KR20140036862A - 엘이디를 사용하는 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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KR20140036862A
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Abstract

본 발명은 도광판과; 상기 도광판을 마주보는 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 제1두께를 갖는 LED와; 상기 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 갖는 버퍼부재를 포함하는 백라이트유닛을 제공한다.

Description

엘이디를 사용하는 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치{Backlight unit using LED and liquid crystal display device including the same}
본 발명은 엘이디를 사용하는 백라이트유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, LED 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 높은 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 서로 마주보는 두 기판 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 광원이 요구된다. 최근에는, 액정표시장치용 광원으로서 고효율 및 고휘도 특성을 갖는 엘이디(LED: light emitting diode)가 널리 사용되고 있다.
박형의 장점을 갖는 에지형(edge type) 액정표시장치에서는, 다수의 LED가 도광판과 이격된 상태로 입광면의 길이방향을 따라 배치된 LED 백라이트가 사용된다. 최근에는, 고효율 측면에서 LED 구동전류를 증가하게 되는데, 이에 따라 LED 온도가 상승되며, LED로부터 발산된 열은 근방에 위치하는 도광판에 전달된다.
이로 인해, 도광판은 열팽창되어 LED와 접촉되며, 이에 따라 LED 찍힘 불량이 발생된다. 또한, 이들의 접촉에 의해 도광판으로 입사되는 빛의 경로가 변화되어 이상발광 현상이 나타나게 되며, 도광판의 팽창에 의해 핫스팟(hot spot) 현상이 심화되어, 화질불량이 유발된다.
이처럼, 종래의 LED 백라이트는 신뢰성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 LED 백라이트의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 방안을 제공하는 데 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 도광판과; 상기 도광판을 마주보는 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 제1두께를 갖는 LED와; 상기 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 갖는 버퍼부재를 포함하는 백라이트유닛을 제공한다.
여기서, 상기 버퍼부재는, 상기 인쇄회로기판에 직접 실장되는 기저부재와; 상기 기저부재 상에 위치하며, 광투과 특성을 갖는 지지부재를 포함할 수 있다.
상기 기저부재는 제3두께를 갖고, 상기 지지부재는 상기 제3두께보다 큰 제4두께를 가지며, 상기 기저부재와 지지부재는 접착제를 통해 결합될 수 있다.
상기 버퍼부재와 상기 도광판 사이에 위치하며, 상기 LED에 대응하여 오목한 렌즈 형상의 요입부를 갖는 광학보조기구를 포함할 수 있다.
상기 광학보조기구는 투명한 재질로 이루어지거나, 형광물질이 첨가될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 액정패널과; 상기 액정패널 하부에 위치하는 도광판과; 상기 도광판을 마주보는 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 제1두께를 갖는 LED와; 상기 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 갖는 버퍼부재를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 버퍼부재는, 상기 인쇄회로기판에 직접 실장되는 기저부재와; 상기 기저부재 상에 위치하며, 광투과 특성을 갖는 지지부재를 포함할 수 있다.
상기 기저부재는 제3두께를 갖고, 상기 지지부재는 상기 제3두께보다 큰 제4두께를 가지며, 상기 기저부재와 지지부재는 접착제를 통해 결합될 수 있다.
상기 버퍼부재와 상기 도광판 사이에 위치하며, 상기 LED에 대응하여 오목한 렌즈 형상의 요입부를 갖는 광학보조기구를 포함할 수 있다.
상기 광학보조기구는 투명한 재질로 이루어지거나, 형광물질이 첨가될 수 있다.
본 발명에서는, LED에 비해 두껍게 버퍼부재를 구성함으로써, 버퍼부재에 의해 도광판의 열팽창의 정도가 제한되어, 도광판과 LED의 접촉이 방지될 수 있게 된다.
이에 따라, 도광판 및 LED의 접촉에 의한 기구적 불량으로서 LED 찍힘과 같은 불량이 방지될 수 있게 된다. 또한, 도광판의 팽창이 제한됨으로써, 이상발광 현상과 핫스팟 현상이 감소되어, 광학적 불량이 감소될 수 있게 된다.
