KR20130126406A - 발광 다이오드 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치 - Google Patents

발광 다이오드 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130126406A
KR20130126406A KR1020120050542A KR20120050542A KR20130126406A KR 20130126406 A KR20130126406 A KR 20130126406A KR 1020120050542 A KR1020120050542 A KR 1020120050542A KR 20120050542 A KR20120050542 A KR 20120050542A KR 20130126406 A KR20130126406 A KR 20130126406A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led
liquid crystal
guide plate
crystal panel
light guide
Prior art date
Application number
KR1020120050542A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101961720B1 (ko
Inventor
오승도
김자현
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120050542A priority Critical patent/KR101961720B1/ko
Publication of KR20130126406A publication Critical patent/KR20130126406A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101961720B1 publication Critical patent/KR101961720B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133314—Back frames

Abstract

본 발명은, 액정패널과; 상기 액정패널 하부에 구비된 도광판과; 상기 도광판 하부에 구비된 반사판과; 상기 도광판의 적어도 하나의 일측면에 구비되며 LED FPCB에 다수의 LED 패키지가 일정간격 이격하며 실장된 LED 어셈블리를 포함하며, 상기 LED FPCB는 상기 도광판의 상면과 중첩하며 상기 LED FPCB의 내측면에는 반사층이 구비되며, 상기 각 LED 패키지는 LED 칩과 이를 둘러싸는 LED 하우징을 포함하며, 상기 각 LED 패키지는 상기 LED 하우징의 4측면 중 상기 반사판과 상기 LED FPCB와 마주하는 제 1 및 제 3 측면에 대해서는 격벽이 제거되어 상기 반사판과 상기 LED FPCB에 구비된 반사층을 반사체로 이용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

발광 다이오드 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치{Liquid crystal display device having light emitting diode package}
본 발명은 발광 다이오드(Light emitting diode, 이하 LED 라 칭함) 패키지를 광원으로 사용하는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 휘도를 향상시키고 핫 스팟 발생에 의한 표시품질 저하를 억제할 수 있는 동시에 좁은 베젤 설계가 가능한 액정표시장치에 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 광학적 이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의해 화상을 표현하고 있다.
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 유닛(backlight)이 배치된다.
액정표시장치의 백라이트 유닛은 램프의 배열 방식에 따라 직하형(Direct type) 방식과 에지형(Edge type) 방식으로 구분된다.
에지형 방식은 하나 또는 한쌍의 광원이 도광판의 일측부와 두개 또는 두쌍의 광원이 도광판의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지며, 직하형 방식은 수개의 광원이 액정패널의 하부에 배치된 구조이다.
이때, 직하형 방식은 박형화에 한계가 있어, 화면의 두께보다는 밝기가 중요시되는 액정표시장치에서 주로 사용하고, 직하형 방식에 비해 박형화가 가능한 에지형 방식은 노트북 PC나 모니터용 PC와 같은 두께가 중요시되는 액정표시장치에서 주로 사용된다.
최근에는 박형의 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있어, 에지형 방식의 백라이트 유닛에 관해서 연구가 활발히 진행되고 있다.
특히, 에지형 백라이트 유닛으로서는 LED 패키지가 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비함으로써 최근에 경량 박형의 액정표시장치용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다.
도 1은 종래의 LED 패키지를 광원으로 사용한 에지형 방식의 액정표시장치의 단면도이며, 도 2는 도 1의 A영역을 확대도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 LED 패키지(70)를 광원으로 사용한 에지형 방식의 액정표시장치(1)는 크게 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)과, 서포트메인(30)과, 커버버툼(50) 및 탑커버(40)로 구성된다.
상기 액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층(미도시)을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성되며 이의 외측면에는 각각 편광방향을 제어하는 편광판(19a, 19b)이 구비되고 있다.
그리고 상기 액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.
상기 백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)의 적어도 일측 가장자리 길이 방향을 따라 도광판(23)의 상면과 중첩되는 LED FPCB(flexible printed circuit board)(62)와 이에 실장된 LED패키지(70)로 이루어진 LED 어셈블리(28)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 상기 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(21)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 일체화됨으로써 액정표시장치(1)를 이루게 된다.
이때, 상기 LED 어셈블리(28)는 상기 LED FPCB(62) 상에 다수의 LED 패키지(70)가 일정간격 이격하여 실장됨으로써 광원으로서의 역할을 하고 있다.
