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KR101824603B1 - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 Download PDF

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KR101824603B1
KR101824603B1 KR1020100119092A KR20100119092A KR101824603B1 KR 101824603 B1 KR101824603 B1 KR 101824603B1 KR 1020100119092 A KR1020100119092 A KR 1020100119092A KR 20100119092 A KR20100119092 A KR 20100119092A KR 101824603 B1 KR101824603 B1 KR 101824603B1
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지병화
윤성환
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것으로, 개시된 발명은, 액정패널에 광을 공급하기 위한 광원부; 상기 광원부의 측부에 위치하며, 상기 광원부로부터 입사되는 광을 평면 광으로 변환하여 상기 액정패널 측으로 진행시키는 도광판; 상기 도광판의 측면부를 감싸며 시트 고정부가 형성된 패널 가이드; 및 상기 도광판 상에 배치되며 상기 패널가이드의 시트 고정부에 걸려 고정되는 광학시트를 포함하여 구성된다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD HAVING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 매트릭스(Matrix) 형태로 배열된 액정 셀들의 광투과율을 화상신호 정보에 따라 조절하여 원하는 화상을 표시하는 장치로서, 백라이트유닛에 조사되는 빛을 이용하여 액정패널에 화상을 형성한다.
이러한 원리를 이용한 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 신호에 따라 광의 투과량이 조정되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
최근에는 액정표시장치가 컴퓨터용 모니터, 텔레비전뿐만 아니라 차량용 네비게이터 시스템의 표시장치와, 노트북, 핸드폰 등의 휴대용 표시장치 등에 광범위하게 적용되고 있다.
상기와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광형(Non-emissive Type) 표시소자이기 때문에 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원을 포함하는 백라이트 유닛가 필요하다.
이때, 상기 백라이트 유닛는 광원인 LED소자와, 상기 LED소자의 광 출사면과 결합되는 도광판과, 상기 도광판의 상부에 마련되는 다수의 시트류를 포함한다.
이러한 구성으로 이루어진 종래의 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부인 종래기술에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 결합 확대 단면도로서, 패널가이드의 두께만큼 액정표시장치의 전체 두께가 증가하는 것을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
종래기술에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)에 광을 공급하는 백라이트유닛 (1)과, 상기 액정패널(10)과 백라이트유닛(1)을 감싸며 지지하는 패널가이드(40)와, 상기 패널가이드(40)와 결합되며 상기 백라이트 유닛(1)이 수납되는 버텀 커버 (70)와, 상기 액정패널(10)의 전면 가장자리부를 덮어 감싸는 탑 케이스(80)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 액정패널(10)은 컬러필터 어레이 기판(10a)과 TFT 어레이 기판 (10b) 및 이들 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 구성되며, 상기 컬러필터 어레이기판(10a)과 TFT 어레이 기판(10b)의 외측면에는 편광판(미도시)이 각각 부착된다.
이러한 액정패널(10)은 화소 단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 드라이버 구동회로(13)에서 전달되는 화상 신호 정보에 따라 액정 셀들이 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.
또한, 상기 액정 패널(10)의 일측에는 상기 액정패널에 형성된 단위 화소를 구동하기 위한 구동 드라이버(13)와, 상기 액정패널에 일단이 연결된 가요성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB, 15)이 연결되어 있는데, 상기 구동 드라이버(113)는 통상 게이트 구동 드라이버(미도시)와 데이터 구동 드라이버 (미도시)로 구성된다.
상기 백라이트 유닛(1)은 광을 발생하는 광원부(50)와, 상기 광원부(50)에서 발생하는 광을 상기 액정패널(10)의 전면으로 제공하기 위한 도광판(30), 및 상기 도광판(30)의 배면에 부착되어 후방으로 방출되는 광을 반사시킴으로써 광의 효율을 향상시키는 반사 시트(60), 및 상기 도광판(30)의 전면에 적층되어 상기 도광판 (30)으로부터 방출되는 광을 산란시키는 다수의 광학시트(20)를 포함한다.
여기서, 상기 광원부(50)는 LED소자(51)와, 상기 LED소자(51)가 실장된 기판(53)을 포함한다.
