KR102066089B1 - 백라이트 유닛 및 그의 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베젤(bezel) 영역의 폭을 최소화시킨 백라이트 유닛 및 그의 조립 방법에 관한 것으로, 도광판과; 상기 도광판의 각 코너 영역에 대응하도록 배치되어 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 구비하고; 상기 코너 영역의 하부에는 상기 발광 다이오드가 삽입되는 단턱이 형성되고; 상기 발광 다이오드는 상기 단턱에 대응하여 삼각형 모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 및 그의 조립 방법{BACK LIGHT UNIT AND METHOD FOR ASSEMBLING THE SAME}

본 발명은 베젤(bezel) 영역의 폭을 최소화시킨 백라이트 유닛 및 그의 조립 방법에 관한 것이다.

최근, 평판 표시 장치(flat panel display device) 중에서, 우수한 화질과, 경량, 박형, 저전력의 특징으로 인하여, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)가 가장 많이 사용되고 있다.

액정 표시 장치는 액정 셀들이 매트릭스형으로 배열된 액정 패널과, 액정 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛을 구비한다.

백라이트 유닛은 광원(光源)으로서, 냉 음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp: CCFL), 외부 전극 형광 램프(external electrode fluorescent lamp: EEFL), 발광 다이오드(light emitting diode: LED) 등을 이용한다. 그리고 백라이트 유닛은 광원의 배치에 따라, 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 구분된다. 에지형 백라이트 유닛은 액정 패널의 하부에 도광판이 배치되고, 도광판의 적어도 하나의 측면에 광원이 배치되는 구조를 갖는다. 그리고 직하형 백라이트 유닛은 액정 패널의 하부에 확산판이 배치되고, 확산판의 하부에 광원이 배치된 구조를 갖는다.

한편, 액정 표시 장치는 고해상도 대형화 추세에 있고, 비표시 영역인 베젤 영역의 폭을 줄여 표시 영역의 넓이를 확대하는 추세에 있다. 이에 따라, 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 면적이 넓어지고 있다. 그런데, 도광판의 면적이 넓어지면, 광원과 인접한 영역과 그렇지 않은 영역 간의 색 편차가 증가하는 문제가 있다. 따라서, 대형화 추세에도 색 편차를 줄일 수 있는 기술이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베젤 영역의 폭을 최소화시킬 수 있고, 색 편차를 줄일 수 있는 백라이트 유닛 및 그의 조립 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 도광판과; 상기 도광판의 각 코너 영역에 대응하도록 배치되어 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 구비하고; 상기 코너 영역의 하부에는 상기 발광 다이오드가 삽입되는 단턱이 형성되고; 상기 발광 다이오드는 상기 단턱에 대응하여 삼각형 모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 단턱의 측면은 상기 도광판의 중앙 영역을 향하도록 형성되고; 상기 발광 다이오드는 상기 단턱의 측면에 광을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 다수의 발광 다이오드는 상기 도광판의 측면을 둘러싸는 단일 인쇄 회로 기판에 실장되는 것을 특징으로 한다.

상기 발광 다이오드는 삼각형 모양을 갖고, 상기 단턱의 측면을 향하는 개구 영역을 갖는 몰드와; 상기 개구 영역에 형성된 발광 다이오드 칩과; 상기 몰드의 측면에 형성되어 상기 인쇄 회로 기판으로부터 전원을 제공받는 리드 전극과; 상기 리드 전극과 상기 발광 다이오드 칩을 서로 연결하는 와이어를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 조립 방법은 도광판을 마련하는 단계와; 상기 도광판의 각 코너 영역에 대응하도록 발광 다이오드를 각각 배치하는 단계와; 상기 코너 영역의 하부에 형성된 단턱에 상기 발광 다이오드를 삽입하는 단계를 포함하고; 상기 발광 다이오드는 상기 단턱에 대응하여 삼각형 모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 단턱의 측면은 상기 도광판의 중앙 영역을 향하도록 형성되고; 상기 발광 다이오드는 상기 단턱의 측면에 광을 공급하는 것을 특징으로 한다.

