KR20140037595A - Backlight unit and liquid crystal display module including the same - Google Patents

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Abstract

A backlight unit of the present invention comprises: a light emitting diode assembly including a plurality of light emitting diode packages placed on a light emitting diode printed circuit board; a diffusion plate which is placed on the upper part of the light emitting diode assembly and has a plurality of cone-shaped grooves each corresponding to the plurality of light emitting diode packages on the bottom side; and a plurality of optical sheets located on the upper part of the diffusion plate.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 모듈{backlight unit and liquid crystal display module including the same}BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY MODULE INCLUDING THE SAME

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a backlight unit and a liquid crystal display device module including the same.

액정표시장치(liquid crystal display (LCD) device)는 두 기판과 두 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하며, 액정층의 액정분자 배열을 조절함으로써 빛을 투과시켜 영상을 표시한다. A liquid crystal display (LCD) device includes a liquid crystal layer formed between two substrates and two substrates, and displays an image by transmitting light by adjusting the arrangement of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer.

일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하며, 각 화소는 박막트랜지스터와 화소전극 및 공통전극을 포함한다. 각 화소의 화소전극 및 공통전극에 전압을 각각 인가함으로써, 화소전극 및 공통전극 사이에 전기장이 생성되고, 생성된 전기장에 의하여 액정층의 액정분자가 재배열됨으로써, 액정층의 투과율이 변화된다. 따라서, 액정표시장치의 화소전극 및 공통전극에 인가되는 전압을 제어함으로써, 영상신호에 대응되는 값을 갖도록 각 화소의 액정층의 투과율을 조절할 수 있으며, 그 결과 액정표시장치는 영상을 표시한다. In general, a liquid crystal display device includes a plurality of pixels arranged in a matrix, and each pixel includes a thin film transistor, a pixel electrode, and a common electrode. By applying voltages to the pixel electrodes and the common electrode of each pixel, an electric field is generated between the pixel electrode and the common electrode, and the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are rearranged by the generated electric field, thereby changing the transmittance of the liquid crystal layer. Therefore, by controlling the voltages applied to the pixel electrodes and the common electrode of the liquid crystal display device, the transmittance of the liquid crystal layer of each pixel can be adjusted so as to have a value corresponding to the video signal, and as a result, the liquid crystal display device displays an image.

이러한 액정표시장치는 자체 발광소자가 아니므로 별도로 빛을 공급해야 한다. 따라서, 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정패널과, 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함한다. Since the liquid crystal display device is not a self-luminous device, it needs to supply light separately. Therefore, the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel for displaying an image and a backlight unit for supplying light to the liquid crystal panel.

백라이트 유닛은 광원(light source)을 포함하는데, 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp: CCFL)나 외부전극형광램프(external electrode fluorescent lamp: EEFL) 같은 형광램프가 백라이트 유닛의 광원으로 사용되어 왔다.BACKGROUND ART A backlight unit includes a light source, and a fluorescent lamp such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or an external electrode fluorescent lamp (EEFL) has been used as a light source of a backlight unit.

백라이트 유닛은 램프로부터 출사된 빛의 경로에 따라 직하형(direct type)과 측면형(edge type)으로 나눌 수 있다. 직하형 백라이트 유닛은, 다수의 램프를 액정패널 하부에 배치함으로써 램프로부터 출사되는 빛을 직접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다. 측면형 백라이트 유닛은 액정패널 하부에는 도광판을 배치하고 램프를 도광판의 적어도 일측면에 배치함으로써, 도광판에서의 굴절 및 반사를 이용하여 램프로부터 출사되는 빛을 간접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다.The backlight unit can be divided into a direct type and an edge type depending on the path of the light emitted from the lamp. The direct-type backlight unit is a method of directly supplying light emitted from the lamp to the liquid crystal panel by disposing a plurality of lamps under the liquid crystal panel. In the side-type backlight unit, a light guide plate is disposed under the liquid crystal panel, and a lamp is disposed on at least one side of the light guide plate, so that light emitted from the lamp is indirectly supplied to the liquid crystal panel by using refraction and reflection at the light guide plate.

최근, 액정표시장치가 텔레비전 등과 같이 대형화면을 가지는 표시장치에 널리 적용되고 있는데, 직하형 백라이트 유닛이 측면형 백라이트 유닛에 비해 대면적 액정표시장치에 적합하여 널리 이용되고 있다. Recently, a liquid crystal display device is widely applied to a display device having a large screen such as a television, and a direct type backlight unit is widely used in a large area liquid crystal display device compared to a side type backlight unit.

한편, 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp: CCFL)나 외부전극형광램프(external electrode fluorescent lamp: EEFL) 같은 형광램프가 백라이트 유닛의 광원으로 사용되어 왔으나, 액정표시장치의 박형화, 경량화 추세에 따라 백라이트 유닛의 광원도 소비전력, 무게, 휘도 등에서 장점을 갖는 발광다이오드(light emitting diode: LED) 램프가 형광램프를 대체하고 있다.On the other hand, fluorescent lamps such as cold cathode fluorescent lamps (CCFLs) and external electrode fluorescent lamps (EEFLs) have been used as light sources for backlight units. Light emitting diode (LED) lamps, which have advantages in power consumption, weight, brightness, and the like, also replace fluorescent lamps.