상기 다수의 광학시트(20)는 상기 도광판(30)으로부터 입사되는 광을 확산 및 집광하기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 확산시트(21)와 프리즘시트 (23) 및 보호시트(25)로 구비된다.
또한, 상기 광학시트(20)를 구성하는 확산시트(21)와 프리즘시트(23) 및 보호시트(25)의 측면에는 다수 개의 시트 걸이부(27)가 형성되어 있다.
한편, 상기 도광판(30)은 상기 광원(60)의 일측변을 따라 위치하면서 상기 액정패널(10)의 배면에 배치되어 상기 광원(60)에서 발생된 빛을 액정패널(10)의 배면으로 유도한다.
상기 패널 가이드(40)는 상기 도광판(30)의 측면부를 감싸는 사각틀 형태로 구성되며, PC 재질과 같은 플라스틱 재질 또는 금속(metal) 재질로 형성된다. 이때, 상기 패널 가이드(40)는 상부의 액정패널(10)이 안착되며, 하부의 백라이트 유닛(1)을 감싸기 위해 측면 전체의 상부에 내측 방향으로 돌출된 걸림부(41)가 형성되어 있다. 이는 상기 도광판(30)의 측면부가 상기 패널 가이드(40)에 의해 감싸진 상태에서 상기 도광판(30)의 상면 가장자리부가 상기 패널가이드(40)의 걸림부 (41)에 의해 걸려 위쪽으로 유동이 안 됨으로써 안전하게 고정 지지된다.
상기 반사시트(60)는 상기 도광판(30)의 하부에 마련되며, 상기 도광판(30)의 하부로 출사되는 일부 광을 백라이트 유닛(10)의 출사면으로 반사시켜 광 효율을 높여 주고, 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 한다.
또한, 상기 버텀커버(70)는 상부가 개방된 장방형 박스 형상으로, 상기 패널가이드(40)에 의해 감싸지는 도광판(30)과 광학시트(20) 및 반사시트(60)를 포함한 백라이트 유닛(1)의 구성요소들이 수납된다. 이때, 상기 버텀커버(70)의 측면에는 상기 광학시트(20)의 시트 걸이부(27)가 끼워져 고정되도록 시트 고정부(73)가 돌출되어 있다.
따라서, 상기 액정패널(10)과 백라이트유닛(1)이 수납된 버텀커버(70)는 상기 액정패널(10)의 상면 가장자리부와 패널가이드(40)의 측면을 감싸는 탑케이스(미도시)와 결합하여, 액정표시장치를 이루게 된다.
이와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 조립 과정에 대해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 바텀커버(70)의 내측 저면에 백라이트 유닛 (1)의 반사시트(50)가 안착되고, 상기 반사시트(50) 상에 도광판(30)과 광학시트 (20)가 차례로 배치되는데, 이들 도광판(30) 및 광학시트(20)의 측면부는 상기 패널 가이드(40)에 의해 감싸지게 된다. 이때, 상기 광학시트(20)는 상기 도광판(30) 상면에 배치되며, 상기 광학시트(20)의 상면 가장자리부는 상기 패널가이드(40)의 상부에 마련된 걸림부(41)가 위치하게 된다.
여기서, 도 3에서와 같이, 상기 도광판(30) 상부에 배치되는 광학시트(20) 위로는 패널 가이드(40)의 걸림부(43)가 위치하게 된다. 즉, 상기 도광판(30) 상부에 배치되는 광학시트(20) 위로는 두께(T1) 만큼의 걸림부(43)가 배치됨으로써, 그만큼 액정표시장치의 두께가 증가하게 된다.
상기 광학시트(20)의 측면에 마련된 다수 개의 시트 걸이부(27)는 상기 바텀커버(70)의 측면에 마련된 시트 고정부(73)에 끼워짐으로써 광학시트(20)가 유동이 없이 고정지지된다.
이후에, 상기 액정패널(10)의 상면 가장자리부, 즉 비 표시지역과 상기 패널가이드(40)의 측면을 감싸도록 탑케이스(미도시)를 조립함으로써 백라이트유닛을 구비한 액정표시장치 조립을 완료하게 된다.
