KR20150038787A - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 백라이트 유닛은, 상면이 개구된 바텀커버; 상기 바텀커버 상에 발광다이오드들이 실장된 복수개의 인쇄회로기판; 및 상기 복수개의 인쇄회로기판 상부에 배치된 확산판을 포함하고, 상기 복수개의 인쇄회로기판 중 적어도 하나 이상에는 제1 휘도조절수단이 형성되어 있고, 상기 제1 휘도조절수단은 상기 인쇄회로기판의 양측 가장자리에 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 발광다이오드들이 실장되는 인쇄회로기판의 구조를 변경하여, 액정표시장치의 모서리 영역에서 발생하는 휘도 불균일을 개선한 효과가 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{LIGHT SOURCE UNIT, BACKLGIHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE THE SAME}

본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정표시장치의 휘도 불균일 현상을 개선한 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 경량화, 박형화, 저소비 전력 구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이에 따라 액정표시장치는 사용자의 요구에 부응하여 대면적화, 박형화, 저소비전력화의 방향으로 진행되고 있다.

일반적으로 액정표시장치는 박막 트랜지스터를 포함하여 게이트 라인, 데이터 라인, 화소전극 등의 패턴이 형성되는 하부기판과, 블랙 매트릭스 및 컬러필터 등의 패턴이 형성되는 상부기판이 액정층을 사이에 두고 합착된 액정표시패널을 포함한다.

상기 액정표시장치는 CRT(Cathode Ray Tube)와는 달리 스스로 빛을 내는 표시장치가 아니므로, 액정표시패널의 배면에는 화상을 시각적으로 표현하기 위해 광을 제공하는 별도의 광원을 포함한 백라이트 유닛(Backlight Unit)이 구비된다.

상기 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.

에지방식 백라이트 유닛은 측면에 배치된 광원으로부터의 출사되는 광을 도광판을 통하여 면광으로 변환하고, 변환된 면광을 액정표시패널에 제공하는 구조를 가진다.

직하방식 백라이트 유닛은 액정표시패널의 하부에 복수의 광원이 배치되어 상기 액정표시패널의 직하에서 광을 제공하는 구조를 가진다.

도 1은 종래 기술에 따른 직하방식 액정표시장치의 구조를 도시한 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(10) 하부에 배치된 바텀커버(20)의 내측에는 복수개의 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode, 50)와, 발광다이오드들이 실장된 인쇄회로기판(30)을 포함하는 광원부들이 일방향으로 배열되어 있다.

일반적인 직하방식 백라이트 유닛은 액정표시패널(10)의 직하에 다수의 발광 다이오드(LED)를 배열시키는 구조를 가지는데, 상기 발광 다이오드(LED)가 배치된 영역과 배치되지 않은 영역 간에 휘도 차가 발생하는 문제가 있었다. 또한, 바 타입(Bar Type) 구조로 형성된 인쇄회로기판의 물리적 제약으로 액정표시패널의 모서리 영역까지 발광다이오드를 위치시키기 어려움이 있다.

도 2는 종래 직하방식 액정표시장치에서 휘도 불균일 현상이 발생하는 도면으로서, 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 4 모서리 영역(D1, D2, D3, D4)에서 휘도가 급격히 저하되는 암부가 발생되는 것을 볼 수 있다.

이러한, 문제를 해결하기 위해서는 액정표시패널(10)의 모서리 영역과 대응되는 영역에 다수개의 발광다이오드들을 배치해야 하거나, 높은 휘도를 갖는 발광 다이오드들을 사용하여야 하는데, 모두 제조 비용이 높아지는 단점이 있다.

