KR101736932B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR101736932B1
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light guide
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공현식
김진구
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 도광판 상부에 배치되는 광학시트류의 최상위의 상부시트의 일단에 상기 도광판의 측면으로 연장되어 배치되는 돌출부가 구비된 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 광학시트의 구조를 변경하여 시트 유동을 억제할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
오늘날, 영상표시장치는 브라운관 방식에서 액정표시장치, 플라즈마 표시패널 등을 이용하는 방식으로 변화되고 있으며, 특히 액정표시장치는 브라운관 방식에 비해 소비 전력이 낮고, 경량 박형화가 가능하며, 유해 전자파를 방출하지 않는 장점으로 인하여 차세대 첨단 영상표시장치로 각광을 받고 있다.
액정표시장치는 TFT(Thin film Transistor)가 형성되어 있는 하부기판과, 칼라필터(color filter)가 배열되어 있는 상부기판과, 상기 하부기판과 상부기판 사이에 주입된 액정(Liquid Crystal)층을 포함하여 구성된다.
상기 하부기판에 형성된 TFT는 전기적 신호를 전달 및 제어하는 역할을 하며, 액정은 인가된 전압에 따라 분자 구조를 달리하여 빛의 투과 정도를 제어한다. 이와 같은 과정을 통하여 제어된 빛은 상부기판을 통과하면서 원하는 색과 영상으로 나타나게 된다.
한편, 액정표시장치는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광 장치이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리(backlight assembly)를 필요로 하게 된다.
이와 같은 백라이트 어셈블리는 표시면에 대한 광원의 위치에 따라 에지 (Edge) 형과 직하(Direct) 형으로 크게 구분된다. 이 중에서도 에지형 백라이트 어셈블리는 광 이용률이 높고 취급이 간단하며 두께가 얇고 표시면의 크기에 제한이 없기 때문에 대형 액정표시장치에 널리 사용되고 있다.
이러한 에지형 백라이트 어셈블리를 적용하는 종래기술에 따른 액정표시장치에 대해 도 1 내지 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 도광판 상에 배치된 광학시트류를 개략적으로 나타낸 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도로서, 종래기술에 따른 액정표시장치의 결합된 단면을 나타낸 도면이다.
종래기술에 따른 액정표시장치는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 화상이 구현되는 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)에 결합되어 상기 액정패널(10)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(20)을 포함한다.
상기 액정패널(10)은 컬러필터(Color Filter; CF) 기판(12)과, 상기 컬러필터 기판(12)의 하부에 마련된 박막 트랜지스터 기판(14) 및, 이들 기판(12, 14) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.
그리고, 백라이트 유닛(20)은 도광판(21)과, 상기 도광판(21) 일측에 배치되고 다수의 발광소자(23a)와 어레이 기판(23b)으로 구성된 광원 어레이(23)와, 상기 도광판(21)의 상부에 배치된 광학 시트류(22)와, 상기 도광판(21)의 하부에 배치된 반사시트(25)와, 이들 부품들, 즉 반사시트(25)와 도광판(21) 및 광원 어레이(23)가 수납되는 하부커버(24), 그리고 상기 하부커버(24)를 감싸는 가이드 패널(26)을 포함한다.
상기 가이드 패널(26) 상부에는 상기 액정패널(10)이 안착되어 배치된다.
그리고, 상기 광학 시트류(22)는 도광판(21)의 상부에 적층되며, 상기 도광판(21)에서 출사된 광을 확산시키는 확산시트(22a)와, 상기 확산시트(22a)에 의해 확산된 광을 집광하여 액정패널(10)의 전 영역에 균일한 광을 공급하도록 다수의 프리즘 시트(22b) 및 반사 편광시트(reflective polarizer)(22c)를 포함한다.
도 3은 도 1의 A부를 확대한 평면도로서, 광원 어레이와 광학시트류 간의 갭(G1) 및 하부커버와 광원시트류 간의 수직방향의 갭(G2)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 B부를 확대한 평면도로서, 하부커버와 광원시트류 간의 수평방향의 갭 (G3)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 C부를 확대한 단면도로서, 광원 어레이와 광학시트류 간의 갭(G1)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 광학시트류(22)와 광학 어레이(23) 사이에는 제1 갭(G1)이 형성되어 있으며, 상기 하부커버(24)와 광학시트류(22) 간에는 수직방향 및 수평방향으로 제2, 3 갭(G2, G3)이 각각 형성되어 있다.
이와 같이, 종래기술에 따른 액정표시장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 광학시트류(22)를 수직방향 및 수평방향으로 고정할 수 있는 구조가 없기 때문에, 액정표시장치를 손으로 흔드는 경우에 광학시트류의 유동에 의하여 노이즈(Noise)가 발생한다.
그리고, 종래기술에 따른 액정표시장치는 타 부품, 예를 들어 하부커버, 광원 어레이 등과 광학시트류 부품 간의 조립을 위하여 갭을 설정해야 하는데, 특히 추가적으로 고온 신뢰성 시험에서 광학시트류의 열팽창에 따라 광학시트류의 사이즈(size)가 증가함으로 인하여 타 부품 간의 간섭으로 광학시트류의 주름 불량을 발생한다.
이러한 광학시트류의 주름 불량을 방지하기 위해서는 가로, 세로 방향으로 광학시트류를 조립하기 위한 일정한 갭을 설정해야 한다.
그러나, 광학시트류의 조립시에 부품 간에 일정한 갭이 존재하기 때문에 광학시트류의 주름 불량은 방지할 수 있지만, 액정표시장치를 손으로 흔드는 경우에 광학시트류의 유동으로 인하여 발생하는 노이즈(Noise)는 방지할 수 없다.
따라서, 종래기술에 따른 액정표시장치에 적용하는 광학시트류 구조로는 액정표시장치를 손으로 흔드는 경우에 광학시트류의 유동으로 인하여 발생하는 노이즈(Noise)를 방지하기에는 구조적인 한계가 있다.
