KR20110018233A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치 내에서 도광판의 고정구조에 관한 것이다.

본 발명의 특징은 도광판에 도광판 고정부를 형성하고, 도광판 고정부와 대응되는 도광판 고정홈을 서포트메인에 형성함으로써, 도광판을 서포트메인에 조립 결합되도록 하는 것이다.

이를 통해, 도광판은 액정표시장치 내에서 정확한 위치에 고정하게 됨으로써, 도광판과 LED 사이에 일정 이상의 갭(gap)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도광판, LED 어셈블리, 빛샘, 서포트메인, 액정표시장치

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치 내에서 도광판의 고정구조에 관한 것이다.

액정표시장치는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하여 화상을 표시한다. 액정은 분자 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 액정의 분자배열 방향으로 빛의 편광상태가 변화되어 화상을 표현할 수 있다.

이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면에 투명 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 제 1 및 제 2 기판을 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel) 그리고 여기에 빛을 공급하는 백라이트(backlight)를 포함하며, 액정패널의 두 전계생성전극 사이의 전기장을 제어하여 액정분자 배열방향을 인위적으로 조절 함으로써 투과율 차이를 발생시키고 이 같은 액정패널에 백라이트로부터 발생된 빛을 통과시켜 상기 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 하여 여러 가지 화상을 표시한다.

한편, 백라이트의 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluoresent Lamp), 외부전극형광램프(External Electrode Fluoresent Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED) 등을 사용한다.

이 중에서 특히, LED는 소형, 저소비전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있다.

도 1은 LED를 광원으로 사용하는 일반적인 액정표시장치의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 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.

또한, 액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.

이때, 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)가 포함된다.

LED 어셈블리(29)는 도광판(23)의 일측에 구성되며, 빛을 발하는 다수의 LED(29a)와, 이의 LED(29a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 FPCB(printed circuit board : 29b)를 포함한다.

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.

이러한 액정표시장치의 일부로서, 도 1의 A영역을 확대 도시한 단면도인 도 2를 참조하여 해당 부분을 보다 상세하게 살펴보도록 하겠다.

도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치의 도광판(23) 일측면을 따라서는 LED(29a)가 배열되며, 이러한 LED(29a)는 FPCB(29b) 상에 장착된다.

이러한 LED 어셈블리(29)는 접착 등의 방법으로 위치가 고정되어 복수개의 LED(29a)로부터 출사되는 빛이 도광판(23) 입광면과 대면되도록 하는데, 이를 위해 서포트메인(30)의 내측으로 돌출부(31)가 구성되어, 서포트메인(30)의 내측 돌출부(31)에 LED 어셈블리(29)가 양면테이프 등의 접착성물질(60)을 통해 부착 및 고정된다.

이때, LED(29a)로부터 출사되는 빛이 모두 도광판(23) 입광면을 통해 도광판(23) 내부로 입사되도록 하기 위하여, LED 어셈블리(29)는 도광판(23) 입광면 측까지 연장되어 부착 및 고정된다.

따라서, LED(29a)로부터 출사된 빛은 도광판(23)의 입광면으로 입사된 후 그 내부에서 액정패널(10)을 향해 굴절되며, 반사판(25)에 의해 반사된 빛과 함께 광학시트(21)를 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패 널(10)로 공급된다.

한편, 이러한 액정표시장치는 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 획기적으로 감량된 무게 및 부피를 갖고자, 최근에는 화상이 표시되는 유효발광영역을 제외한 비발광영역인 외곽 가장자리의 좁은베젤(narrow bezel) 설계를 구현하고자 한다.

이에, 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)의 가장자리를 두르는 서포트메인(30)의 두께를 줄여 좁은베젤 설계가 구현된 액정표시장치를 제공하려고 하나, 이러한 액정표시장치는 빛샘을 발생시키는 문제점을 야기하게 된다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 앞서 전술한 바와 같이 LED 어셈블리(29)는 서포트메인(30)의 내측 돌출부(31)와 도광판(23)의 입광면 측에 접착성물질(60)을 통해 부착 및 고정되어, LED(29a)로부터 출사된 빛이 도광판(23)의 입광면으로 입사되도록 한다.