도 1은 종래의 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display module including a conventional direct type backlight unit.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치 모듈은 영상을 표시하는 액정패널(10)과 빛을 공급하는 백라이트 유닛(20)을 포함한다. As shown in FIG. 1, a conventional liquid crystal display module includes a liquid crystal panel 10 displaying an image and a backlight unit 20 supplying light.

액정패널(10)은 하부기판(12)과 상부기판(14)을 포함하고, 두 기판(12, 14) 사이에는 액정층(도시하지 않음)이 위치한다. The liquid crystal panel 10 includes a lower substrate 12 and an upper substrate 14, and a liquid crystal layer (not shown) is positioned between the two substrates 12 and 14.

액정패널(10) 하부에는 백라이트 유닛(20)이 위치하며, 백라이트 유닛(20)은 하부로부터 순차적으로 배치된 반사시트(22)와 다수의 발광다이오드 램프(24) 그리고 다수의 광학시트들(26)을 포함한다. The backlight unit 20 is positioned under the liquid crystal panel 10, and the backlight unit 20 includes a reflective sheet 22, a plurality of light emitting diode lamps 24, and a plurality of optical sheets 26 sequentially disposed from the bottom. ).

액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)과 탑커버(40) 그리고 버텀커버(50)를 통해 모듈화된다. 보다 상세하게는, 서포트메인(30)이 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)의 측면을 둘러싸고 있으며, 액정패널(10) 전면의 탑커버(40) 및 백라이트 유닛(20) 배면의 버텀커버(50)가 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다. The liquid crystal panel 10 and the backlight unit 20 are modularized through the support main 30, the top cover 40, and the bottom cover 50. More specifically, the support main 30 surrounds the side surfaces of the liquid crystal panel 10 and the backlight unit 20, and the top cover 40 and the bottom cover on the back of the backlight unit 20 on the front of the liquid crystal panel 10. 50 is coupled and integrated through the support main 30.

따라서, 각각의 발광다이오드 램프(24)로부터 출사된 빛은 광학시트들(26)을 지나면서 면광원의 형태로 액정패널(10)에 전달되고 액정패널(10)은 액정분자의 배열을 변화시켜 빛을 선택적으로 투과시킴으로써 영상을 표시한다. Accordingly, the light emitted from each light emitting diode lamp 24 passes through the optical sheets 26 to the liquid crystal panel 10 in the form of a surface light source, and the liquid crystal panel 10 changes the arrangement of liquid crystal molecules. The image is displayed by selectively transmitting light.

그런데, 이러한 종래의 직하형 백라이트 유닛에서는, 발광다이오드 램프(24)에 의한 핫 스팟(hot spot)이 발생할 수 있으며, 이에 따라 표시화면에서 얼룩이 인지되는 램프 무라(lamp mura)가 나타난다. 핫 스팟을 방지하기 위해, 발광다이오드 램프(24)와 광학시트들(26) 사이에 일정한 간격(D)을 유지하여야 하며, 이러한 간격(D)은 광학적 갭(optical gap)으로 일컬어진다. 광학적 갭(D)은 액정표시장치 모듈의 두께에 영향을 미치므로, 광학적 갭(D)을 작게 하여 액정표시장치 모듈의 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다. However, in such a conventional direct type backlight unit, a hot spot may be generated by the light emitting diode lamp 24, and thus a lamp mura in which stains are recognized on the display screen appears. In order to prevent hot spots, a constant distance D must be maintained between the light emitting diode lamp 24 and the optical sheets 26, which is referred to as an optical gap. Since the optical gap D affects the thickness of the liquid crystal display module, it is preferable to make the optical gap D small to make the thickness of the liquid crystal display module thin.

한편, 발광다이오드 램프는 발광다이오드 패키지(LED package)를 포함하는데, 발광다이오드 패키지는 내부에 개별 소자인 발광다이오드 칩(LED chip)을 실장하고, 발광다이오드 칩에 리드(lead)를 연결하여 인쇄회로기판에 부착 가능하도록 제작된다. On the other hand, the light emitting diode lamp includes a light emitting diode package (LED package), the light emitting diode package is mounted therein a light emitting diode chip (LED chip) as a separate element therein, and a printed circuit by connecting a lead to the light emitting diode chip It is manufactured to be attachable to a board | substrate.

그런데, 이러한 발광다이오드 패키지는 형광램프와 다른 광특성을 가진다. 보다 상세하게는, 형광램프는 옆으로 퍼지는 배트윙(Batwing) 배광형태(light distribution shape)를 가지는 반면, 발광다이오드 패키지는 둥근 형태의 람베르시안(Lambertian) 배광형태를 가진다. However, such a light emitting diode package has an optical characteristic different from that of a fluorescent lamp. More specifically, the fluorescent lamp has a Batwing light distribution shape that spreads laterally, while the light emitting diode package has a Lambertian light distribution having a round shape.

