KR20140075355A

KR20140075355A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20140075355A
Application number: KR1020120143611A
Authority: KR
Inventors: 강재경
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-12-11
Filing date: 2012-12-11
Publication date: 2014-06-19
Also published as: KR101415683B1

Abstract

본 발명의 특징은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 네로우 베젤을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 액정패널의 끝단을 가이드패널의 끝단과 일치되도록 가이드패널 상에 안착시키며, 백라이트 유닛과 액정패널의 사이에 광가이드판을 더욱 구비함으로써, 네로우 베젤을 구현할 수 있으며, 또한 백가이드패널 상부에 안착되는 액정패널의 가장자리 측까지 광을 제공할 수 있다.
이를 통해, 액정표시장치의 표시영역을 넓힐 수 있으며, 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 네로우 베젤을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

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.

백라이트 유닛은 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent 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.

한편, 일반적인 백라이트 유닛은 램프의 배열구조에 따라 직하형(Direct type) 방식과 에지형(Edge type) 방식으로 구분되는데, 에지형 방식은 하나 또는 한쌍의 광원이 도광판의 일측부와 두개 또는 두쌍의 광원이 도광판의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지며, 직하형 방식은 수개의 광원이 액정패널의 하부에 배치된 구조이다.

여기서, 직하형 방식은 박형화에 한계가 있어, 화면의 두께보다는 밝기가 중요시되는 액정표시장치에서 주로 사용하고, 직하형 방식에 비해 경량 및 박형화가 가능한 에지형 방식은 노트북 PC나 모니터용 PC와 같은 두께가 중요시되는 액정표시장치에서 주로 사용된다.

도 1은 LED를 광원으로 사용한 일반적인 에지형 방식의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 에지형 방식의 백라이트 유닛(20)을 포함하는 액정표시장치는 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 가이드패널(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 가이드패널(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되며 다수의 LED(29a)와 LED(29a)가 실장되는 PCB(29b)로 이루어지는 LED 어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 위치하는 광학시트(21)를 포함한다.

이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 가이드패널(30)으로 둘려진 상태로 액정패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 가이드패널(30)을 매개로 일체화된다.

그리고 미설명부호 19a, 19b는 각각 액정패널(10)의 전 후면에 부착되어 광의 편광방향을 제어하는 편광판을 나타낸다.

이때, LED 어셈블리(29)가 도광판(23)의 일측부에 배치되어 도광판(23)을 이용하여 전체의 면으로 광을 분산하여 면광원을 액정패널(10)로 공급하게 된다.

한편, 최근 이러한 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터는 물론 데스크톱 컴퓨터 모니터 및 벽걸이형 텔레비전 등 그 사용영역이 점차 넓어지고 있는 추세로, 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 획기적으로 감량된 무게 및 부피를 갖고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

특히, 최근에는 액정표시장치는 경량 및 박형인 동시에 표시영역은 넓게 그리고 표시영역 이외의 비표시영역인 베젤(bezel)영역은 가능한 작게 형성하는 네로우 베젤(narrow bezel)을 갖는 액정표시장치에 대해 요구되고 있다.

이를 위해, 가이드패널(30)의 끝단과 표시영역의 시작지점을 일치시켜 표시영역을 최대화하고자 하나, 가이드패널(30) 상부에 위치하는 액정패널(10)의 가장자리 측으로는 백라이트 유닛(20)으로부터 제공되는 광이 가이드패널(30)에 의해 차단되어 정상적으로 화상이 구현되지 않는 영역이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 경량 및 박형 그리고 네로우 베젤을 갖는 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.

또한, 액정패널의 표시영역을 넓히고자 하는 것을 제 2 목적으로 하며, 이를 통해, 액정표시장치의 표시품질의 저하문제를 방지하고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 도광판과, 상기 도광판의 입광면을 따라 위치하는 LED 어셈블리를 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 측면을 두르는 수직부와 상기 수직부로부터 내측으로 돌출되는 수평부로 이루어지는 가이드패널과; 상기 가이드패널의 상기 수평부에 의해 가장자리가 지지되는 광가이드판과; 상기 광가이드판의 상부로 접착패드를 통해 가장자리가 지지되는 액정패널을 포함하며, 상기 액정패널과 상기 광가이드판의 끝단은 상기 가이드패널의 끝단과 일치하는 액정표시장치를 제공한다.

이때, 상기 광가이드판은 배면에 미세패턴이 형성되며, 상기 미세패턴은 상기 도광판의 입광면의 길이방향에 대응되는 상기 광가이드판의 배면을 가로질러 인접 배열됨으로써 횡단면으로 산과 골이 반복되는 다수개의 프리즘형태로 이루어진다.

