KR20130003937A

KR20130003937A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20130003937A
Application number: KR1020110065592A
Authority: KR
Inventors: 이동석; 김병구
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2013-01-09

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 베젤이 폭이 좁은 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따라 광원인 LED어셈블리를 도광수단의 내부에 포함시킴으로써 LED어셈블리의 배치에 필요한 공간을 최소화하며, 빛이 투과하는 매질 간의 굴절률 차이를 최소화하여 빛의 입광효율을 증가시킬 수 있게 된다.
이에 따라, 고휘도로 화상을 구현하면서 베젤의 폭이 좁은 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광 손실을 최소화하여 고휘도의 빛을 제공하며, 베젤의 폭을 줄일수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Divice)는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용하여 구동되는데, 액정분자는 그 구조가 가늘고 길기 때문에 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다.

즉, 전기장을 이용하여 액정분자의 배열을 변화시키면, 액정의 광학적 이방성에 의해 액정분자의 배열 방향으로 빛이 굴절하여 영상을 표시할 수 있다.

이러한 액정표시장치는, 어레이기판에 게이트배선, 데이터배선, 박막트랜지스터(thin film transistor: TFT) 및 화소전극을 형성하는 어레이기판 제조공정과, 컬러필터기판에 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극을 형성하는 컬러필터기판 제조공정과, 어레이기판 및 컬러필터기판을 합착하여 셀 단위로 절단하고, 셀 단위의 어레이기판 및 컬러필터기판 사이에 액정을 주입하여 단위 패널을 형성하는 셀(cell)공정과, 단위 패널에 구동집적회로(driving IC) 및 인쇄회로기판(PCB)을 부착하고 백라이트 유닛(backlight unit)과 조립하는 모듈(module)공정을 거쳐서 완성된다.

특히, 백라이트 유닛은 액정표시장치의 액정분자가 자체 발광을 하지 않기 때문에 필요한 구성으로, 백라이트 유닛은 광원을 포함하며, 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Type)과 측면형(Edge Type)으로 구분된다.

광원은 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)나 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp:EEFL)와 같은 형광램프가 많이 사용되어 왔으나, 최근 액정표시장치의 박형화, 경량화 추세에 따라 소비전력, 무게, 휘도 등에서 장점을 가지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode:LED)가 형광램프를 대체해 가고 있다.

직하형 백라이트 유닛은 다수의 램프 또는 발광 다이오드를 액정패널 하부에 배치함으로써 램프 또는 발광 다이오드로부터 출사되는 빛을 직접적으로 액정패널에 공급하는 방식이고, 측면형 백라이트 유닛은 액정패널 하부에 도광판을 배치하고, 램프 또는 발광 다이오드를 도광판의 적어도 일측면에 배치함으로써 도광판에서의 굴절 및 반사를 이용하여 램프 또는 발광 다이오드로부터 출사되는 빛을 간접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다.

여기서, 측면형 백라이트 유닛은 직하형 백라이트 유닛에 비해 제작이 용이하며, 박형으로 무게가 가볍고 소비전력이 낮은 이점으로 인해 많이 사용되고 있다.

도 1은 종래 측면형 액정표시장치모듈의 단면을 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 액정표시장치모듈은, 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성되는 액정패널(10)과 이의 후방에 위치하는 백라이트 유닛(20)을 포함한다.

이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 탑커버(40)와 서포트메인(30) 그리고 커버버툼(50)을 통해 모듈화된다.

상기 액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 이를 구성하는 제1 및 제2기판(12, 14)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 제1 및 제2편광판(19a, 19b)이 각각 부착된다.

백라이트 유닛(20)은 커버버툼(50)의 일 측면에 배치되는 LED어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 반사판(25)과, 반사판(25) 상부로 위치되는 도광판(23)과, 그리고 도광판(23)의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(21)을 포함한다.

상기 LED어셈블리(29)는 다수의 LED(29a) 각각이 LED인쇄회로기판(29c)에 장착됨으로써 이루어지는데, 다수의 LED(29a) 각각은 도광판(23)의 입광부(23a)와 마주보도록 접착패드(70)를 통해 커버버툼(50)의 일 측면에 배치된다.

이와 같이 커버버툼(50)의 일 측면으로 LED어셈블리(29)가 배치됨에 따라 커버버툼(50)의 일 측면과 도광판(23)의 입광부(23a) 사이에는 제1간격(A)이 존재한다.