이러한 상기 LED패키지(29)는 상기 LED FPCB(62) 상에 위치가 고정되어, 이의 내부에 구비된 LED 칩(72)과 형광체층(74)으로부터 출사되는 광이 상기 도광판(23) 입광면과 대면되도록 위치하고 있다.
따라서, 상기 LED 패키지(70)로부터 출사된 광은 상기 도광판(23)의 입광면으로 입사된 후 상기 도광판(23)의 내부에서 이의 상부에 위치하는 상기 액정패널(10)을 향해 굴절되며, 상기 반사판(25)에 의해 반사된 광과 함께 다수의 광학시트(21)를 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 상기 액정패널(10)로 공급된다.
이때, 상기 LED FPCB(62)는 도광판(23)의 일끝단과 중첩하며 상기 LED 패키지(70) 상부에 위치하고 있다. 이때, 상기 LED FPCB(62) 내측 즉 상기 LED 패키지(70)와 접촉하는 면에는 상기 LED 패키지(70)로부터 나온 빛의 도광판(23)의 일측면으로의 반사율을 증대시키기 위해 화이트 실크층(60)이 구비되고 있다.
한편, 도 3(종래의 액정표시장치에 실장되는 LED 패키지에 대한 사시도)을 참조하면, 상기 LED 패키지(70)는 크게 LED 칩(72)과, 상기 LED 칩(72)이 실장되는 리드 프레임(미도시)과, 상기 리드 프레임(미도시) 상에 제 1 내지 제 4 격벽(W1, W2, W3, W4)을 구성하며 상기 LED 칩(72)으로 나온 빛을 반사시키는 패키지 하우징(80)과, 상기 패키지 하우징(80)으로 둘러싸인 부분을 채우는 형광체층(74)을 포함하여 구성되고 있다.
이러한 구성을 갖는 LED 패키지(70)에 있어 상기 LED 하우징(80)은 상기 LED 칩(72)으로부터 나온 빛을 이와 마주하는 도광판(도 1의 23)의 일측면으로 효과적으로 입사시키기 위해 반사성이 우수한 재질로 이루어지고 있다.
하지만, 도 1, 2 및 3을 참조하면, 전술한 구성을 갖는 종래의 액정표시장치(1)는 상기 LED 하우징(80)의 제 1 내지 제 4 격벽(W1, W2, W3, W4) 자체가 반사성이 우수한 물질로 형성되어 도광판(23)의 일측면으로 빛을 입사시키고 있는데, 상기 LED 하우징(80)의 하부 및 상부에 대응하여 각각 반사판(25)과 LED FPCB(62)의 내측면에 화이트 실크층(60)과 중첩됨으로써 반사율 향상을 위한 부분이 중첩됨으로써 그 효율 측면에서 낭비되고 있는 실정이다.
LED 패키지(70)의 경우, LED 패키지(70) 내부에 LED 칩(72)이 내장 되어야 하므로 LED 하우징(80)의 제 1 내지 제 4 격벽(W1, W2, W3, W4)으로 둘러싸인 면적은 LED 칩(72)의 크기 결정짓는 요소가 된다.
따라서 상기 LED 하우징(80)의 제 1 내지 제 4 격벽(W1, W2, W3, W4)은 LED 칩(72) 크기 증가시키는데 구조적인 제약조건으로 작용되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정표시장치에서 LED 광원의 반사율 향상을 위해 적용되는 구성요소가 중첩되지 않도록 하며 LED 패키지의 크기에는 변화없이 LED 칩의 크기를 증대시켜 발광 효율을 향상시킬 수 있는 LED 패키지 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널과; 상기 액정패널 하부에 구비된 도광판과; 상기 도광판 하부에 구비된 반사판과; 상기 도광판의 적어도 하나의 일측면에 구비되며 LED FPCB에 다수의 LED 패키지가 일정간격 이격하며 실장된 LED 어셈블리를 포함하며, 상기 LED FPCB는 상기 도광판의 상면과 중첩하며 상기 LED FPCB의 내측면에는 반사층이 구비되며, 상기 각 LED 패키지는 LED 칩과 이를 둘러싸는 LED 하우징을 포함하며, 상기 각 LED 패키지는 상기 LED 하우징의 4측면 중 상기 반사판과 상기 LED FPCB와 마주하는 제 1 및 제 3 측면에 대해서는 격벽이 제거되어 상기 반사판과 상기 LED FPCB에 구비된 반사층을 반사체로 이용하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 반사층은 화이트 실크층인 것이 특징이며, 상기 각 LED 패키지 내부에 실장되는 상기 LED 칩은 상기 제 1 및 제 3 측면이 위치하는 방향으로 상기 격벽이 제거된 부분까지 실장이 가능한 것이 특징이다.