그리고, 상기 프리즘형태는 제 1 및 제 2 경사면으로 이루어지며, 상기 광가이드판으로부터 수직한 법선을 기준으로 상기 제 1 경사면은 0 ~ 45도 기울어져 형성되며, 제 2 경사면은 상기 법선을 기준으로 45 ~ 85도 기울어져 형성되며, 상기 미세패턴은 상기 광가이드판의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루게 된다.

그리고, 상기 미세패턴은 15 ~ 500㎛의 높이를 가지며, 15 ~ 500㎛의 폭을 가지며, 상기 미세패턴은 높이와 폭이 불규칙적으로 형성된다.

또한, 상기 광가이드판은 헤이즈 특성을 가지며, 상기 광가이드판은 1.3 ~ 1.7의 굴절율을 가지며, 상기 액정패널은 상기 광가이드판과 일정간격 이격하여 위치한다.

그리고, 상기 광가이드판의 가장자리는 광학용 투명 접착제(optical clear adhesive)를 통해 상기 수평부에 부착 및 고정되며, 상기 백라이트 유닛의 배면에는 커버버툼이 구비되어, 상기 커버버툼은 상기 가이드패널과 결합된다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 액정패널의 끝단을 가이드패널의 끝단과 일치되도록 가이드패널 상에 안착시키며, 백라이트 유닛과 액정패널의 사이에 광가이드판을 더욱 구비함으로써, 네로우 베젤을 구현할 수 있으며, 또한 가이드패널 상부에 안착되는 액정패널의 가장자리 측까지 광을 제공할 수 있는 효과가 있다.

이를 통해, 액정표시장치의 표시영역을 넓힐 수 있는 효과가 있으며, 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 LED를 광원으로 사용한 일반적인 에지형 방식의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도.
도 3은 모듈화된 도 1의 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 광의 진행과정을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5a ~ 5c는 본 발명의 실시예에 따른 광가이드판의 구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6a ~ 6c는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 표시영역을 비교하기 위한 사진.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이다.

도시한 바와 같이, 액정표시장치는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 가이드패널(130), 커버버툼(150) 그리고 광가이드판(200)으로 구성된다.

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

이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112)의 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 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114)의 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. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.

아울러 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만 액정패널(110)의 두 기판(112, 114)과 액정층의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 배향막이 개재되고, 그 사이로 충진되는 액정층의 누설을 방지하기 위해 양 기판(112, 114)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern)이 형성된다.

이때, 제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 각각 편광판(미도시)이 부착된다.

이러한 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에는 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.　　　

백라이트 유닛(120)은 가이드패널(130)의 적어도 일 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED 어셈블리(129)와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 광학시트(121)를 포함한다.

앞서 말한 LED 어셈블리(129)는 백라이트 유닛(120)의 광원으로서, 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 다수개의 LED(129a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129b)를 포함한다.　

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.

특히, 최근에는 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 발광효율 및 휘도가 우수한 청색 LED칩을 포함하는 청색 LED(129a)를 사용하고, 형광체로서 '세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG:Ce)', 즉 옐로우 형광체로 이루어진 청색 LED(129a)가 이용되고 있다.

이러한, LED(129a)로부터 방출된 청색광은 형광체를 투과하여 형광체에 의해 방출된 옐로우광과 혼합됨으로써, 백색광을 구현하게 된다.

다수의 LED(129a)로부터 출사되는 광이 입사되는 도광판(123)은 LED(129a)로부터 입사된 광이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.

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

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

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

여기서, 본 발명의 특징적인 구성은 백라이트 유닛(120)의 상부 더욱 정확히는 광학시트(121) 상부로 광가이드판(200)이 더욱 구비되는 것이다.

광가이드판(200)은 광학시트(121)를 향하는 일면에 광을 가이드하기 위한 다수의 미세패턴(210)을 포함하여, 광학시트(121)를 통과한 광을 굴절에 의해 확산 및 산란시키는 확산부의 역할을 하게 됨으로써, 가이드패널(130) 상부에 위치하는 액정패널(110)로 광을 가이드하게 된다.

이를 통해, 본 발명의 액정표시장치는 액정패널(110)의 표시영역의 시작지점을 가이드패널(130)의 끝단과 일치시켜 네로우 베젤을 구현함에 있어, 가이드패널(130) 상부에 직접적으로 안착되는 액정패널(110)의 가장자리 측으로도 광을 제공할 수 있어, 실질적으로 액정표시장치의 표시영역을 더욱 넓힐 수 있게 된다.