본 발명의 목적은 광학시트류의 최상위 시트의 구조를 변경하여 액정표시장치를 손으로 흔드는 경우에 광학시트류의 유동을 최소화할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 광학시트류에 도피 구조를 형성하여 광학시트류와 타 부품 간 조립 구조 보완을 통해 액정표시장치를 손으로 흔드는 경우에 발생할 수 있는 광학시트류의 노이즈(noise)를 저감시킬 수 있는 액정표시장치를 제공하는 거이다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은 액정패널 하부에 배치되는 광원 어레이와, 상기 광원 어레이의 일측에 대응하여 배치되는 도광판과, 상기 도광판 상부에 배치되며 최상위의 상부시트의 일단에 상기 도광판의 측면으로 연장되는 돌출부가 구비된 광학시트류를 구비한 액정표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 돌출부는 상기 광원 어레이의 발광소자들 사이에 배치될 수 있다.'
이러한 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 상부시트 아래에 위치하는 상기 광학시트류의 중간시트 및 하부시트들의 일단에 상기 돌출부와 대응하도록 안내 홈이 구비될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 광학시트류의 상부시트의 돌출부에 상기 발광소자가 끼워지도록 발광소자 삽입홈이 구비될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 상부시트의 돌출부는 상기 상부시트의 일단에 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 광학시트류의 중간시트 및 하부시트의 일단에는 상기 상부시트의 돌출부가 끼워지도록 발 삽입홀이 구비될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 도광판의 일단에 상기 상부시트의 돌출부가 접혀져 배치되도록 안내 홈이 형성될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 액정표시장치에 있어서, 상기 도광판의 일단에 형성된 안내 홈은 상기 광원 어레이와 반대되는 도광판의 측면부에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 도광판 상부에 배치되는 다수의 광학시트 중 최상위의 상부시트의 돌출부 형상을 적용하여 발광소자들 사이 및 도광판과 하부커버 사이로 최상위의 상부시트의 돌출부가 반 고정되도록 함으로써 광학시트의 유동을 최소화하여 액정표시장치를 손으로 흔드는 경우에 발생할 수 있는 시트의 노이즈 (noise)를 저감시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 액정표시장치는 도광판 상부에 배치되는 다수의 광학시트 중 최상위의 상부시트의 돌출부 형상을 적용하여 백라이트 조립시에 최상위의 상부시트의 돌출부가 있는 부분은 반 고정되게 하고, 최상위의 상부시트의 돌출부가 없는 부분은 타 부품과 조립 갭을 유지함으로써 시트 주름 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 도광판 상에 배치된 광학시트류를 개략적으로 나타낸 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도로서, 종래기술에 따른 액정표시장치의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 A부를 확대한 평면도로서, 광원 어레이와 도광판 간의 갭(G1) 및 하부커버와 도광판 간의 수직방향의 갭(G2)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 B부를 확대한 평면도로서, 하부커버와 도광판 간의 수평방향의 갭 (G3)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 C부를 확대한 단면도로서, 광원 어레이와 도광판 간의 갭(G1)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 평면도로서, 도광판 상에 배치된 최상위의 상부시트가 배치된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 일부를 확대한 사시도로서, 최상위의 상부시트의 돌출부가 발광소자들 사이에 반 고정된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류의 상부시트를 나타낸 사시도로서, 상부시트의 돌출부가 접히기 전 상태이고, 도 10b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 상부시트를 나타낸 사시도로서, 상부시트의 돌출부가 접혀진 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류의 상부시트와, 중간시트 및 하부시트를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류의 상부시트와, 중간시트 및 하부시트의 결합 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치의 상부시트를 적용한 상태의 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 14는 도 13의 ⅩⅣ-ⅩⅣ에 따른 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치의 상부시트를 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류를 나타낸 사시도이다.
도 18은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류를 적용한 상태의 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 19는 도 18의 ⅩⅨ-ⅩⅨ선에 따른 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류 및 도광판을 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 같은 맥락에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "상"에 또는 "아래"에 형성된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접 또는 또 다른 구성 요소를 개재하여 간접적으로 형성되는 것을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 평면도로서, 도광판 상에 배치된 최상위의 상부시트가 배치된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 일부를 확대한 사시도로서, 최상위의 상부시트의 돌출부가 발광소자들 사이에 반 고정된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 내지 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널 (110)과, 상기 액정패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)을 포함한다.
상기 액정패널(110)은 컬러필터(Color Filter; CF) 기판(112)과, 상기 컬러필터 기판(112)의 하부에 마련된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판(114)을 포함하며, 상기 액정패널(110)의 일측에는 집적회로 칩(Integrated Circuit Chip; IC, 미도시)와, 연성 회로기판(Flexible Printed Circuit; FPC, 미도시)가 실장되어 있다.
컬러필터 기판(112)은, 도면에는 도시하지 않았지만, 일면에 컬러필터 상부에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명 도전체로 이루어진 공통전극(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 공통전극(미도시)는 액정 구동 방식에 따라 박막 트랜지스터 기판(114)에 형성될 수도 있다.
박막 트랜지스터 기판(114)에는 매트릭스 형태의 TFT가 형성되어 상기 TFT들의 소스 단자 및 게이트 단자에는 데이터 라인과 게이트 라인에 각각 연결되고, 드레인 단자에는 화소전극이 접속된다.
집적 회로칩(IC)은 박막 트랜지스터 기판(114)의 일측에 실장되어, 액정패널 (110)을 구동하기 위한 신호인 데이터 신호, 게이트 구동 신호, 그리고 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 게이트 구동 신호 및 데이터 구동 신호를 상기 액정패널(110)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인가하는 역할을 한다.
연성회로기판(FPC)은 박막 트랜지스터 기판(114)의 일측에 일단이 연결되어 상기 연성회로기판으로 들어온 아날로그 타입의 외부 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 집적 회로칩(IC)에 공급하는 역할을 한다.
한편, 백라이트 유닛(120)은 액정패널(110)의 하부에 배치되며, 액정패널 (110)에 광을 제공하는 역할을 한다.
이러한 백라이트 유닛(120)은 하부커버(160)와, 상기 하부커버(160) 내부 일측에 배치되는 광원 어레이(미도시)와, 상기 광원 어레이에 인접하여 배치되는 도광판(130)과, 상기 도광판(140)의 상부에 배치된 광학시트류(140)와, 상기 도광판 (130)의 하부에 배치된 반사 시트(170) 그리고, 상기 하부커버(160)를 감싸는 가이드패널(180)을 포함한다.