또한, 상기 LED 패키지는 서로 전기적으로 분리된 제 1 부분과 제 2 부분으로 이루어진 리드 프레임과, 상기 LED 칩과 상기 리드 프레임의 제 1 및 제 2 부분과 각각 전기적으로 연결시키는 제 1 및 제 2 와이어와, 상기 LED 하우징 내부에 상기 LED 칩을 덮으며 형성된 형광체층을 포함한다.
그리고 상기 도광판과 상기 액정패널 사이에 구비된 다수의 광학시트와; 상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트메인과; 상기 서포트메인 배면과 밀착되는 저면과 이의 측면으로 구성되는 커버버툼을 포함하며, 상기 액정패널의 상면 및 측면 가장자리를 덮으며, 사각테 형상으로 상기 액정패널의 표시영역에 대응하여 개구를 갖는 탑커버를 포함한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 구비되는 LED 패키지에 있어 서로 마주하는 장방향의 격벽이 제거됨으로써 LED 칩의 단축 폭을 증가시킬 수 있는 구성을 이루면서, 제거된 격벽에 대응해서는 각각 반사판과 LED FPCB의 화이트 실크층이 각각 위치하게 되므로 LED 칩으로부터 나온 빛은 이들 구성요소에 의해 반사되어 도광판의 일측면으로 입사됨으로써 반사율 향상을 위한 중첩 구성을 억제하여 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.
장축을 이루는 서로 마주하는 한쌍의 격벽이 제거됨으로써 LED 패키지의 크기는 변화되지 않으며, 내장되는 LED 칩의 크기를 향상시킬 수 있으므로 액정표시장치의 휘도 특성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래의 LED 패키지를 광원으로 사용한 에지형 방식의 액정표시장치의 단면도.
도 2는 도 1의 A영역을 확대 도시한 도면.
도 3은 종래의 액정표시장치에 실장되는 LED 패키지에 대한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 광원으로 사용한 에지형 방식의 액정표시장치의 단면도.
도 5는 도 4의 B영역을 확대 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 실장되는 LED 패키지에 대한 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지를 광원으로 사용한 에지형 방식의 액정표시장치의 단면도이며, 도 5는 도 4의 B영역을 확대 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 실장되는 LED 패키지에 대한 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(101)는, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하기 위한 탑커버(140)와 서포트메인(130)으로 구성된다. 이때, 상기 탑커버(140)는 생략될 수도 있다.
한편 이들 구성요소 각각에 대해 좀 더 자세히 살펴보면, 상기 액정패널(110)은 화상을 표현하는 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층(미도시)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)을 포함한다.
이때, 액티브 매트릭스 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 나타나지는 않았지만, 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 상기 제 1 기판(112)의 내면에는 다수의 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 교차하여 다수의 화소영역(미도시)이 정의되고 있으며, 각 화소영역(미도시)에는 상기 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)의 교차 지점 부근에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(미도시)가 구비되어 있으며, 각 화소영역(미도시)에는 상기 박막트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)과 연결되며 화소전극(미도시)이 형성되고 있다.
이때, 액정표시장치(101)의 구동 모드에 따라 상기 각 화소영역(미도시)에는 상기 화소전극(미도시) 이외에 공통전극(미도시)이 상기 화소전극(미도시)과 동일층에 이격하며 형성될 수도 있으며, 또는 상기 화소전극(미도시)과 절연층(미도시)을 개재하여 중첩하며 형성될 수도 있다.
그리고 상기 공통전극(미도시)이 상기 제 1 기판(112)에 구성되는 경우, 상기 게이트 배선(미도시)과 나란하게 공통배선(미도시)이 더욱 구비될 수 있으며, 상기 공통전극(미도시)은 상기 공통배선(미도시)과 전기적으로 연결된다.