이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 그리고 광가이드판(200)은 가이드패널(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120) 그리고 광가이드판(200)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 수평면과 이의 가장자리가 수직 절곡된 가장자리부로 이루어진다.

그리고, 이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각의 테 형상의 가이드패널(130)이 커버버툼(150)과 결합된다.

여기서, 가이드패널(130)은 백라이트 유닛(120)의 측면을 감싸며 LED 어셈블리(129)의 상부와 도광판(123)의 상부 가장자리를 덮도록 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상으로 이루어진다.

이러한 가이드패널(130) 상부로 광가이드판(200)이 양면테이프와 같은 접착성물질(220, 도 3 참조)을 통해 가이드패널(130) 상에 부착 및 고정되며, 이러한 광가이드판(200) 상부로 접착패드(115, 도 3 참조)를 통해 액정패널(110)이 부착 및 고정되어, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 그리고 광가이드판(200)은 일체로 모듈화된다.

이때, 광가이드판(200)과 액정패널(110)의 끝단은 가이드패널(130)의 끝단과 일치되어 안착된다.

이를 통해, 본 발명의 액정표시장치는 표시영역은 넓게 그리고 표시영역 이외의 비표시영역인 베젤(bezel)영역은 가능한 작게 형성하는 네로우 베젤(narrow bezel)을 구현하게 된다.

이때, 가이드패널(130)은 서포트메인 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 탑커버(미도시)가 삭제된 구조로, 탑커버(미도시) 삭제를 통해 액정표시장치의 경량 및 박형 그리고 네로우 베젤이 가능하며, 공정을 단순화할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 금속재질로 구성되는 탑커버(미도시)의 삭제로 인하여, 공정비용을 절감할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널(110)의 끝단을 가이드패널(130)의 끝단과 일치되도록 가이드패널(130) 상에 안착시킴으로써 네로우 베젤을 구현할 수 있으며, 또한 백라이트 유닛(120)과 액정패널(110) 사이에 광가이드판(200)을 더욱 구비함으로써, 가이드패널(130) 상부에 안착되는 액정패널(110)의 가장자리 측까지 광을 제공할 수 있다.

이를 통해, 액정표시장치의 표시영역을 넓힐 수 있으며, 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 특징적인 구성은 단면 구조를 통해 더욱 잘 표현될 수 있으므로, 이하 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 단면 구성을 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 3은 모듈화된 도 1의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 광의 진행과정을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 반사판(125)과, 도광판(123)과, LED(129a)와 LED(129a)가 실장되는 PCB(129b)로 이루어지는 LED 어셈블리(129)와 도광판(123) 상부에 광학시트(121)들이 적층되어 백라이트 유닛(120)을 이루게 된다.

그리고 이러한 백라이트 유닛(120)의 상부에 제 1 및 제 2 기판(112, 114)과 이의 사이에 액정층(미도시)이 개재되는 액정패널(110)이 위치하며, 제 1 제 2 기판(112, 114)의 각각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.

여기서, 백라이트 유닛(120)은 가이드패널(130)에 의해 가장자리가 둘러지며, 이의 배면으로 커버버툼(150)이 결합된다.

여기서, 가이드패널(130)은 백라이트 유닛(120)의 측면을 두르는 수직부(131)와, 수직부(131)의 내측으로는 돌출되어 LED 어셈블리(129)의 상부와 도광판(123)의 상부 가장자리를 덮는 수평부(133)로 이루어져, 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상으로 이루어진다.

이러한 가이드패널(130)의 수평부(133)의 상부로는 광가이드판(200)이 접착성물질(220)을 통해 고정되어 가장자리가 지지된다.

광가이드판(200)은 빛을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA)같은 플라스틱(plastic) 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate : PC), 폴리에틸렌테에프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET) 계열 중 선택된 하나로 제작될 수 있다.

이러한 광가이드판(200)의 배면에는 백라이트 유닛(120)을 통해 고품위로 가공된 광을 가이드하기 위한 다수의 미세패턴(210)이 형성된다.

미세패턴(210)은 도광판(123)의 입광면의 길이방향에 대응되는 광가이드판(200)의 배면을 가로질러 인접 배열됨으로써 횡단면으로 산과 골이 반복되는 다수개의 프리즘형태로 이루어진다.

이러한 미세패턴(210)은 꼭지점으로부터 소정의 각도로 경사진 제 1 및 제 2 경사면(211a, 211b)을 가지며, 제 1 경사면(211a)은 광가이드판(200)으로부터 수직한 법선을 기준으로 약 0 ~ 45도 기울어져 형성될 수 있으며, 제 2 경사면(211b)은 법선을 기준으로 45 ~ 85도 기울어져 형성될 수 있다.