상기 제1간격(A)은 LED어셈블리(29), 즉 LED인쇄회로기판(29c)의 제1두께(A1)와 LED(29a)의 제2두께(A2) 및 LED어셈블리(29)와 도광판(23)의 입광부(23a) 사이의 제2간격(A3)을 합한 길이에 해당된다. 여기서, 제1간격(A)에는 LED어셈블리(29)의 배면으로 부착되는 접착패드(70)의 두께가 더 포함될 수 있다.

한편 상기 제2간격(A3)에 의해 LED어셈블리(29)의 다수의 LED(29a) 각각으로부터 출사되는 빛이 전부 도광판(23)의 입광부(23a)로 공급되지 못하고, 일부 빛은 손실되게 되는 문제점이 있다.

이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 도광판(23)의 굴절률은 1.49이고, 공기의 굴절률은 1이므로 다수의 LED(29a) 각각으로부터 출사되는 빛이 공기를 통해 도광판(23)의 입광부(23a)로 입사될 시에 굴절률 차이로 인하여 도광판(23)의 입광부(23a)에서 빛이 반사되기 때문에 일부 빛이 손실되어 입광효율이 감소된다.

또한, 최근 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터는 물론 데스크톱 컴퓨터 모니터 및 벽걸이형 텔레비전 등 그 사용영역이 점차 넓어지고 있는 추세로, 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 베젤(bezel)의 폭(L)이 좁은 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

그러나, LED 어셈블리(29)가 커버버툼(50)의 일 측면에 배치됨에 따라 필요하게 되는 제1간격(A)으로 인해 베젤의 폭(L)을 줄이는데 한계가 있는 문제점이 있다.

이에 따라, 본 발명의 목적은, 다수의 LED 각각으로부터 출사되는 빛의 입광 효율을 최대화하면서 베젤의 폭을 줄일 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널과; 반사판과, 내부의 중앙라인을 따라 배치되는 LED어셈블리를 포함하고, 상기 반사판의 상부로 위치되는 도광수단과, 상기 도광수단의 상부로 위치되는 다수의 광학시트들을 포함하여 상기 액정패널의 배면에 위치되는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 배면에서 결합 체결되는 커버버툼을 포함하고, 상기 도광수단의 하부는 상부로 상기 LED어셈블리가 위치되는 수평부와, 상기 수평부의 좌, 우 외측 각각으로 상향 경사지는 제1 및 제2경사부로 이루어진다.

상기 LED어셈블리는 다수의 제1LED와 다수의 제2LED 각각이 인쇄회로기판의 양면으로 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 인쇄회로기판은 제1측면방향으로 빛을 출사하는 상기 다수의 제1LED가 장착되는 제1면과, 상기 제1면에 대응되어 상기 제1측면방향의 반대방향인 제2측면방향으로 빛을 출사하는 상기 다수의 제2LED가 장착되는 제2면을 포함하는 양면 인쇄회로기판에 해당되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 인쇄회로기판은 제1측면방향으로 빛을 출사하는 상기 다수의 제1LED가 장착되는 제1인쇄회로기판과, 상기 제1면에 대응되어 상기 제1측면방향의 반대방향인 제2측면방향으로 빛을 출사하는 상기 다수의 제2LED가 장착되는 제2인쇄회로기판의 배면이 서로 맞붙어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 다수의 제1LED 각각과 상기 다수의 제2LED 각각은 중심이 동일한 선상에 위치되도록 장착되거나, 또는 서로 엇갈리도록 장착되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 반사판은 상기 다수의 LED 각각으로부터 출사되는 빛을 균일하게 퍼지도록 하는 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 커버버툼과 상기 반사판의 사이로는 상기 반사판을 상기 도광판의 제1 및 제2경사부 각각으로 밀착시키기 위한 하나 이상의 지지패드가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버버툼은 상기 수평부에 대응되는 중심부와, 상기 제1경사부에 대응되는 제1지지부와, 상기 제2경사부에 대응되는 제2지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 도광수단은 UV 경화 레진으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도광수단의 굴절률은 1.46이고, 상기 다수의 제1 및 제2LED 각각의 굴절률은 1.42인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 액정표시장치는, 액정패널과; 반사판과, 제1측면의 내부로 다수의 LED가 포함된 LED어셈블리를 포함하며 상기 반사판의 상부로 위치되는 도광수단과, 상기 도광수단의 상부로 위치되는 다수의 광학시트들을 포함하여 상기 액정패널의 배면에 위치되는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 배면에서 결합 체결되는 커버버툼을 포함하고, 상기 도광수단은 상기 LED어셈블리가 위치되는 상기 제1측면과, 상기 제1측면과 마주보는 제2측면을 포함하고, 상기 제1측면에서 상기 제2측면으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사를 하부에 가지는 웨지형상인 것을 특징으로 한다.