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 상기 제 2 기판(114)의 내측면에는 각 화소영역(미도시)에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 패턴을 포함하는 컬러필터(color filter)층(미도시)과 상기 각 컬러 패턴(미도시)을 두르며 상기 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시) 그리고 상기 박막트랜지스터(미도시) 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)(미도시)가 구비되고 된다.
또한, 상기 제 2 기판(114)에는 선택적으로 상기 컬러필터층(미도시)과 중첩하며 투명 공통전극(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(114)에 구성되는 상기 공통전극(미도시)은 상기 제 1 기판(112)에 공통전극(미도시)이 구비되는 경우 생략되며 상기 제 1 기판(112)에 공통전극(미도시)이 형성되지 않는 경우만 형성된다.
그리고 상기 제 1 및 제 2 기판(112, 114) 각각의 외측면에는 특정 방향으로 편광된 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 각각 부착되고 있다.
이러한 구성을 갖는 액정패널(110)에 있어 이의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판(Flexible printed circuit board : FPCB)이나 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package : TCP) 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(미도시)이 연결되고 있으며, 이를 모듈화하는 과정에서 상기 서포트메인(130)의 측면 또는 배면으로 적절하게 젖혀 밀착되고 있다.
이러한 구성을 갖는 상기 액정패널(110)은 게이트 구동회로(미도시)의 온/오프 신호에 의해 각 게이트 배선(미도시) 별로 선택된 박막트랜지스터(미도시)가 온(on)상태가 되면, 데이터 구동회로(미도시)의 신호전압이 데이터 배선(미도시)을 통해서 각 화소전극(미도시)으로 전달되고, 이에 따른 화소전극(미도시)과 공통전극(미도시) 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
아울러 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(101)에는 상기 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
상기 백라이트 유닛(120)은 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123)과, 상기 도광판(123)의 일측 또는 서로 마주하는 양측에 대응하여 소정간격 이격하여 배치된 LED 어셈블리(128)와 상기 도광판(123) 상부로 상기 액정패널(110) 하부에 개재되는 다수의 광학시트(121)를 포함하여 구성되고 있다.
상기 LED 어셈블리(128)는 상기 도광판(123)의 일측면과 대면하도록 상기 도광판(123)의 어느 하나의 측면 또는 서로 마주하는 양측면에 각각 위치하고 있다. 이때, 도면에 있어서는 상기 LED 어셈블리(128)는 일례로 도광판(123)의 일측면에 대해서만 형성된 것을 나타내었다.
상기 LED 어셈블리(128)는 일정한 이격간격을 가지며 배치되는 다수개의 LED 패키지(170)와, 상기 다수개의 LED 패키지(170)가 장착되는 LED FPCB(162)를 포함하여 구성되고 있다. 이때, 상기 LED FPCB(162)는 상기 LED 패키지(170)가 실장되는 면 더우 정확히는 상기 반사판(125)과 마주하는 면에는 화이트 실크층(160)이 형성되고 있는 것이 특징이다.
한편, 상기 반사판(125)은 상기 도광판(123)의 배면에 위치하여, 상기 도광판(123)의 배면에서 연장하여 상기 LED 어셈블리(128)에 대응하여 이와 중첩하도록 형성되고 있으며, 상기 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 상기 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.
또한 상기 도광판(123) 상부에 위치하는 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 상기 도광판(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 상기 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 모듈화되는데, 상기 탑커버(140)는 상기 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이"ㄱ"형태로 절곡된 사각테 형상으로, 상기 탑커버(140)의 전면을 개구하여 상기 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 상기 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 상기 액정표시장치(100) 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 가장자리가 수직 절곡된 형태를 갖는 사각형의 판 형상으로, 상기 백라이트 유닛(120) 배면에 밀착되는 수평면 및 이의 가장자리가 수직하게 상향 절곡된 측면으로 이루어진다.
그리고, 이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 상기 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 일 가장자리가 개구된 사각의 테 형상의 서포트메인(130)이 상기 탑커버(140)와 커버버툼(150)과 결합된다.