본 발명은, 발광다이오드들이 실장되는 인쇄회로기판의 구조를 변경하여, 액정표시장치의 모서리 영역에서 발생하는 휘도 불균일을 개선한 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 액정표시장치의 휘도 저하 발생 영역과 대응되는 발광다이오드가 실장된 인쇄회로기판의 일부 영역에 휘도조절수단을 형성하여, 균일한 휘도 특성을 구현한 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 백라이트 유닛은, 상면이 개구된 바텀커버; 상기 바텀커버 상에 발광다이오드들이 실장된 복수개의 인쇄회로기판; 및 상기 복수개의 인쇄회로기판 상부에 배치된 확산판을 포함하고, 상기 복수개의 인쇄회로기판 중 적어도 하나 이상에는 제1 휘도조절수단이 형성되어 있고, 상기 제1 휘도조절수단은 상기 인쇄회로기판의 양측 가장자리에 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 액정표시장치는, 화상을 디스플레이하는 액정표시패널; 및 상기 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 상면이 개구된 바텀커버; 상기 바텀커버 상에 발광다이오드들이 실장된 복수개의 인쇄회로기판; 및 상기 복수개의 인쇄회로기판 상부에 배치된 확산판을 포함하고, 상기 복수개의 인쇄회로기판 중 적어도 하나 이상에는 제1 휘도조절수단이 형성되어 있고, 상기 제1 휘도조절수단은 상기 인쇄회로기판의 양측 가장자리에 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 발광다이오드들이 실장되는 인쇄회로기판의 구조를 변경하여, 액정표시장치의 모서리 영역에서 발생하는 휘도 불균일을 개선한 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 액정표시장치의 휘도 저하 발생 영역과 대응되는 발광다이오드가 실장된 인쇄회로기판의 일부 영역에 휘도조절수단을 형성하여, 균일한 휘도 특성을 구현한 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 직하방식 액정표시장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 종래 직하방식 액정표시장치에서 휘도 불균일 현상이 발생하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 직하방식 액정표시장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 광원부 구조를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 직하방식 액정표시장치의 구조를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 직하방식 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 하부에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)과, 상기 액정표시패널(110)의 하부 가장자리 둘레를 지지하는 패널 가이드(100)를 포함한다.

액정표시패널(110)은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터 기판 및 컬러필터 기판, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함한다.

도면에는 상세히 도시되지 않았지만, 상기 박막 트랜지스터 기판 및 컬러필터 기판을 상세히 설명하면, 상기 박막 트랜지스터 기판은 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차하여 화소를 정의하고, 각각의 교차영역마다 박막 트랜지스터(TFT : thin film transistor)가 구비되어 각각의 픽셀에 실장된 화소전극과 일대일 대응되어 연결된다. 상기 컬러필터 기판은 각 픽셀에 대응되는 R, G, B 컬러의 컬러필터, 이들 각각을 테두리 하며 게이트 라인과 데이터 라인 및 박막 트랜지스터 등을 가리는 블랙 매트릭스를 포함한다.

상기 액정표시패널(110)의 가장자리에는 게이트 라인으로 구동신호를 공급하는 게이트 구동부(112)가 구비되고, 데이터 라인으로 구동신호를 공급하는 데이터 구동부(113)가 구비된다. 상기 게이트 구동부(112)는 별도의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)에 구성되지 않고, 박막 트랜지스터 기판상에 형성될 수도 있다.

상기 게이트 및 데이터 구동부(112, 113)는 COF(Chip on film)에 의해 액정표시패널(110)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.

상기 액정표시패널(110)의 하부에 배치된 백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 바텀커버(180)와, 상기 바텀커버(180) 상에 일정한 간격을 두고 배치된 제1 내지 제3 인쇄회로기판들(150a, 150b, 150c)과, 상기 제1 내지 제3 인쇄회로기판들(150a, 150b, 150c) 각각에 실장된 복수의 발광 다이오드(LED: 160)와, 상기 제1 내지 제3 인쇄회로기판들(150a, 150b, 150c)과 바텀커버(180)의 내측 바닥면 사이에 배치된 반사시트(170)와, 상기 발광 다이오드(160) 상에 배치되어 광을 확산시키는 확산 플레이트(131)와, 상기 확산 플레이트(131) 상에 배치된 광학시트들(130)을 포함한다.

상기 광학시트들(130)은 확산 시트, 집광 시트 및 보호 시트를 포함한다. 여기서, 상기 광학 시트들(130)은 한 장의 확산 시트와 두 장의 집광 시트로 구성될 수도 있고, 두 장의 확산 시트와 한 장의 집광 시트로 구성될 수도 있다.