이러한 미세패턴(210)은 15 ~ 500㎛의 폭(w)을 갖도록 형성하는 것이 바람직하며, 15 ~ 500㎛의 높이(h)를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 미세패턴(210)에 의해 광가이드판(200)은 광의 굴절각을 조절할 수 있다.

즉, 미세패턴(210)에 의해 광가이드판(200)으로 입사된 광을 이와 비대칭적인 방향으로 굴절시킴으로써 집광된 빛이 좀더 경사진 각도로 확산되도록 할 수 있다. 이로써, 빛을 분산시켜 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하게 된다.

이때, 미세패턴(210)은 광가이드판(200)의 배면 전면에 형성될 수도 있으나 도시한 바와 같이 광가이드판(200)의 배면에 형성되는 미세패턴(210)은 광가이드판(200)의 끝단으로부터 일정간격 이격하여 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 가이드패널(130)의 수평부(133)의 상부에 안착되는 광가이드판(200)은 가이드패널(130)의 수평부(133)에 양면테이프와 같은 접착성물질(220)을 통해 부착 및 고정되는데, 이와 같이, 수평부(133)와 접착성물질(220)을 통해 부착 및 고정되는 광가이드판(200)의 가장자리는 미세패턴(210)이 형성되지 않도록 하는 것이다.

이를 통해, 가이드패널(130)의 수평부(133) 상에 광가이드판(200)이 보다 안정적으로 부착 및 고정되도록 할 수 있다.

이때, 접착성물질(220)은 광학용 투명 접착제(optical clear adhesive)를 사용하여, 광가이드판(200) 전체가 광을 가이드하는데 있어 광가이드 영역을 제한하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 광가이드판(200) 상부로 액정패널(110)이 고정되어 가장자리가 지지되는데, 이를 위하여 액정패널(110)과 광가이드판(200) 사이에는 접착패드(115)가 형성된다.

접착패드(115)는 양면테이프 등의 접착성물질로 이루어져, 액정패널(110)을 광가이드판(200)에 고정시키는 역할을 한다.

이때, 접착패드(115)는 일정 두께를 갖도록 형성되어, 액정패널(110)은 광가이드판(200)과 일정간격 이격하여 위치하게 된다.

그리고, 광가이드판(200)과 액정패널(110)은 끝단이 가이드패널(130)의 끝단과 일치되도록 위치한다. 이를 통해, 네로우 베젤을 구현하게 된다.

즉, 본 발명의 액정표시장치는 액정패널(110)의 끝단을 가이드패널(130)의 끝단과 일치되도록 가이드패널(130) 상에 안착시킴으로써 네로우 베젤을 구현할 수 있으며, 또한 백라이트 유닛(120)과 액정패널(110) 사이에 광가이드판(200)을 더욱 구비함으로써, 가이드패널(130) 상부에 안착되는 액정패널(110)의 가장자리 측까지 광을 제공할 수 있다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 도 4에 도시한 바와 같이 LED 어셈블리(129)의 LED(129a)로부터 방출된 광은 도광판(123)과 광학시트(121)를 거쳐 고품위의 광으로 가공된 후, 광가이드판(200)을 투과하게 되는데, 광은 광가이드판(200)을 투과하는 과정에서 광을 굴절시켜 확산 및 산란되도록 함으로써, 액정패널(110)의 전 영역으로 고르게 입사되게 된다.

즉, 광가이드판(200)은 백라이트 유닛(120)을 통해 전달되는 광을 굴절에 의해 확산 및 산란시킴으로써, 광가이드판(200)에 의해 백라이트 유닛(120)을 통해 구현되는 면광원 보다 넓은 면적의 면광원을 구현하게 되고, 이를 통해 액정패널(110)의 전영역으로 균일한 면광원을 제공하게 되는 것이다.

특히, 광가이드판(200)이 가이드패널(130)의 상부에 위치함에 따라 가이드패널(130) 상부에 위치하여 가이드패널(130)에 의해 가려진 액정패널(110)의 가장자리 측으로도 균일하게 광을 제공할 수 있다.

이를 통해, 액정표시장치의 표시영역을 넓힐 수 있으며, 액정표시장치의 표시품질을 향상시키게 된다.