결과적으로, 버퍼부재를 사용함에 따라, 도광판 팽창에 따른 기구적 및 광학적 불량을 감소시킬 수 있게 되어, LED 백라이트의 신뢰성이 향상될 수 있게 된다.
더욱이, 광학보조기구를 사용할 수 있는데, 이와 같은 경우에 광입사효율이나 색재현율이 향상될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED모듈을 포함한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해사시도.
도 2는 도 1의 LED를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼부재를 사용하는 LED모듈을 개략적으로 도시한 단면도.
도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 LED와 도광판 사이에 광학보조기구를 구성한 예들을 개략적으로 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED모듈을 포함한 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 LED를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 액정패널(120)과, 백라이트유닛(130)과, 메인서포터(140)와, 탑케이스(150)와, 보텀케이스(160)를 포함할 수 있다.
액정패널(120)은 영상을 표시하는 기능을 한다. 액정패널(120)은 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 및 2 기판(121, 122)을 포함한다.
제1기판(121)은 어레이(array)기판으로서, 다수의 게이트배선과 데이터배선이 교차하여 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 화소(pixel)가 정의된다.
그리고, 게이트배선 및 데이터배선의 교차 부분에는 이들과 연결되는 스위칭소자로서 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT)가 구성되어 있다. 이와 같은 박막트랜지스터는 각 화소에 형성된 화소전극과 연결된다.
한편, 제1기판(121)에 대향하는 대향기판인 제2기판(122)에는, 각 화소에 대응하여 예를 들면 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 컬러필터(color filter)와, 컬러필터를 두르며 게이트배선과 데이터배선 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시 요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구성될 수 있다.
이처럼, 컬러필터가 구성된 제2기판(122)은 컬러필터기판에 해당된다. 한편, 제2기판(121)에는 컬러필터와 블랙매트릭스를 덮는 공통전극이 더욱 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 화소전극 및 공통전극에 의해 발생된 전계에 따라 액정층 내에 액정분자들이 배열됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 액정패널(120)은 일예로서, 그 외의 다양한 방식의 액정패널이 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1기판(121)에 화소전극 및 공통전극이 구성되어 기판면에 실질적으로 평행한 횡전계(in-plane switching) 방식 액정패널이 사용될 수도 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 제1 및 2기판(121, 122) 각각의 외면 상에는 특정 편광의 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판이 부착될 수 있다.
백라이트유닛(130)은 액정패널(120)에 빛을 공급하는 구성에 해당된다. 본 발명의 실시예에 따른 백라이트유닛(130)으로서는, 평면상에서 보았을 때 액정패널(120)의 외측에 광원이 배치된 에지형(edge type) 백라이트유닛이 사용될 수 있다.
백라이트유닛(130)은 LED모듈(200)과, 도광판(133)과, 반사판(131)과, 광학시트(135)를 포함할 수 있다.
LED모듈(200)은 일방향 즉 도광판(133)의 입광면의 길이방향을 따라 연장된 인쇄회로기판(PCB)과, 인쇄회로기판(PCB)의 일면 즉 상면에 인쇄회로기판(PCB)의 연장방향을 따라 배치된 다수의 LED(210)를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판(PCB)으로서 다양한 형태의 인쇄회로기판이 사용될 수 있다. 예를 들면, 금속물질을 베이스(base)로 하여 우수한 방열기능을 갖는 금속PCB로서 MCPCB(metal core printed circuit board)가 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. MCPCB가 사용되는 경우에, 금속물질로 이루어진 기저층 상에 절연층이 형성되어 있고, 절연층 상에 배선패턴이 형성되어 있다.
이처럼, MCPCB가 인쇄회로기판(PCB)으로서 사용되는 경우에, 금속물질로 이루어진 기저층이 구성되므로, LED(210)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있게 된다.
LED(210)는 패키지 형태로 구성되는데, 예를 들면 LED(210)는 몰드부(211)와, LED칩(212)과, 봉지재(213)를 포함할 수 있다.
몰드부(211)는 LED(210)의 구조적 형상을 정의하는 구조물에 해당된다. 몰드부(211)의 내부에는 상부로 개방된 봉지공간이 마련된다.