이와 같이, 종래의 백라이트 유닛은 도광판(30) 상에 광학시트(20)가 배치되고, 다시 광학시트(20) 상에 패널가이드(40)의 걸림부(43)가 적층되는 구조이다. 특히, 광학시트의 진동 또는 신뢰성 특성을 확보하기 위해, 광학 시트의 유도 및 팽창을 최소화하는 고정 구조가 필요하지만, 종래에는 광학시트 상면에 패널가이드가 적층되도록 설계되어 있기 때문에, 버텀커버와 패널가이드의 접합부에 의해 광학시트가 고정되도록 설계될 수밖에 없었다.
따라서, 종래에는 도광판, 광학시트 및 패널 가이드의 두께 합이 그대로 백라이트유닛의 두께에 영향을 줄 수밖에 없었다.
이로 인해, 최근의 디자인 흐름은 백라이트 유닛의 슬림화(slim)를 구현하기 위해 도광판, 광학 시트, 패널 가이드 등의 백라이트 유닛 부품의 두께 줄임에 의한 슬림화에만 머무는 경향이 있다.
그러나, 백라이트 유닛 부품의 두께가 줄어들면 강성, 신뢰성 등의 문제가 우려된다. 특히, 도광판, 광학시트의 두께를 줄일 경우에, 광학적인 효율 문제와 결부될 가능성이 높기 때문에, 패널 가이드, 바텀커버 등의 기구물의 두께를 줄일 경우가 많아서 강성, 신뢰성 등의 문제에 직접적인 원인이 되는 경우가 많다. 즉, 강성, 신뢰성 등 기구적인 문제에 의해 백라이트 유닛의 슬림화는 기구 부품들의 두께에 의한 한계가 존재할 수밖에 없으므로 백라이트 유닛의 두께를 줄이는 부품의 재질적인 해결 방안 방향 이외에 기구의 구조적인 해결 방안이 요구된다.
이에 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 패널 가이드의 일부 두께만큼 백라이트 유닛의 전체 두께를 줄임으로써 백라이트 유닛의 슬림(slim)화를 이룰 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 백라이트 유닛는 액정패널에 광을 공급하기 위한 광원부; 상기 광원부의 측부에 위치하며, 상기 광원부로부터 입사되는 광을 평면 광으로 변환하여 상기 액정패널 측으로 진행시키는 도광판; 상기 도광판의 측면부를 감싸며 측면에 광학시트 고정부가 형성된 패널 가이드; 상기 도광판 상에 배치되며 상기 패널가이드의 광학시트 고정부에 걸려 고정되는 광학시트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치는 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하기 위한 광원부; 상기 광원부의 측부에 위치하며, 상기 광원부로부터 입사되는 광을 평면 광으로 변환하여 상기 액정패널 측으로 진행시키는 도광판; 상기 도광판의 측면부를 감싸며 측면에 광학시트 고정부가 형성된 패널 가이드; 상기 도광판 상에 배치되며 상기 패널가이드의 광학시트 고정부에 걸려 고정되는 광학시트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
기존의 백라이트 유닛의 경우 광학시트와 패널가이드의 적층 구조이기 때문에 백라이트유닛의 두께는 패널가이드의 두께에 반드시 의존할 수밖에 없었는데, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치의 경우, 광학시트와 에그 무라 갭(egg mura gap) 두께의 합 이내로 패널 가이드를 배치함으로써, 패널 가이드의 두께만큼 백라이트유닛의 두께는 얇아지게 되어 패널 가이드 두께 설계에 대한 자유도를 확보할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 따르면, 패널가이드 상에 시트 고정부를 형성하고, 상기 시트 고정부가 상기 광학시트를 고정할 수 있도록 상기 도광판의 측면에 베젤홈을 형성하여 이 내측 홈을 통해 상기 광학시트 고정부가 수직으로 돌출한 상태에서 이 시트 고정부에 광학시트의 걸이부가 걸려져 고정됨으로써 광학시트가 유동이 최소화되며, 상기 광학시트와 패널 가이드가 동일선 상에 배치됨으로써 백라이트 유닛의 전체 두께는 그만큼 슬림(slim)화되게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 따르면, 기존의 광학시트 걸이부가 없는 경우에, 광학 시트 팽창 등에 의해 부정형 무라(mura) 발생가능성이 있었는데, 광학 시트 고정부가 패널 가이드에 마련되어 있어 광학 시트의 유동 및 팽창이 방지됨으로써 부정형 무라 발생 가능성이 최소화되게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부인 종래의 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 결합 확대 단면도로서, 패널가이드의 두께만큼 액정표시장치의 전체 두께가 증가하는 것을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 6은 도 5의 본 발명에 따른 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 결합 확대 단면도로서, 패널가이드의 일부 두께만큼 액정표시장치의 전체 두께가 슬림 (slim)화되는 것을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 조립 과정을 도시한 사시도로서, 패널가이드 내부에 도광판이 배치된 상태에서 패널가이드에 마련된 시트고정부에 광학시트가 조립되기 전 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7b는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 조립 과정을 도시한 사시도로서, 패널가이드 내부에 도광판이 배치된 상태에서 패널가이드에 마련된 시트고정부에 광학시트가 조립된 후의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 조립 상태를 도시한 평면도 로서, 패널가이드 내부에 도광판이 고정 배치된 상태에서 패널가이드에 마련된 시트걸이부에 광학시트의 시트 걸이부가 조립된 상태를 나타낸 평면도이다.