상기 광원 어레이(150)는 광을 발생시키는 역할을 하며, 다수개의 발광소자 (150)와, 상기 발광소자(152)가 실장된 어레이 기판(154)을 포함한다. 이때, 상기 발광소자(152)는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 단색 광을 발광하는 R, G, B 발광 다이오드이거나 백색 광을 발광하는 발광 다이오드일 수 있으며, 사이드 뷰 (Side View) 형 소자가 사용될 수 있다.
단색 광을 발광하는 발광소자(152)가 사용되는 경우, R, G, B의 단색 광 발광소자(152)를 교대로 일정한 간격으로 배치하여 이로부터 발광하는 단색 광을 백색 광으로 혼합한 후 액정패널(110)로 공급할 수 있다. 이와 달리, 백색 광을 발광하는 발광소자(152)가 사용되는 경우, 복수의 발광소자(152)를 일정 간격 배치하여 백색 광을 액정패널(110)로 공급할 수 있다.
예를 들어, 백색 광 발광소자는 청색을 발광하는 청색 발광소자와 청색의 단색 광을 흡수하여 황색 광을 발광하는 형광체로 구성되어, 청색 발광소자에서 출력되는 청색 단색 광과 형광체에서 발광하는 황색 단색 광이 혼합되어 백색 광으로 액정패널(110)에 공급될 수 있다.
어레이 기판(154)은 휘어짐이 우수한 연성 회로기판으로서, 내부에 회로(미도시)가 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 회로를 통해 발광소자(152)에 외부 전원을 공급할 수 있다.
도면에서는 측면(Side) 형 백라이트 유닛으로서 광원 어레이가 도광판(130)의 일측에 배치되는 것을 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 도광판(130)의 타측에도 배치될 수 있으며, 직하형 방식의 백라이트 유닛에도 적용할 수 있다.
그리고, 광원으로서 발광소자를 사용하였지만, 이에 한정되지 않으며, 냉음극 형광램프 등 광을 발생하는 다양한 광원이 사용될 수 있다.
상기 도광판(Light Guide Plate; LGP)(130)은 광원 어레이로부터 방출하는 광을 액정 패널(110)로 안내하는 역할을 한다. 도광판(130)의 일 측면으로 입사되는 광은 도광판(130)의 내측에 첨가된 확산제에 의해 굴절 및 반사를 반복하여 타측면까지 진행한 후, 도광판(130)의 상부로 출사하게 된다. 즉, 도광판(130)은 점광원 또는 선광원 형태의 광학 분포를 가지는 광을 면광원 형태의 광학 분포를 가지는 광으로 변경시켜 주는 역할을 한다.
그리고, 상기 반사시트(170)는 도광판(130)의 하부에 배치되며, 도광판(130)으로부터 하부로 출사되는 광을 액정패널(110)의 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 이러한 반사시트(170)는 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 광학시트류(140)는 도광판(130)에서 출사된 광을 확산시키는 하부시트(142)와, 상기 하부시트(142)에 의해 확산된 광을 집광하여 액정패널(110)의 전 영역에 균일한 광을 공급하는 다수의 중간시트(144) 및, 상부시트, 즉 반사 편광시트(146) (reflective polarizer)로 이루어진다.
상기 하부시트(142)는 통상적으로 1매가 구비되지만, 중간시트(144)는 프리즘이 X, Y축 방향으로 수직하여 교차하는 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트를 구비할 수 있다. 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트는 X, Y축 방향에서 광을 굴절시켜 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 상기 중간시트(144)의 일면에는 광의 휘도를 더욱 균일하게 분포시키기 위해 패턴(미도시)이 형성될 수도 있으며, 그 패턴의 형상은 산, 반구, 다각 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 10a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류의 상부시트를 나타낸 사시도로서, 상부시트의 돌출부가 접히기 전 상태이고, 도 10b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정표시장치의 상부시트를 나타낸 사시도로서, 상부시트의 돌출부가 접혀진 상태를 나타낸 도면이다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 상부시트(146)의 일단에는 적어도 하나 이상의 돌출부(146a)가 연장되어 형성되어 있다.
그리고, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상부시트(146)의 일단에 형성된 적어도 하나 이상의 돌출부(146a)는 상기 도광판(130)과 광원 어레이(150) 사이에 접혀진 상태로 배치된다.
도 7 내지 9에 도시된 바와 같이, 광학시트류(140)의 최상위에 위치하는 상부시트(146)의 돌출부(146a)는 수평방향으로는 발광소자들(152) 사이에 위치하며, 수직방향으로는 도광판(130)과 하부커버(160) 사이에 위치한다. 특히, 수평방향 및 수직방향으로는 최상위의 상부시트(146)가 반 고정되도록 하여 시트 유동을 최소화할 수 있다.
이때, 백라이트 유닛 조립시에 최상위의 상부시트(146)의 일단은 돌출부(146a)에 의해 반 고정되며, 돌출부(146a)가 구비되지 않은 상부시트(146)의 타단은 타 부품, 예를 들어 하부 커버 등과 조립 갭을 유지하여 시트 주름 불량 발생을 방지하게 된다.
따라서, 상기 상부시트(146)의 돌출부(146a)가 접혀진 상태로 상기 도광판(130)과 광원 어레이(150) 사이에 반 고정됨으로써, 상기 돌출부(146a)가 상기 도광판(130)과 광원 어레이 사이의 갭, 예를 들어 도 2의 갭(G1)을 매워 줌으로써 광학시트류(140)의 좌우 유동을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류의 상부시트와, 중간시트 및 하부시트를 나타낸 사시도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치에 적용되는 광학시트류(240)는 도광판(미도시, 도 7의 130 참조)에서 출사된 광을 확산시키는 하부시트(242)와, 상기 하부시트(242)에 의해 확산된 광을 집광하여 액정패널(미도시, 도 7의 110 참조)의 전 영역에 균일한 광을 공급하는 다수의 중간시트(244) 및, 상부시트, 즉 반사 편광시트(246) (reflective polarizer)로 이루어진다.