몰드부(211)는 평면적으로 외측변이 사각형상을 이루도록 구성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
봉지공간은 상부 방향 즉 빛이 출사되는 방향을 따라 폭이 증가하는 역사다리꼴 형상을 갖도록 구성되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다. 한편, 봉지공간은 평면적으로 사각형상을 이룰 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
봉지공간은 형광물질이 첨가된 봉지재(213)로 채워지게 된다. 봉지재(213)로서는 실리콘 수지가 사용될 수 있는데. 이에 한정되지는 않는다. 봉지공간의 바닥면 즉 몰드부(211)의 내부 바닥면에는, 빛을 발광하는 LED칩(212)이 실장될 수 있다.
이와 같이 구성된 LED(210)는, 백색(white)의 빛을 발광하는 백색 LED로 구성되거나, 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 LED로 구성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
이와 같은 LED(210)는 인쇄회로기판(PCB)에 형성된 배선패턴과 연결되어, 구동전류를 전달받아 발광하게 된다. 여기서, LED모듈(200)은 인쇄회로기판(PCB)과 연결된 연성케이블을 통해 외부의 구동보드로부터 발생된 구동전류를 전달받을 수 있다.
도광판(133)은 입광면을 따라 배치된 LED(210)로부터 출사된 빛을 공급받게 된다. 도광판(133)에 입사된 빛은, 전반사에 의해 도광판(133) 내를 진행하면서 도광판(133) 전면으로 균일하게 퍼져 면광원을 제공할 수 있게 된다.
여기서, 보다 효율적인 면광원 제공을 위해, 도광판(133)의 전면과 배면 중 적어도 하나에 특정 모양의 패턴이 형성될 수 있다.
반사판(131)은 도광판(133)의 배면에 위치하게 된다. 이에 따라, 도광판(133)의 배면을 통해 빠져나간 빛을 액정패널(120) 방향으로 반사시켜, 휘도를 향상시킬 수 있게 된다.
광학시트(135)는 도광판(133)의 전면 상에 위치하게 된다. 예를 들면, 광학시트(135)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 예를 들면 프리즘시트를 포함할 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 이와 같은 광학시트(135)는, 도광판(133)을 통해 출사된 빛을 확산 및/또는 집광하여 액정패널(120)에 보다 고품위의 균일한 면광원을 제공할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 액정패널(120)과 백라이트유닛(130)은, 탑케이스(150)와 보텀케이스(160)와 메인서포터(140) 등의 부재와 결합되어 모듈화될 수 있다.
탑케이스(150)는 액정패널(120)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 예를 들어“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상을 가질 수 있다. 탑케이스(150)의 전면은 개구되며, 이를 통해 액정패널(120)에서 구현되는 영상이 외부로 표시될 수 있게 된다.
보텀케이스(160)는, 액정패널 및 백라이트유닛(120, 130)이 내부의 바닥면에 안착되어 액정표시장치(100)의 기구물 조립에 기초가 되는 구성에 해당된다. 이와 같은 보텀케이스(160)는, 사각모양의 판 형상을 가지며 이의 네 가장자리가 소정높이 수직 절곡된 구성을 가질 수 있다.
메인서포터(140)는 액정패널(120) 및 백라이트유닛(130)의 가장자리를 두르며, 탑케이스 및 보텀케이스(150, 160)와 조립 체결될 수 있다. 이와 같은 메인서포터(140)는 액정패널(120)과 백라이트유닛(130)을 수납하여 이들을 지지하고 보호할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트유닛(130)에는 도광판(133)과 LED(210) 사이의 접촉을 방지하기 위한 기구적 구성으로서 버퍼부재(220)가 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 도 3을 더욱 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼부재를 사용하는 LED모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 더욱 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 LED모듈(200)에는 버퍼부재(220)가 구비될 수 있다.
버퍼부재(220)는 인쇄회로기판(PCB) 상에 장착될 수 있는데, LED(210)가 실장되는 인쇄회로기판(PCB)의 상면에 실장될 수 있다.
이와 같은 버퍼부재(220)는 도광판(133)이 열팽창하는 경우에, 팽창된 도광판(133)이 LED(210)와 접촉하는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.