이하 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 6은 도 5의 본 발명에 따른 백라이트 유닛를 구비한 액정표시장치의 결합 확대 단면도로서, 패널가이드의 두께만큼 액정표시장치의 전체 두께가 슬림(slim)화되는 것을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 액정패널 (110)과, 상기 액정패널(110)에 광을 공급하는 백라이트유닛(100)과, 상기 액정패널 (110)과 백라이트유닛(100)을 감싸며 지지하는 패널가이드(140), 상기 패널가이드 (140)와 결합되며, 상기 백라이트 유닛(100)이 수납되는 버텀 커버(170), 상기 액정패널(110)의 전면 가장자리부를 덮어 감싸는 탑 케이스(미도시)를 포함한다.
여기서, 상기 액정패널(110)은 컬러필터 어레이 기판(110a)과 TFT 어레이 기판(110b) 및 이들 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(110)은 액정패널(110)을 투과하는 빛이 교차 편광되도록 상기 컬러필터 어레이기판(110a)의 전면 및 TFT 어레이 기판(110b)의 배면에 각각 부착된 전면 편광판(미도시) 및 후면 편광판(미도시)을 더 포함한다.
이러한 액정패널(110)은 화소 단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 드라이버 구동회로(113)에서 전달되는 화상 신호 정보에 따라 액정 셀들이 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.
상기 TFT 어레이 기판(110b)에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 매트릭스 형태로 형성되어 있으며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차점에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 형성되어 있다. 드라이버 구동회로(113)에서 전달된 신호전압은 박막트랜지스터를 통해 화소전극과 후술할 컬러필터 어레이 기판(110a)의 공통전극(미도시) 사이에 인가되며, 화소전극과 공통전극 사이의 액정은 이 신호전압에 따라 정렬되어 광 투과율을 정하게 된다.
상기 컬러필터 어레이 기판(110a)에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 블랙 매트릭스를 경계로 적색, 녹색 및 청색 또는 청록색, 자홍색 및 노랑색이 반복되어 형성되어 있는 컬러필터와 공통전극을 포함한다. 상기 공통전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 이루어진다.
또한, 상기 액정 패널(110)의 일측에는 상기 액정패널에 형성된 단위 화소를 구동하기 위한 구동 드라이버(113)와, 상기 액정패널에 일단이 연결된 가요성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB, 115)이 연결되어 있는데, 상기 구동 드라이버(113)는 통상 게이트 구동 드라이버(미도시)와 데이터 구동 드라이버 (미도시)로 구성된다.
상기 백라이트 유닛(100)은 광을 발생하는 광원부(150)과 상기 광원부(150)에서 발생하는 광을 상기 액정패널(110)의 전면으로 제공하기 위한 도광판(130), 및 상기 도광판(130)의 배면에 부착되어 후방으로 방출되는 광을 반사시킴으로써 광의 효율을 향상시키는 반사 시트(160), 및 상기 도광판(130)의 전면에 적층되어 도광판(130)으로부터 방출되는 광을 산란시키는 다수의 광학시트(120)를 포함한다.