상기 하부시트(242)의 일단에는 적어도 하나 이상의 제1 안내 홈(242a)이 형성된다. 이때, 상기 하부시트(242)는 통상적으로 1매가 구비되지만, 중간시트(244)는 프리즘이 X, Y축 방향으로 수직하여 교차하는 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트를 구비할 수 있다. 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트는 X, Y축 방향에서 광을 굴절시켜 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 상기 제1 안내 홈(242a)와 대응하는 상기 중간시트(244)의 일단에는 제2 안내 홈(244a)이 형성된다. 상기 중간시트(244)의 일면에는 광의 휘도를 더욱 균일하게 분포시키기 위해 패턴(미도시)이 형성될 수도 있으며, 그 패턴의 형상은 산, 반구, 다각 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류의 상부시트와, 중간시트 및 하부시트의 결합 사시도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 상부시트(246)의 일단에는 적어도 하나 이상의 돌출부(246a)가 연장되어 형성된다. 이때, 상기 돌출부(246a)는 접혀진 상태에서 상기 하부시트(242) 및 중간시트(244)의 일단에 형성된 제1, 2 안내홈(242a, 244a) 내로 수직되게 삽입되어 배치된다.
도면에는 도시하지 않았지만, 광학시트류(240)의 최상위에 위치하는 상부시트(246)의 돌출부(246a)는 수평방향으로는 발광소자들(미도시, 도 7의 152 참조) 사이에 위치하며, 수직방향으로는 도광판(미도시, 도 7의 130 참조)과 하부커버(미도시, 도 7의 160 참조) 사이에 위치한다. 특히, 수평방향 및 수직방향으로는 최상위의 상부시트(246)가 반 고정되도록 하여 시트 유동을 최소화할 수 있다.
이때, 백라이트 유닛 조립시에 최상위의 상부시트(246)의 일단은 돌출부(246a)에 의해 반 고정되며, 돌출부(246a)가 구비되지 않은 상부시트(246)의 타단은 타 부품, 예를 들어 하부 커버 등과 조립 갭을 유지하여 시트 주름 불량 발생을 방지하게 된다.
따라서, 상기 상부시트(246)의 돌출부(246a)가 접혀진 상태로 상기 도광판과 광원 어레이(미도시) 사이에 반 고정됨으로써, 상기 돌출부(246a)가 상기 도광판과 광원 어레이 사이의 갭, 예를 들어 도 2의 갭(G1)을 매워 줌으로써 광학시트류(240)의 좌우 유동을 최소화할 수 있다.
또 한편, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치의 상부시트를 적용한 상태의 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 14는 도 13의 ⅩⅣ-ⅩⅣ에 따른 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치의 상부시트를 나타낸 사시도이다.
도 13 및 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널(310)과, 상기 액정패널(310)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(320)을 포함한다.
상기 액정패널(310)은 컬러필터(Color Filter; CF) 기판(312)과, 상기 컬러필터 기판(312)의 하부에 마련된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판(314)을 포함하며, 상기 액정패널(310)의 일측에는 집적회로 칩(Integrated Circuit Chip; IC, 미도시)와, 연성 회로기판(Flexible Printed Circuit; FPC, 미도시)가 실장되어 있다.
컬러필터 기판(312)은, 도면에는 도시하지 않았지만, 일면에 컬러필터 상부에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명 도전체로 이루어진 공통전극(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 공통전극(미도시)는 액정 구동 방식에 따라 박막 트랜지스터 기판(114)에 형성될 수도 있다.
박막 트랜지스터 기판(314)에는 매트릭스 형태의 TFT가 형성되어 상기 TFT들의 소스 단자 및 게이트 단자에는 데이터 라인과 게이트 라인에 각각 연결되고, 드레인 단자에는 화소전극이 접속된다.
집적 회로칩(IC)은 박막 트랜지스터 기판(314)의 일측에 실장되어, 액정패널 (310)을 구동하기 위한 신호인 데이터 신호, 게이트 구동 신호, 그리고 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 게이트 구동 신호 및 데이터 구동 신호를 상기 액정패널(310)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인가하는 역할을 한다.
연성회로기판(FPC)은 박막 트랜지스터 기판(314)의 일측에 일단이 연결되어 상기 연성회로기판으로 들어온 아날로그 타입의 외부 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 집적 회로칩(IC)에 공급하는 역할을 한다.
한편, 백라이트 유닛(320)은 액정패널(310)의 하부에 배치되며, 액정패널 (310)에 광을 제공하는 역할을 한다.
이러한 백라이트 유닛(320)은 하부커버(360)와, 상기 하부커버(360) 내부 일측에 배치되는 광원 어레이(350)와, 상기 광원 어레이(350)에 인접하여 배치되는 도광판(330)과, 상기 도광판(330)의 상부에 배치된 광학시트류(340)와, 상기 도광판(330)의 하부에 배치된 반사 시트(370) 그리고, 상기 하부커버(360)를 감싸는 가이드패널(380)을 포함한다.
상기 광원 어레이(350)는 광을 발생시키는 역할을 하며, 다수개의 발광소자 (352)와, 상기 발광소자(352)가 실장된 어레이 기판(354)을 포함한다. 이때, 상기 발광소자(352)는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 단색 광을 발광하는 R, G, B 발광 다이오드이거나 백색 광을 발광하는 발광 다이오드일 수 있으며, 사이드 뷰 (Side View) 형 소자가 사용될 수 있다.
단색 광을 발광하는 발광소자(352)가 사용되는 경우, R, G, B의 단색 광 발광소자(352)를 교대로 일정한 간격으로 배치하여 이로부터 발광하는 단색 광을 백색 광으로 혼합한 후 액정패널(310)로 공급할 수 있다. 이와 달리, 백색 광을 발광하는 발광소자(352)가 사용되는 경우, 복수의 발광소자(352)를 일정 간격 배치하여 백색 광을 액정패널(310)로 공급할 수 있다.
예를 들어, 백색 광 발광소자는 청색을 발광하는 청색 발광소자와 청색의 단색 광을 흡수하여 황색 광을 발광하는 형광체로 구성되어, 청색 발광소자에서 출력되는 청색 단색 광과 형광체에서 발광하는 황색 단색 광이 혼합되어 백색 광으로 액정패널(310)에 공급될 수 있다.