이를 위해, 버퍼부재(220)는 인쇄회로기판(PCB)의 동일면에 위치하는 LED(210)에 비해 두께가 크도록 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 인쇄회로기판(PCB)의 상면을 기준으로, LED(210)는 제1두께(d1)를 갖게 되며, 버퍼부재(220)는 제2두께(d2)를 갖게 되고, 이들 두께관계는 d1 < d2가 되도록 구성된다.
이처럼, LED(210)에 비해 두껍게 버퍼부재(220)를 구성함으로써, 도광판(133)이 LED(210) 방향으로 팽창되더라도, 버퍼부재(220)에 의해 그 팽창의 정도가 제한되어, 도광판(133)과 LED(210)의 접촉이 방지될 수 있게 된다.
이에 따라, 도광판 및 LED(133, 210)의 접촉에 의한 기구적 불량으로서 LED 찍힘과 같은 불량이 방지될 수 있게 된다.
또한, 도광판(133)의 팽창이 제한됨으로써, LED(210)와 도광판(131)은 이격된 상태를 유지할 수 있게 된다. 이에 따라, 종래에 비해, LED(210)로부터 도광판(133)에 입사되는 빛의 경로 변화를 감소시킬 수 있게 되어, 이상발광 현상이 감소될 수 있게 된다. 이에 더하여, 종래에 비해, 팽창된 도광판(133)이 유효화면 영역을 벗어나는 정도를 감소시킬 수 있게 되어, 핫스팟(hot spot) 현상이 감소될 수 있게 된다. 이처럼, 도광판(133)의 팽창을 제한함으로써, 광학적 불량이 감소될 수 있게 된다.
결과적으로, 버퍼부재(220)를 사용함에 따라, 도광판(133) 팽창에 따른 기구적 및 광학적 불량을 감소시킬 수 있게 되어, LED 백라이트(130)의 신뢰성이 향상될 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 기능을 갖는 버퍼부재(220)는 서로 다른 재질의 구조물로 형성될 수 있다. 예를 들면, 버퍼부재(220)는 기저부재(221)와 지지부재(222)를 포함할 수 있다.
기저부재(221)는 버퍼부재(220)의 하부에 위치하는 구조물로서, 버퍼부재(220)를 인쇄회로기판(PCB)에 실장하는 기능을 할 수 있다. 예를 들면, 기저부재(221)는 금속물질로 이루어지며 표면실장기술(SMT: surface mounting technology)를 통해 인쇄회로기판(PCB)에 직접 고정부착될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
지지부재(222)는 버퍼부재(220)의 상부에 위치하는 구조물로서, 팽창된 도광판(133)을 지지하여 LED(210) 방향으로의 팽창을 억제하는 기능을 할 수 있다. 예를 들면, 지지부재(222)는 광투성을 갖는 투명한 물질로서 실리콘 수지나 플락스틱 등으로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
지지부재(222)와 기저부재(221)는 접착제를 통해 접착될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 여기서, 접착제가 사용되는 경우에, 내구성 측면을 고려하여 투명한 접착용 실리콘 접착제나 Ag접착제 등이 사용될 수 있다.
한편, 기저부재(221)는 제3두께(d3)를 가지며 지지부재(222)는 제4두께(d4)를 갖는다. 여기서, 제4두께(d4)는 제3두께(d3)에 비해 크도록 구성하고, 제1두께(d1)은 제3두께(d3)에 비해 크도록 구성하는 것이 바람직하다.
이와 관련하여, 버퍼부재(220)는 LED(210)와 동일면 상에 위치하게 되므로, LED(210)으로부터 출사된 광에 대한 간섭이나 손실이 최소화되도록 구성되는 것이 바람직할 것이다. 이에 따라, 인쇄회로기판(PCB)과의 부착 기능을 담당하는 기저부재(221)에 대해서는 LED(210)로부터 출사된 광에 대한 간섭이나 손실을 배제하거나 최소화할 수 있는 정도의 얇은 두께로 구성하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 지지부재(222)는 제3두께(d3)보다 두꺼운 두께(d4)를 갖게 된다. 이와 같은 경우에, 지지부재(222)는 LED(210)로부터 출사된 광에 대한 간섭이나 손실을 최소화하기 위해, 투명한 재질로 구성할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, LED(210)으로부터 출사된 빛의 광학적 특성을 향상시키기 위한 방안으로서, LED(210)와 도광판(133) 사이에 광학보조기구를 구성할 수 있다. 이에 대해, 도 4 및 5를 더욱 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4 및 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 LED와 도광판 사이에 광학보조기구를 구성한 예들을 개략적으로 도시한 단면도이다.