그러나, 좁은베젤 설계를 위해 서포트메인(30)의 두께를 줄임으로서, 서포트메인(30)의 내측 돌출부(31)와 LED 어셈블리(29)의 부착면적이 줄어들게 된다.

이를 통해, 도광판(23)의 위치를 고정하는 고정력이 약해지게 되고, 또한 LED 어셈블리(29)를 조립하는 과정에서 LED 어셈블리(29)의 유동이 야기되어, 도광판(23)의 위치를 정확하게 고정할 수 없게 되고, LED 어셈블리(29)의 LED(29a)와 도광판(23) 입광면 사이에 갭(gap)이 발생하게 된다.

이러한 갭에 의해 LED(29a)로부터 출사되는 빛 중 일부가 빛샘을 발생시키게 된다.

이로 인하여, 휘도 및 색균일도 저하 등의 액정표시장치의 품질이 떨어지게 된다.

첨부한 도 3은 LED(29a)와 도광판(23) 사이의 갭에 따라 휘도(luminance)가 변하는 것을 확인할 수 있는 그래프로써, LED(29a)와 도광판(23) 사이의 갭이 커질수록 휘도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 액정표시장치의 빛샘을 방지하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.

이로 인하여, 액정표시장치의 휘도 및 색균일을 향상시키고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 커버버툼과; 상기 커버버툼 상에 위치하며, 반사판, 입광면에 고정부가 형성된 도광판, 다수의 광학시트 그리고 상기 도광판의 입광면과 대면하도록 위치하는 다수의 LED와 상기 다수의 LED가 실장된 FPCB를 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛 상부로 안착되는 액정패널과; 상기 백라이트 유닛과 상기 액정패널의 가장자리를 두르며, 내측으로 돌출부가 구성되어 상기 FPCB가 부착되며 상기 고정부에 대응하는 고정홈이 형성된 사각테 형상의 서포트메인과; 상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 상기 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버를 포함하며, 상기 다수의 LED의 사이영역에는 상기 고정부와 상기 고정홈이 결합되는 액정표시장치를 제공한다.

이때, 상기 고정부는 상기 도광판 상부면에서 연장된 연장부와 상기 연장부와 수직하게 절곡된 고정단으로 이루어지며, 상기 고정홈은 상기 연장부가 조립 결합되는 제 1 단턱홈과 상기 고정단이 조립 결합되는 제 2 단턱홈으로 이루어지며, 상기 고정단은 걸림단이 구비된 후크(hook) 형상 또는 피라미드, 구슬 돌기 형상 중 선택된 하나이다.

또한, 상기 돌출부에는 상기 다수의 LED가 삽입되어, 상기 LED의 외측을 둘러 가이드하는 LED 가이드 홀이 형성되며, 상기 FPCB는 상기 고정부에 부착된다.

위에 상술한 바와 같이, 도광판에 도광판 고정부를 형성하고, 도광판 고정부와 대응되는 도광판 고정홈을 서포트메인에 형성하여, 도광판을 액정표시장치 내에서 정확한 위치에 고정하게 됨으로써, 도광판과 LED 사이에 일정 이상의 갭(gap)이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이로 인하여, 빛샘을 방지할 수 있어, 액정표시장치의 휘도 및 색균일을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은 휴대폰, DMB(digital multimedia broadcasting)단말기, PDA(personal digital assistants) 및 디지털카메라 등에 장착되는 소형 액정표시장치, 그리고 TV나 컴퓨터 모니터에 사용되는 대형 액정표시장치에 모두 적용할 수 있으나, 이하에서는 5인치 이하로 제작되는 소형 액정표시장치를 예로 설명하도록 하겠다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치을 도시한 분해사시도이다.

도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 그리고 서포트메인(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성되는데, 이들 각각에 대해 자세히 살펴보도록 하겠다.

먼저, 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)을 포함한다.

이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 나타나지는 않았지만 통상 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다.

그리고 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응 되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 각각의 컬러필터를 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다.

또한, 제 2 기판(114)의 내면으로는 각각의 컬러필터와 블랙매트릭스를 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.

그리고 제 1, 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 각각 부착된다.

한편, 이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 인쇄회로기판(115)이 구비된다.

이에 상술한 구조의 액정패널(110)은 스캔 전달되는 게이트구동회로의 온/오프(on/off) 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.

아울러 본 발명에 따른 액정표시장치에는 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.

백라이트 유닛(120)은 LED 어셈블리(129)와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(121)를 포함한다.

앞서 말한 LED 어셈블리(129)는 LED(129a)로부터 출사되는 빛이 도광판(123) 입광면을 통해 도광판(123) 내부로 입사되도록 도광판(123)의 일측에 위치하며, 다수개의 LED(129a)와 다수개의 LED(129a)가 일정간격 이격하여 장착되는 FPCB(129b)로 이루어진다.

이때, 다수의 LED(129a)는 도광판(123)의 입광면을 향하는 전방으로 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(129a)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수 있다.

한편, RGB의 색을 모두 발하는 LED칩(미도시)이 구성된 LED(129a)를 사용하여, 각각의 LED(129a)에서 백색광이 구현되도록 할 수도 있으며, 또는 백색을 발하는 칩을 포함하여 완전한 백색을 발하는 LED(129a)를 사용할 수도 있다.

그리고, RGB의 빛을 발하는 다수개의 LED(129a)를 하나의 클러스터(cluster)로 묶어 실장할 수도 있으며, 이러한 FPCB(129b) 상에 실장되는 다수의 LED(129a)는 FPCB(129b) 상에 일렬로 나란하게 배열하거나, 복수열로 나란하게 배열하는 것도 가능하다.

도광판(123)은 다수의 LED(129a)로부터 입사된 빛이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공하게 한다.

특히, 본 발명의 도광판(123)은 LED(129a)와 대면하는 입광면에 도광판 고정부(200)를 더욱 형성하는 것을 특징으로 한다. 이러한 도광판 고정부(200)를 통해 액정표시장치 내에서 도광판(123)을 정확한 위치에 고정할 수 있다.

따라서, 도광판(123)과 LED(129a) 사이에 일정 이상의 갭(gap)이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 휘도 및 색균일도 저하 등의 액정표시장치의 품질이 떨어지게 되는 문제점 또한 방지할 수 있다.

이를 위해, 서포트메인(130)에는 도광판 고정부(200)가 끼움 삽입되는 도광판 고정홈(300)이 형성된다. 이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

반사판(125)은 도광판(123)의 배면에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.

도광판(123) 상부의 다수의 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 도광판(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.

이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 된다.

여기서, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이"ㄱ"형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.

또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 사각모양의 하나의 판 형상으로 이의 네 가장자리를 소정높이 수직 절곡하여 구성한다.

그리고, 커버버툼(150) 상에 안착되는 본 발명의 서포트메인(130)은 내측으로 백라이트 유닛(120)의 LED 어셈블리(129)가 부착되는 돌출부(131)가 형성된 사 각의 테 형상으로, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르며, 탑커버(140)와 커버버툼(150)과 조립 체결된다.

특히, 서포트메인(130)의 내측 돌출부(131)에는 도광판(123)의 도광판 고정부(200)가 끼움 삽입되는 도광판 고정홈(300)이 형성되어, 도광판(123)은 도광판 고정부(200)를 서포트메인(130)의 도광판 고정홈(300)에 끼움 삽입함으로써 그 위치를 고정하게 된다.

즉, 도광판(123)은 서포트메인(130)과 조립 결합된다.

이때, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.

이때 상술한 구조의 백라이트 유닛(120)은 통상 사이드라이트(side light) 방식이라 불리는데, 목적에 따라 FPCB(129b) 상에 LED(129a)를 다수 개 복층으로 배열할 수 있다. 또한, 더 나아가 LED 어셈블리(129)를 각각 복수 조로 구비하여 커버버툼(150)의 서로 대면하는 양 가장자리를 따라 서로 대응되게 개재하는 것 또한 가능하다.

전술한 본 발명의 액정표시장치는 도광판 고정부(200)를 통해 액정표시장치 내에서 도광판(123)을 정확한 위치에 고정함으로써, 도광판(123)과 LED(129a) 사이에 일정 이상의 갭(gap)이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 휘도 및 색균일도 저하 등의 액정표시장치의 품질이 떨어지게 되는 문제점 또한 방지할 수 있다.

도 5a ~ 5c는 본 발명의 실시예에 따른 서포트메인과 도광판의 모습을 개략 적으로 도시한 사시도이며, 도 6은 서포트메인과 도광판이 조립 결합된 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 5a에 도시한 바와 같이, 서포트메인(130)은 내측으로 돌출부(131)가 형성된 4개의 프레임(130a, 130b, 130c, 미도시)으로 구성된 사각테 형상으로, LED 어셈블리(도 4의 129)가 위치하는 제 1 프레임(130a)의 내측으로 형성된 돌출부(131)에는 LED 어셈블리(도 4의 129)의 LED(도 4의 129a)가 관통 삽입되는 LED 가이드 홀(133)이 형성되어 있다.

여기서, LED 가이드 홀(133)은 LED(도 4의 129a)의 빛이 출사되는 일면을 전방이라 정의하면, LED 어셈블리(도 4의 129)의 FPCB(도 4의 129b)에 실장된 LED(도 4의 129a)의 좌, 우 양측과 후방을 가이드하여, LED(도 4의 129a)의 보호와 더불어 LED(도 4의 129a)로부터 출사되는 빛을 도광판(123) 입광면을 향해 집중시키게 된다.

LED 가이드 홀(133)은 LED 어셈블리(도 4의 129)의 FPCB(도 4의 129b)에 실장된 LED(도 4의 129a)의 위치에 대응되도록 일정간격 이격하여 형성되는데, 특히, 본 발명의 서포트메인(130)의 이웃하는 LED 가이드 홀(133)의 사이영역에는 도광판 고정홈(300)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

도광판(123)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA)같은 플라스틱(plastic) 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate : PC)계열에 의해 평면형태(flat type)로 제작된다.

여기서 PMMA는 아크릴수지로써 투명성, 내후성, 착색성이 우수하다.

이때, 도광판(123)의 하부면에는 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하여 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함하는데, 패턴은 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있다.

특히, 본 발명의 도광판(123)의 입광면에는 서포트메인(130)에 형성된 도광판 고정홈(300)에 대응하는 도광판 고정부(200)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 도광판 고정부(200)는 도광판(123)과 일체로 동일물질, 동일공정에서 형성될 수 있다.

이에, 도광판(123)은 도광판 고정부(200)와 도광판 고정홈(300)에 의해 서포트메인(130)과 조립 결합되어, 액정표시장치 내에서 정확한 위치에 고정하게 된다.

여기서, 도 5b와 도 5c를 참조하여, 서포트메인(130)의 도광판 고정홈(300)과 도광판(123)의 도광판 고정부(200)에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 5b는 도광판 고정부(200)를 확대 도시한 사시도이며, 도 5c는 도광판 고정홈(300)을 확대 도시한 사시도이다.

도시한 바와 같이, 도광판 고정부(200)는 도광판(123)의 일면 즉, 액정패널(도 4의 110)을 향해 면광원이 출사되는 상부면으로부터 평행하게 연장된 연장부(201)와 이의 말단의 걸림단(203)을 포함하는데, 걸림단(203)은 도광판(123) 하부면을 향해 연장부(201)와 수직하게 절곡된 형상이다.

즉, 도광판 고정부(200)는 후크(hook) 형상으로 구성된다.

그리고, 도광판 고정홈(300)은 서포트메인(130)의 내측 돌출부(131)로부터 제 1 높이(h1)로 단턱진 제 1 단턱홈(301)과 제 2 높이(h2)로 단턱진 제 2 단턱홈(303)으로 이루어지며, 이때, 제 2 높이(h2)가 제 1 높이(h1)에 비해 크게 형성된다.

따라서, 도광판(123)의 상부면으로부터 연장된 연장부(201)는 제 1 단턱홈(301)에 조립 결합되며, 연장부(201)의 말단에서 연장부(201)와 수직하게 절곡된 걸림단(203)은 제 2 단턱홈(303)에 조립 결합된다.

이를 통해, 도광판(123)과 서포트메인(130)은 도 6에 도시한 바와 같이 서로 조립 결합되는 것이다.

따라서, 본 발명은 액정표시장치 내에서 도광판(123)을 정확한 위치에 고정할 수 있으며, 도광판(123)과 LED(도 4의 129a) 사이에 일정 이상의 갭(gap)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 기존에는 도광판(123)의 위치를 고정하고자 하는 별도의 구조가 없어, 서포트메인(130)의 내측으로 반사판(도 4의 125)과 도광판(123)을 순차적으로 위치한 후, 서포트메인(130)의 내측 돌출부(131)와 도광판(123) 입광면 측을 접착성물질(도 1의 60)을 포함하는 LED 어셈블리(도 4의 129)를 통해 고정하게 된다.

즉, 도광판(123)의 위치는 LED 어셈블리(도 4의 129)의 접착성물질(도 1의 60)에 의해 서포트메인(130)의 내측 돌출부(131)에 고정된다.

그러나, 좁은베젤 설계를 위해 서포트메인(130)의 두께가 줄어들게 되면, 도 광판(123)의 위치를 고정하는 고정력이 약해지게 되고, 또한 LED 어셈블리(도 4의 129)를 조립하는 과정에서 LED 어셈블리(도 4의 129)의 유동이 야기되어, 도광판(123)의 위치를 정확하게 고정할 수 없어 LED(도 4의 129a)와 도광판(123) 입광면 사이에 갭(gap)이 발생하게 된다.

이러한 갭에 의해 발생되는 빛샘을 통해 휘도 및 색균일도 저하 등의 액정표시장치의 품질이 떨어지게 된다.

그러나, 본 발명은 도 7에 도시한 바와 같이 서포트메인(130)의 내측으로 반사판(도 4의 125)을 위치한 후, 도광판(123)의 도광판 고정부(200)를 서포트메인(130)의 도광판 고정홈(300)에 조립 결합시킴으로써, 도광판(123)과 서포트메인(130)을 서로 조립 결합한다.

이로 인하여, 도광판(123)은 도면상으로 정의한 x축 방향과 y축 방향으로의 유동이 완전히 차단되어 고정된다.

이렇게, 도광판(123)과 서포트메인(130)이 서로 조립 결합된 상태에서 LED 어셈블리(129)를 다수의 LED(129a)가 서포트메인(130)에 형성된 LED 가이드 홀(133)에 삽입되도록 접착성물질(미도시)을 통해 도광판(123)의 도광판 고정부(200)와 서포트메인(130)의 도광판 고정홈(300) 및 돌출부(131) 상에 부착 및 고정한다.

이로 인하여, 도광판(123)은 도면상으로 정의한 z축 방향으로의 유동 또한 완전히 차단되어 고정된다.

이렇게, 도광판(123)의 위치를 정확하게 위치하도록 고정함으로써, 도광 판(123) 입광면과 LED(129a) 사이에 갭(gap)이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 빛샘이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이를 통해, 휘도 및 색균일도 저하 등의 액정표시장치의 품질이 떨어지게 되는 문제점까지 방지하게 된다.

특히, 본 발명의 도광판(123)은 LED 어셈블리(129)의 부착면적과 관계없이 고정됨으로써, 좁은베젤 설계를 위해 서포트메인(130)의 두께가 줄어들더라도, 도광판(123)의 위치를 고정할 수 있다.

또한, LED 어셈블리(129)는 서로 조립 체결된 서포트메인(130)과 도광판(123) 상에 부착됨으로써, 좁은베젤 설계를 위해 서포트메인(130)의 두께가 줄어들더라도, LED 어셈블리(129)의 부착면적이 줄어들지 않음으로써, LED 어셈블리(129)를 조립하는 과정에서 LED 어셈블리(129)의 유동이 야기되는 것도 방지할 수 있다.

따라서, LED 어셈블리(129)의 유동에 의해 도광판(123) 입광면과 LED(129a) 사이에 갭이 발생하는 것 또한 방지할 수 있다.

도 8은 모듈화된 도 4의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 반사판(125)과, 도광판(123)과, 도광판(123)의 일측면에 구비된 LED 어셈블리(미도시, 129b)와, 도광판(123) 상부에 다수의 광학시트(121)들이 적층되어 백라이트 유닛을 이루게 된다.

백라이트 유닛의 상부에 제 1 및 제 2 기판(112, 114)과 이의 사이에 액정층(미도시)이 개재되는 액정패널(110)이 위치하며, 이러한 백라이트 유닛과 액정패 널(110)은 서포트메인(130)에 의해 가장자리가 둘러지며, 이의 배면으로 커버버툼(150)이 결합되며 액정패널(110)의 상면 가장자리 및 측면을 두르는 탑커버(140)가 서포트메인(130) 및 커버버툼(150)에 결합되어 있다.

이때, LED 어셈블리(미도시, 129b)는 LED(미도시)로부터 출사되는 빛이 도광판(123) 입광면과 대면되도록, LED 어셈블리(미도시, 129b)는 서포트메인(130)의 내측 돌출부(131)와 도광판(123) 입광면 측에 양면테이프 등의 접착성물질(160)을 통해 부착 및 고정된다.

이러한 구조를 사이드 뷰(side view) 타입이라 한다.

이때, 다수의 LED(미도시)의 서로 이웃한 사이영역에는 도광판(123)의 입광면에서 연장된 도광판 고정부(200)가 서포트메인(130)의 돌출부(131)에 형성된 도광판 고정홈(300)에 끼움 삽입되어 있다.

따라서, 도광판(123)의 위치를 정확하게 위치하도록 고정할 수 있어, 도광판(123) 입광면과 LED(미도시) 사이에 갭(gap)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이를 통해, LED(미도시)로부터 출사된 빛은 빛샘 없이 도광판(123)의 입광면으로 입사된 후 그 내부에서 액정패널(110)을 향해 굴절되며, 반사판(125)에 의해 반사된 빛과 함께 광학시트(121)를 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(110)로 공급된다.

한편, 본 발명의 도광판(123)은 도광판(123)과 동일물질로 이루어지는 도광판 고정부(200)를 형성하더라도, 도광판 고정부(200)를 통한 빛샘 등의 불량이 발생되지 않는다.

이는, 도 9a ~ 9b의 비교 시뮬레이션 결과를 통해 확인할 수 있는데, 도 9a는 일반적인 도광판을 포함하는 액정표시장치의 시뮬레이션 결과이며, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 도광판 고정부(200)가 형성된 도광판(123)을 포함하는 액정표시장치의 시뮬레이션 결과이다.

이를 참조하면, 도 9a의 시뮬레이션 결과와 도 9b의 시뮬레이션 결과는 화상 및 휘도에서 특이한 차이가 발견되지 않는 것을 알 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따라 도광판(123)에 도광판 고정부(200)를 형성하더라도, 도광판 고정부(200)를 통한 빛샘 등의 불량이 발생되지 않는 것을 확인 할 수 있다.

또한, 정압 테스트 시 파손이 빈번하게 발생하였던 특정 영역의 강성을 향상시키게 됨으로써, 정압 테스트 시 액정표시장치의 파손이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이에 대해 도 10을 참조하여 좀더 자세히 살펴보면, 액정패널(110)과 백라이트 유닛이 서포트메인(130)과 커버버툼(150) 그리고 탑커버(140)로 모듈화된 액정표시장치는 액정표시장치의 내구성을 시험하기 위한 정압 테스트를 진행하게 된다.

이때, 액정표시장치의 총 7개의 특정 포인트(①②③④⑤⑥⑦)에 일정한 압력을 가함으로써 정압 테스트를 진행하게 되는데, 기존에는 정압 테스트 검사 시 총 7개의 특정 포인트(①②③④⑤⑥⑦) 중에서 ②③④포인트에서 액정표시장치의 파손이 빈번하게 발생하게 된다.

여기서, ②③④포인트에 해당하는 영역이 서포트메인(130)의 내측 돌출부(도 8의 131)와 도광판(도 8의 123) 입광면 측의 LED 어셈블리(도 8의 미도시, 129b)가 부착되는 영역으로, 기존에는 FPCB(도 8의 129b) 상에 일정간격 이격하여 실장되는 LED(미도시)의 서로 이웃한 사이영역이 비어있는 빈공간으로 정압 테스트 시 가해지는 압력을 견디지 못하고 이의 영역에서의 파손이 빈번하게 발생되었다.

그러나, 본 발명은 FPCB(도 8의 129b) 상에 일정간격 이격하여 실장되는 LED(미도시)의 서로 이웃한 사이영역이 서포트메인(130)과 도광판(도 8의 123)이 각각 도광판 고정홈(도 8의 300)과 도광판 고정부(도 8의 200)를 통해 고정됨으로써, 이의 영역의 강성이 향상되게 된다.

이를 통해, 정압 테스트 시 해당 부위의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

따라서, 기존의 파손된 액정표시장치를 폐기함으로써, 공정수율 감소 및 공정비가 증가하였던 문제점을 해소할 수 있다.

한편, 도광판(도 8의 123)의 도광판 고정부(도 8의 200)와 서포트메인(130)의 도광판 고정홈(도 8의 300)은 도 11a ~ 11b에 도시한 바와 같이, 다양한 형상을 가질 수 있다.

즉, 도시한 바와 같이 도광판 고정부(200)는 도광판(123)의 상부면으로부터 연장된 연장부(201)와 이의 말단에서 도광판(123) 하부면을 향해 돌기(203)가 돌출된 형상이다.

돌기(203)의 형상은 구슬 형상 또는 피라미드 형상 등 다양하게 구성할 수 있다.

그리고, 서포트메인(130)의 도광판 고정홈(300)은 서포트메인(130)의 내측 돌출부(131)로부터 제 1 높이(h1)로 단턱진 제 1 단턱홈(301)과 제 2 높이(h2)로 단턱진 제 2 단턱홈(303)으로 이루어지며, 이때, 제 2 높이(h2)가 제 1 높이(h1)에 비해 크게 형성된다.

따라서, 도광판 고정부(200)의 연장부(201)는 도광판 고정홈(300)의 제 1 단턱홈(301)에 조립 결합되며, 도광판 고정부(200)의 돌기(203)는 도광판 고정홈(300)의 제 2 단턱홈(303)에 조립 결합된다.

이때, 제 2 단턱홈(303)의 형상은 도광판 고정부(200)의 돌기(203) 형상에 대응하여 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

도 1은 LED를 광원으로 사용하는 일반적인 액정표시장치의 단면도.

도 2는 도 1의 A영역을 확대 도시한 단면도.

도 3은 LED와 도광판 사이의 갭에 따라 휘도(luminance)가 변하는 모습을 확인할 수 있는 그래프.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치을 도시한 분해사시도.

도 5a ~ 5c는 본 발명의 실시예에 따른 서포트메인과 도광판의 모습을 개략적으로 도시한 사시도.

도 6은 서포트메인과 도광판이 조립 결합된 모습을 개략적으로 도시한 사시도.

도 7은 결합된 서포트메인과 도광판에 LED 어셈블리를 부착 및 고정하는 모습을 개략적으로 도시한 사시도.

도 8은 모듈화된 도 4의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도.

도 9a ~ 9b의 비교 시뮬레이션 결과.

도 10은 액정표시장치의 정압 테스트를 위한 특정 포인트를 나타낸 정면도.

도 11a ~ 11b는 도광판 고정부와 도광판 고정홈의 다양한 모습을 개략적으로 도시한 단면도.

Claims (5)

1. 커버버툼과;

   상기 커버버툼 상에 위치하며, 반사판, 입광면에 고정부가 형성된 도광판, 다수의 광학시트 그리고 상기 도광판의 입광면과 대면하도록 위치하는 다수의 LED와 상기 다수의 LED가 실장된 FPCB를 포함하는 백라이트 유닛과;

   상기 백라이트 유닛 상부로 안착되는 액정패널과;

   상기 백라이트 유닛과 상기 액정패널의 가장자리를 두르며, 내측으로 돌출부가 구성되어 상기 FPCB가 부착되며 상기 고정부에 대응하는 고정홈이 형성된 사각테 형상의 서포트메인과;

   상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 상기 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버

   를 포함하며, 상기 다수의 LED의 사이영역에는 상기 고정부와 상기 고정홈이 결합되는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정부는 상기 도광판 상부면에서 연장된 연장부와 상기 연장부와 수직하게 절곡된 고정단으로 이루어지며, 상기 고정홈은 상기 연장부가 조립 결합되는 제 1 단턱홈과 상기 고정단이 조립 결합되는 제 2 단턱홈으로 이루어지는 액정표시 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정단은 걸림단이 구비된 후크(hook) 형상 또는 피라미드, 구슬 돌기 형상 중 선택된 하나인 액정표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌출부에는 상기 다수의 LED가 삽입되어, 상기 LED의 외측을 둘러 가이드하는 LED 가이드 홀이 형성된 액정표시장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 FPCB는 상기 고정부에 부착되는 액정표시장치.

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