단일 인쇄 회로 기판을 마련하는 단계와; 상기 인쇄 회로 기판에 상기 각 코너 영역에 대응하도록 상기 다수의 발광 다이오드를 실장하는 단계와; 상기 다수의 발광 다이오드가 실장된 인쇄 회로 기판을 상기 도광판의 측면을 따라 순차적으로 절곡시켜, 상기 코너 영역의 단턱에 상기 발광 다이오드를 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발광 다이오드는 삼각형 모양을 갖고, 상기 단턱의 측면을 향하는 개구 영역을 갖는 몰드와; 상기 개구 영역에 형성된 발광 다이오드 칩과; 상기 몰드의 측면에 형성되어 상기 인쇄 회로 기판으로부터 전원을 제공받는 리드 전극과; 상기 리드 전극과 상기 발광 다이오드 칩을 서로 연결하는 와이어를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 도광판의 배면에 반사판을 배치하는 단계와; 상기 코너 영역을 포함한 상기 도광판 상에 다수의 광학 시트를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 도광판(2)의 각 코너부로에 발광 다이오드(4)를 배치하고, 발광 다이오드(4)로부터 발생된 광이 도광판(2)의 중앙 영역을 향하므로, 발광 다이오드(4)가 도광판(2)의 일측에만 구비될 경우와 대비하여 균일한 휘도를 제공할 수 있다. 따라서, 대형화 추세에 따라 도광판(2)의 면적이 증가하더라도 영역별 색 편차를 줄일 수 있다. 그리고 발광 다이오드(4)의 갯수 대비 휘도 효율을 향상시켜, 발광 다이오드(4)의 개수를 줄이거나 백라이트 유닛의 휘도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 측면 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 도광판의 코너 영역의 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 발광 다이오드의 구성도이다.
도 6은 단인 인쇄 회로 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7d는 백라이트 유닛의 조립 방법을 설명한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛 및 그의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 평면도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 측면 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 도광판의 코너 영역의 배면 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 도광판(2)과, 도광판(2)의 각 코너 영역에 대응하도록 배치되어 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드(4)를 구비한다.

도광판(2)은 발광 다이오드(4)로부터 입사되는 광을 가이드하여 면광원으로 출사한다. 이러한 도광판(2)은 전반사율이 우수한 PMMA(PoylMethylMethAcrylate) 재질로 형성될 수 있다.

도광판(2)의 코너 영역의 하부에는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 발광 다이오드(4)가 삽입되는 단턱(6)이 형성되고, 발광 다이오드(4)는 단턱(6)에 대응하여 삼각형 모양으로 형성된다.

단턱(6)의 측면(8)은 도광판(2)의 중앙 영역을 향하도록 형성된다. 그리고 발광 다이오드(4)는 단턱(6)의 측면에 광을 공급하도록 배치된다. 이러한 본 발명은 도광판(2)의 각 코너부로에 발광 다이오드(4)를 배치하고, 발광 다이오드(4)로부터 발생된 광이 도광판(2)의 중앙 영역을 향하므로, 발광 다이오드(4)가 도광판(2)의 일측에만 구비될 경우와 대비하여 균일한 휘도를 제공할 수 있다. 따라서, 대형화 추세에 따라 도광판(2)의 면적이 증가하더라도 영역별 색 편차를 줄일 수 있다. 그리고 발광 다이오드(4)의 갯수 대비 휘도 효율을 향상시켜, 발광 다이오드(4)의 개수를 줄이거나 백라이트 유닛의 휘도를 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 백라이트 유닛을 보다 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.

도 4에 도시된 백라이트 유닛은 도광판(2)과, 발광 다이오드(4) 이외에도, 도광판(2)의 배면에 형성되는 반사판(24)과, 코너 영역(K)을 포함한 도광판(2) 상에 배치되는 다수의 광학 시트(26)를 더 구비한다.

반사판(24)은 반사 재질로 형성되며, 도광판(4)으로부터 하측으로 향하는 광을 상부로 반사시키는 역할을 한다.

다수의 광학시트(26)는 도광판(2)으로부터 입사되는 광을 확산 및 집광하는 역할을 한다. 다수의 광학시트(26)는 입사된 광을 확산시키는 적어도 하나의 확산 시트와, 광을 집광시켜 광 효율을 높이는 적어도 하나의 집광 시트를 포함할 수 있다.

특히, 본 발명은 도광판(2)의 코너 영역(K)에 형성된 단턱(6)에 발광 다이오드(4) 삽입되므로, 발광 다이오드(4)가 삽입되는 코너 영역(K)만큼 액정 패널의 액티브 영역의 면적을 넓힐 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 발광 다이오드의 구성도이다.

도 5를 참조하면, 발광 다이오드(4)는 삼각형 모양을 갖고, 단턱(6)의 측면(8)을 향하는 개구 영역(12)을 갖는 몰드(10)와; 개구 영역(12)에 형성된 발광 다이오드 칩(16)과; 몰드(10)의 측면에 형성되어 인쇄 회로 기판(20)으로부터 전원을 제공받는 리드 전극(14)과; 리드 전극(14)과 발광 다이오드 칩(16)을 서로 연결하는 와이어(18)를 구비한다.

이와 같이, 구성되는 발광 다이오드(4)는 도 6에 도시한 바와 같이, 단일 인쇄 회로 기판(20)에 소정 간격을 갖고 이격되며 실장된다. 인쇄 회로 기판(20)은 플렉서블한 재질을 갖는 FPCB로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 인쇄 회로 기판(20)은 도광판(2)의 측면을 둘러싸되, 인쇄 회로 기판(20)에 실장된 발광 다이오드(4) 각각이 도광판(2)의 단턱(6)에 삽입되도록 구성된다.

이하, 본 발명 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 조립하는 방법은 다음과 같다.

도 7a 내지 도 7d는 백라이트 유닛의 조립 방법을 설명한 도면이다.

도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 조립 방법은 도광판(2)을 마련하는 단계와; 도광판(2)의 각 코너 영역에 대응하도록 발광 다이오드(4)를 각각 배치하는 단계와; 코너 영역의 하부에 형성된 단턱(6)에 발광 다이오드(4)를 삽입하는 단계를 포함한다.

발광 다이오드(4)를 도광판(2)의 단턱(6)에 삽입하는 단계는 단일 인쇄 회로 기판(20)을 마련하는 단계와; 인쇄 회로 기판(20)에 도광판(2)의 각 코너 영역에 대응하도록 다수의 발광 다이오드(4)를 실장하는 단계와; 다수의 발광 다이오드(4)가 실장된 인쇄 회로 기판을 상기 도광판의 측면을 따라 순차적으로 절곡시켜, 코너 영역의 단턱(6)에 발광 다이오드(4)를 삽입하는 단계를 포함한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 조립 방법은 도 7a 내지 도 7d에 도시한 바와 같이, 다수의 발광 다이오드(4)가 실장된 인쇄 회로 기판을 상기 도광판의 측면을 따라 순차적으로 절곡시켜, 코너 영역의 단턱(6)에 발광 다이오드(4)를 삽입하므로, 제조가 용이하다.

한편, 인쇄 회로 기판(20)에서 발광 다이오드(4)가 실장되는 면의 반대편에는 외부와 연결되는 커넥터 단자(22)가 더 구비될 수 있다.

상기 실시 예에서 발광 다이오드(4)의 형상은 삼각형으로 도시하였으나, 발광 다이오드(4)의 형상은 삼각형 이에도 도광판(2)의 코너 영역에 대응한다면 어떤 모양으로도 변형이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

2: 도광판 4: 발광 다이오드
6: 단턱

Claims (10)

1. 일 단면이 사각형으로 이루어진 도광판과;
   상기 도광판의 각 코너 영역에 대응하도록 배치되어 광을 발생하는 발광 다이오드와;
   상기 코너 영역의 하부에는 상기 발광 다이오드가 삽입되는 단턱; 및
   상기 발광 다이오드를 각 상기 코너 영역에 대응하여 배치하고, 상기 발광 다이오드가 결합된 일 면이 상기 도광판의 네 측면과 마주하도록 둘러싸는 인쇄 회로 기판;을 포함하고,
   상기 발광 다이오드는 상기 단턱에 대응하여 삼각형 모양으로 형성되며,
   상기 인쇄 회로 기판은 상기 일 면과 대향하는 타 면에 커넥터 단자가 구비되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 단턱의 측면은 상기 도광판의 중앙 영역을 향하도록 형성되고;
   상기 발광 다이오드는 상기 단턱의 측면에 광을 공급하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 발광 다이오드는
   삼각형 모양을 갖고, 상기 단턱의 측면을 향하는 개구 영역을 갖는 몰드와;
   상기 개구 영역에 형성된 발광 다이오드 칩과;
   상기 몰드의 측면에 형성되어 상기 인쇄 회로 기판으로부터 전원을 제공받는 리드 전극과;
   상기 리드 전극과 상기 발광 다이오드 칩을 서로 연결하는 와이어를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 도광판의 배면에 형성되는 반사판과;
   상기 코너 영역을 포함한 상기 도광판 상에 배치되는 다수의 광학 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
6. 도광판을 마련하는 단계와;
   단일 인쇄 회로 기판을 마련하는 단계와;
   상기 인쇄 회로 기판에서 상기 도광판의 각 코너 영역에 대응하도록 발광 다이오드를 실장하는 단계와;
   상기 도광판의 각 코너 영역에 형성된 단턱 위치에 대응하도록 삼각형으로 형성된 상기 발광 다이오드를 각각 배치하는 단계와;
   상기 발광 다이오드가 실장된 인쇄 회로 기판의 일 면이 상기 도광판의 측면과 마주하도록 배치하고, 상기 인쇄 회로기판의 타 면에 커넥터 단자를 배치하며, 상기 인쇄 회로 기판을 순차적으로 절곡시켜 상기 단턱에 상기 발광 다이오드를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 조립 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 단턱의 측면은 상기 도광판의 중앙 영역을 향하도록 형성되고;
   상기 발광 다이오드는 상기 단턱의 측면에 광을 공급하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 조립 방법.
8. 삭제
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 발광 다이오드는
   삼각형 모양을 갖고, 상기 단턱의 측면을 향하는 개구 영역을 갖는 몰드와;
   상기 개구 영역에 형성된 발광 다이오드 칩과;
   상기 몰드의 측면에 형성되어 상기 인쇄 회로 기판으로부터 전원을 제공받는 리드 전극과;
   상기 리드 전극과 상기 발광 다이오드 칩을 서로 연결하는 와이어를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 조립 방법.
10. 청구항 6에 있어서,
    상기 도광판의 배면에 반사판을 배치하는 단계와;
    상기 코너 영역을 포함한 상기 도광판 상에 다수의 광학 시트를 배치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛의 조립 방법.

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