따라서, 람베르시안 배광형태를 가지는 발광다이오드 패키지에 렌즈와 같은 광학부품을 설치하여 광원을 확산시킴으로써 평면광원으로 만드는 방법이 제안되었다.Therefore, a method of making a planar light source by distributing a light source by installing an optical component such as a lens in a light emitting diode package having a Lambertian light distribution type has been proposed.

도 2a와 도 2b는 종래의 렌즈를 포함하는 발광다이오드 램프의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 2A and 2B schematically illustrate a structure of a light emitting diode lamp including a conventional lens.

도 2a에 도시한 바와 같이, 일측에 리드(66)를 갖는 발광다이오드 패키지(62) 위에 렌즈(64)를 형성하거나, 도 2b에 도시한 바와 같이, 반사판(76) 위에 발광다이오드 패키지(72)를 배치하고, 별도의 렌즈(74)를 발광다이오드 패키지(72)와 얼라인(align)하는 구조가 사용되고 있다. As shown in FIG. 2A, the lens 64 is formed on the light emitting diode package 62 having the lead 66 on one side, or as shown in FIG. 2B, the light emitting diode package 72 is disposed on the reflecting plate 76. And a structure in which the separate lens 74 is aligned with the light emitting diode package 72.

이러한 렌즈(64, 74)는 발광다이오드 패키지(62, 72)로부터 출사된 빛의 지향각이 넓어지도록 함으로써 화면의 균일성을 좋게 한다.The lenses 64 and 74 improve the uniformity of the screen by widening the directing angles of the light emitted from the light emitting diode packages 62 and 72.

그러나, 도 2a의 구조의 경우, 지향각을 140도 이상 증가시킬 수 없으며, 렌즈 형성 공정이 추가되어 작업시간 및 사용원자재를 증가시켜, 발광다이오드 램프의 제조 비용이 상승하게 한다. However, in the case of the structure of FIG. 2A, the directivity angle cannot be increased by more than 140 degrees, and a lens forming process is added to increase work time and raw materials, thereby increasing the manufacturing cost of the light emitting diode lamp.

한편, 도 2b의 구조의 경우, 발광다이오드 패키지 이후 공정에서 렌즈를 얼라인하는 공정과 렌즈 및 반사판과 같은 재료가 추가되어, 추가 장비의 설치가 필요하고 발광다이오드 램프의 제조 비용이 상승하며, 발광다이오드 패키지의 크기에 맞게 렌즈 크기가 결정되므로 발광다이오드 패키지의 크기를 변경할 수 없는 단점이 있다.
On the other hand, in the structure of Figure 2b, the process of aligning the lens in the process after the light emitting diode package and materials such as lenses and reflectors are added, which requires the installation of additional equipment and increases the manufacturing cost of the light emitting diode lamp, Since the lens size is determined according to the size of the diode package, the size of the light emitting diode package cannot be changed.

앞서 언급한 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 무라가 개선되고 비용이 절감되며 박형의 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 모듈을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a thin backlight unit and a liquid crystal display module including the same, which have improved Mura and reduced cost.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 백라이트 유닛은 발광다이오드 인쇄회로기판 상에 위치하는 다수의 발광다이오드 패키지를 포함하는 발광다이오드 어셈블리와; 상기 발광다이오드 어셈블리 상부에 위치하며, 하면에 상기 다수의 발광다이오드 패키지에 각각 대응하는 다수의 원뿔 모양의 홈을 가지는 확산판과; 상기 확산판 상부에 위치하는 다수의 광학시트를 포함한다.In order to achieve the above object, the backlight unit of the present invention includes a light emitting diode assembly including a plurality of light emitting diode packages located on the light emitting diode printed circuit board; A diffusion plate positioned on the light emitting diode assembly and having a plurality of conical grooves on a lower surface thereof respectively corresponding to the plurality of light emitting diode packages; It includes a plurality of optical sheets positioned on the diffusion plate.

상기 확산판의 하면은 상기 발광다이오드 인쇄회로기판의 상면과 접촉한다.The bottom surface of the diffusion plate contacts the top surface of the light emitting diode printed circuit board.

상기 다수의 발광다이오드 패키지는 상기 다수의 원뿔 모양의 홈 내에 각각 위치한다.The plurality of light emitting diode packages are respectively located in the plurality of conical grooves.

상기 다수의 원뿔 모양의 홈 각각은 90도 내지 140도의 꼭지각을 가진다.Each of the plurality of conical grooves has a vertex angle of 90 degrees to 140 degrees.