먼저, 도 4를 참조하면, LED(210)와 도광판(133)의 입광면 사이에는 제1광학보조기구(231)가 구성되어 있다. 제1광학보조기구(231)는 버퍼부재(220)와 접촉하도록 구성되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다.
이처럼, 제1광학보조기구(231)를 LED(210)와 도광판(133) 사이에 배치함으로써, 제1광학보조기구(231)는 버퍼부재(220)과 함께 도광판(133)의 팽창을 억제하는 기능을 수행할 수 있게 된다. 따라서, 제1광학보조기구(231)가 구비된 경우에, 도광판(133)의 팽창은 더욱 제한되어, 신뢰성은 더욱 향상될 수 있다.
한편, 제1광학보조기구(231)는 실리콘 수지나 플라스틱 같은 투명한 재질로 구성되며, LED(210)에 대응하여 내부로 요입된 요입부(235)가 구성될 수 있다.
여기서, 제1광학보조기구(231)는 실리콘 수지로 구성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 그리고, 요입부(235)는 오목한 렌즈 형상으로 구성되는 것이 바람직한데, 이에 한정되지는 않는다.
요입부(235)가 LED(210) 상부에 배치됨에 따라, LED(210)로부터 출사된 빛은 요입부(235)에 의해 외측 방향으로의 굴절이 발생하게 된다. 즉, 요입부(235)는 광확산 기능을 수행하게 된다. 이에 따라, 결과적으로 LED(210)의 광지향각이 외측방향으로 확장되는 효과가 발휘된다.
이처럼, 요입부(235)가 구성된 제1광학보조기구(231)를 사용함으로써, 광지향각의 확장이 이루어져, 도광판(133)으로의 광입사효율이 향상될 수 있게 된다. 또한, LED(210)의 배치 간격을 넓힐 수 있게 되어, 상대적으로 적은 수의 LED(210) 사용이 가능해짐으로써, LED 부품비용이 절감될 수 있게 된다.
다음으로, 도 5를 참조하면, LED(210)과 도광판(133)의 입광면 사이에는 제2광학보조기구(232)가 구성되어 있다.
제2광학보조기구(232)는, 전술한 제1광학보조기구(231)에 형광물질이 첨가함으로써 구성될 수 있다. 이와 관련하여 예를 들면, 투명한 플라스틱 관에 형광물질을 도포하거나, 실리콘과 형광물질을 혼합하거나, 퀀텀닷 형광물질과 실리콘의 합착 등을 통해 제2광학보조기구(232)를 형성할 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
이처럼, 형광물질이 첨가된 제2광학보조기구(232)를 사용함으로써, LED(210)에서 출사된 빛에는 형광물질이 구현하는 색 성분이 강조된다. 따라서, 부족한 색 성분을 보상하기 위해, 해당 색 성분을 구현하는 형광물질이 첨가된 제2광학보조기구(232)를 사용함으로써, 색재현율이 향상될 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, LED에 비해 두껍게 버퍼부재를 구성함으로써, 버퍼부재에 의해 도광판의 열팽창의 정도가 제한되어, 도광판과 LED의 접촉이 방지될 수 있게 된다.
이에 따라, 도광판 및 LED의 접촉에 의한 기구적 불량으로서 LED 찍힘과 같은 불량이 방지될 수 있게 된다. 또한, 도광판의 팽창이 제한됨으로써, 이상발광 현상과 핫스팟 현상이 감소되어, 광학적 불량이 감소될 수 있게 된다.
결과적으로, 버퍼부재를 사용함에 따라, 도광판 팽창에 따른 기구적 및 광학적 불량을 감소시킬 수 있게 되어, LED 백라이트의 신뢰성이 향상될 수 있게 된다.