어레이 기판(354)은 휘어짐이 우수한 연성 회로기판으로서, 내부에 회로(미도시)가 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 회로를 통해 발광소자(352)에 외부 전원을 공급할 수 있다.
도면에서는 측면(Side) 형 백라이트 유닛으로서 광원 어레이가 도광판(350)의 일측에 배치되는 것을 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 도광판(330)의 타측에도 배치될 수 있으며, 직하형 방식의 백라이트 유닛에도 적용할 수 있다.
그리고, 광원으로서 발광소자를 사용하였지만, 이에 한정되지 않으며, 냉음극 형광램프 등 광을 발생하는 다양한 광원이 사용될 수 있다.
상기 도광판(Light Guide Plate; LGP)(330)은 광원 어레이로부터 방출하는 광을 액정 패널(310)로 안내하는 역할을 한다. 도광판(330)의 일 측면으로 입사되는 광은 도광판(330)의 내측에 첨가된 확산제에 의해 굴절 및 반사를 반복하여 타측면까지 진행한 후, 도광판(330)의 상부로 출사하게 된다. 즉, 도광판(330)은 점광원 또는 선광원 형태의 광학 분포를 가지는 광을 면광원 형태의 광학 분포를 가지는 광으로 변경시켜 주는 역할을 한다.
그리고, 상기 반사시트(370)는 도광판(330)의 하부에 배치되며, 도광판(330)으로부터 하부로 출사되는 광을 액정패널(310)의 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 이러한 반사시트(370)는 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 광학시트류(340)는 도광판(330)에서 출사된 광을 확산시키는 하부시트(342)와, 상기 하부시트(342)에 의해 확산된 광을 집광하여 액정패널(310)의 전 영역에 균일한 광을 공급하는 다수의 중간시트(344) 및, 상부시트, 즉 반사 편광시트(346) (reflective polarizer)로 이루어진다.
상기 하부시트(342)는 통상적으로 1매가 구비되지만, 중간시트(344)는 프리즘이 X, Y축 방향으로 수직하여 교차하는 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트를 구비할 수 있다. 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트는 X, Y축 방향에서 광을 굴절시켜 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 상기 중간시트(344)의 일면에는 광의 휘도를 더욱 균일하게 분포시키기 위해 패턴(미도시)이 형성될 수도 있으며, 그 패턴의 형상은 산, 반구, 다각 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 상부시트(346)의 일단에는 적어도 하나 이상의 돌출부(346a)가 연장되어 형성된다. 이때, 상기 돌출부(346a)에는 발광소자(352)가 끼워져 노출되도록 발광소자 삽입홀(346b)이 형성된다. 따라서, 상기 ㄷ돌출부(346a)가 상기 발광소자(352)에 끼워져 고정됨으로써 상부시트(346)는 상기 광원 어레이(350)와 도광판(330) 사이에서 반 고정된다.
그리고, 도 14에 도시된 바와 같이, 광학시트류(340)의 최상위에 위치하는 상부시트(346)의 돌출부(346a)는 수평방향으로는 발광소자(350)에 위치하며, 수직방향으로는 도광판(330)과 하부커버(360) 사이에 위치한다. 특히, 상부시트(346)의 일단에 형성된 적어도 하나 이상의 돌출부(346a)는 상기 도광판(330)과 광원 어레이(350) 사이에 접혀진 상태로 배치되고, 상기 돌출부(346a)에 형성된 발광소자 삽입홀(346b) 내로 발광소자(152)가 끼워진다.
이때, 백라이트 유닛 조립시에 최상위의 상부시트(346)의 일단은 돌출부(346a)에 의해 반 고정되며, 돌출부(346a)가 구비되지 않은 상부시트(346)의 타단은 타 부품, 예를 들어 하부 커버 등과 조립 갭을 유지하여 시트 주름 불량 발생을 방지하게 된다.
따라서, 상기 상부시트(346)의 돌출부(346a)가 상기 도광판(330)과 광원 어레이 (350) 사이의 갭, 예를 들어 도 2의 갭(G1)을 매워 줌으로써 광학시트류(340)의 좌우 유동을 최소화할 수 있다.
또 한편, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 16은 본 발명의 제4 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류의 분해 사시도이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널 (410)과, 상기 액정패널(410)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(420)을 포함한다.
상기 액정패널(410)은 컬러필터(Color Filter; CF) 기판(412)과, 상기 컬러필터 기판(412)의 하부에 마련된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판(414)을 포함하며, 상기 액정패널(410)의 일측에는 집적회로 칩(Integrated Circuit Chip; IC, 미도시)와, 연성 회로기판(Flexible Printed Circuit; FPC, 미도시)가 실장되어 있다.
컬러필터 기판(412)은, 도면에는 도시하지 않았지만, 일면에 컬러필터 상부에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명 도전체로 이루어진 공통전극(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 공통전극(미도시)는 액정 구동 방식에 따라 박막 트랜지스터 기판(114)에 형성될 수도 있다.
박막 트랜지스터 기판(414)에는 매트릭스 형태의 TFT가 형성되어 상기 TFT들의 소스 단자 및 게이트 단자에는 데이터 라인과 게이트 라인에 각각 연결되고, 드레인 단자에는 화소전극이 접속된다.
집적 회로칩(IC)은 박막 트랜지스터 기판(414)의 일측에 실장되어, 액정패널 (410)을 구동하기 위한 신호인 데이터 신호, 게이트 구동 신호, 그리고 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 게이트 구동 신호 및 데이터 구동 신호를 상기 액정패널(410)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인가하는 역할을 한다.
연성회로기판(FPC)은 박막 트랜지스터 기판(414)의 일측에 일단이 연결되어 상기 연성회로기판으로 들어온 아날로그 타입의 외부 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 집적 회로칩(IC)에 공급하는 역할을 한다.
한편, 백라이트 유닛(420)은 액정패널(410)의 하부에 배치되며, 액정패널 (410)에 광을 제공하는 역할을 한다.
