KR20160000500A - 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치 - Google Patents

백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160000500A
KR20160000500A KR1020140077178A KR20140077178A KR20160000500A KR 20160000500 A KR20160000500 A KR 20160000500A KR 1020140077178 A KR1020140077178 A KR 1020140077178A KR 20140077178 A KR20140077178 A KR 20140077178A KR 20160000500 A KR20160000500 A KR 20160000500A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fixing frame
frame
fixing
bottom case
light source
Prior art date
Application number
KR1020140077178A
Other languages
English (en)
Inventor
채재현
박영민
손명석
Original Assignee
삼성디스플레이 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 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020140077178A priority Critical patent/KR20160000500A/ko
Priority to US14/610,471 priority patent/US9733423B2/en
Publication of KR20160000500A publication Critical patent/KR20160000500A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086—Positioning aspects
    • G02B6/009—Positioning aspects of the light source in the package
    • 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
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0085—Means for removing heat created by the light source from the package
    • 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
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133608—Direct backlight including particular frames or supporting means
    • 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
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0083—Details of electrical connections of light sources to drivers, circuit boards, or the like
    • 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
    • G02F1/133628—Illuminating devices with cooling means

Abstract

광원; 상기 광원이 배치된 회로기판; 상기 광원으로부터 방출된 광을 일면으로 입사받아 타면으로 출사하는 도광판; 상기 도광판을 수용하는 바텀 케이스; 및 상기 바텀 케이스와 결합되고 상기 회로기판을 고정시키는 고정 프레임;을 포함하고, 상기 고정 프레임은, 상기 회로기판이 배치되는 제1 고정 프레임; 및 상기 제1 고정 프레임과 연결되며, 상기 바텀 케이스의 바닥면에 배치된 제2 고정 프레임;을 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공한다.

Description

백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치{Back-light assembly and display device having the same}
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 방열 성능이 향상된 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display : FPD) 중 하나로서, 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
수동 발광 장치인 표시 장치는 화면을 표시하는 표시 패널 및 표시 패널에 빛을 공급하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 백라이트 어셈블리는 광원의 위치에 따라 직하형(direct type), 에지형(edge type) 및 코너형(coner type)으로 구분된다.
한편, 광원에서 발생하는 열을 방열시키는 백라이트 어셈블리의 방열 구조는 백라이트 어셈블리의 성능 저하를 방지하는 매우 중요한 요소이다.
특히, 단수 또는 소수의 광원이 도광판의 코너에 배치되는 코너형(Corner Type) 백라이트 구조나 복수의 광원이 도광판의 측면에 일렬로 배치되는 에지형(Edge Type)의 백라이트 구조에 있어서, 광원인 LED에서 발생한 열을 효과적으로 방열시키는 것이 중요하다.
본 발명은 2 개의 분리 구조로 이루어지며 광원의 열을 방출시키는 고정 프레임을 포함하는 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 광원; 상기 광원이 배치된 회로기판; 상기 광원으로부터 방출된 광을 일면으로 입사받아 타면으로 출사하는 도광판; 상기 도광판을 수용하는 바텀 케이스; 및 상기 바텀 케이스와 결합되고 상기 회로기판을 고정시키는 고정 프레임;을 포함하고, 상기 고정 프레임은, 상기 회로기판이 배치되는 제1 고정 프레임; 및 상기 제1 고정 프레임과 연결되며, 상기 바텀 케이스의 바닥면에 배치된 제2 고정 프레임;을 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정 프레임은 상기 회로기판과 접촉하며 상기 광원에서 방출한 열을 방출시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 고정 프레임과 상기 제2 고정 프레임 사이에 개재되는 방열 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방열 부재는 상 변화물질(phase change materials)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 고정 프레임은 상기 바텀 케이스와 상기 회로기판 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 고정프레임은, 베이스부; 및 상기 베이스부 일면의 수직방향으로 돌출된 적어도 하나의 방열판;을 포함할수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방열판은 상기 제2 고정프레임과 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방열판과 상기 제2 고정프레임 사이에 개재되는 방열 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 고정프레임은 상기 도광판과 상기 바텀 케이스 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 고정 프레임은 판 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 고정 프레임은 상기 제1 고정 프레임(510)보다 더 큰 면적을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정 프레임을 상기 바텀 케이스에 고정시키는 고정부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액정 패널; 및 상기 액정 패널이 안착되는 몰드 프레임을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 몰드 프레임과 상기 제1 고정 프레임을 체결하는 제1 고정부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 고정 프레임과 상기 바텀 케이스를 체결하는 제2 고정부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 고정 프레임은 상기 회로기판의 상면, 하면 및 배면 중 적어도 하나의 면과 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정 프레임은 상기 바텀 케이스의 코너부에 배치될 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 백라이트 어셈블리는, 방열부재를 포함하는 고정 프레임을 배치하여 고정 프레임과 회로기판의 결합에 따른 신뢰성과 방열 특성을 개선하고, 분리형 구조로 고정 프레임을 형성하여 공정 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A’선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 바텀 케이스에 수납된 제1 고정 프레임과 제2 고정 프레임의 분해 사시도이다.