여기서, 상기 광원부(160)는 냉음극 형광램프(Cothode Fluorescent Lamp: CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL), 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)소자 중 어느 하나가 사용되는데, 여기서는 발광 다이오드 소자(LED소자)를 적용하는 경우를 예로 들고 있다. 또한, 상기 광원부 (150)는 LED소자(151)와, 상기 LED소자(151)가 실장된 기판(153)을 포함한다. 상기 LED소자(151)는 사이드 뷰형(side viewing type) 소자로서, 상기 LED소자(151)는 도광판(130)의 입사면(130a)을 향해 광을 출광시킨다. 또한, 상기 기판(153)은 휘어짐이 우수한 연성 인쇄회로기판으로서, 내부에 회로(미도시)가 형성되어 있어, 상기 회로를 통해 LED소자(151)에 외부 전원을 공급한다.
상기 다수의 광학시트(120)는 상기 도광판(130)으로부터 입사되는 광을 확산 및 집광하기 위한 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 확산시트(121)와 프리즘시트 (123) 및 보호시트(125)로 구비된다. 경우에 따라서는 두 개의 확산시트와 두 개의 프리즘 시트로 구비될 수도 있다. 이때, 상기 확산시트(121)는 베이스 판과 이 베이스 판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있다. 상기 확산시트(121)는 광원부(150)로부터의 빛을 확산시켜 액정패널(110)로 공급하는 역할을 한다. 상기 확산시트(121)는 2장 또는 3장을 겹쳐서 사용할 수도 있다. 또한, 상기 프리즘 시트(123)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 상기 프리즘 시트(123)는 확산시트(121)에서 확산된 빛을 상부의 액정패널(110)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 상기 프리즘 시트(123)는 통상 2장이 사용되며 각 프리즘 시트(123)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 이루고 있다. 따라서, 상기 프리즘 시트(123)를 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 가장 상부에 위치하는 보호시트(125)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(123)를 보호한다.
또한, 상기 광학시트(120)를 구성하는 확산시트(121)와 프리즘시트(123) 및 보호시트(125)의 측면에는 시트 걸이공(127a)이 형성된 다수 개의 시트 걸이부 (127)가 형성되어 있다.
한편, 상기 도광판(130)은 상기 LED소자(151)의 일측변을 따라 위치하면서 상기 액정패널(110)의 배면에 배치되어 상기 LED소자(151)에서 발생된 빛을 액정패널(110)의 배면으로 유도한다. 상기 도광판(130)은 상기 LED소자(151)로부터 빛을 받는 입사면(130a)과, 상기 입사면(130a)에서 연장되어 액정패널(110)과 대향하는 출사면(130b)과, 상기 LED소자(151)에서 입사면(130a)으로 조사된 빛이 출사면 (130b)으로 진행되도록 도트 패턴(미도시)이 형성된 배면을 갖는다. 이에 상기 도광판(130)은 도광판(130)의 일 측변을 따라, 즉 입사면(130a)에 인접하여 배치된 LED소자(151)에서 입사면(130a)으로 조사된 빛을 평면광으로 바꾸어 출사면(130b)을 통해 상기 액정패널(110)로 균일하게 전달하게 된다. 상기 도광판(130)의 재질로는 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 PMMA(Polymethy- methacrylate)가 사용될 수 있다. 여기서, 상기 도광판(130)은 하부면이 경사지고 상부면이 평평한 쇄기형(wedge)이거나, 하부면과 상부면이 모두 평행한 판형(plate type)으로 마련될 수 있다. 노트 PC나 핸드폰 등의 소형 제품에 적용되는 액정표시장치의 경우에는 쇄기형(wedge) 형상의 도광판(130)이 적용될 수 있으며, 두께가 두꺼운 쪽의 측벽에 광원부(150)가 마련될 수 있다.