이때, 상기 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, 최근에는 보더레스 타입 액정표시장치가 제안되었으며, 이 경우 상기 탑커버는 생략될 수도 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)에 있어 가장 특징적인 것인 LED 패키지(170)의 구조에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(101)에 장착되는 LED 패키지(170)는 도 6을 참조하면, 크게 LED 칩(172)과, 상기 각 LED 칩(172)이 실장되는 리드 프레임(미도시)과, 상기 리드 프레임(미도시) 상에 측벽을 구성하며 상기 LED 칩(281)으로 나온 빛을 반사시키는 LED 하우징(180)과, 상기 LED 하우징(180)으로 둘러싸인 부분을 채우는 형광체층(174)과, 상기 LED 칩(172)과 상기 리드 프레임(미도시)을 전기적으로 연결시키는 와이어(미도시)를 포함하여 구성되고 있다.
도면에 나타내지 않았지만, 상기 리드 프레임(미도시)은 서로 전기적으로 분리되며 제 1 부분(미도시)과 제 2 부분(미도시)으로 이루어지며, 이렇게 서로 전기적으로 분리된 제 1 부분(미도시)과 제 2 부분(미도시)으로 나뉘는 상기 리드 프레임(미도시)에 있어 상기 제 1 부분(미도시)은 LED 칩(172)의 제 1 전극(미도시)과 제 1 와이어(미도시)를 통해 연결되고 있으며, 상기 제 2 부분(미도시)은 상기 LED 칩(172)의 제 2 전극(미도시)과 제 2 와이어(미도시)를 통해 연결되고 있다.
이러한 구성을 갖는 LED 패키지(170)에 있어서 가장 특징적인 구성은 LED 하우징(180)에 있다.
통상적인 LED 하우징(도 3의 80)은 상기 LED 칩(도 3의 72)을 기준으로 동서남북 4방향으로 모두 동일한 높이를 갖는 제 1 내지 제 4 측벽(도 3의 W1, W2, W3, W4)이 상기 LED 칩(도 3의 72)을 둘러싸는 형태를 이룬다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지(170)는 상기 LED 패키지(170)의 제 1 내지 제 4 측면(S1, S2, S3, S4) 중 상기 LED FPCB(도 4의 162)와 접촉하는 제 1 측면(S1)과 이와 마주하는 제 3 측면(S3)에 대응해서는 격벽이 생략되고, 제 2 및 제 4 측면(S2, S4)에 대응해서만이 제 1 및 제 2 격벽(W2, W4)이 형성되고 있는 것이 특징이다.
따라서, 이러한 형태의 LED 하우징(180)의 구성을 갖는 LED 패키지(170)는 상기 LED 하우징(180) 내부에 LED 칩(172)을 덮으며 형광체층(174)이 구비되는데, 이러한 형광체층(174)은 상기 제 1 및 제 2 격벽(W1, W2)이 형성된 부분 즉 제 2 및 제 4 측면(S2, S4)을 정면으로 바라볼 때는 상기 형광체층(174)은 상기 제 1 및 제 2 격벽(W1, W2)에 가려져 노출되지 않지만, 상기 제 2 및 제 4 측면(S1, S2)과 수직한 제 1 또는 제 3 측면(S1, S3)에서 바라보았을 경우는 상기 형광체층(174)의 측면이 노출된 형태를 갖는다.
그러므로, 이러한 구성을 갖는 LED 하우징(180) 형태를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 패키지(170)는 LED 칩(172)으로부터 나온 빛 중 상기 제 1 및 2 격벽이 위치한 방향으로 나온 빛은 상기 LED 패키지(170) 내부에서는 상기 제 1 및 제 2 격벽(W1, W2)에 의해 반사되어 상기 LED 칩(172)의 법선 방향 즉 도광판(123)의 일측면이 위치하는 방향으로 진행하지만, 격벽이 생략된 제 1 및 제 3 측면(S1, S3) 쪽으로 진행하는 빛은 상기 LED 패키지(170) 자체에서는 빛을 반사시키지 못하는 구성이 된다.
하지만, 본 발명의 일실시예에 따른 액정표시장치(101)는 전술한 구성을 갖는 LED 패키지(170)가 격벽이 생략된 제 1 및 제 3 측면(S1, S3)이 각각 반사판(125)과 LED FPCB(160)과 마주하도록 실장되며, 이 경우, 상기 LED 칩(172)으로부터 발광된 빛 중 격벽이 생략된 제 1 및 제 3 측면(S1, S3)으로 향하는 빛은 각각 상기 반사판(125)과 LED FPCB(162)에 구비되는 화이트 실크층(160)에 의해 반사되어 상기 도광판(123)의 일측면으로 입사되는 것이 특징이다.