백라이트 유닛(420)은 하부커버(460)와, 상기 하부커버(460) 내부 일측에 배치되는 광원 어레이(450)와, 상기 광원 어레이(450)에 인접하여 배치되는 도광판 (430)과, 상기 도광판(430)의 상부에 배치된 광학시트류(440)와, 상기 도광판(430)의 하부에 배치된 반사 시트(470) 그리고, 상기 하부커버(460)를 감싸는 가이드패널(480)을 포함한다.
상기 광원 어레이(450)는 광을 발생시키는 역할을 하며, 다수개의 발광소자 (452)와, 상기 발광소자(452)가 실장된 어레이 기판(454)을 포함한다. 이때, 상기 발광소자(452)는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 단색 광을 발광하는 R, G, B 발광 다이오드이거나 백색 광을 발광하는 발광 다이오드일 수 있으며, 사이드 뷰 (Side View) 형 소자가 사용될 수 있다.
단색 광을 발광하는 발광소자(452)가 사용되는 경우, R, G, B의 단색 광 발광소자(452)를 교대로 일정한 간격으로 배치하여 이로부터 발광하는 단색 광을 백색 광으로 혼합한 후 액정패널(410)로 공급할 수 있다. 이와 달리, 백색 광을 발광하는 발광소자(452)가 사용되는 경우, 복수의 발광소자(452)를 일정 간격 배치하여 백색 광을 액정패널(410)로 공급할 수 있다.
예를 들어, 백색 광 발광소자는 청색을 발광하는 청색 발광소자와 청색의 단색 광을 흡수하여 황색 광을 발광하는 형광체로 구성되어, 청색 발광소자에서 출력되는 청색 단색 광과 형광체에서 발광하는 황색 단색 광이 혼합되어 백색 광으로 액정패널(310)에 공급될 수 있다.
어레이 기판(454)은 휘어짐이 우수한 연성 회로기판으로서, 내부에 회로(미도시)가 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 회로를 통해 발광소자(452)에 외부 전원을 공급할 수 있다.
도면에서는 측면(Side) 형 백라이트 유닛으로서 광원 어레이가 도광판(450)의 일측에 배치되는 것을 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 도광판(430)의 타측에도 배치될 수 있으며, 직하형 방식의 백라이트 유닛에도 적용할 수 있다.
그리고, 광원으로서 발광소자를 사용하였지만, 이에 한정되지 않으며, 냉음극 형광램프 등 광을 발생하는 다양한 광원이 사용될 수 있다.
상기 도광판(Light Guide Plate; LGP)(430)은 광원 어레이로부터 방출하는 광을 액정 패널(410)로 안내하는 역할을 한다. 도광판(430)의 일 측면으로 입사되는 광은 도광판(430)의 내측에 첨가된 확산제에 의해 굴절 및 반사를 반복하여 타측면까지 진행한 후, 도광판(430)의 상부로 출사하게 된다. 즉, 도광판(430)은 점광원 또는 선광원 형태의 광학 분포를 가지는 광을 면광원 형태의 광학 분포를 가지는 광으로 변경시켜 주는 역할을 한다.
그리고, 상기 반사시트(470)는 도광판(430)의 하부에 배치되며, 도광판(430)으로부터 하부로 출사되는 광을 액정패널(410)의 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 이러한 반사시트(470)는 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 할 수 있다.
도 16 및 17에 도시된 바와 같이, 상기 광학시트류(440)는 도광판(430)에서 출사된 광을 확산시키는 하부시트(442)와, 상기 하부시트(442)에 의해 확산된 광을 집광하여 액정패널(410)의 전 영역에 균일한 광을 공급하는 다수의 중간시트(444) 및, 상부시트, 즉 반사 편광시트(446) (reflective polarizer)로 이루어진다.
상기 하부시트(442)의 일단에는 적어도 하나 이상의 제1 돌출부 걸이부(442a)가 연장되어 형성되어 있으며, 상기 제1 돌출부 걸이부(442a)에는 돌출부 삽입홀(442b)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제1 돌출부 걸이부(442a)와 대응하는 상기 중간시트(444)의 일단에는 적어도 하나 이상의 제2 돌출부 걸이부(444a)가 연장되어 형성되어 있으며, 상기 제2 돌출부 걸이부(444a)에는 돌출부 삽입홀(444b)이 형성되어 있다. 상기 중간시트(444)는 프리즘이 X, Y축 방향으로 수직하여 교차하는 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트를 구비할 수 있다. 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트는 X, Y축 방향에서 광을 굴절시켜 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
상기 중간시트(444)의 일면에는 광의 휘도를 더욱 균일하게 분포시키기 위해 패턴(미도시)이 형성될 수도 있으며, 그 패턴의 형상은 산, 반구, 다각 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 상부시트(446)의 일단에는 적어도 하나 이상의 돌출부(446a)가 연장되어 형성되어 있다. 이때, 상기 돌출부(446a)는 상기 하부시트(442) 및 중간시트(444)의 제1, 2 돌출부 걸이부(442a, 444a)과 대응하는 위치에 형성된다.
도 16에 도시된 바와 같이, 상기 광학시트류(440)의 최상위에 위치하는 상부시트(446)의 돌출부(446a)는 상기 제1, 2 돌출부 걸이부(442a, 444a)의 제1, 2 발광소자 삽입홀(442b, 444b)에 삽입되어 수평방향으로는 발광소자들(450) 사이에 위치하며, 수직방향으로는 도광판(430)과 하부커버(460) 사이에 위치한다. 특히, 상부시트(446)의 일단에 형성된 적어도 하나 이상의 돌출부(446a)는 상기 도광판(430)과 광원 어레이(450) 사이에 접혀진 상태로 배치되어 반 고정된다.
이때, 백라이트 유닛 조립시에 최상위의 상부시트(446)의 일단은 돌출부(446a)에 의해 반 고정되며, 돌출부(446a)가 구비되지 않은 상부시트(446)의 타단은 타 부품, 예를 들어 하부 커버 등과 조립 갭을 유지하여 시트 주름 불량 발생을 방지하게 된다.
따라서, 상기 광학시트류(440)의 최상위의 상부시트(446)에 구비된 돌출부(446a)가 도광판(430)과 광원 어레이(450) 사이에 배치되어 이들 사이의 갭, 예를 들어 도 2의 갭(G1)을 매워 줌으로써 광학시트류(440)의 좌우 유동을 최소화할 수 있다.
또 한편, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 18은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류를 적용한 상태의 백라이트 유닛의 평면도이다.
도 19는 도 18의 ⅩⅨ-ⅩⅨ선에 따른 액정표시장치의 결합 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 액정표시장치의 광학시트류 및 도광판을 나타낸 사시도이다.
도 18 내지 19를 참조하면, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정패널 (510)과, 상기 액정패널(510)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(520)을 포함한다.
상기 액정패널(510)은 컬러필터(Color Filter; CF) 기판(112)과, 상기 컬러필터 기판(112)의 하부에 마련된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 기판(114)을 포함하며, 상기 액정패널(110)의 일측에는 집적회로 칩(Integrated Circuit Chip; IC, 미도시)와, 연성 회로기판(Flexible Printed Circuit; FPC, 미도시)가 실장되어 있다.
컬러필터 기판(512)은, 도면에는 도시하지 않았지만, 일면에 컬러필터 상부에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 투명 도전체로 이루어진 공통전극(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 공통전극(미도시)는 액정 구동 방식에 따라 박막 트랜지스터 기판(514)에 형성될 수도 있다.
박막 트랜지스터 기판(514)에는 매트릭스 형태의 TFT가 형성되어 상기 TFT들의 소스 단자 및 게이트 단자에는 데이터 라인과 게이트 라인에 각각 연결되고, 드레인 단자에는 화소전극이 접속된다.
집적 회로칩(IC)은 박막 트랜지스터 기판(514)의 일측에 실장되어, 액정패널 (510)을 구동하기 위한 신호인 데이터 신호, 게이트 구동 신호, 그리고 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 게이트 구동 신호 및 데이터 구동 신호를 상기 액정패널(510)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인가하는 역할을 한다.
연성회로기판(FPC)은 박막 트랜지스터 기판(514)의 일측에 일단이 연결되어 상기 연성회로기판으로 들어온 아날로그 타입의 외부 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 집적 회로칩(IC)에 공급하는 역할을 한다.
한편, 백라이트 유닛(520)은 액정패널(510)의 하부에 배치되며, 액정패널 (510)에 광을 제공하는 역할을 한다.
이러한 백라이트 유닛(520)은 하부커버(560)와, 상기 하부커버(560) 내부 일측에 배치되는 광원 어레이(미도시)와, 상기 광원 어레이에 인접하여 배치되는 도광판(530)과, 상기 도광판(140)의 상부에 배치된 광학시트류(540)와, 상기 도광판 (530)의 하부에 배치된 반사 시트(570) 그리고, 상기 하부커버(560)를 감싸는 가이드패널(580)을 포함한다.
상기 광원 어레이(550)는 광을 발생시키는 역할을 하며, 다수개의 발광소자 (550)와, 상기 발광소자(552)가 실장된 어레이 기판(554)을 포함한다. 이때, 상기 발광소자(552)는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 단색 광을 발광하는 R, G, B 발광 다이오드이거나 백색 광을 발광하는 발광 다이오드일 수 있으며, 사이드 뷰 (Side View) 형 소자가 사용될 수 있다.
단색 광을 발광하는 발광소자(552)가 사용되는 경우, R, G, B의 단색 광 발광소자(552)를 교대로 일정한 간격으로 배치하여 이로부터 발광하는 단색 광을 백색 광으로 혼합한 후 액정패널(510)로 공급할 수 있다. 이와 달리, 백색 광을 발광하는 발광소자(552)가 사용되는 경우, 복수의 발광소자(552)를 일정 간격 배치하여 백색 광을 액정패널(510)로 공급할 수 있다.
예를 들어, 백색 광 발광소자는 청색을 발광하는 청색 발광소자와 청색의 단색 광을 흡수하여 황색 광을 발광하는 형광체로 구성되어, 청색 발광소자에서 출력되는 청색 단색 광과 형광체에서 발광하는 황색 단색 광이 혼합되어 백색 광으로 액정패널(510)에 공급될 수 있다.
어레이 기판(554)은 휘어짐이 우수한 연성 회로기판으로서, 내부에 회로(미도시)가 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 회로를 통해 발광소자(552)에 외부 전원을 공급할 수 있다.
도면에서는 측면(Side) 형 백라이트 유닛으로서 광원 어레이가 도광판(530)의 일측에 배치되는 것을 도시하였으나, 이에 한정하지 않고, 도광판(530)의 타측에도 배치될 수 있으며, 직하형 방식의 백라이트 유닛에도 적용할 수 있다.
그리고, 광원으로서 발광소자를 사용하였지만, 이에 한정되지 않으며, 냉음극 형광램프 등 광을 발생하는 다양한 광원이 사용될 수 있다.
상기 도광판(Light Guide Plate; LGP)(530)은 광원 어레이로부터 방출하는 광을 액정 패널(510)로 안내하는 역할을 한다. 도광판(530)의 일 측면으로 입사되는 광은 도광판(530)의 내측에 첨가된 확산제에 의해 굴절 및 반사를 반복하여 타측면까지 진행한 후, 도광판(530)의 상부로 출사하게 된다. 즉, 도광판(530)은 점광원 또는 선광원 형태의 광학 분포를 가지는 광을 면광원 형태의 광학 분포를 가지는 광으로 변경시켜 주는 역할을 한다.
그리고, 상기 반사시트(570)는 도광판(530)의 하부에 배치되며, 도광판(530)으로부터 하부로 출사되는 광을 액정패널(510)의 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 이러한 반사시트(570)는 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 할 수 있다.
도 19 및 20에 도시된 바와 같이, 상기 광학시트류(540)는 도광판(530)에서 출사된 광을 확산시키는 하부시트(542)와, 상기 하부시트(542)에 의해 확산된 광을 집광하여 액정패널(510)의 전 영역에 균일한 광을 공급하는 다수의 중간시트(544) 및, 상부시트, 즉 반사 편광시트(546) (reflective polarizer)로 이루어진다.
상기 하부시트(542) 중 광원 어레이(550)와 반대되는 일단에는 적어도 하나 이상의 제1 안내 홈(542a)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제1 안내 홈(542a)과 대응하는 상기 중간시트(544)의 일단에는 적어도 하나 이상의 제2 안내 홈(544a)이 형성되어 있다. 상기 중간시트(544)는 프리즘이 X, Y축 방향으로 수직하여 교차하는 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트를 구비할 수 있다. 제1 프리즘 시트 및 제2 프리즘 시트는 X, Y축 방향에서 광을 굴절시켜 광의 직진성을 향상시킬 수 있다.
상기 중간시트(544)의 일면에는 광의 휘도를 더욱 균일하게 분포시키기 위해 패턴(미도시)이 형성될 수도 있으며, 그 패턴의 형상은 산, 반구, 다각 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 상부시트(546)의 일단에는 적어도 하나 이상의 돌출부(546a)가 연장되어 형성되어 있다. 이때, 상기 돌출부(546a)는 상기 하부시트(542) 및 중간시트(544)의 제1, 2 안내 홈(542a, 544a) 및 도광판(530)의 제3 안내홈(530a)과 대응하는 위치에 형성된다.
도 19에 도시된 바와 같이, 상기 광학시트류(540)의 최상위에 위치하는 상부시트(546)의 돌출부(546a)는 상기 제1, 2 안내 홈(542a, 544a) 쪽으로 접혀진 상태에서 하부의 도광판(530)의 측면부에 위치한다. 즉, 상기 상부시트(546)의 돌출부(546a)는 상기 도광판(530)과 하부커버(560) 사이에 위치한다. 이때, 백라이트 유닛 조립시에 최상위의 상부시트(546)의 일단은 돌출부(546a)에 의해 반 고정되며, 돌출부(546a)가 구비되지 않은 상부시트(546)의 타단은 타 부품, 예를 들어 광원 어레이 등과 조립 갭을 유지하여 시트 주름 불량 발생을 방지하게 된다.
따라서, 상기 광학시트류(540)의 최상위의 상부시트(546)에 구비된 돌출부(546a)가 도광판(530)과 하부커버(560) 사이에 배치되어 이들 사이의 갭, 예를 들어 도 2의 갭(G1)을 매워 줌으로써 광학시트류(540)의 좌우 유동을 최소화할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 도광판 상부에 배치되는 다수의 광학시트 중 최상위의 상부시트의 돌출부 형상을 적용하여 발광소자들 사이 및 도광판과 하부커버 사이로 최상위의 상부시트의 돌출부가 반 고정되도록 함으로써 광학시트의 유동을 최소화하여 액정표시장치를 손으로 흔드는 경우에 발생할 수 있는 시트의 노이즈(noise)를 저감시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 액정표시장치는 도광판 상부에 배치되는 다수의 광학시트 중 최상위의 상부시트의 돌출부 형상을 적용하여 백라이트 조립시에 최상위의 상부시트의 돌출부가 있는 부분은 반 고정되게 하고, 최상위의 상부시트의 돌출부가 없는 부분은 타 부품과 조립 갭을 유지함으로써 시트 주름 불량을 방지할 수 있다.
이상 도면을 참조하여 실시 예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 액정패널 120: 백라이트 유닛
140: 광학시트류 142: 하부시트
144: 중간시트 146: 상부시트
146a: 돌출부

Claims (9)

  1. 액정패널;
    상기 액정패널 하부에 배치되고, 다수의 발광소자가 구비된 광원 어레이;
    상기 광원 어레이의 일측에 대응하여 배치되는 도광판;
    상기 도광판 상부에 배치되며, 최상위의 상부시트의 일단에 상기 도광판의 측면으로 연장되는 돌출부가 구비된 광학시트류; 및
    상기 광원 어레이, 도광판 및 광학시트류를 수납하는 하부커버를 포함하며,
    상기 광학시트류의 최상위의 상기 상부시트의 일단에 구비된 상기 돌출부는 상기 도광판과 광원 어레이 사이에 접혀져 배치되며,
    상기 상부시트의 돌출부가 접혀진 상태에서 상기 도광판과 광원 어레이 사이에 배치될 때 상기 발광소자가 끼워지도록 상기 상부시트의 돌출부에 발광소자 삽입홈이 구비된 액정표시장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 상부시트의 돌출부는 상기 광원 어레이의 발광소자들 사이에 배치되는 액정표시장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 상부시트 아래에 위치하는 상기 광학시트류의 중간시트 및 하부시트들의 일단에 상기 돌출부와 대응하도록 안내 홈이 구비된 액정표시장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서, 상기 상부시트의 돌출부는 상기 상부시트의 일단에 적어도 하나 이상 구비된 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광학시트류의 중간시트 및 하부시트의 일단에 상기 상부시트의 돌출부가 끼워지도록 돌출부 삽입홀이 구비된 돌출부 걸이부가 구비된 액정표시장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 도광판의 일단에 상기 상부시트의 돌출부가 접혀져 배치되도록 안내 홈이 형성된 액정표시장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 도광판의 일단에 형성된 안내 홈은 상기 광원 어레이와 반대되는 도광판의 측면부에 형성된 액정표시장치.
  9. 액정패널;
    상기 액정패널 하부에 배치되는 광원 어레이;
    상기 광원 어레이의 일측에 대응하여 배치되는 도광판;
    상기 도광판 상부에 배치되며, 하부시트와 중간시트 및 최상의 상부시트를 포함하는 광학시트류; 및
    상기 광원 어레이, 도광판 및 광학시트류를 수납하는 하부커버를 포함하며,
    상기 광학시트류의 최상위의 상기 상부시트 중 상기 광원 어레이와 반대되는 일단에 상기 도광판의 측면으로 연장되는 돌출부가 구비되며,
    최상위의 상기 상부시트의 돌출부는 상기 광원 어레이와 반대되는 상기 도광판의 측면부와 상기 하부커버의 측면부 사이에 접혀져 배치되며,
    상기 광원 어레이와 반대되는 상기 상부시트의 일단 아래에 위치하는 상기 광학시트류의 중간시트 및 하부시트들의 일단에 상기 상부시트의 돌출부와 대응하도록 제1, 2 안내 홈이 각각 구비되고,
    상기 광원 어레이와 반대되는 상기 도광판의 측면부에 상기 상부시트의 돌출부가 접혀져 배치되도록 제3 안내홈이 구비된 액정표시장치.
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