또한, 상기 광학시트(120)의 시트 걸이부(127) 들이 상기 도광판(130)의 측면부를 감싸며 지지하는 패널 가이드(140)에 고정될 수 있도록 상기 도광판(130)의 양 측면에는 다수 개의 베젤홈(133)이 형성되어 있다. 특히, 상기 도광판(130)의 양 측면에 형성된 베젤홈(133) 사이로 상기 패널 가이드(140)에 형성된 시트고정부 (143)가 위치하게 되고, 이 시트고정부(143)에 상기 광학시트(120)의 시트 걸이부 (127)가 끼워지도록 함으로써, 최근에 부각되고 있는 베젤(bezel) 폭을 최소화시킬 수 있게 된다. 즉, 패널가이드(140)의 시트 고정부(143)가 도광판(130)의 측면 내측으로 상기 베젤홈(133)에 의해 약간 이동됨으로써 그만큼 베젤 폭을 최소화시킬 수 있어 액정패널의 표시 화면을 증가시키는 효과를 기대할 수가 있게 된다. 하지만, 경우에 따라서는 상기 도광판(130) 측면에 베젤홈(133)을 형성하지 않을 수도 있다.
상기 패널 가이드(140)는 상기 도광판(130)의 측면부를 감싸는 사각틀 형태로 구성되며, PC 재질과 같은 플라스틱 재질 또는 금속(metal) 재질로 형성된다. 이때, 상기 패널 가이드(140)는 상부의 액정패널(110)이 안착되며, 하부의 백라이트 유닛(100)을 감싸기 위해 측면 전체의 상부에 내측 방향으로 돌출된 걸림부 (141)가 형성되어 있다. 이는 상기 도광판(130)의 측면부가 상기 패널 가이드(140)에 의해 감싸진 상태에서 상기 도광판(130)의 상면 가장자리부가 상기 패널가이드 (140)의 걸림부(141)에 의해 걸려 위쪽으로 이동이 불가능하게 됨으로써 안전하게 고정 지지된다. 특히, 상기 패널가이드(140)는 기존에는 주로 액정패널을 지지하는 기능을 하는 구조이지만, 본 발명에서는 액정패널(110)을 지지하는 기능 이외에, 도광판(130) 및 광학시트(120)를 지지 및 고정하는 기능도 한다. 한편, 상기 패널가이드(140)는 상기 도광판(130)의 측면부를 감싸는 사각틀 형태 이외에, 2개의 일직선 형태로 구성되어져 상기 도광판(130)의 양 측면부를 고정 지지하도록 구성할 수도 있다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 일직성 형태의 패널가이드에 마련되는 걸림부와 시트 고정부의 구조는 상기 사각틀 형태의 걸림부(141)와 시트 고정부(143)의 구조와 동일한 형태로 형성된다.
또한, 상기 패널 가이드(140)의 걸림부(141)에는 상기 광학시트(120)에 마련된 시트 걸이부(127) 들이 각각 끼워지도록 이 시트 걸이부(127)와 대응되는 위치에 시트 고정부(143)가 형성되어 있다. 이때, 상기 시트고정부(143)의 두께는 상기 광학시트(120)의 두께, 즉 상기 확산시트(121)와 프리즘시트(123) 및 보호시트 (125)의 전체 합의 두께와 동일하거나 상기 광학시트(120)의 시트 걸이부(127)가 상기 시트 고정부(143)로부터 이탈하지 않을 정도의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 이는 상기 광학시트(120)의 시트 걸이부 (127)가 상기 패널가이드(140)에 마련된 시트 고정부(143)에 끼워져 유동이 최소화되면서 고정되기 위해서이다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 패널가이드 (140)의 시트 고정부(143)에 상기 광학시트(120)의 시트 걸이부(127)가 끼워짐으로써, 상기 패널가이드(140)와 광학시트 (120)는 서로 동일 선상에 위치하게 된다.
상기 반사시트(160)는 상기 도광판(130)의 하부에 마련되며, 상기 도광판 (130)의 하부로 출사되는 일부 광을 도광판(130)의 출사면(130b)으로 반사시켜 광 효율을 높여 주고, 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 한다.
또한, 상기 버텀커버(170)는 상부가 개방된 장방형 박스 형상으로, 상기 패널가이드(140)에 의해 감싸지는 도광판(130)과 반사시트(160)를 포함한 백라이트 유닛(100)의 구성요소들이 수납된다.
따라서, 상기 액정패널(110)과 백라이트유닛(100)이 수납된 버텀커버(170)는 상기 액정패널(110)의 상면 가장자리부와 패널가이드(140)의 측면을 감싸는 탑케이스(미도시)와 결합하여, 액정표시장치를 이루게 된다.