본 발명의 액정표시장치 모듈은 발광다이오드 인쇄회로기판 상에 위치하는 다수의 발광다이오드 패키지를 포함하는 발광다이오드 어셈블리와, 상기 발광다이오드 어셈블리 상부에 위치하며, 하면에 상기 다수의 발광다이오드 패키지에 각각 대응하는 다수의 원뿔 모양의 홈을 가지는 확산판과, 상기 확산판 상부에 위치하는 다수의 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛 상부에 위치하며 화상을 표시하는 액정패널과; 상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛의 측면을 둘러싸는 서포트 메인과; 상기 액정패널 전면의 탑커버; 그리고 상기 백라이트 유닛 배면의 버텀커버를 포함한다.
The liquid crystal display module of the present invention includes a light emitting diode assembly including a plurality of light emitting diode packages disposed on a light emitting diode printed circuit board, and an upper portion of the light emitting diode assembly, the lower surface corresponding to the plurality of light emitting diode packages respectively. A backlight unit including a diffuser plate having a plurality of conical grooves and a plurality of optical sheets positioned on the diffuser plate; A liquid crystal panel positioned above the backlight unit and displaying an image; A support main body surrounding side surfaces of the liquid crystal panel and the backlight unit; A top cover on the front of the liquid crystal panel; And a bottom cover on the back of the backlight unit.

본 발명에서는, 확산판 하면에 원뿔 모양의 홈을 형성하여 발광다이오드 패키지가 홈 내에 위치하고 확산판의 하면이 발광다이오드 인쇄회로기판과 접촉하도록 함으로써, 렌즈 없이 발광다이오드 패키지의 빛을 산란시켜 핫 스팟 및 무라를 방지할 수 있으며, 비용을 줄일 수 있다. In the present invention, by forming a conical groove on the lower surface of the diffuser plate so that the light emitting diode package is located in the groove and the lower surface of the diffuser plate in contact with the light emitting diode printed circuit board, to scatter the light of the light emitting diode package without a lens to hot spot and Mura can be prevented and costs can be reduced.

또한, 확산판의 홈은 다양한 크기의 발광다이오드 패키지에 적용할 수 있으며, 광학적 갭을 줄여 박형의 표시장치를 제공할 수 있다.
In addition, the groove of the diffusion plate may be applied to light emitting diode packages having various sizes, and may provide a thin display device by reducing an optical gap.

도 1은 종래의 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a와 도 2b는 종래의 렌즈를 포함하는 발광다이오드 램프의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 모듈을 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 확산판의 배면 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 A1영역을 확대 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 모듈화된 LED 어셈블리와 확산판을 도시한 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 A2영역을 확대 도시한 도면이다.
도 6a와 도 6b는 본 발명의 비교예1에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 비교예2에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 비교예3에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 10a와 도 10b는 본 발명의 비교예4에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display module including a conventional direct type backlight unit.
2A and 2B schematically illustrate a structure of a light emitting diode lamp including a conventional lens.
3 is an exploded perspective view schematically showing a liquid crystal display module according to an embodiment of the present invention.
4A is a rear perspective view of the diffusion plate according to the exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4B is an enlarged view of a region A1 of FIG. 4A.
5A is a cross-sectional view illustrating a modular LED assembly and a diffusion plate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5B is an enlarged view of region A2 of FIG. 5A.
6A and 6B illustrate simulation results of a backlight unit according to Comparative Example 1 of the present invention.
7A and 7B illustrate simulation results of a backlight unit according to Comparative Example 2 of the present invention.
8A and 8B illustrate simulation results of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
9A and 9B illustrate simulation results of a backlight unit according to Comparative Example 3 of the present invention.
10A and 10B illustrate simulation results of a backlight unit according to Comparative Example 4 of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치 모듈에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a liquid crystal display module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치 모듈을 개략적으로 도시한 분해사시도이다. 3 is an exploded perspective view schematically showing a liquid crystal display module according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치 모듈은 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 서포트 메인(130), 탑커버(140), 그리고 버텀커버(150)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the LCD module of the present invention includes a liquid crystal panel 110, a backlight unit 120, a support main 130, a top cover 140, and a bottom cover 150.

액정패널(110)은 하부의 제1기판(110a)과 상부의 제2기판(110b)을 포함하며, 두 기판(110a, 110b) 사이에는 액정층(도시하지 않음)이 위치한다. The liquid crystal panel 110 includes a lower first substrate 110a and an upper second substrate 110b, and a liquid crystal layer (not shown) is positioned between the two substrates 110a and 110b.

도시하지 않았지만, 제1기판(110a)은 내면에 다수의 게이트 및 데이터 배선을 포함하며, 게이트 및 데이터 배선은 교차하여 다수의 화소영역을 정의한다. 각 화소영역에는 게이트 및 데이터 배선과 연결된 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 위치한다. 이러한 제1기판(110a)은 어레이 기판이라 일컬어진다. Although not shown, the first substrate 110a includes a plurality of gates and data wires on an inner surface thereof, and the gate and data wires cross to define a plurality of pixel areas. Each pixel area includes a thin film transistor and a pixel electrode connected to the gate and the data line. The first substrate 110a is called an array substrate.

또한, 도시하지 않았지만, 제2기판(110b)은 내면에 블랙매트릭스와 컬러필터층 및 공통 전극을 포함한다. 블랙매트릭스는 화소영역에 대응하는 개구부를 가지며, 블랙매트릭스의 개구부에 대응하여 컬러필터층의 적, 녹, 청 컬러필터패턴이 순차적으로 위치한다. 공통 전극이 블랙매트릭스와 컬러필터층을 덮고 있으며, 공통 전극은 화소 전극과 함께 액정 커패시터를 이룬다. 이러한 제2기판(110b)은 컬러필터 기판이라 일컬어진다. In addition, although not shown, the second substrate 110b includes a black matrix, a color filter layer, and a common electrode on an inner surface thereof. The black matrix has openings corresponding to the pixel regions, and the red, green, and blue color filter patterns of the color filter layer are sequentially positioned corresponding to the openings of the black matrix. The common electrode covers the black matrix and the color filter layer, and the common electrode together with the pixel electrode forms a liquid crystal capacitor. The second substrate 110b is called a color filter substrate.

한편, 공통 전극은 화소 전극과 함께 제1기판(110a)의 화소 영역에 형성될 수도 있으며, 이러한 경우, 공통 전극과 화소 전극은 막대 형상 등으로 패턴되어 번갈아 위치할 수도 있다. Meanwhile, the common electrode may be formed in the pixel area of the first substrate 110a together with the pixel electrode, and in this case, the common electrode and the pixel electrode may be alternately positioned by being patterned in a rod shape or the like.

여기서, 제2기판(110b)의 면적이 제1기판(110a)보다 작아, 제1기판(110a)의 인접한 두 가장자리가 부분적으로 노출된다. Here, the area of the second substrate 110b is smaller than that of the first substrate 110a, so that two adjacent edges of the first substrate 110a are partially exposed.

노출된 제1기판(110a)에는 구동집적회로(114)가 위치하며, 구동집적회로(114)는 연성회로기판과 같은 연결부재를 통해 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB, 116)과 연결된다. The driving integrated circuit 114 is positioned on the exposed first substrate 110a, and the driving integrated circuit 114 is connected to a printed circuit board (PCB) 116 through a connecting member such as a flexible circuit board. .

액정패널(110)의 바깥쪽, 즉, 제1기판(110a)의 하부와 제2기판(110b)의 상부에는 제1편광판(도시하지 않음)과 제2편광판(도시하지 않음)이 각각 부착된다. 제1편광판과 제2편광판은 각각의 광투과축에 평행한 선편광만을 투과시키는데, 제1편광판의 광투과축과 제2편광판의 광투과축은 서로 수직하게 배치된다.A first polarizing plate (not shown) and a second polarizing plate (not shown) are attached to the outer side of the liquid crystal panel 110, that is, the lower portion of the first substrate 110a and the upper portion of the second substrate 110b. . The first polarizing plate and the second polarizing plate transmit only linearly polarized light parallel to the respective light transmission axes, wherein the light transmission axis of the first polarizing plate and the light transmission axis of the second polarizing plate are arranged perpendicular to each other.

액정패널(110)의 하부에는 백라이트 유닛(120)이 위치하여, 액정패널(110)에 빛을 공급한다. 백라이트 유닛(120)은 발광다이오드(LED) 어셈블리(122)와, 확산판(124) 및 광학시트들(126)을 포함한다. A backlight unit 120 is disposed under the liquid crystal panel 110 to supply light to the liquid crystal panel 110. The backlight unit 120 includes a light emitting diode (LED) assembly 122, a diffusion plate 124, and optical sheets 126.

LED 어셈블리(122)는 다수의 LED 인쇄회로기판(122a)과 다수의 LED 패키지(122b)를 포함한다. LED 인쇄회로기판(122a)은 다수 개가 버텀커버(150) 상에 나란히 놓이고, 다수의 LED 패키지(122b)가 각각의 LED 인쇄회로기판(122a)의 상면에 장착되는데, LED 인쇄회로기판(122a)의 길이 방향을 따라 일정간격을 가지고 위치한다. 여기서는 하나의 LED 인쇄회로기판(122a)에 LED 패키지(122b)가 한 줄로 배치된 구조를 제시하였으나, LED 패키지(122b)는 하나의 LED 인쇄회로기판(122a)에 두 줄이 배치될 수도 있으며, 모든 LED 패키지(122b)가 하나의 LED 인쇄회로기판(122a) 상에 여러 줄로 배치될 수도 있다. The LED assembly 122 includes a plurality of LED printed circuit boards 122a and a plurality of LED packages 122b. A plurality of LED printed circuit boards 122a are placed side by side on the bottom cover 150, and a plurality of LED packages 122b are mounted on an upper surface of each LED printed circuit board 122a, which is an LED printed circuit board 122a. Position it at regular intervals along the length of). Here, although the LED package 122b is arranged in one line on one LED printed circuit board 122a, the LED package 122b may have two lines on one LED printed circuit board 122a. All of the LED packages 122b may be arranged in a row on one LED printed circuit board 122a.

LED 어셈블리(122) 상부에는 확산판(124)이 위치한다. 확산판(124)은 그 하면에 LED 패키지(122b) 각각에 대응하는 원뿔 모양의 홈(124a)을 가진다.The diffusion plate 124 is positioned on the LED assembly 122. The diffuser plate 124 has a conical groove 124a corresponding to each of the LED packages 122b on its bottom surface.

확산판(124) 상부에는 다수의 광학시트(126)가 위치하는데, 광학시트(126)는 제1 내지 제3광학시트를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 내지 제3광학시트는 확산판(124)으로부터의 빛을 확산 또는 집광하며, 제1광학시트는 광 확산 기능을 갖는 시트이고, 제2 및 제3광학시트는 집광 기능을 갖는 시트일 수 있다. 제1광학시트는 생략될 수도 있다. A plurality of optical sheets 126 are positioned on the diffuser plate 124, and the optical sheets 126 may include first to third optical sheets. Here, the first to third optical sheet is diffused or condensed light from the diffuser plate 124, the first optical sheet is a sheet having a light diffusing function, the second and third optical sheet is a sheet having a light collecting function Can be. The first optical sheet may be omitted.

이어, 백라이트 유닛(120)의 측면을 사각테 형상의 서포트 메인(130)이 둘러싸고 있으며, 액정패널(110)의 가장자리가 서포트 메인(130) 상에 놓인다.A side of the backlight unit 120 is surrounded by a square main support main body 130 and the edge of the liquid crystal panel 110 is placed on the support main 130.

탑커버(140)는 전면과 측면을 포함하여 그 단면이 'ㄱ'자 형태이며, 전면의 중앙에 개구부를 가지고 있어, 액정패널(110)의 전면 가장자리와 측면을 덮고 있다. The top cover 140 includes a front surface and a side, and its cross section has a '-' shape, and has an opening in the center of the front surface, covering the front edge and side of the liquid crystal panel 110.

버텀커버(150)는 백라이트 유닛(120)의 배면에 위치하며, 서포트 메인(130)을 매개로 탑커버(140)와 결합하여 액정표시장치 모듈을 구성한다. The bottom cover 150 is positioned on the rear surface of the backlight unit 120 and is combined with the top cover 140 through the support main 130 to form a liquid crystal display module.

여기서, 탑커버(140)는 케이스 탑이나 탑 케이스 또는 탑 프레임이라 일컬어지기도 하고, 서포트 메인(130)은 메인 서포트나 메인 프레임이라 일컬어지기도 하며, 버텀커버(150)는 커버버텀이나 버텀 케이스 또는 버텀 프레임이라 일컬어지기도 한다.Here, the top cover 140 may also be referred to as a case top, a top case, or a top frame, the support main 130 may also be referred to as a main support or a main frame, and the bottom cover 150 may include a cover bottom, a bottom case, or a bottom. Also called a frame.

본 발명의 확산판에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. The diffusion plate of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 확산판의 배면 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 A1영역을 확대 도시한 도면이다.4A is a rear perspective view of the diffusion plate according to the exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4B is an enlarged view of a region A1 of FIG. 4A.

도 4a와 도 4b에 도시한 바와 같이, 확산판(124)은 하면에 다수의 홈(124a)을 가지며, 각 홈(124a)은 하면에서 상면으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 모양을 가진다. 홈(124a)의 하면 직경은 LED 패키지(도 3의 122b)의 너비보다 커서, 모듈화되었을 때, LED 패키지(도 3의 122b)는 홈(124a) 내에 위치한다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the diffusion plate 124 has a plurality of grooves 124a on a lower surface thereof, and each groove 124a has a conical shape that decreases in diameter from the lower surface to the upper surface. The bottom diameter of the groove 124a is greater than the width of the LED package (122b in FIG. 3), so that when modularized, the LED package (122b in FIG. 3) is located in the groove 124a.

이에 대해 도 5a와 도 5b를 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 모듈화된 LED 어셈블리와 확산판을 도시한 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 A2영역을 확대 도시한 도면이다.5A is a cross-sectional view illustrating a modular LED assembly and a diffusion plate according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5B is an enlarged view of region A2 of FIG. 5A.

도 5a와 도 5b에 도시한 바와 같이, LED 어셈블리(122)는 LED 인쇄회로기판(122a) 상에 실장된 다수의 LED 패키지(122b)를 포함하며, LED 어셈블리(122) 상부에는 LED 패키지(122b)와 대응하여 다수의 홈(124a)을 가지는 확산판(124)이 위치한다.As shown in FIGS. 5A and 5B, the LED assembly 122 includes a plurality of LED packages 122b mounted on the LED printed circuit board 122a, and the LED package 122b is disposed on the LED assembly 122. Diffusion plate 124 having a plurality of grooves (124a) is positioned corresponding to the.

LED 패키지(122b)는 각 홈(124a) 내에 위치하며, 확산판(124)의 하면은 LED 인쇄회로기판(122a)의 상면과 접촉한다. The LED package 122b is located in each groove 124a, and the bottom surface of the diffusion plate 124 is in contact with the top surface of the LED printed circuit board 122a.

이때, 홈(124a)의 꼭지각(θ)는 약 90도 내지 약 140도 범위의 각도를 갖는 것이 바람직하다. At this time, the vertex angle θ of the groove 124a preferably has an angle in the range of about 90 degrees to about 140 degrees.

여기서, 확산판(124)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate: PMMA)로 이루어질 수 있으며, 헤이즈(haze) 특성을 갖도록 처리되어 전반사되는 빛들을 산란시킨다. Here, the diffusion plate 124 may be made of polymethyl methacrylate (PMMA), and may be treated to have haze characteristics to scatter totally reflected light.

도 6a와 도 6b는 본 발명의 비교예1에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이고, 도 7a와 도 7b는 본 발명의 비교예2에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이며, 도 8a와 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면으로, LED 어셈블리로부터 25mm 상부의 위치에서 측정된 결과이다. 여기서, 도 6a와 도 7a 및 도 8a는 X축 및 Y축 방향의 열복사조도(thermal irradiance)를 나타내고, 도 6b와 도 7b 및 도 8b는 Y축 방향의 광 세기 그래프이다. 6A and 6B illustrate simulation results of the backlight unit according to Comparative Example 1 of the present invention, and FIGS. 7A and 7B illustrate simulation results of the backlight unit according to Comparative Example 2 of the present invention. 8A and 8B illustrate simulation results of a backlight unit according to an exemplary embodiment of the present invention, which are measured at a position of 25 mm from an LED assembly. 6A, 7A, and 8A show thermal irradiance in the X-axis and Y-axis directions, and FIGS. 6B, 7B, and 8B are light intensity graphs in the Y-axis direction.

비교예1은 25mm의 광학적 갭을 가지는 경우에 해당하는 것으로, LED 어셈블리로부터 25mm 거리 내에 확산판이나 광학적 시트가 없는 경우이며, 비교예2는 LED 어셈블리로부터 25mm 거리 내에 홈이 없는 확산판을 배치한 경우로, 확산판은 LED 어셈블리 바로 위에 위치한다. Comparative Example 1 corresponds to a case having a 25 mm optical gap, in which there is no diffuser plate or optical sheet within 25 mm distance from the LED assembly, and Comparative Example 2 is provided with a grooveless diffuser plate within 25 mm distance from the LED assembly. In some cases, the diffuser plate is located directly above the LED assembly.

도 6a와 도 6b에 도시한 바와 같이, 비교예1에서는 LED 패키지에 대응하여 핫 스팟이 발생되고, Y축 방향의 광 세기 그래프인 도 6b에 따르면, 핫 스팟이 발생된 영역에 광 피크가 발생되며, 밝고 어두움이 반복되는 무라가 발생되는 것을 알 수 있다. 6A and 6B, in Comparative Example 1, a hot spot is generated corresponding to the LED package, and according to FIG. 6B, which is a light intensity graph in the Y-axis direction, an optical peak is generated in a region where the hot spot is generated. It can be seen that Mura is repeated, the light and dark are repeated.

또한, 도 7a와 도 7b에 도시한 바와 같이, 비교예2에서 LED 어셈블리 상부에 확산판을 배치하더라도, 비교예1과 유사한 결과를 보이며, 여전히 LED 패키지에 대응하여 핫 스팟이 발생되고, 무라가 개선되지 않은 것을 알 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 7A and 7B, even when the diffusion plate is disposed on the LED assembly in Comparative Example 2, the results are similar to those of Comparative Example 1, and hot spots are still generated corresponding to the LED package. It can be seen that no improvement.

반면, 도 8a와 도 8b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 하면에 원뿔 모양의 홈을 가지는 확산판을 사용함으로써, 핫 스팟이 제거되어 광 균일도가 향상되고, 무라가 개선되는 것을 알 수 있다.On the other hand, as shown in Figures 8a and 8b, in the embodiment of the present invention by using a diffuser plate having a conical groove on the lower surface, it is seen that the hot spot is removed to improve light uniformity, Mura improved Can be.

한편, 도 9a와 도 9b는 본 발명의 비교예3에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이고, 도 10a와 도 10b는 본 발명의 비교예4에 따른 백라이트 유닛의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면으로, 도 9a와 10a는 X축 및 Y축 방향의 열복사조도(thermal irradiance)를 나타내며, 도 9b와 도 10b는 Y축 방향의 광 세기 그래프이다. 여기서, 도 9a와 도 9b의 비교예3은 확산판의 하면에 사각기둥 형상의 홈을 포함하는 것으로, 그 단면은 사각형을 이루며, 도 10a와 도 10b의 비교예4는 확산판의 하면에 반구 형상의 홈을 포함하는 것으로, 그 단면은 반원을 이룬다.9A and 9B illustrate simulation results of the backlight unit according to Comparative Example 3 of the present invention, and FIGS. 10A and 10B illustrate simulation results of the backlight unit according to Comparative Example 4 of the present invention. 9A and 10A show thermal irradiance in the X-axis and Y-axis directions, and FIGS. 9B and 10B are graphs of light intensity in the Y-axis direction. Here, Comparative Example 3 of FIGS. 9A and 9B includes a rectangular pillar-shaped groove on the bottom surface of the diffuser plate, the cross section of which forms a rectangle, and Comparative Example 4 of FIGS. 10A and 10B has a hemisphere on the bottom surface of the diffuser plate. Including a groove of the shape, the cross section forms a semicircle.

도 9a와 도 9b에 도시한 바와 같이, 비교예3의 경우 LED 패키지에 대응하여 핫 스팟이 발생되어 광을 분산시키는 효과 없다는 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 9A and 9B, in Comparative Example 3, hot spots are generated in correspondence to the LED package, thereby preventing the light from being dispersed.

또한, 도 10a와 도 10b에 도시한 바와 같이, 비교예4의 경우 비교예3보다는 나으나 여전히 핫 스팟이 발생되어 광을 분산시키는 효과가 미흡하다는 것을 알 수 있다. In addition, as shown in FIGS. 10A and 10B, the comparative example 4 is better than the comparative example 3, but it can be seen that the hot spot is still generated and the effect of dispersing light is insufficient.

이와 같이, 본 발명에서는 하면에 원뿔 모양의 홈을 가지는 확산판을 사용함으로써, 렌즈 없이 LED 패키지의 빛을 산란시켜 핫 스팟 및 무라를 방지할 수 있으며, 비용을 줄일 수 있다. 이때, 확산판의 홈은 다양한 크기의 LED 패키지에 적용할 수 있으며, 광학적 갭을 줄여 박형의 표시장치를 제공할 수 있다. Thus, in the present invention, by using a diffuser plate having a conical groove on the lower surface, it is possible to scatter the light of the LED package without a lens to prevent hot spots and Mura, and to reduce the cost. In this case, the groove of the diffusion plate may be applied to LED packages having various sizes, and the optical gap may be reduced to provide a thin display device.

한편, LED 어셈블리와 확산판 사이에 반사판이나 반사시트를 배치하여 버텀커버 쪽으로 향하는 빛을 액정패널 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 효율을 더 높일 수도 있다.
On the other hand, by placing a reflector or a reflective sheet between the LED assembly and the diffuser plate to reflect the light toward the bottom cover toward the liquid crystal panel may further increase the light efficiency.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

110: 액정패널 110a: 제1기판
110b: 제2기판 112a: 제1편광판
112b: 제2편광판 114: 구동집적회로
116: 인쇄회로기판 120: 백라이트 유닛
122: LED 어셈블리 122a: LED 인쇄회로기판
122b: LED 패키지 124: 확산판
124a: 홈 126: 광학시트
130: 서포트 메인 140: 탑커버
150: 버텀커버110: liquid crystal panel 110a: first substrate
110b: second substrate 112a: first polarizing plate
112b: second polarizing plate 114: driving integrated circuit
116: printed circuit board 120: backlight unit
122: LED assembly 122a: LED printed circuit board
122b: LED package 124: diffuser plate
124a: groove 126: optical sheet
130: support main 140: top cover
150: bottom cover

Claims (5)

발광다이오드 인쇄회로기판 상에 위치하는 다수의 발광다이오드 패키지를 포함하는 발광다이오드 어셈블리와;
상기 발광다이오드 어셈블리 상부에 위치하며, 하면에 상기 다수의 발광다이오드 패키지에 각각 대응하는 다수의 원뿔 모양의 홈을 가지는 확산판과;
상기 확산판 상부에 위치하는 다수의 광학시트
를 포함하는 백라이트 유닛.
A light emitting diode assembly comprising a plurality of light emitting diode packages located on the light emitting diode printed circuit board;
A diffusion plate positioned on the light emitting diode assembly and having a plurality of conical grooves on a lower surface thereof respectively corresponding to the plurality of light emitting diode packages;
A plurality of optical sheets positioned on the diffusion plate
.
제1항에 있어서,
상기 확산판의 하면은 상기 발광다이오드 인쇄회로기판의 상면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
The method of claim 1,
And a bottom surface of the diffusion plate contacts a top surface of the light emitting diode printed circuit board.
제2항에 있어서,
상기 다수의 발광다이오드 패키지는 상기 다수의 원뿔 모양의 홈 내에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
3. The method of claim 2,
The plurality of light emitting diode packages are respectively located in the plurality of conical grooves.
제3항에 있어서,
상기 다수의 원뿔 모양의 홈 각각은 90도 내지 140도의 꼭지각을 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
The method of claim 3,
Each of the plurality of conical grooves has a vertex angle of 90 degrees to 140 degrees.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 백라이트 유닛과;
상기 백라이트 유닛 상부에 위치하며 화상을 표시하는 액정패널과;
상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛의 측면을 둘러싸는 서포트 메인과;
상기 액정패널 전면의 탑커버; 그리고
상기 백라이트 유닛 배면의 버텀커버
를 포함하는 액정표시장치 모듈.
A backlight unit according to any one of claims 1 to 4;
A liquid crystal panel positioned above the backlight unit and displaying an image;
A support main body surrounding side surfaces of the liquid crystal panel and the backlight unit;
A top cover on the front of the liquid crystal panel; And
Bottom cover on the back of the backlight unit
And a liquid crystal display module.
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