도 4는 열 전달물질(TIM)로 이루어진 일반적인 방열부재와 상 변환 물질을 포함하는 방열부재를 비교한 단면도이다.
도 5는 고정 프레임에 따른 방열 효과를 광원과의 거리에 따라 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 A-A’선을 따라 절단한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 명세서 상에는 액정패널(200)을 일 실시예로 설명하나, 이에 한정될 것은 아니다. 액정패널(200) 이외에도 백라이트 어셈블리(400)로부터 빛을 받아 영상을 표시할 수 있는 패널 형태는 모두 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A’선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 바텀 케이스에 수납된 제1 고정 프레임과 제2 고정 프레임의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시장치는 영상을 표시하는 액정패널(200), 액정패널(200)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(400), 액정패널(200)을 감싸는 형태로 구비되는 탑 케이스(100) 및 탑 케이스(100)와 바텀 케이스(440)을 연결하며 액정패널(200)이 안착되는 몰드 프레임(300)을 포함한다.
몰드 프레임(300)은 바텀 케이스(440)와 결합하며, 액정패널(200)을 수납한다. 이러한 몰드 프레임(300)은 액정 패널(200)의 파손을 방지하기 위해, 플라스틱 재질과 같은 유연한 재질로 형성될 수 있다.
탑 케이스(100)는 몰드 프레임(300) 상에 안착된 액정 패널(200)을 덮도록 몰드 프레임(300) 및 바텀 케이스(440)와 결합한다. 탑 케이스(100)의 중앙부에는 액정 패널(200)이 노출되는 개방창이 형성되어 있다.
탑 케이스(100)는 후크 결합 및/또는 나사 결합을 통하여 몰드 프레임(300) 및 바텀 케이스(440)와 체결될 수 있다. 이뿐만 아니라, 탑 케이스(100)와 바텀 케이스(440)의 결합은 다양한 형태로 변형될 수 있다.
백라이트 어셈블리(400)는 광학시트(410), 도광판(420), 반사시트(430), 바텀케이스(440), 광원 유닛(450) 및 고정 프레임(500)을 포함한다.
광원 유닛(450)은 광원(451) 및 광원(451)이 배치된 회로기판(452)을 포함한다. 광원 유닛(450)은 도광판(420)의 모서리부 또는 측면에 배치될 수 있다. 즉, 광원 유닛(450)은 도광판(420)의 모서리부 또는 측면의 입광면 측으로 광을 출사할 수 있다. 광원(451)은 적어도 하나의LED 칩과 LED 칩 상에 도포되어 LED 칩에서 방출된 광을 소정의 파장을 갖는 광으로 변환하는 형광체 및 LED칩과 형광체를 수용하는 패키지를 포함할 수 있다. 회로기판(452)은 예를 들어, 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board) 또는 금속 인쇄회로기판(metal PCB)로 구성된다. 이와 같은 광원 유닛(450)은 표시 패널(110)의 크기, 휘도 균일성 등을 고려하여, 도광판(420)의 한측면, 양측면 또는 네 측면 모두에 형성될 수 있고, 도광판(420)의 모서리부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
광원 유닛(450)은 신속한 방열 및 고정을 위해 고정 프레임(500)에 결합될 수 있다. 광원 유닛(450)을 고정 프레임(500)에 고정하는 방식은 스크류 결합, 후크 결합 등 다양한 방식이 가능할 것이다.