따라서, LED 패키지(170)에 있어 제 1 및 제 3 측면(S1, S3)에 대응하여 격벽이 생략되더라도 LED 칩(172)으로부터 발생된 빛이 반사되지 않아 도광판(123) 내부로 입사되는 빛량이 작아지는 등의 문제는 발생되지 않으며, 종래의 액정표시장치와 동일한 수준 또는 더 큰 수준의 광 효율을 갖게 된다.
LED 패키지(170)에 있어 LED 하우징(180)을 구성하는 재료는 반사율을 극대화한다는 관점에서는 특정 형태의 틀을 형성해야 하므로 반사율 특성뿐만 아니라 사출 특성 등을 고려해야 하므로 제한적이다.
따라서 이러한 반사율 이외에 다른 특성을 고려한 재료로 만들어진 LED 하우징(180) 자체의 반사율보다는 반사율만을 고려하여 제조된 화이트 실크층(162)과 반사판(123)이 더욱 크다.
따라서 격벽이 제거되어 상기 LED FPCB(162) 표면에 구성된 화이트 실크층(160)과 반사판(123)을 반사부재로 이용하는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(101)는 종래의 제 1 내지 제 4 측면에 모두 격벽이 형성된 LED 패키지를 실장한 종래의 액정표시장치 대비 광효율이 우수하게 된다.
나아가 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지(170)는 서로 마주하는 상기 제 1 및 제 3 측면(S1, S3)에 구비되는 격벽이 제거됨으로써 LED 패키지(170) 내부에서의 LED 칩(172)이 실장되는 영역이 최소 상기 격벽의 두께의 2배 만큼이 넓어지게 된다.
따라서, LED 패키지(170) 자체의 크기 증가 없이 동일한 크기를 갖는 패키지 내부에 장착되는 LED 칩(172) 크기를 늘릴 수 있으므로 하나의 LED 패키지(172)의 휘도 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 LED 패키지(170)의 경우, 그 외형 크기 변화없이 LED 칩(172)의 크기를 확장하고, 이렇게 면적이 증가된 LED 칩(172)을 갖는 LED 패키지(170)를 이를 구비한 본 발명의 실시예에 액정표시장치(101)의 경우, 종대의 액정표시장치 대비 전체적으로 10% 정도 휘도가 향상됨을 실험적으로 알 수 있었다.
즉, 3.8(W)mm ㅧ 0.6(H)mm ㅧ 1.0(T)mm 의 외형 크기를 갖는 LED 패키지의 경우, LED 하우징이 4개의 격벽을 모두 구비한 종래의 경우 0.6(W)mm ㅧ 0.24(H)mm ㅧ 0.135(T) mm의 LED 칩이 장착될 수 있고, 이러한 LED 패키지를 구비한 종래의 액정표시장치는 0.602W/㎡ 의 휘도 특성을 가졌으나, 본 발명의 실시예에 따른 LED 패키지의 경우 0.6(W)mm ㅧ 0.0.3(H)mm ㅧ 0.135(T) 크기의 LED 칩이 실장될 수 있으며, 이러한 LED 패키지를 구비한 액정표시장치의 경우 0.662 W/㎡ 의 휘도를 갖게 됨으로써 약 10% 정도 휘도 특성이 향상되었음을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경될 수 있음은 자명하다.