한편, 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 도광판이 적용된 에지형(Edge type) 백라이트유닛에 적용한 것이지만, 도광판 대신에 플레이트를 사용하는 직하형(Director type) 백라이트유닛에도 동일하게 적용가능하다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 조립 과정에 대해 도 7 및 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 7a는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 조립 과정을 도시한 사시도로서, 패널가이드 내부에 도광판이 배치된 상태에서 패널가이드에 마련된 시트고정부에 광학시트가 조립되기 전 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7b는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 조립 과정을 도시한 사시도로서, 패널가이드 내부에 도광판이 배치된 상태에서 패널가이드에 마련된 시트고정부에 광학시트가 조립된 후의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 조립 상태를 도시한 평면도 로서, 패널가이드 내부에 도광판이 고정 배치된 상태에서 패널가이드에 마련된 시트걸이부에 광학시트의 시트 걸이부가 조립된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 바텀커버(170)의 내측 저면에 백라이트 유닛 (100)의 반사시트(150)가 안착되고, 상기 반사시트(150) 상에 도광판(130)과 광학시트(120)가 배치되는데, 이들 도광판(130) 및 광학시트(120)는 패널 가이드(140)로 감싸지게 된다. 이때, 상기 도광판(130)의 상면 가장자리부는 상기 패널가이드 (140)의 상부에 마련된 걸림부(141)에 의해 걸려 고정지지된다. 또한, 상기 패널 가이드(140)의 걸림부(141)에 형성된 시트 고정부(143)는 상기 도광판(130)의 측면부에 형성된 베젤홈(133) 사이에 위치하게 된다.
이후, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 광학시트(120)의 측면에 마련된 다수의 시트 걸이부(127)가 상기 도광판(130)의 측면에 형성된 베젤홈(133) 사이에 위치하는 상기 패널가이드(140)의 시트 고정부(143)에 끼워짐으로써 상기 광학시트 (120)는 유동없이 고정되게 된다. 이때, 상기 광학시트(120)를 구성하는 확산시트 (121)와 프리즘시트(123) 및 보호시트(125)의 각 측면에는 다수 개의 시트 걸이부 (127)가 형성되어 있어, 이들이 모두 상기 패널가이드(140)의 시트 고정부(143)에 끼워져 고정된다. 또한, 상기 패널가이드(140)의 시트 고정부(143)의 두께, 즉 높이는 상기 광학시트(120)의 전체 두께와 동일하거나 상기 광학시트(120)의 시트 걸이부(127)가 상기 시트 고정부(143)로부터 이탈하지 않을 정도의 높이를 갖는다.
이렇게 상기 패널가이드(140)의 시트 고정부(143)에 상기 광학시트(120)의 시트 걸이부(127)가 끼워진 이후에, 그 위로 액정패널(110)이 배치되며, 이 액정패널(110)의 가장자리부가 상기 패널가이드(140)의 걸림부(141)에 안착되어 지지된다.
이후에, 상기 액정패널(110)의 상면 가장자리부, 즉 비 표시지역과 상기 패널가이드(140)의 측면을 감싸도록 탑케이스(미도시)를 조립함으로써 백라이트유닛을 구비한 액정표시장치 조립을 완료하게 된다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(110)의 배면 가장자리부와 상기 패널가이드(140)의 걸림부(141) 사이에는 차광테이프(미도시)가 부착될 수 있다. 이 차광테이프(미도시)는 백라이트 유닛의 조립시에 액정패널(110)을 고정하는 역할과 함께 광학시트(120)와 패널 가이드(140) 사이에서 방출되는 빛을 차광하여 액정표시패널의 가장자리부에서 원치 않는 빛샘 현상을 예방하는 역할을 겸한다.