한편, 광원 유닛(450)과 고정 프레임(500)을 후크, 스크류등으로 체결하는 경우 가공 정밀도에 의하여 광원 유닛(460)과 고정 프레임(500)사이에는 10㎛ ~ 200㎛ 정도의 간극이 존재하여 열전달이 원활하게 이루어 지지 않는다.
이에 따라, 광원 유닛(450)에서 발생되는 열을 신속한 전달하기 위해 광원 유닛(450)은 회로 기판(452)과 고정 프레임(500) 사이에 열 전도성이 우수한 방열물질을 개재하여 광원 유닛(450)을 고정 프레임(500)에 고정시킬 수 있다. 방열물질은 열전도성 점착층 또는 그라파이트 시트를 포함하는 것이 바람직하다. 열전도성 점착층에서 사용되는 점착성 고분자 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 당 기술 분야에서 점착제로 사용될 수 있는 수지를 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘계, 아크릴계, 우레탄계 등의 점착성 고분자 수지를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 수지를 사용할 수 있다.
그라파이트 시트는 수직방향의 열전도도보다 수평방향의 열전도도가 큰 열전도이방성을 가지므로 광원 유닛(450)의 LED 칩에서 발생한 열을 신속하게 수평방향으로 전도시켜 광원 유닛(450)의 핫 스폿(hot spot) 현상을 완화시킨다.
도광판(420)은 광원(451)으로부터 방출된 광을 일면으로 입사받아 타면으로 출사한다. 도광판(420)은 광원 유닛(450)으로부터 제공받은 광을 액정패널(200)로 균일하게 공급한다. 도광판(420)은 적어도 일측에 광원 유닛(450)이 배치되며, 바텀 케이스(440)에 수납된다. 도광판(420)은 모따기한 모서리부를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 도광판(420)의 모서리부에 광원(451)의 광이 입사될 수 있다. 도광판(420)은 예를 들어, 액정 패널(200)과 같이 4각형의 판상으로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정될 것은 아니며, LED와 같은 광원(451)을 사용하는 경우, 광원(451)의 위치에 따라 소정의 홈 또는 돌기 등을 포함하는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도광판(420)은 설명의 편의상, 플레이트(plate)로 기술하였으나, 표시 장치의 슬림화를 위해 시트 또는 필름형태로 형성될 수 있다. 즉, 도광판(420)은 광을 가이드하기 위한 플레이트 및 필름을 모두 포함하는 개념으로 기술된다.
도광판(420)은 광이 효율적으로 가이드 될 수 있도록 투광성을 가지는 재료, 예를 들어 PMMA(PolyMethylMethAcrylate)와 같은 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate)와 같은 재료로 이루어질 수 있다.
도광판(420)의 적어도 어느 하나의 면에는 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어 하면에는 가이드 된 광이 상부로 출사될 수 있도록 산란 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
광학 시트(410)는 도광판(420)의 상부에 배치되어 도광판(420)으로부터 전달되는 빛을 확산하고 집광하는 역할을 한다. 광학 시트(410)는 확산 시트, 프리즘 시트, 보호 시트 등을 포함할 수 있다. 확산 시트는 도광판(420)으로부터 입사되는 빛을 분산시켜서 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지할 수 있다. 프리즘 시트는 일면에 삼각 기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있을 수 있고, 확산 시트 상에 배치되어 확산 시트로부터 확산된 빛을 액정 패널(200)에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다. 보호 시트는 프리즘 시트 위에 형성될 수 있고, 프리즘 시트의 표면을 보호하고, 광을 확산시켜서 빛의 분포를 균일하게 할 수 있다.
반사 시트(430)는 도광판(420)과 바텀 케이스(440) 사이에 배치되어, 도광판(420)의 하부로 방출되는 빛을 액정 패널(200)을 향하도록 반사시켜 빛의 효율을 향상시킨다.
반사 시트(430)는, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: PolyEthylene Terephthalate)로 이루어져 반사성을 가질 수 있으며, 그 한쪽 표면은 예를 들어, 티타늄 디옥사이드를 함유하는 확산층으로 코팅될 수 있다.
한편, 반사 시트(430)는 예를 들어 은(Ag)과 같은 금속을 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
바텀 케이스(440)는 바닥부 및 측벽부를 포함한다. 바닥부는 반사시트(430) 및 도광판(420)을 수납하며, 도광판(420)과 평행하다. 측벽부는 바닥부에서 연장되어 절곡된 형태일 수 있다. 바텀 케이스(440)는 예를 들어 스테인레스 스틸과 같은 강성을 가지는 금속 재질 또는 알루미늄 혹은 알루미늄 합금과 같이 방열 특성이 좋은 재질로 이루어질 수 있다. 본 실시예의 바텀 케이스(440)는 표시 장치의 골격을 유지하며, 내부에 수납되는 각종 구성 요소를 보호하게 된다.
고정 프레임(500)은 바텀 케이스(440)와 결합되고 회로기판(451)을 고정시킨다. 고정 프레임(500)은 바텀 케이스(440)의 일측에 배치되어, 광원 유닛(450)에서 발생된 열을 바텀 케이스(440)의 외부로 신속하게 방출시킨다. 이와 같은 고정 프레임(500)은 방열 기능뿐만 아니라, 바텀 케이스(440)와 결합하여, 표시 장치의 골격을 유지하는 기능을 함께 수행할 수 있다.
기존에, 고정 프레임(500)은 일체형으로 제작된다. 일체형으로 고정 프레임(500)을 제작할 경우, 광원(451)이 안착되는 절곡부를 형성하기 위해 판 형태의 프레임을 측면에서 수평방향으로 절단 공정을 진행한다. 즉, 광원(451)이 안착되는 부분을 형성하기 위해 판 형상의 프레임 대부분을 수평방향으로 깎는 절단 공정이 진행된다. 따라서 대량의 스크랩(프레임이 절단되면서 발생한 금속)이 발생하고 공정 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 방열 기능을 수행하면서도 공정 생산성이 높아지는 고정 프레임(500)을 제공한다. 하기에서, 도 2 내지 도 5를 참조하여 고정 프레임(500)을 설명한다.
도 4는 열 전달물질(TIM)로 이루어진 일반적인 방열부재와 상 변환 물질을 포함하는 방열부재를 비교한 단면도이다. 도 5는 고정 프레임에 따른 방열 효과를 광원과의 거리에 따라 나타낸 단면도이다.
고정 프레임(500)은 회로기판(452)이 배치된 제1 고정 프레임(510) 및 제1 고정 프레임(510)과 연결되며 바텀 케이스(440)의 바닥면에 배치된 제2 고정 프레임(520)을 포함한다. 고정 프레임(500)은 회로기판(451)과 접촉하며 광원(451)에서 방출한 열을 방출시킨다. 고정 프레임(500)은 바텀 케이스(440)의 코너부 또는 에지부에 배치된다.
방열 기능을 위해 고정 프레임(500)의 재질은 열 전도가 높은 금속이거나 열전도성을 갖는 파우더, 예를 들어 금속 파우더를 포함하는 폴리머일 수 있다.
한편, 고정 프레임(500)은 고정부재(600)를 통하여 몰드 프레임(300) 및 바텀 케이스(440)에 고정될 수 있다.
제1 고정 프레임(510)은 바텀 케이스(440)와 회로기판(451) 사이에 배치된다. 제1 고정 프레임(510)은 베이스부(511) 및 베이스부 일면의 수직방향으로 돌출된 적어도 하나의 방열판(512)을 포함한다. 제1 고정 프레임(510)은 회로기판(452)의 상면, 하면, 배면 및 측면 중 적어도 하나의 면과 접촉한다. 제1 고정 프레임(510)은 광원(451)에서 방출된 열을 바텀 케이스(440)의 측벽 및 바닥면으로 전달시킨다.
베이스부(511)는 회로기판(452)이 안착되고 바텀 케이스의 측벽 및 바닥면에 고정된다. 방열판(512)은 제2 고정 프레임과 연결된다. 상세하게는, 방열판(512)은 후술할 방열부재(530)를 개재하여 제2 고정 프레임과 연결된다.
제1 고정 프레임(510)은 제1 고정부재(610)를 통하여 몰드 프레임(300)에 체결된다. 예를 들면, 제1 고정 프레임(510)의 베이스부(511) 상단에 홈을 형성한 뒤, 몰드 프레임(300)과 베이스부(511)는 스크류 결합될 수 있다. 이외에도 제1 고정 프레임(510)과 몰드 프레임(300)은 후크 결합 등의 다양한 결합으로 결합될 수 있다. 또한, 제1 고정 프레임(510)은 바텀 케이스(440)에 스크류 결합 또는 후크 결합 등으로 체결될 수 있다.
제2 고정 프레임(520)은 도광판(420)과 바텀 케이스(440) 사이에 배치된다. 제2 고정 프레임(520)은 도 3에 도시된 바와 같이, 판 형상을 가질 수 있다. 제2 고정 프레임(520)은 제1 고정 프레임(510)보다 더 큰 면적을 가지며, 광원(451)에서 방출된 열을 바텀 케이스(440)의 바닥면으로 전달시킨다.
제2 고정 프레임(520)은 제2 고정부재(620)를 통하여 바텀 케이스(440)에 체결된다. 예를 들면, 제2 고정 프레임(520)에 홈을 형성한 뒤, 바텀 케이스(440)과 제2 고정 프레임(520)은 스크류 결합될 수 있다. 이외에도 제2 고정 프레임(520)과 바텀 케이스(440)은 후크 결합 등의 다양한 결합으로 결합될 수 있다.
고정 프레임(500)은 광원 유닛(450)에서 발생되는 열을 신속하게 전달하기 위해 제1 고정 프레임(510)과 제2 고정 프레임(520) 사이에 개재되는 방열 부재(530)를 더 포함한다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 고정 프레임(520)이 제1 고정 프레임(510)에 안착되는 부분에 방열 부재(530)가 배치된다.
도 4를 참조하면, 방열 부재(530)는 상 변화물질(phase change materials)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 방열 부재(530)는 고분자 수지와 열전달 충전재를 포함 한다. 즉, 방열 부재(530)는 기본적으로 재료의 골격을 이루고 접착력 발현을 위한 고분자 수지와 열 전달 특성을 지니는 첨가제 혹은 충전재로 이루어진다.
고분자 수지는 상 변화 물질(phase change materials)로 이루어질 수 있다. 또한, 고분자 수지는 열 가소성 수지 등과 같이 일반적으로 사용되는 접착제 수지에 파라핀과 같은 상 변화물질(Phase Changing material)을 함유하여 열이 가해 질 때 상이 변하여 열 전도성을 향상시킬 수도 있다.
이와 같이 방열 부재(530)에 상 변화물질을 이용하는 이유는 다음과 같다. 우선, 상 변화 물질은 특정한 온도에서 고체에서 액상으로 상변이하면서 많은 열을 흡수하여 온도의 변화폭을 최소화 하는 물질이다.
도 4에 도시된 (a)와 (b)의 경우 상 변화물질이 포함되지 않은 일반적인 열 전달물질(TIM; Thermal interface material)을 사용한 경우이다. 열 전달물질은 일반적으로 열전도성이 높고 접착성이 뛰어난 써멀그리스(thermal grease) 또는 써멀 컴파운드(thermal compound) 등이 쓰이고, 강도에 따라 하드 타입(Hard Type) 또는 소프트 타입(Soft Type)으로 나뉜다.
(a)는 하드 타입의 열 전달물질이 쓰인 경우이고, (b)는 소프트 타입의 열 전달물질이 쓰인 경우이다. 하드 타입의 열 전달물질이나 소프트 타입의 열 전달물질은 두 금속을 서로 부착할 때, 금속의 표면이 매끈하지 않아 도 4에 도시된 바와 같이 에어 갭(Air-gap)이 발생한다. 그러나, 상 변화물질을 이용할 경우, 광원에서 나온 열로 인하여 상 변화물질은 액상으로 상변이하고, 액상으로 상변이된 상 변화물질은 금속 표면간의 에어 갭을 채우게 되므로 열 전달면에서 유리하다. 따라서, 방열 부재(530)는 상 변화물질을 포함하여 제작된다.
한편, 열전달 충전재는 철, 알루미늄, 니켈, 은, 금, 질화알루미늄, 산화아연, 질화붕소, 탄화규소, 질화규소 산화알루미늄, 산화규소(실리카), 수산화알루미늄, 산화마그네슘, 다이아몬드, 탄소섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 등에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다.
하기에서 도 5 및 표 1을 참조하여 본 발명의 고정 프레임(500) 적용에 따른 방열 효과를 설명한다.
측정 위치 1 2 3 4

온도
 일체형 고정 프레임 49.0 43.0 38.9 36.3
분리형 고정 프레임 61.9 40.0 35.7 33.8
분리형 고정 프레임
With 상 변화물질		 52.0 42.3 38.6 34.9
도 5 및 표 1을 참조하면, 고정 프레임(500)의 측정 위치에 따른 온도 변화를 알 수 있다. 도 5에서 측정 위치의 온도는 고온일수록 방열 효과가 더 높음을 의미한다. 높은 온도는 광원(451)에서 방출된 열이 고정 프레임(500)으로 전달이 잘 이루어진 결과이기 때문이다.
도 5의 1은 제1 고정 프레임(511)의 상단부에서 온도를 측정한 경우이다. 2는 광원(451)에서 30mm 떨어진 위치의 제2 고정 프레임(512) 온도를 측정한 경우이다. 3은 광원(451)에서 60mm 떨어진 위치의 제2 고정 프레임(512) 온도를 측정한 경우이다. 4는 광원(451)에서 100mm 떨어진 위치의 제2 고정 프레임(512) 온도를 측정한 경우이다.
앞서 설명한 바와 같이, 일체형 고정 프레임은 공정 생산성이 낮으므로 방열 효과에도 불구하고, 본 발명의 분리형 고정 프레임(500)이 적용된다. 단, 단순히 분리형으로 고정 프레임(500)을 제작할 경우, 표 1에 개시된 바와 같이 분리형 고정 프레임(500)은 일체형 고정 프레임에 비해 2 내지 4에서 낮은 온도를 갖고, 방열효과가 떨어진다. 이는 분리되는 부분에서 열 전달이 지연되기 때문이다.
따라서, 본 발명의 분리형 고정 프레임(500)은 제1 고정 프레임(510)과 제2 고정 프레임(520)의 연결 부분에 방열 부재(530)를 배치하여 연결부분의 열 전달을 높인다. 표 1에 개시된 바와 같이, 방열 부재(530)를 포함하는 분리형 고정 프레임(500)은 일체형 고정 프레임과 동동한 수준의 높은 온도를 갖는다. 즉, 방열 부재(530)를 포함하는 분리형 고정 프레임(500)은 일체형 고정 프레임과 동동한 수준의 방열 효과를 갖는다.
하기에서 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정 프레임(500)을 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 A-A’선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 고정 프레임(500)은 베이스부(511)의 상단에서 절곡되어 연장된 돌출부(513)를 갖는다. 돌출부(513)는 회로기판(452)의 상단에 접촉되어 광원(451)에서 발생한 열을 신속하게 방출시킨다.
이외에도, 고정 프레임(500)은 광원(451)이 배치된 영역을 제외한 회로기판(452)의 표면과 모두 접촉할 수 있다.