상기 발광 다이오드(160)는 수직으로 진행하는 광을 외측 방향으로 굴절시키는 광 굴절부(예를 들어, 렌즈:미도시)를 포함한다.

또한, 본 발명의 제1 및 제3 인쇄회로기판(150a, 150c)들은 상기 액정표시패널(110)의 모서리들과 각각 대응되는 영역에 휘도조절수단이 형성되어 있고, 상기 휘도조절수단은 인쇄회로기판이 소정 각도로 절곡된 절곡부(X1,X2, Y1, Y2: 절곡 구조)로 형성된다.

즉, 상기 제1 인쇄회로기판(150a)의 양측 가장자리에 형성된 휘도조절수단은 상기 액정표시패널(110)의 일측면의 양측 가장자리(모서리)와 대응되고, 구조적으로 제1 인쇄회로기판(150a)이 소정 각도 구부러진 구조(X1, X2)로 형성된다.

마찬가지로, 상기 제3 인쇄회로기판(150c)의 양측 가장자리에 형성된 휘도조절수단도 액정표시패널(110)의 타측면의 양측 가장자리(모서리)와 대응되고, 구조적으로 제3 인쇄회로기판(150c)이 소정 각도 구부러진 절곡구조(Y1, Y2)로 형성된다.

상기 제1 인쇄회로기판(150a) 및 제3 인쇄회로기판(150c)에 형성된 휘도조절수단들(X1, X2, Y1, Y2)에는 적어도 하나 이상의 발광다이오드(LED)가 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 액정표시장치의 모서리 영역에서 발생되는 휘도 저하를 개선하기 위한 것이기 때문에 액정표시패널의 일측면과 타측면 모서리와 인접한 제1 및 제3 인쇄회로기판(150a, 150c)에 상기 휘도조절수단을 형성한다.

이와 같이, 본 발명에서는 직하방식 백라이트에서 발광다이오드들이 실장된 인쇄회로기판에 절곡구조의 휘도조절수단을 형성하여, 액정표시패널의 모서리 영역에서 발생되는 휘도 불균일 현상을 개선하였다.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 직하방식 백라이트 유닛의 광원부 구조를 도시한 도면이다.

도 3과 함께, 도 4 내지 도 9를 참조하면, 도 4의 실시예에서는 제1 내지 제3 인쇄회로기판들(PCB1, PCB2, PCB3) 중 액정표시패널(110)의 일측면과 대응되는 모서리 영역의 휘도 저하를 개선하기 위해 제1 인쇄회로기판(PCB1)의 양측 가장자리에만 휘도조절수단을 형성하였다. 상기 휘도조절수단은 도 3에서 도시한 절곡 구조와 동일한 형태(A1, A2)로 형성하였다.

도 5에서는 도 4의 제1 인쇄회로기판(PCB1)과 대향하는 액정표시패널(1100의 타측면에 인접한 제3 인쇄회로기판(PCB3)에 휘도조절수단인 절곡구조(B1, B2)를 형성하였다.

상기 휘도조절수단들(A1, A2, B1, B2)에는 적어도 하나 이상의 발광다이도드(LED)가 배치된다.

또한, 도 6에서는 도 3의 인쇄회로기판의 구조와 동일한 구조를 갖되, 액정표시패널의 일측면과 타측면의 중앙 영역과 대응되는 상기 제1 및 제3 인쇄회로기판(PCB1, PCB3)의 중앙에 제2 휘도조절수단(M1, M2)을 추가로 형성하였다. 상기 제2 휘도조절수단(M1, M2)은 톱니산 형태로 형성될 수 있고, 톱니산의 꼭짓점 영역에는 발광다이오드(LED)를 배치하여 액정표시패널의 일측면과 타측면의 중앙의 휘도 저하를 개선하였다.

도 7에서는 도 3에서 설명한 인쇄회로기판의 휘도조절수단의 위치에 도3과 달리 원형(ROUND TYPE) 구조의 휘도조절수단(E1, E2, E3, E4)을 형성하였고, 원형 구조의 휘도조절수단에는 적어도 하나 이상의 발광다이오드(LED)가 배치된다. 도 7의 실시예는 보다 넓은 액정표시패널(110)의 모서리 영역에 대한 휘도 개선을 할 수 있다.

도 8의 실시예에서는 도 3에서 설명한 인쇄회로기판의 휘도조절수단의 위치에 다수개의 가지부들(F1, F2, F3, F4)을 형성하고, 각각의 가지부에는 적어도 하나 이상의 발광다이오드(LED)를 형성하였다.

도 9의 실시예에서는 제1 인쇄회로기판(PCB1)의 몸체부(S1)를 톱니산 구조로 형성하고, 양측 가장자리 영역에 휘도조절수단을 형성하되, 휘도조절수단의 구조는 도 7에서 설명한 원형 구조(S2)로 형성하였다.

상기 제1 인쇄회로기판(PCB1)과 마주하는 제2 인쇄회로기판(PCB2)은 몸체부(P1)를 바(Bar) 구조로 형성하고, 양측 가장자리의 휘도 조절수단을 도 7에서 설명한 원형 구조(P2)로 형성하였다.

도 9와 같은 구조는 인쇄회로기판의 개수를 줄일 수 있고, 아울러 액정표시장치의 모서리 영역에서 발생되는 휘도 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이와 같이, 본 발명은 발광다이오드들이 실장되는 인쇄회로기판의 구조를 변경하여, 액정표시장치의 모서리 영역에서 발생하는 휘도 불균일을 개선한 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 액정표시장치의 휘도 저하 발생 영역과 대응되는 발광다이오드가 실장된 인쇄회로기판의 일부 영역에 휘도조절수단을 형성하여, 균일한 휘도 특성을 구현한 효과가 있다.

111: 액정표시패널 120: 백라이트 유닛
100: 패널 가이드(100) 150a: 제1 인쇄회로기판
150b: 제2 인쇄회로기판 150c: 제3 인쇄회로기판
160: 발광 다이오드(LED) 180: 바텀커버
170: 반사시트 131: 확산 플레이트

Claims (14)

1. 상면이 개구된 바텀커버;
   상기 바텀커버 상에 발광다이오드들이 실장된 복수개의 인쇄회로기판; 및
   상기 복수개의 인쇄회로기판 상부에 배치된 확산판을 포함하고,
   상기 복수개의 인쇄회로기판 중 적어도 하나 이상에는 제1 휘도조절수단이 형성되어 있고,
   상기 제1 휘도조절수단은 상기 인쇄회로기판의 양측 가장자리에 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단은 인쇄회로기판이 소정의 각도로 절곡된 구조인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단은 인쇄회로기판이 원형 구조로 절곡된 구조인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단은 인쇄회로기판이 다수개의 가지부 형태로 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단에는 적어도 하나 이상의 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단이 형성된 인쇄회로기판의 중앙에는 톱니산 구조의 제2 휘도조절수단이 더 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 제2 휘도조절수단의 톱니산의 꼭짓점에는 발광다이오드가 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
8. 화상을 디스플레이하는 액정표시패널; 및
   상기 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고,
   상기 백라이트 유닛은,
   상면이 개구된 바텀커버;
   상기 바텀커버 상에 발광다이오드들이 실장된 복수개의 인쇄회로기판; 및
   상기 복수개의 인쇄회로기판 상부에 배치된 확산판을 포함하고,
   상기 복수개의 인쇄회로기판 중 적어도 하나 이상에는 제1 휘도조절수단이 형성되어 있고,
   상기 제1 휘도조절수단은 상기 인쇄회로기판의 양측 가장자리에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단은 인쇄회로기판이 소정의 각도로 절곡된 절곡 구조인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
10. 제8항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단은 인쇄회로기판이 원형 구조로 절곡된 구조인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
    
11. 제8항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단은 인쇄회로기판이 다수개의 가지부 형태로 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
    
12. 제8항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단에는 적어도 하나 이상의 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
    
13. 제8항에 있어서, 상기 제1 휘도조절수단이 형성된 인쇄회로기판의 중앙에는 톱니산 구조의 제2 휘도조절수단이 더 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
    
14. 제13항에 있어서, 상기 제2 휘도조절수단의 톱니산의 꼭짓점에는 발광다이오드가 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
    
    

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