100 : 액정표시장치
110 : 액정패널
112 : 제 1 기판
114 : 제 2 기판
119a, 119b : 편광판
121 : 광학필름
123 : 도광판
125 : 반사판
128 : LED 어셈블리
160 : 화이트 실크층
162 : LED FPCB
170 : LED 패키지
172 : LED 칩
174 : 형광체층
180 : LED 하우징

Claims (6)

  1. 액정패널과;
    상기 액정패널 하부에 구비된 도광판과;
    상기 도광판 하부에 구비된 반사판과;
    상기 도광판의 적어도 하나의 일측면에 구비되며 LED FPCB에 다수의 LED 패키지가 일정간격 이격하며 실장된 LED 어셈블리
    를 포함하며, 상기 LED FPCB는 상기 도광판의 상면과 중첩하며 상기 LED FPCB의 내측면에는 반사층이 구비되며, 상기 각 LED 패키지는 LED 칩과 이를 둘러싸는 LED 하우징을 포함하며, 상기 각 LED 패키지는 상기 LED 하우징의 4측면 중 상기 반사판과 상기 LED FPCB와 마주하는 제 1 및 제 3 측면에 대해서는 격벽이 제거되어 상기 반사판과 상기 LED FPCB에 구비된 반사층을 반사체로 이용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사층은 화이트 실크층인 것이 특징인 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 LED 패키지 내부에 실장되는 상기 LED 칩은 상기 제 1 및 제 3 측면이 위치하는 방향으로 상기 격벽이 제거된 부분까지 실장이 가능한 것이 특징인 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 패키지는 서로 전기적으로 분리된 제 1 부분과 제 2 부분으로 이루어진 리드 프레임과, 상기 LED 칩과 상기 리드 프레임의 제 1 및 제 2 부분과 각각 전기적으로 연결시키는 제 1 및 제 2 와이어와, 상기 LED 하우징 내부에 상기 LED 칩을 덮으며 형성된 형광체층을 포함하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판과 상기 액정패널 사이에 구비된 다수의 광학시트와;
    상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트메인과;
    상기 서포트메인 배면과 밀착되는 저면과 이의 측면으로 구성되는 커버버툼
    을 포함하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액정패널의 상면 및 측면 가장자리를 덮으며, 사각테 형상으로 상기 액정패널의 표시영역에 대응하여 개구를 갖는 탑커버를 포함하는 액정표시장치.
KR1020120050542A 2012-05-11 2012-05-11 발광 다이오드 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치 KR101961720B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120050542A KR101961720B1 (ko) 2012-05-11 2012-05-11 발광 다이오드 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120050542A KR101961720B1 (ko) 2012-05-11 2012-05-11 발광 다이오드 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130126406A true KR20130126406A (ko) 2013-11-20
KR101961720B1 KR101961720B1 (ko) 2019-03-25

Family

ID=49854512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120050542A KR101961720B1 (ko) 2012-05-11 2012-05-11 발광 다이오드 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101961720B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150077584A (ko) * 2013-12-27 2015-07-08 엘지디스플레이 주식회사 Led 패키지, 그 제조 방법, led 패키지를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20160042223A (ko) * 2014-10-07 2016-04-19 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080544A (ja) * 2005-09-09 2007-03-29 Citizen Electronics Co Ltd 照明装置
JP2010122330A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
KR20120031360A (ko) * 2010-09-24 2012-04-03 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007080544A (ja) * 2005-09-09 2007-03-29 Citizen Electronics Co Ltd 照明装置
JP2010122330A (ja) * 2008-11-18 2010-06-03 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
KR20120031360A (ko) * 2010-09-24 2012-04-03 엘지이노텍 주식회사 백라이트 유닛

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150077584A (ko) * 2013-12-27 2015-07-08 엘지디스플레이 주식회사 Led 패키지, 그 제조 방법, led 패키지를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR20160042223A (ko) * 2014-10-07 2016-04-19 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101961720B1 (ko) 2019-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8807820B2 (en) Display apparatuses
KR102395088B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR101299130B1 (ko) 액정표시장치
KR102033481B1 (ko) 액정표시장치
KR102105994B1 (ko) 액정표시장치 및 이의 제조 방법
KR20100078296A (ko) 액정표시장치모듈
KR20110052069A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20100060519A (ko) 액정 표시 장치
CN108205223B (zh) 液晶显示装置
KR101218132B1 (ko) 액정표시장치 모듈
KR20140022154A (ko) 액정표시장치
JP2012150366A (ja) 導光部材およびそれを備えるマルチディスプレイ装置
KR101961721B1 (ko) 액정표시장치
KR102166050B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR101961720B1 (ko) 발광 다이오드 패키지를 광원으로 이용하는 액정표시장치
KR102047223B1 (ko) 엘이디를 사용하는 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101785340B1 (ko) 커버버툼 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102102703B1 (ko) Led 패키지, 그 제조 방법, led 패키지를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치
KR101998123B1 (ko) 발광다이오드 및 이를 포함한 액정표시장치
KR20110031009A (ko) 액정표시장치
KR20090126891A (ko) 서포트메인 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈
KR102272047B1 (ko) 액정표시장치
KR102482610B1 (ko) 표시 장치
KR102170086B1 (ko) 커넥터
US8251532B2 (en) Back light module and flat display device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant