KR101660976B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 액정표시장치는, 액정표시패널; 및 상기 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 광을 면광원으로 변환하여 상기 액정표시패널에 공급하는 도광판과, 상기 도광판 하부에 배치되어 있는 반사판을 포함하고, 상기 액정표시패널과 백라이트 유닛이 수납되어 일체로 조립되는 서포트메인을 포함하며, 상기 서포트메인의 내측 둘레를 따라 상기 도광판의 가장자리 영역으로부터 진행하는 광을 차단하기 위해 차광부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정표시장치는 광학시튜를 줄이거나 제거하여도 빛샘 불량이 발생하지 않는 효과가 있다.
액정표시장치, 도광판, 빛샘, 서포트메인

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본원 발명은 빛샘 불량을 방지한 액정표시장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이 중에서도 액정표시장치는 동화상 표시에 우수하고 높은 콘트라스트비(contrast ratio)로 인해 노트북, 모니터, TV(Television) 등의 분야에서 가장 활발하게 사용되고 있는데, 상기 액정표시장치는 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자로 별도의 광원을 요구하게 된다.
이에 따라, 배면으로는 램프를 구비한 백라이트 유닛(backlight unit)이 마련되어 액정표시패널 전면을 향해 광을 조사하고, 이를 통해서 비로소 식별 가능한 휘도의 화상이 구현된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적인 액정표시장치모듈은 액정표시패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(30)과 하부커버(50), 탑커버(40)로 구성된다. 액정표시패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 상부기판 및 하부기판(10a, 10b)으로 구성된다. 이러한 액정표시패널(10)의 일측 가장자리에는 구동신호를 공급하는 게이트 인쇄회로기판(Print Circuit Board: 11)과 액정표시패널(10)에 데이터신호를 공급하는 데이터 인쇄회로기판(12)이 연결되어 있다.
또한, 액정표시패널(10)의 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.
이때, 백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)의 일측 가장자리 길이방향을 따라 배치된 램프(24)와, 상기 램프(24)를 고정하는 램프 하우징(25)과, 하부커버(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(22)과, 이러한 반사판(22) 상에 안착되며, 램프(24)의 광을 공급받아 면광원을 발생시키는 도광판(26) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트류(28)를 포함한다.
이러한 액정표시패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(30)에 각각 상부측과 하부측에 조립된 후, 액정표시패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 하부커버(50)에 의해 각각 상하측으로 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다.
이로 인하여, 상기 램프(24)로부터 발광한 빛은 도광판(26)의 입광부로 입사 되어 액정표시패널(10) 방향으로 굴절되고, 다수의 광학시트류(28)를 통과하는 동안 균일휘도의 고품위로 가공되어 액정표시패널(10)에 입사된다. 이로써 액정표시패널(10)은 외부로 화상을 표시하게 된다.
도 2를 참조하면, 액정표시패널(10)의 상부기판(10a)은 제 2 기판(30) 상에 컬러필터층(Color Filter:C/F)과 블랙매트릭스(Black Matrix: BM)가 형성되어 있고, 하부기판(10b)은 제 1 기판(20) 상에 TFT(Thin Film Transistor: 이하 "TFT"라함) 어레이층(TFT array layer: 33)과 패드 영역(32) 및 씰라인 영역(31)이 형성되어 있다.
또한, 상부기판(10a)과 하부기판(10b)의 배면에는 상부편광판(17a)과 하부편광판(17b)이 각각 부착되어 있다. 상기 광학시트류(28)는 제1,2,3,4 광학시트들(28a, 28b, 28c, 28d)로 구성되어 있고, 상기 서포트메인(30)과 인접하고 블랙매트릭스(BM)와 대응되는 제 4 광학시트(28d) 상에는 차광 테이프(35)가 부착되어 있다.
상기 차광 테이프(45)는 도광판(26)과 서포트 메인(30) 사이에서 경사지게 입사되는 광이 굴절과 반사 및 산란 작용에 의해 비스듬하게 액정표시패널(10) 가장자리 방향으로 출사되는 것을 방지하는 기능을 한다. 또한, 반사판(22)에서 반사된 후 서포트 메인(30)의 측면과 반사된 광이 컬러필터층(C/F)이 형성된 표시 영역과 블랙매트릭스(BM)가 형성된 비표시 영역 사이로 출사되어 빛샘 불량을 야기하는 것을 방지하는 기능을 한다.
하지만, 최근 액정표시장치는 경박, 단소화 및 소형화 경향에 따라 광학시트 류(28)를 사용하지 않거나 1~2장의 광학시트만을 사용한다. 특히, 광학시트류(28) 중 확산시트는 제거하고 프리즘시트만을 채용하고 있다.
상기 프리즘시트는 표면이 요철 구조로 되어 있어 차광 테이프(35)를 부착할 수 없는 문제가 있다. 이로 인하여, 광학시트류(28)를 액정표시장치로부터 제거하는 경우에는 도광판(26)과 서포트메인(30)이 맞닿아 있는 영역에서 발생되는 빛샘 불량을 제거할 수 없다.
본 발명은 액정표시장치를 소형화 및 박형화를 제작할 수 있으면서 표시영역과 비표시 영역의 경계를 따라 발생되는 빛샘 불량을 제거할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, 액정표시패널; 및 상기 액정표시패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은, 광원과, 상기 광원으로부터 입사되는 광을 면광원으로 변환하여 상기 액정표시패널에 공급하는 도광판과, 상기 도광판 하부에 배치되어 있는 반사판을 포함하고, 상기 액정표시패널과 백라이트 유닛이 수납되어 일체로 조립되는 서포트메인을 포함하며, 상기 서포트메인의 내측 둘레를 따라 상기 도광판의 가장자리 영 역으로부터 진행하는 광을 차단하기 위해 차광부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정표시장치는 광학시튜를 줄이거나 제거하여도 빛샘 불량이 발생하지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 광학시트를 줄여 소형화 및 박형화로 제작할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명의 액정표시장치는 표시영역과 비표시 영역의 경계를 따라 발생되는 빛샘 불량을 제거할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정표시패널(110)과 백라이트 유 닛(120), 그리고 서포트메인(130)과 하부커버(150), 탑커버(140)로 구성된다.
먼저, 액정표시패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 상부기판 및 하부기판(110a, 110b)으로 구성된다. 이러한 액정표시패널(110)의 일측 가장자리에는 구동신호를 공급하는 게이트 인쇄회로기판(111)과 액정표시패널(110)에 데이터신호를 공급하는 데이터 인쇄회로기판(112)이 연결되어 있다. 상기 게이트 및 데이터 인쇄회로기판(111, 112)들은 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 하부커버(150) 배면으로 젖혀 밀착된다.
이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만 통상 TFT 기판 또는 어레이 기판이라 불리는 하부기판(110b) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다.
그리고 상부기판(110a)이라 불리는 기판 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터층(color filter layer) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(BM)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.
아울러, 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만 액정표시패널(110)의 상부기판 및 하부기판(110a, 110b)과 액정층의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 상, 하부 배향막(미도시)이 개재되고, 그 사이로 충진되는 액정층 의 누설을 방지하기 위해 양 기판(110a, 110b)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern)이 형성된다.
이때, 백라이트 유닛(120)은 서포트메인(130)의 양측 가장자리 길이방향을 따라 배치된 램프(124)와, 상기 램프(124)를 고정하는 램프 하우징(125)과, 하부커버(150) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(122)과, 이러한 반사판(122) 상에 안착되며, 램프(124)의 광을 공급받아 면광원을 발생시키는 도광판(126) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트류(128)를 포함한다. 본 발명의 백라이트 유닛(120)에서는 확산시트를 제거한 프리즘 시트류로만 광학시트류(128)를 구성하거나, 광학시트류(128)에 포함된 광학시트의 개수를 1~2장 이하로 사용한다.
이로 인하여 종래 액정표시장치보다 훨씬 슬림(slim)하게 제작할 수 있지만, 도광판(126)과 액정표시패널(110)이 가깝게 배치되어 액정표시패널(110)의 표시 영역 둘레를 따라 발생되는 빛샘 불량 또는 휘선 불량을 제거할 필요가 있다.
여기서, 상기 램프 하우징(125)은 상기 도광판(126)의 입광부 영역에서 상기 도광판(126)과 고정되면서 상기 램프(124)에서 발생되는 광을 상기 도광판(126) 방향으로 집중시키는 역할을 한다.
이때, 상기 램프(124)는 광원으로서, 음극전극형광램프(cold cathode fluorescent lamp)나 외부전극형광램프(external electrode fluorescent lamp)와 같은 형광램프가 이용될 수 있다. 또는, 이러한 형광램프 이외에 발광다이오드 램프(light-emitting diode lamp)가 램프로 이용될 수도 있으며, 발광다이오드 램프 를 사용할 경우 램프 하우징은 생략될 수 있다.
이러한 액정표시패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(130)에 각각 상부측과 하부측에 조립된 후, 액정표시패널(110) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(140) 그리고 백라이트 유닛(120) 배면을 덮는 하부커버(150)에 의해 각각 상하측으로 결합되어 서포트메인(130)을 매개로 일체화된다.
본 발명에서는 도광판(126)과 서포트메인(130) 사이와 광학시트류(128)가 안착되는 서포트 메인(130)의 내측면에서 광의 반사와 굴절로 인하여 휘선 및 빛샘 불량이 발생하는 것을 방지하기 위해 차광부(230)를 상기 서포트 메인(130)과 일체로 형성하였다.
상기 차광부(230)는 광학시트류(128)가 안착되는 지지부 역할을 하면서 도광판(126)의 모서리 영역을 통하여 진행하는 광이 서포트 메인(130) 내측면에 도달되지 않도록 한다. 따라서, 상기 서포트 메인(130)의 차광부(230)와 서포트 메인(130) 사이에는 소정의 단차와 함께 음영부가 형성된다.
도 4는 상기 도 3의 액정표시장치의 조립 단면도이다.
도 4를 참조하면, 액정표시패널(110)의 상부기판(110a)은 제 2 기판(130) 상에 컬러필터층(C/F)과 블랙매트릭스(BM)가 형성되어 있고, 하부기판(110b)은 제 1 기판(120) 상에 TFT 어레이층(133)과 패드 영역(132) 및 씰라인 영역(131)이 형성되어 있다.
상기 상부기판(110a)과 하부기판(110b) 배면에는 상부편광판(117a)과 하부편광판(117b)이 각각 부착되어 있다.
본 발명의 백라이트 유닛에 사용되는 광학시트류(128)는 제1,2 광학시트(128a, 128b)로 구성된다. 제1, 2 광학시트(128a, 128b)는 확산시트가 제거된 프리즘시트로 구성될 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 광학시트들을 모두 제거할 수 있다.
상기 광학시트류(128)는 도광판(126) 상에 위치하면서 도광판(126)과 인접한 서포트 메인(130)의 차광부(230) 상에 안착되어 있다.
따라서, 상기 광학시트류(128)의 양측 가장자리와 인접한 서포트 메인(130)의 내측면과 차광부(230) 사이에는 소정 거리의 단차 영역이 형성되어 있다. 이와 같은 단차 영역은 상기 차광부(230)에 의해 도광판(126)의 모서리 영역으로 입사되는 광이 차단되기 때문에 광 굴절, 반사 및 산란이 일어나지 않는다.
종래 기술에서는 서포트 메인(130)의 내측면 영역에서 광 굴절, 반사 및 산란이 일어나 액정표시장치의 표시영역과 비표시 영역의 경계로 빛샘 또는 휘선 불량이 발생되었으나, 본 발명에서는 이와 같은 빛샘 또는 휘선 불량이 발생되지 않는다.
특히, 도광판(126)의 하측에 배치되어 있는 반사판(122)에서 반사되어 서포트 메인(130)과 도광판(126) 사이로 경사지게 진행하는 광은 차광부(230)에 의해 서포트 메인(130)의 내측면으로 진행하는 것이 차단된다.