이상에서 설명된 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
100 : 탑 케이스 200 : 액정패널
300 : 몰드 프레임 400 : 백라이트 어셈블리
410 : 광학시트 420 : 도광판
430 : 반사 시트 440 : 바텀 케이스
450 : 광원 모듈 451 : 광원
452 : 회로기판 500 : 고정 프레임
510 : 제1 고정 프레임 511 : 베이스부
512 : 방열판 513 : 상단부
520 : 제2 고정 프레임 530 : 방열부재
600 : 고정부재 610 : 제1 고정부재
620 : 제2 고정부재

Claims (17)

  1. 광원;
    상기 광원이 배치된 회로기판;
    상기 광원으로부터 방출된 광을 일면으로 입사받아 타면으로 출사하는 도광판;
    상기 도광판을 수용하는 바텀 케이스; 및
    상기 바텀 케이스와 결합되고 상기 회로기판을 고정시키는 고정 프레임;을 포함하고,
    상기 고정 프레임은,
    상기 회로기판이 배치되는 제1 고정 프레임; 및
    상기 제1 고정 프레임과 연결되며, 상기 바텀 케이스의 바닥면에 배치된 제2 고정 프레임;을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 고정 프레임은 상기 회로기판과 접촉하며 상기 광원에서 방출한 열을 방출시키는 백라이트 어셈블리.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 고정 프레임과 상기 제2 고정 프레임 사이에 개재되는 방열 부재를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 방열 부재는 상 변화물질(phase change materials)을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 고정 프레임은 상기 바텀 케이스와 상기 회로기판 사이에 배치된 백라이트 어셈블리.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 고정프레임은,
    베이스부; 및
    상기 베이스부 일면의 수직방향으로 돌출된 적어도 하나의 방열판;을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 방열판은 상기 제2 고정프레임과 연결된 백라이트 어셈블리.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 방열판과 상기 제2 고정프레임 사이에 개재되는 방열 부재를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 고정프레임은 상기 도광판과 상기 바텀 케이스 사이에 배치된 백라이트 어셈블리.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 고정 프레임은 판 형상을 갖는 백라이트 어셈블리.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 고정 프레임은 상기 제1 고정 프레임보다 더 큰 면적을 갖는 백라이트 어셈블리.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 고정 프레임을 상기 바텀 케이스에 고정시키는 고정부재를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제1 항에 있어서,
    액정 패널; 및
    상기 액정 패널이 안착되는 몰드 프레임을 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 몰드 프레임과 상기 제1 고정 프레임을 체결하는 제1 고정부재를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 고정 프레임과 상기 바텀 케이스를 체결하는 제2 고정부재를 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 고정 프레임은 상기 회로기판의 상면, 하면 및 배면 중 적어도 하나의 면과 접촉하는 백라이트 어셈블리.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 고정 프레임은 상기 바텀 케이스의 코너부에 배치된 백라이트 어셈블리.
KR1020140077178A 2014-06-24 2014-06-24 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치 KR20160000500A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140077178A KR20160000500A (ko) 2014-06-24 2014-06-24 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치
US14/610,471 US9733423B2 (en) 2014-06-24 2015-01-30 Backlight assembly and display device having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140077178A KR20160000500A (ko) 2014-06-24 2014-06-24 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160000500A true KR20160000500A (ko) 2016-01-05

Family

ID=54869460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140077178A KR20160000500A (ko) 2014-06-24 2014-06-24 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9733423B2 (ko)
KR (1) KR20160000500A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180097264A (ko) * 2017-02-23 2018-08-31 (주)알킨스 액정표시장치모듈의 바텀 샤시용 방열 시트

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106597737B (zh) * 2016-11-25 2019-11-29 华为机器有限公司 一种背光模组、显示装置和导热薄膜的制备方法
CN106773291A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 深圳市华星光电技术有限公司 背光模块及显示器
JP6817862B2 (ja) 2017-03-24 2021-01-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN107229160A (zh) * 2017-06-28 2017-10-03 武汉华星光电技术有限公司 一种背光模组及液晶显示装置
US10514492B2 (en) 2017-06-30 2019-12-24 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module and mobile terminal
CN107314285A (zh) * 2017-06-30 2017-11-03 武汉华星光电技术有限公司 背光模组及移动终端
CN107247364B (zh) 2017-07-27 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种背光模组及显示装置
CN109581741A (zh) * 2018-12-13 2019-04-05 惠州市华星光电技术有限公司 一种背光结构及液晶显示屏
CN112327201B (zh) * 2020-10-27 2023-11-14 惠州市特创电子科技股份有限公司 灯板型号区分治具及装置
CN115390312B (zh) * 2022-08-31 2024-04-02 京东方科技集团股份有限公司 光源模组及显示装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100603850B1 (ko) * 2000-02-24 2006-07-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치용 배광장치의 도광판 및 시트 고정구조
JP4590283B2 (ja) * 2004-05-21 2010-12-01 シャープ株式会社 バックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置
JP4482473B2 (ja) * 2005-03-25 2010-06-16 シャープ株式会社 液晶表示装置
US9104058B2 (en) * 2005-06-27 2015-08-11 Graftech International Holdings Inc. Optimized frame system for a liquid crystal display device
CA2626448C (en) * 2005-10-26 2010-11-30 Fawoo Technology Co., Ltd. Backlight unit capable of easily forming curved and three-dimensional shape
US7384179B2 (en) * 2006-01-18 2008-06-10 Mitsubishi Electric Corporation Planar light source unit and image display apparatus using the same
KR101298390B1 (ko) * 2006-06-30 2013-08-20 엘지디스플레이 주식회사 램프 하우징 및 이를 이용한 백라이트 유닛
US20080043194A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-21 Wintek Corporation Optical display module with heat sink structure
KR101274709B1 (ko) * 2008-07-08 2013-06-12 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
WO2010004794A1 (ja) * 2008-07-10 2010-01-14 シャープ株式会社 バックライト装置及びそれを用いた平面表示装置
KR101002915B1 (ko) 2008-08-06 2010-12-21 태산엘시디 주식회사 Ｌｅｄ 백라이트 유닛
JP4627796B2 (ja) * 2008-09-18 2011-02-09 株式会社日立製作所 液晶表示装置
KR20100111956A (ko) 2009-04-08 2010-10-18 주식회사 대청마스터스 분할형 개폐커버를 갖는 보조광원부가 형성된 압출바에 의한 채널 싸인
JP5121783B2 (ja) * 2009-06-30 2013-01-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ Ｌｅｄ光源およびその製造方法ならびにｌｅｄ光源を用いた露光装置及び露光方法
KR20120042425A (ko) 2010-10-25 2012-05-03 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치
KR20120103261A (ko) 2011-03-10 2012-09-19 삼성전자주식회사 액정 표시 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180097264A (ko) * 2017-02-23 2018-08-31 (주)알킨스 액정표시장치모듈의 바텀 샤시용 방열 시트

Also Published As

Publication number Publication date
US20150369994A1 (en) 2015-12-24
US9733423B2 (en) 2017-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160000500A (ko) 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치
KR101777527B1 (ko) 백라이트 모듈 및 이를 이용한 액정 디스플레이 모듈
KR20150040414A (ko) 백라이트 어셈블리 및 그를 포함하는 표시장치
US9194996B2 (en) Backlight module and liquid crystal display device using same
EP1881360A2 (en) Display device
US20150268410A1 (en) Liquid crystal display device
KR102256237B1 (ko) 표시 장치
KR101656100B1 (ko) 다층 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 액정표시장치
USRE47914E1 (en) Display device
KR20150066312A (ko) 표시 장치
WO2016058146A1 (zh) 一种液晶模组及其散热结构
KR20100093984A (ko) 발광 장치 및 그 제조방법
US9229155B2 (en) Side-edge backlight module
KR101513160B1 (ko) 방열시트를 구비한 액정표시소자
KR102187828B1 (ko) 표시 장치
US20130265520A1 (en) Display device
KR20130000577A (ko) 액정표시장치
KR101683890B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 표시 장치
KR101047726B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 표시 장치
KR20110132801A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 표시 장치
US10483245B2 (en) Light bar, edge-type backlight module and display device
KR101262508B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 표시 장치
KR101793320B1 (ko) 도광 방식을 갖는 led 조명 액자
US20130100699A1 (en) Display device with heat dissipating structures and electronic device using the same
US20160320542A1 (en) Backlight unit with heat dissipating member and liquid crystal display device including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right