄회로기판의 방열 특성을 향상시키고자 금속 재질의 기판을 사용한다.
앞서 설명한 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 백라이트유닛을 포함하는 액정표시장치는 다음과 같다.
도 6은 실시예에 따른 액정표시장치의 일부 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 액정표시장치에는 커버버텀(110), LED 패키지(LED)가 실장된 금속 기판(120), 도광판(140), 광학부재(150) 및 액정패널(160)이 포함된다.
액정패널(160)은 영상을 표시하는 역할을 한다. 액정패널(160)에는 박막 트랜지스터 어레이 기판(160a)과 컬러필터 기판(160b) 사이에 형성된 액정층을 포함하는 서브 픽셀들이 포함된다. 박막 트랜지스터 어레이 기판(160a)과 컬러필터 기판(160b)에는 게이트라인으로부터 공급된 게이트신호에 의해 구동하는 스위칭 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터의 스위칭 동작에 의해 데이터라인으로부터 공급된 데이터전압을 저장하는 스토리지 커패시터와, 스위칭 트랜지스터로부터 픽셀전압을 제공받는 픽셀전극과, 공통전압라인으로부터 공통전압을 공급받는 공통전극과, 픽셀전극과 공통전극에 의해 형성된 전계에 의해 구동하는 액정과, 액정의 구동에 의해 출사된 광을 적색, 녹색 및 청색 등으로 변환하는 컬러필터와, 컬러필터 간의 혼색을 방지하는 블랙매트릭스 등이 포함된다. 액정패널(160)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드 등으로 동작하도록 구현된다.
액정패널(160)을 구성하는 박막 트랜지스터 어레이 기판(160a)과 컬러필터 기판(160b)에는 백라이트유닛(110, 120, 140, 150)을 통해 입사된 광의 편광 특성을 변환하는 하부편광판(161)과 상부편광판(161)이 각각 부착된다.
백라이트유닛(110, 120, 140, 150)은 액정패널(160)에 광을 제공하는 역할을 한다. 백라이트유닛(110, 120, 140, 150)에는 커버버텀(110), 금속 기판(120), 도광판(140), 광학부재(150)가 포함된다.
커버버텀(110)은 금속 기판(120), 도광판(140) 및 광학부재(150) 등을 수납하는 역할을 한다. 커버버텀(110)은 앞서, 일 실시예 및 다른 실시예에서 설명한 바와 같이 절곡부에 LED 패키지(LED)가 실장된 구조를 갖는다.
도광판(140)은 LED 패키지(LED)로부터 출사된 점광원을 면광원으로 전환하여 출사한다. 도광판(140)의 경우, 도 4에서 설명한 바와 같이 금속 기판(120)의 몸체부 및 절곡부의 형상에 대응하여 모서리 영역(140b)이 삭제되어 평면 상에서 육면을 갖는 구조로 형성된다.
광학부재(150)는 도광판(140)을 통해 출사된 광의 효율을 증가시키는 역할을 한다. 광학부재(150)에는 확산시트, 프리즘시트(또는 렌즈시트), 보호시트 등과 같은 시트층이 포함된다. 이와 더불어, 광학부재(150)에는 도광판(140)의 하부에서 출사 광을 반사시키는 반사시트도 포함될 수 있다.
이상 본 발명은 LED 패키지의 빛 확산 각도를 마음대로 조절할 수 있고, 종래 인쇄회로기판(FPCB) 대비 방열 특성을 향상시킬 수 있는 LED 패키지 실장용 금속 기판을 제공할 수 있는 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 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 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 커버버텀 120, 125:금속 기판
120a: 몸체부 120b: 절곡부
130: LED 실장영역 140: 도광판
150: 광학부재 160: 액정패널
LED: LED 패키지

Claims (10)

  1. 커버버텀;
    상기 커버버텀에 설치되고 몸체부의 일측 끝단 영역이 절곡된 절곡부를 가지며 표면에 절연된 배선이 형성된 적어도 두 쌍의 금속 기판;
    상기 절곡부에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지; 및
    상기 커버버텀에 설치된 도광판을 포함하는 백라이트유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절곡부는
    상기 도광판 방향으로 구부러지도록 절곡된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도광판은
    상기 절곡부의 구부러진 각도에 대응하는 모서리 영역이 삭제된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 금속 기판은
    제1절연층과,
    상기 제1절연층 상에 형성된 배선층과,
    상기 배선층 상에 형성된 제2절연층을 포함하는 백라이트유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절곡부의 구부러진 각도는
    상기 몸체부와 30˚~ 50˚를 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  6. 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 제공하는 백라이트유닛을 포함하며,
    상기 백라이트유닛은,
    커버버텀과, 상기 커버버텀에 설치되고 몸체부의 일측 끝단 영역이 절곡된 절곡부를 가지며 표면에 절연된 배선이 형성된 적어도 두 쌍의 금속 기판과, 상기 절곡부에 실장된 적어도 하나의 LED 패키지와, 상기 커버버텀에 설치된 도광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 절곡부는
    상기 도광판 방향으로 구부러지도록 절곡된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도광판은
    상기 절곡부의 구부러진 각도에 대응하는 모서리 영역이 삭제된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 금속 기판은
    제1절연층과,
    상기 제1절연층 상에 형성된 배선층과,
    상기 배선층 상에 형성된 제2절연층을 포함하는 액정표시장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 절곡부의 구부러진 각도는
    상기 몸체부와 30˚~ 50˚를 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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