엘이디 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치모듈 document_id A220623070778

동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다. 이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다. 하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight)가 배치된다. 여기서, 백라이트 유닛의 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescentt Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다. 이중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다. 도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치모듈의 단면도이다. 도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치모듈은 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성된다. 액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성된다. 이의, 액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다. 백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED 어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(21)를 포함한다. 이때, LED 어셈블리(29)는 도광판(23)의 일측에 구성되며, 백색광을 발하는 다수의 백색LED(29a)와, 이의 백색LED(29a)가 장착되는 LED PCB(printed circuit board : 29b, 이하, PCB라 함)를 포함한다. 이러한 LED 어셈블리(29)는 접착 등의 방법으로 위치가 고정되어 복수개의 백색LED(29a)로부터 출사되는 백색광이 도광판(23) 입광부와 대면되도록 한다. 따라서, 백색LED(29a) 각각으로부터 출사된 백색광은 도광판(23)의 입광부로 입사된 후 그 내부에서 액정패널(10)을 향해 굴절되며, 반사판(25)에 의해 반사된 빛과 함께 다수의 광학시트(21)를 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(10)로 공급된다. 이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(30)으로 둘려진 상태로 액정패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다. 그리고 미설명부호 19a, 19b는 각각 액정패널(10)의 전 후면에 부착되어 빛의 편광방향을 제어하는 편광판을 나타낸다. 한편, 첨부한 도 2a ~ 2b는 일반적인 백색광을 구현하는 LED의 색(color) 특성의 산포를 나타낸 CIE(commission internationale de'Eclairage)색좌표이다. 백색LED(29a)는 청색LED칩(미도시)에 의해 발광되는 청색광과 청색광에 의해 발광되어지는 YAG(Yttrium Aluminium Garnet) 계열 및 TAG(Terbium Aluminium Garnet) 계열 또는 규산염(silicate) 계열 등으로 이루어진 황색형광체(미도시)에서 발광하는 황색광이 조합되어 백색광을 발산하는 광원이다. 이에, 백색LED(29a)의 제조과정에서 청색LED칩의 주파장 산포와 황색형광체의 함량 차이 등으로 인하여, 첨부한 도 2a의 CIE색좌표에서와 같이 백색LED(도 1의 29a)는 특성상 동일한 백색광을 구현하는 고휘도 LED(도 1의 29a)라 할지라도 백색광에 대한 산포가 넓다. 이로 인하여, 최종 액정패널(도 1의 10)이 원하는 기준 백색 재현성과 균일한 휘도의 재현성능을 저하시키는 문제점을 야기시키게 된다. 한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 2b에 도시한 바와 같이, 각각의 백색LED(도 1의 29a)를 CIE색좌표에서의 어느 일부분 영역에 해당하는 백색광만이 출사되도록 제조하여, 복수개의 백색LED(도 1의 29a)에서 균일한 백색광이 출사되도록 하고 있다. 그러나, 이는 백색LED(도 1의 29a)의 수율이 매우 낮아지고 백색LED(도 1의 29a)의 제조비용의 상승을 초래하게 된다. 이로 인하여, 전체적인 백라이트 유닛(도 1의 20)의 생산비용을 증가시키게 된다.