더욱이, 광학보조기구를 사용할 수 있는데, 이와 같은 경우에 광입사효율이나 색재현율이 향상될 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
210: LED 220: 버퍼부재
221: 기저부재 222: 지지부재
PCB: 인쇄회로기판 d1 내지 d4: 제1 내지 4두께

Claims (10)

  1. 도광판과;
    상기 도광판을 마주보는 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 제1두께를 갖는 LED와;
    상기 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 갖는 버퍼부재
    를 포함하는 백라이트유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼부재는,
    상기 인쇄회로기판에 직접 실장되는 기저부재와;
    상기 기저부재 상에 위치하며, 광투과 특성을 갖는 지지부재를 포함하는
    백라이트유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기저부재는 제3두께를 갖고, 상기 지지부재는 상기 제3두께보다 큰 제4두께를 가지며,
    상기 기저부재와 지지부재는 접착제를 통해 결합되는
    백라이트유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼부재와 상기 도광판 사이에 위치하며, 상기 LED에 대응하여 오목한 렌즈 형상의 요입부를 갖는 광학보조기구를 포함하는
    백라이트유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광학보조기구는 투명한 재질로 이루어지거나, 형광물질이 첨가된
    백라이트유닛.
  6. 액정패널과;
    상기 액정패널 하부에 위치하는 도광판과;
    상기 도광판을 마주보는 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 제1두께를 갖는 LED와;
    상기 인쇄회로기판의 일면에 실장되며, 상기 제1두께보다 큰 제2두께를 갖는 버퍼부재
    를 포함하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 버퍼부재는,
    상기 인쇄회로기판에 직접 실장되는 기저부재와;
    상기 기저부재 상에 위치하며, 광투과 특성을 갖는 지지부재를 포함하는
    액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기저부재는 제3두께를 갖고, 상기 지지부재는 상기 제3두께보다 큰 제4두께를 가지며,
    상기 기저부재와 지지부재는 접착제를 통해 결합되는
    액정표시장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 버퍼부재와 상기 도광판 사이에 위치하며, 상기 LED에 대응하여 오목한 렌즈 형상의 요입부를 갖는 광학보조기구를 포함하는
    액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학보조기구는 투명한 재질로 이루어지거나, 형광물질이 첨가된
    액정표시장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150114828A (ko) * 2014-04-02 2015-10-13 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 모듈 및 그 제조방법
CN106555949A (zh) * 2015-09-23 2017-04-05 元太科技工业股份有限公司 前光模块及显示模块
US10371975B2 (en) 2016-11-10 2019-08-06 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit and liquid crystal display device including the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008016433A (ja) * 2006-06-05 2008-01-24 Epson Imaging Devices Corp 照明装置、液晶装置及び電子機器
KR20090003758A (ko) * 2007-07-03 2009-01-12 주식회사 우영 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유니트 및 이를 구비한액정 표시 장치
WO2011089805A1 (ja) * 2010-01-22 2011-07-28 シャープ株式会社 照明装置、表示装置およびテレビ受信装置
KR20120002267A (ko) * 2010-06-30 2012-01-05 엘지이노텍 주식회사 양자점을 포함한 백라이트 유닛

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008016433A (ja) * 2006-06-05 2008-01-24 Epson Imaging Devices Corp 照明装置、液晶装置及び電子機器
KR20090003758A (ko) * 2007-07-03 2009-01-12 주식회사 우영 도광판 및 이를 구비한 백라이트 유니트 및 이를 구비한액정 표시 장치
WO2011089805A1 (ja) * 2010-01-22 2011-07-28 シャープ株式会社 照明装置、表示装置およびテレビ受信装置
KR20120002267A (ko) * 2010-06-30 2012-01-05 엘지이노텍 주식회사 양자점을 포함한 백라이트 유닛

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150114828A (ko) * 2014-04-02 2015-10-13 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 모듈 및 그 제조방법
CN106555949A (zh) * 2015-09-23 2017-04-05 元太科技工业股份有限公司 前光模块及显示模块
CN106555949B (zh) * 2015-09-23 2019-09-10 元太科技工业股份有限公司 前光模块及显示模块
US10371975B2 (en) 2016-11-10 2019-08-06 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit and liquid crystal display device including the same

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