상기 반사판은 상기 도광수단을 통과한 빛을 상기 액정패널 쪽으로 반사시키는 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 커버버툼과 상기 반사판의 사이로는 상기 반사판을 상기 도광판에 밀착시키기 위한 지지패드가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 커버버툼은 상기 제1측면에 대응되는 일단에서 상기 제2측면에 대응되는 끝단으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 상기 경사를 상부에 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액정표시장치는, 도광수단에 LED어셈블리를 포함시켜 경계면에서의 굴절률 차이를 최소한으로 함으로써 다수의 LED로부터 출사되는 빛이 반사되지 않고 도광수단 내로 입사될 수 있도록 하여 빛의 입광효율을 증가시킨다.

특히, LED어셈블리를 도광수단의 중앙에 배치시킴으로써, 종래 LED어셈블리가액정표시장치의 일 가장자리에 위치됨에 따라 필요하던 간격을 없애 베젤의 폭이 좁은 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

또한, 제조비용이 높은 도광판의 배면이 아닌, 반사판에 패턴을 형성함으로서 액정표시장치의 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 종래 LED어셈블리를 고정 접착하기 위해 필요하던 접착패드 없이도 LED어셈블리를 고정시킬 수 있어 부품 및 조립공정 비용 및 시간을 절감할 수 있게 된다.

도 1은 종래 측면형 액정표시장치모듈의 단면을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 액정표시장치모듈(100)은, 액정패널(110)과, 백라이트 유닛(120), 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화기 위한 서포트메인(130)과 커버버툼(150) 및 탑커버(140)를 포함한다.

액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 및 제2기판(112, 114)으로 구성된다.

여기서, 도면상에 도시하지는 않았지만, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제1기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소 전극과 일대일 대응 연결된다.

그리고, 상부기판 또는 컬러기판이라 불리는 제2기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다.

그리고, 제1 및 제2기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 각각 부착된다.

또한, 이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프케리어패키지(Tape Carrier Package:TCP) 같은 연결부재(미도시)를 매개로 인쇄회로기판(미도시)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다.

이에 상술한 구조의 액정패널(110)은, 상기 인쇄회로기판(미도시)을 통해 전달되는 게이트구동회로의 온 또는 오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터 구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.

이러한 액정패널(110)의 배면에는, 투과율의 차이를 화상으로 표시할 수 있도록 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.

백라이트 유닛(120)은 광원에 해당되는 LED어셈블리(129)를 포함하는 도광수단(123)과, 도광수단(123)의 배면으로 위치되는 반사판(125)과, 그리고 도광수단(123)의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(121)을 포함한다.

도광수단(123)은 내부에 구비된 LED어셈블리(129)로부터 출사되는 빛을 도광하여 보다 고품질의 면광원으로 구현하는 역할을 한다.

이를 위한 도광수단(123)의 하부는 가로방향 또는 세로방향의 중앙라인에 해당되는 중심의 평평한 수평부(123a)와, 이를 중심으로 좌, 우 외측을 향해 상방향으로 경사지는 제1 및 제2경사부(123b, 123c)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수평부(123a)의 상부로 LED어셈블리(129)가 위치되어 중심이 가장 두꺼우며, LED어셈블리(129)가 위치되는 수평부(123a)에서 제1 및 제2경사부(123b, 123c)의 양 끝으로 갈수록 두께가 얇아진다.

상기 제1 및 제2경사부(123b, 123c)와, 후술한 반사판(125)의 패턴에 의해 빛이 액정패널(110)을 향해 굴절됨으로써 도광수단(123)의 광 효율이 증가되게 된다.

이때, 상기 제1 및 제2경사부(123b, 123c)는 수평부(123a)를 중심으로 서로 대칭되는 것으로, 제1 및 제2경사부(123b, 123c)의 경사각이 일정범위 내에서 커질수록 도광수단(123)을 통해 액정패널(110)로 공급되는 광량이 증가되게 된다.

한편, 도광수단(123)의 내부에 포함되는 LED어셈블리(129)는 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b) 각각이 일정 간격 이격된 상태로 LED인쇄회로기판(Printed Circuit Board:PCB)(129c)에 장착되어 이루어지는데, 특히 LED인쇄회로기판(129c)의 양면 각각으로 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b)가 장착됨으로써 LED인쇄회로기판(129c)을 기준으로 양 측면방향으로 빛이 출사되게 된다.

이때, 상기 LED인쇄회로기판(129c)은 회로패턴이 제1면과 제2면에 모두 형성된 양면 인쇄회로기판 또는 배면이 서로 맞붙어 제1면 및 제2면이 외부로 드러나는 제1 및 제2LED인쇄회로기판에 해당될 수 있다.

이때, 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b)는 LED인쇄회로기판(129c)을 기준으로 제1면에 장착되어 제1측면방향으로 빛을 출사하는 다수의 제1LED(129a) 각각과 제2면에 장착되어 제2측면방향으로 빛을 출사하는 다수의 제2LED(129b) 각각의 중심이 동일한 선상에 위치하도록 장착될 수 있다.

또는, 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b)는 LED인쇄회로기판(129c)을 기준으로 제1면에 장착되어 제1측면방향으로 빛을 출사하는 다수의 제1LED(129a) 각각과 제2면에 장착되어 제2측면방향으로 빛을 출사하는 다수의 제2LED(129b) 각각이 서로 엇갈리도록 장착될 수 있다.

여기서, 상기 LED인쇄회로기판(129c)은 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b)각각으로부터 발생되는 열이 외부로 방출되도록 하는 방열기능을 구비한 메탈코어인쇄회로기판(Metal Core Printed Circuit Board)에 해당될 수 있다.

이와 같은 도광수단(123)은 일반적으로 적용되는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate:PMMA)가 아닌, 약 1.46정도의 굴절률을 가지는 UV(ultraviolet) 경화 레진에 의해 이루어진다.

이러한 도광수단(123)은 이에 대응되는 형상을 가지는 도광수단틀의 중앙라인에 LED어셈블리(129)를 배치한 상태에서 UV(ultraviolet) 경화 레진을 주입하여 채우고, UV(ultraviolet)를 조사하여 UV 경화 레진을 경화시킴으로써 제작될 수 있다.

이와 같이 제작되는 도광수단(123)은 이의 내부 중심에 포함된 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b)로부터 출사되는 제1 및 제2측면방향의 빛을 굴절 및 반사시켜 빛이 도광수단(123) 내를 진행하면서 도광수단(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼지도록 하여 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.

특히, 도광수단(123)의 제작에 사용되는 UV 경화 레진의 굴절률은 대략 1.46이고, 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b) 각각의 제작에 사용되는 레진의 굴절률은 대략 1.42로 서로 유사하기 때문에, 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b) 각각으로부터 출사되는 빛이 손실없이 도광수단(123)으로 입사됨에 따라 입광효율이 증대되어 광효율이 증가되게 된다.

또한, 도광수단(123)의 내부, 수평부(123a)의 상부로 LED어셈블리(129)가 포함됨에 따라 LED어셈블리(129)를 배치하기 위한 별도의 공간이 필요 없어지게 된다.

이로 인해, 종래에는 LED어셈블리(도 1의 29)가 커버버툼(도 1의 50)의 일 측면에 배치됨에 따라 제1간격(도 1의 A)을 필요로 하여 이러한 제1간격(도 1의 A)이 포함된 베젤의 폭(도 1의 L)이 요구되었지만, 본 발명에서는 제1간격(A)이 필요 없어져 제1간격(A)만큼의 폭을 줄임으로써 보다 좁은 베젤의 폭(M)을 가지는 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

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

이를 위한 반사판(125)은, 모듈화 과정에서 도광수단(123)의 배면형상을 따라 두 가장자리가 비스듬하게 절곡 상승되는 단면 형상을 가지며 도광수단(123)과 밀착되게 된다.

이러한, 반사판(125)은 도광수단(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 방향으로 입사시키며 빛이 균일하게 퍼지도록 하는 특정 모양의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 패턴은 반사판(125) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 패턴의 크기 또는 밀도를 조절하여 보다 균일한 면광원이 액정패널(110)로 공급되도록 할 수 있다.

이에 따라, 도광수단(123)을 통과한 빛이 반사판(125)에 형성된 패턴에 의해 액정패널(110)쪽으로 반사되며 광효율이 증가된다.

이와 같이, 반사판(125)에 패턴을 형성함으로써 제조비용이 높은 도광수단(123)의 배면에 패턴을 형성할 필요가 없게 되어 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

한편, 도광수단(123)의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(121)은 확산시트와 하나 이상의 프리즘시트 및 보호 시트 등을 포함하며, 도광수단(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 한다.

전술한 바와 같은, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 서포트메인(130)과 탑커버(140) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화되는데, 상기 탑커버(140)는 액정패널(110)의 전면 가장자리와 서포트메인(130)의 측면 일부를 덮도록 단면이 ㄱ형태로 절곡된 사각테 형상으로 전면이 개구되어 액정패널(110)에서 구현되는 화상이 표시될 수 있도록 한다.

서포트메인(130)은 액정패널(110)의 가장자리와 커버버툼(150)의 측면을 두르는 측면부와 측면부에서 연장되어 액정패널(110)의 배면 가장자리를 두르면서 액정패널(110)을 지지하고, 백라이트 유닛(120)의 전면 가장자리를 두르는 돌출부로 이루어진다.

그리고, 백라이트 유닛(120)이 안착되어 액정표시장치모듈(100) 전체 기구물의 기초가 되는 커버버툼(150)은, 사각모양의 하나의 판 형상으로 이의 네 가장자리가 수직 절곡되어 형성되는 네 측면을 포함한다.

여기서, 모듈화 과정에서 커버버툼(150)과 백라이트 유닛(120)의 사이로는 지지패드(190)가 위치되는데, 상기 지지패드(190)는 반사판(125)의 배면으로 위치되어, 중앙에 위치된 LED어셈블리(129)를 중심으로 좌, 우 각각의 외측을 향해 상방향으로 경사지는 제1 및 제2경사부(123b, 123c)를 갖는 도광수단(123)의 형상의 의해 백라이트 유닛(120)과 커버버툼(150) 사이에 발생되는 공간을 채워주면서 반사판(125)이 도광수단(123)에 밀착되도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 지지패드(190)는 도면에 도시된 바와 같이, 반사판(125)과 커버버툼(150) 사이의 양 끝 가장자리 일부에 위치될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 반사판(125)과 커버버툼(150) 사이의 전 공간에 걸쳐 위치될 수 있다.

이에 따라, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 가장자리가 사각테 형상인 서포트메인(130)으로 둘려진 상태로, 액정패널(110) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(140) 그리고 전면의 적어도 일 가장자리에 위치되는 지지패드(190)를 포함하여 백라이트 유닛(120)의 배면을 덮는 커버버툼(150)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(130)을 매개로 일체화됨으로써 모듈화된다.

이에 따라, 백라이트 유닛(120)의 도광수단(123) 내부 중심에 포함된 다수의 제1 및 제2LED(129a, 129b) 각각으로부터 출사되는 제1 및 제2 측면방향의 빛은 도광수단(123) 내부에서 굴절 및 반사되어 도광수단(123) 내를 진행하며, 반사판(125)에 의해 반사된 빛과 함께 다수의 광학시트들(121)을 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(110)로 공급된다.

여기서, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑 케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버라 일컬어지기도 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도이다. 여기서, 커버버툼과 지지패드를 제외하고는 도 2와 동일한 구성을 가지므로 동일한 구성에 동일 부호를 부여하고 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.

커버버툼(250)은 사각판 형상으로 이의 네 가장자리가 수직 절곡되어 네 측면을 형성한다.

특히 도 3에 도시된 바와 같이, 커버버툼(250)의 전면으로는 이의 중앙라인에 해당되는 중심부(250a)를 기준으로 좌, 우 외측 방향으로 상향 경사지게 돌출된 제1 및 제2지지부(250b, 250c)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 중심부(250a)의 두께가 가장 얇고, 중심부(250a)에서 좌, 우 각각의 외측으로 갈수록 두께가 두꺼워지게 된다.

이러한, 커버버툼(250)의 중심부(250a)는 도광수단(123)의 수평부(123a)에 대응되고, 커버버툼(250)의 제1및 제2지지부(250b, 250c) 각각은 도광수단(123)의 제1 및 제2경사부(123b, 123c)에 대응된다.

이에 따라, 상기 제1 및 제2지지부(250b, 250c) 각각은 반사판(125)을 도광수단(123)의 제1 및 제2경사부(123b, 123c)에 밀착시키면서 백라이트 유닛(120)의 반사판(125)과 커버버툼(250) 사이의 공간을 메우는 역할을 수행한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 커버버툼(250)을 적용하면, 도 2에서 사용하던 지지패드(190)가 필요 없어지므로 부품 및 조립공정시간을 줄이고, 나아가 제작비용 및 전체 제작시간을 줄일 수 있게 된다.

또한, 커버버툼(250)의 상부로 반사판(125)을 안착시키고, 중앙라인을 따라 LED어셈블리(129)를 배치시킨 후, 바로 UV 경화 레진을 주입하여 경화시킴으로써 도광수단(123)을 제작할 수 있게 된다.

커버버툼(250)의 측면과 제1 및 제2지지부(250b, 250c)를 통해 도광수단틀에 해당되는 공간이 형성되어 이러한 공간에 액체상태의 UV 경화 레진을 채우고 이의 상부에서 UV를 1분에서 수분에 걸쳐 조사함으로써 경화시켜 도광수단(123)을 생성할 수 있게 되는 것이다. 이로 인해 별도의 도광수단틀이 필요 없어지게 된다.

이러한 커버버툼(250)은 특정 형상을 성형하는데 이용되는 사출성형(injection molding)에 의해 제작될 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도이다. 여기서, 도광수단을 제외하고는 도 2와 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 액정표시장치모듈(300)은, 액정패널(310)과, 백라이트 유닛(320), 그리고 액정패널(310)과 백라이트 유닛(320)을 모듈화기 위한 서포트메인(330)과 커버버툼(350) 및 탑커버(340)를 포함한다.

백라이트 유닛(320)은 광원을 포함하는 도광수단(323)과, 도광수단(323)의 배면으로 위치되는 반사판(325)과, 그리고 도광수단(323)의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(321)을 포함한다.

여기서, 도광수단(323)의 단면 형태를 살펴보면, 도광수단(323)은 내부로 다수의 LED(329a)가 매립되는 제1측면과, 제1측면과 마주보는 제2측면을 포함하는데, 제1측면에서 제2측면으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사부(323a)를 하부에 가지는 웨지형상으로 이루어진다.

이러한 도광수단(323)은, 커버버툼(350)의 전면으로 반사판(325)이 안착되고, 커버버툼(350)의 제1측면에 LED어셈블리(329)가 접착패드(370)를 통해 고정된 상태에서 UV 경화 레진을 주입한 후, UV를 조사하여 UV 경화 레진을 경화시킴으로써 제작될 수 있다.

이때, LED어셈블리(329)가 접착패드(370)를 통해 위치가 고정되므로 일 측면으로 다수의 LED(329a)가 매립되는 도광수단(323)를 보다 쉽게 제작할 수 있게 된다.

이와 같이 제작되는 도광수단(323)은 이의 제1측면 내부에 매립된 다수의 LED(329a)로부터 출사되어 입사된 빛을 굴절 및 반사시켜 빛이 도광수단(323) 내를 진행하면서 도광수단(323)의 넓은 영역으로 골고루 퍼지도록 하여 액정패널(310)로 면광원을 제공한다.

특히, 도광수단(323)의 제작에 사용되는 UV 경화 레진의 굴절률은 대략 1.46이고, 다수의 LED(329a) 각각의 제작에 사용되는 레진의 굴절률은 대략 1.42로 서로 유사하기 때문에 다수의 LED(329a) 각각으로부터 출사되는 빛이 손실없이 도광수단(323) 내부로 입사됨에 따라 입광효율이 증대되어 광효율이 증가되게 된다.

또한, 도광수단(323)의 일 측면으로 다수의 LED(329a)가 매립됨에 따라 LED어셈블리(329)를 배치하기 위한 공간을 줄일 수 있게 된다.

이를 설명하면, 종래에는 LED어셈블리(도 1의 29)가 커버버툼(도 1의 50)의 일 측면에 배치됨에 따라 제1간격(도 1의 A)을 필요로 하여 이러한 제1간격(도 1의 A)이 포함된 베젤의 폭(L)이 요구되었지만, 본 발명에서는 다수의 LED(도 1의 29a) 각각의 제2두께(도 1의 A2)와 다수의 LED(도 1의 29a) 각각과 도광판(도 1의 23) 사이의 제2간격(도 1의 A3)이 필요 없어져 제2두께(도 1의 A2)와 제2간격(도 1의 A3)을 합한 만큼의 폭을 줄임으로써 보다 좁은 베젤의 폭(N)을 가지는 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

반사판(325)은 도광수단(323)의 배면에 위치하여 도광수단(323)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(310)쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.

여기서, 반사판(325)은 도광수단(323)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(310) 방향으로 입사시키기 위한 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있으며, 패턴의 크기 또는 밀도를 조절하여 보다 균일한 면광원이 액정패널(310)로 공급되도록 할 수 있다.

한편, 도광수단(323)의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(321)은 확산시트와 하나 이상의 프리즘시트 및 보호 시트 등을 포함하며, 도광수단(323)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(310)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 한다.

전술한 바와 같은, 액정패널(310)과 백라이트 유닛(320)은 서포트메인(330)과 탑커버(340) 그리고 커버버툼(350)을 통해 모듈화된다.

여기서, 모듈화 과정에서 커버버툼(350)과 백라이트 유닛(320)의 사이로는 지지패드(390)가 위치될 수 있는데, 상기 지지패드(390)는 반사판(325)의 배면으로 위치되어, 웨지형상의 도광수단(323)에 의해 백라이트 유닛(320)과 커버버툼(350) 사이에 발생되는 공간을 채워주면서 반사판(325)이 도광수단(323)에 밀착되도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 지지패드(390)는 도면에 도시된 바와 같이, 반사판(325)과 커버버툼(350) 사이의 공간, 가장자리 일부에 위치될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 반사판(325)과 커버버툼(350) 사이의 전 공간에 걸쳐 위치될 수 있다.

또한 도면에 도시하지는 않았지만, 커버버툼(350)은 도광수단(323)의 경사부(323a)에 대응되어 LED어셈블리(329)로부터 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 경사를 상부에 가지는 웨지형상으로 형성될 수도 있다.

이에 따라, 액정패널(310)과 백라이트 유닛(320)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(330)으로 둘려진 상태로, 액정패널(310) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(340) 그리고 지지패드(390)가 부착된 상태로 백라이트 유닛(320)의 배면을 덮는 커버버툼(350)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(330)을 매개로 일체화되어 모듈화된다.

이에 따라, 백라이트 유닛(320)의 도광수단(323)의 제1측면 내부로 매립된 다수의 LED(329a) 각각으로부터 출사되는 빛은 도광수단(323) 내부에서 굴절 및 반사되어 도광수단(323) 내를 진행하며, 반사판(325)에 의해 반사된 빛과 함께 다수의 광학시트들(321)을 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(310)로 공급된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 도광수단의 일 측면 또는 중심부에 LED어셈블리를 매립시킴으로써 빛이 입사되는 경계면에서의 굴절률 차이를 최소화하여 입광효율을 증가시키고, LED어셈블리를 배치하기 위한 별도의 공간이 필요치 않으므로 베젤의 폭을 줄일 수 있게 된다.

이에 따라, 베젤의 폭이 좁으면서 고품질, 고휘도의 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

또한, 도광수단의 배면이 아닌, 반사판에 빛을 반사시키기 위한 패턴을 형성함으로써 제작비용을 절감할 수 있게 된다.

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

110, 310: 액정패널 120, 320: 백라이트 유닛
125, 325: 반사판 123, 323: 도광수단
123a: 수평부 123b: 제1경사부
123c: 제2경사부 323: 경사부
121, 321: 다수의 광학시트들 129a, 129b, 329a: LED
130: 서포트메인 140: 탑커버
150: 커버버툼 150a: 중심부
150b: 제1지지부 150c: 제2지지부

Claims

액정패널과;
반사판과, 내부의 중앙라인을 따라 배치되는 LED어셈블리를 포함하고, 상기 반사판의 상부로 위치되는 도광수단과, 상기 도광수단의 상부로 위치되는 다수의 광학시트들을 포함하여 상기 액정패널의 배면에 위치되는 백라이트 유닛과;
상기 백라이트 유닛의 배면에서 결합 체결되는 커버버툼을 포함하고,
상기 도광수단의 하부는
상부로 상기 LED어셈블리가 위치되는 수평부와, 상기 수평부의 좌, 우 외측 각각으로 상향 경사지는 제1 및 제2경사부로 이루어지는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 LED어셈블리는
다수의 제1LED와 다수의 제2LED 각각이 인쇄회로기판의 양면으로 장착되어 이루어지는 액정표시장치.
제 2항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은
제1측면방향으로 빛을 출사하는 상기 다수의 제1LED가 장착되는 제1면과, 상기 제1면에 대응되어 상기 제1측면방향의 반대방향인 제2측면방향으로 빛을 출사하는 상기 다수의 제2LED가 장착되는 제2면을 포함하는 양면 인쇄회로기판에 해당되는 액정표시장치.
제 2항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은
제1측면방향으로 빛을 출사하는 상기 다수의 제1LED가 장착되는 제1인쇄회로기판과, 상기 제1면에 대응되어 상기 제1측면방향의 반대방향인 제2측면방향으로 빛을 출사하는 상기 다수의 제2LED가 장착되는 제2인쇄회로기판의 배면이 서로 맞붙어 이루어지는 액정표시장치.
제 3항 또는 제4항에 있어서,
상기 다수의 제1LED 각각과 상기 다수의 제2LED 각각은
중심이 동일한 선상에 위치되도록 장착되거나, 또는 서로 엇갈리도록 장착되는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 반사판은
상기 다수의 LED 각각으로부터 출사되는 빛을 균일하게 퍼지도록 하는 패턴이 형성된 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 커버버툼과 상기 반사판의 사이로는
상기 반사판을 상기 도광판의 제1 및 제2경사부 각각으로 밀착시키기 위한 하나 이상의 지지패드가 구비되는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 커버버툼은
상기 수평부에 대응되는 중심부와, 상기 제1경사부에 대응되는 제1지지부와, 상기 제2경사부에 대응되는 제2지지부를 포함하는 액정표시장치.
제 1항에 있어서,
상기 도광수단은
UV 경화 레진으로 형성되는 액정표시장치.
제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서.
상기 도광수단의 굴절률은 1.46이고, 상기 다수의 제1 및 제2LED 각각의 굴절률은 1.42인 액정표시장치.
액정패널과;
반사판과, 제1측면의 내부로 다수의 LED가 포함된 LED어셈블리를 포함하며 상기 반사판의 상부로 위치되는 도광수단과, 상기 도광수단의 상부로 위치되는 다수의 광학시트들을 포함하여 상기 액정패널의 배면에 위치되는 백라이트 유닛과;
상기 백라이트 유닛의 배면에서 결합 체결되는 커버버툼을 포함하고,
상기 도광수단은
상기 LED어셈블리가 위치되는 상기 제1측면과, 상기 제1측면과 마주보는 제2측면을 포함하고, 상기 제1측면에서 상기 제2측면으로 갈수록 두께가 얇아지는 경사를 하부에 가지는 웨지형상인 액정표시장치.
제 11항에 있어서,
상기 반사판은
상기 도광수단을 통과한 빛을 상기 액정패널 쪽으로 반사시키는 패턴이 형성된 액정표시장치.
제 11항에 있어서,
상기 커버버툼과 상기 반사판의 사이로는
상기 반사판을 상기 도광판에 밀착시키기 위한 지지패드가 구비되는 액정표시장치.
제 11항에 있어서,
상기 커버버툼은
상기 제1측면에 대응되는 일단에서 상기 제2측면에 대응되는 끝단으로 갈수록 두께가 두꺼워지는 상기 경사를 상부에 포함하는 액정표시장치.
제 11항에 있어서,
상기 도광수단은
UV 경화 레진으로 형성되는 액정표시장치.
제 11항에 있어서,
상기 도광수단의 굴절률은 1.46이고, 상기 다수의 LED 각각의 굴절률은 1.42인 액정표시장치.