도 5는 본 발명에서 사용되는 서포트 메인의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 서포트 메인(130)과 도광판(126)이 체결되는 영역을 기준으로 서포트 메인(130)의 두께는 도광판(126)의 두께와 동일한 두께를 갖고, 상기 차광부(230)는 이로부터 소정의 두께(d)를 갖도록 형성된다. 상기 서포트 메인(130)의 하단으로부터 상기 차광부(230)의 상측까지의 거리는 "c"의 길이를 갖는다.
따라서, 상기 차광부(230)의 높이(d)의 범위는 0.1*c< d < 0.7*c로 설정한다.
또한, 상기 서포트 메인(130)의 내측면으로부터 도광판(126)과 인접한 서포트 메인(130)의 가장자리 끝단까지의 길이가 "a"이고, 상기 차광부(230)의 폭은 "b"라고 한다면, 본 발명에 따른 차광부(230) 폭(b)의 범위는 0.1*a < b < 0.7*a의 범위를 갖는다. 상기 차광부(230)는 서포트 메인(130)과 일체로 형성되고, 차광부(230)의 위치는 상기 도광판(126)과 인접한 서포트 메인(130)의 가장자리부터 서포트 메인(130)의 내측면 방향으로 "b"의 폭을 갖도록 형성된다.
따라서, 상기 도광판(126)과 인접한 영역의 차광부(230) 측면과 상기 서포트 메인(130)의 측면은 동일한 측면을 이룬다.
상기에서와 같이 본 발명의 서포트 메인의 두께와 차광부의 두께를 조절하면 도광판의 가장자리 영역으로부터 서포트 메인의 내측면 영역으로 진행하는 광을 최소화할 수 있어 광학시트의 개수를 줄이거나 제거하여도 표시 영역의 가장자리 둘 레를 따라 휘선 및 빛샘 불량이 발생되지 않는다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 상기 도 1의 액정표시장치의 조립 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 상기 도 3의 액정표시장치의 조립 단면도이다.
도 5는 본 발명에서 사용되는 서포트 메인의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
(도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명)
110: 액정표시패널 120: 백라이트 유닛
130: 서포트메인 150: 하부커버
140: 탑커버 110a,110b: 상부기판,하부기판
230: 차광부

Claims (5)

  1. 표시 영역과 비표시 영역을 포함하는 액정표시패널;
    상기 액정표시패널 하의 도광판;
    상기 액정표시패널과 상기 도광판 사이의 광학시트;
    상기 액정표시패널과 상기 광학시트를 지지하고 상기 도광판의 측면으로부터 이격되어 배치된 서포트 메인;
    상기 서포트 메인은 상기 액정표시패널을 지지하는 지지부, 상기 지지부로부터 이격되어 배치되고 상기 광학 시트를 지지하는 차광부, 상기 지지부와 상기 차광부 사이에 배치되며 상기 지지부의 상부면과 상기 차광부의 상부면에 비해 더 낮게 제공된 단차 영역을 포함하고,
    상기 단차 영역은,
    상기 차광부와 인접한 상기 지지부의 측면과, 상기 지지부의 측면과 연결된 바닥부와, 상기 바닥부와 연결된 상기 차광부의 측면을 포함하며 상기 광학시트와 상기 바닥부 사이에 제공되며,
    상기 차광부는 상기 서포트 메인과 일체로 제공되며 적어도 일부가 상기 액정표시패널의 비표시 영역과 수직으로 오버랩되며,
    상기 차광부의 상부면은 상기 도광판의 상부면보다 높게 배치되고,
    상기 액정표시패널의 표시 영역과 비표시 영역의 경계는 상기 도광판의 측면보다 내측에 위치하는 액정표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 차광부의 폭을 b, 상기 서포트 메인의 내측면으로 부터 상기 도광판과 인접한 서포트 메인의 가장자리 길이를 a라 할 때, 상기 차광부의 폭(b)은 0.1*a ＜ b ＜0.7*a 인 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차광부의 두께를 d, 상기 서포트 메인 하단으로부터 상기 차광부의 상단까지의 길이를 c라 할 때, 상기 차광부의 두께(d)는 0.1*c ＜ d ＜0.7*c 인 액정표시장치.
  5. 삭제
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