따라서, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 따르면, 기존의 백라이트 유닛의 경우 광학시트와 패널가이드의 적층 구조이기 때문에 백라이트유닛의 두께는 패널가이드의 두께에 반드시 의존할 수밖에 없었는데, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치의 경우, 광학시트와 에그 무라 갭(egg mura gap) 두께의 합 이내로 패널 가이드를 배치함으로써, 패널 가이드의 두께만큼 백라이트유닛의 두께는 얇아지게 되어 패널 가이드 두께 설계에 대한 자유도를 확보할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 따르면, 패널가이드 상에 시트 고정부를 형성하고, 상기 시트 고정부가 상기 광학시트를 고정할 수 있도록 상기 도광판의 측면에 베젤홈을 형성하여 이 내측 홈을 통해 상기 시트 고정부가 수직으로 돌출한 상태에서 이 시트 고정부에 광학시트의 걸이부가 걸려져 고정됨으로써 광학시트가 유동이 최소화되며, 상기 광학시트와 패널 가이드가 동일선 상에 배치됨으로써 백라이트 유닛의 전체 두께는 그만큼 슬림(slim)화되게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 따르면, 기존의 시트 걸이부가 없는 경우에, 광학 시트 팽창 등에 의해 부정형 무라 (mura) 발생가능성이 있었는데, 광학 시트 고정부가 패널 가이드에 마련되어 있어 광학 시트의 유동 및 팽창이 방지됨으로써 부정형 무라 발생 가능성이 최소화되게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
100: 백라이트 유닛 110: 액정패널
110a: 칼라필터 어레이기판 110b: TFT 어레이기판
113: 구동 드라이버 115: 인쇄회로기판
120: 광학시트 121: 확산시트
123: 프리즘시트 125: 보호시트
127: 시트 걸이부 130: 도광판 130a: 입사면 130b: 출사면 133: 베젤홈 140: 패널가이드 141: 걸림부 143: 시트 고정부 150: 광원부 151: LED소자 153: 기판 160: 반사시트 170: 바텀 커버

Claims (16)

  1. 액정패널에 광을 공급하기 위한 광원부;
    상기 광원부의 측부에 위치하며, 상기 광원부로부터 입사되는 광을 평면 광으로 변환하여 상기 액정패널 측으로 진행시키는 도광판;
    상기 도광판의 측면부를 감싸며 시트 고정부가 형성된 패널 가이드; 및
    상기 도광판 상에 배치되며, 측면에 상기 패널가이드의 시트 고정부에 걸려 고정되도록 다수 개의 시트 걸이부가 구비된 광학시트를 포함하여 구성되며,
    상기 도광판의 측면에 상기 패널 가이드의 시트 고정부가 위치하도록 베젤홈이 형성되고,
    상기 패널 가이드의 상기 시트 고정부가 상기 도광판의 측면 내측으로 돌출 형성되며,
    상기 패널가이드와 상기 광학시트는 동일 선상에 위치하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 패널가이드의 시트 고정부 사이에 상기 도광판의 상부 가장자리부를 감싸도록 걸림부가 마련된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. [청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제1항에 있어서, 상기 광원부로는 발광다이오드(LED)소자, 냉음극 형광램프 (Cothode Fluorescent Lamp: CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 패널가이드는 액정패널, 도광판 및 광학시트를 지지 및 고정하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 공급하기 위한 광원부;
    상기 광원부의 측부에 위치하며, 상기 광원부로부터 입사되는 광을 평면 광으로 변환하여 상기 액정패널 측으로 진행시키는 도광판;
    상기 도광판의 측면부를 감싸며 시트 고정부가 형성된 패널 가이드; 및
    상기 도광판 상에 배치되며, 측면에 상기 패널가이드의 시트 고정부에 걸려 고정되도록 다수 개의 시트 걸이부가 구비된 광학시트를 포함하여 구성되며,
    상기 도광판의 측면에 상기 패널 가이드의 시트 고정부가 위치하도록 베젤홈이 형성되고,
    상기 패널 가이드의 상기 시트 고정부가 상기 도광판의 측면 내측으로 돌출 형성되며,
    상기 패널가이드와 상기 광학시트는 동일 선상에 위치하는 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치.
  10. 삭제
  11. 제9 항에 있어서, 상기 패널가이드의 시트 고정부 사이에 상기 도광판의 상부 가장자리부를 감싸도록 걸림부가 마련된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. [청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제9 항에 있어서, 상기 광원부로는 발광다이오드(LED)소자, 냉음극 형광램프 (Cothode Fluorescent Lamp: CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치.
  15. 삭제
  16. 제9 항에 있어서, 상기 패널가이드는 액정패널, 도광판 및 광학시트를 지지 및 고정하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치.
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