도 5a ~ 5c는 본 발명의 실시예에 따른 광가이드판의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 광가이드판(200)은 배면에 미세패턴(210)이 형성되는데, 미세패턴(210)은 도 5a에 도시한 바와 같이 광가이드판(200)과 일체형으로 이루어질 수 있으며, 이때 광가이드판(200)은 특정 형상을 성형하는데 이용되는 사출성형(injection molding)에 의해 제작할 수 있으며, 또는 임프린팅(imprinting) 가공을 통해 형성할 수도 있다.

또는 도 5b에 도시한 바와 같이 미세패턴(210)이 형성된 필름(230)을 광가이드판(200)의 배면에 부착하여 형성할 수도 있다.

또한, 미세패턴(210)은 도 5c에 도시한 바와 같이 광가이드판(200)의 중심을 기준으로 양측의 미세패턴(210)이 서로 대칭을 이루도록 형성할 수도 있다.

또는 도시하지는 않았지만 미세패턴(200)이 제 1 및 제 2 경사면(도 4의 211a, 211b)이 서로 동일한 각도로 기울어져 형성될 수도 있으며, 미세패턴(210)의 높이(도 4의 h)와 폭(도 4의 w)이 불규칙적으로 형성되어 광의 굴절효과를 더욱 높일 수도 있다.

또한, 이러한 광가이드판(200)은 헤이즈 특성을 가질 수 있다.

헤이즈(haze) 특성이란 광이 투명한 재료를 통과할 때 재료의 종류에 따라서는 반사나 흡수 외에 그 재료의 고유 성질에 따라 광이 확산되어 불투명한 흐림상 외관이 나타나는 현상으로, 헤이즈 값의 조절을 통해 원하는 휘도 및 시야각을 구현할 수 있다.

즉, 헤이즈 값이 30% 이하이면 광의 확산율이 낮아 시야각이 좁아지게 되며, 헤이즈 값이 90% 이상이면 광의 투과율이 낮아 휘도가 낮아지게 된다.

여기서, 광가이드판(200)의 헤이즈 값은 비드(bead) 등의 확산 성분을 포함하여 구성할 수도 있는데, 비드(미도시)는 광가이드판으로 입사되는 광을 굴절시켜 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 또한 본 발명의 광가이드판(200)은 1.3 ~ 1.7의 굴절율을 갖도록 형성되어, 광가이드판(200)을 투과한 광이 광가이드판(200)의 경계에서 전반사되도록 형성할 수도 있다.

즉, 광가이드판(200)과 액정패널(110)은 일정간격 이격하여 위치함에 따라, 광가이드판(200)을 투과하는 광은 굴절율이 큰 매질에서 굴절율이 작은 매질로 진행하게 되는데, 광가이드판(200)은 1.3 ~ 1.7의 굴절율을 가지며, 광가이드판(200)과 액정패널(110) 사이의 이격공간의 공기의 굴절율은 1이므로, 광가이드판(200)을 투과하는 광은 굴절율이 큰 매질에서 굴절율이 작은 매질로 진행하게 된다.

여기서, 굴절율이 큰 매질에서 작은 매질로 광이 진행하는 과정에서 광은 전반사된다.

따라서, 광가이드판(200)을 투과하는 광은 굴절율이 다른 매질의 경계가 되는 광가이드판(200)의 사면에서 임계각 이상으로 굴절하게 되고, 이를 통해 광의 굴절효과를 더욱 향상시킬 수도 있다.

도 6a ~ 6c는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 표시영역을 비교하기 위한 사진이다.

여기서, 도 6a는 일반적인 액정표시장치로 표시영역의 네 가장자리에 일정 폭을 갖는 베젤영역을 포함하며, 도 6b는 네로우 베젤을 갖는 액정표시장치를 나타내며, 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸다.

여기서, 동일한 네로우 베젤을 구현하는 도 6b와 도 6c를 비교하면, 도 6b는 네로우 베젤을 구현할 수는 있으나, 표시영역의 가장자리에 정상적인 화상이 구현되지 못하는 것을 확인할 수 있다.

이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 도 6c는 네로우 베젤을 구현하는 동시에 표시영역의 전체적으로 균일한 화상을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.

즉, 본 발명의 액정표시장치는 액정패널의 끝단을 가이드패널의 끝단과 일치되도록 가이드패널 상에 안착시킴으로써 네로우 베젤을 구현할 수 있으며, 또한 백라이트 유닛과 액정패널 사이에 광가이드판을 더욱 구비함으로써, 가이드패널 상부에 안착되는 액정패널의 가장자리 측까지 광을 제공할 수 있어, 액정표시장치의 표시영역을 넓힐 수 있으며, 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

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

110 : 액정패널(112, 114 : 제 1 및 제 2 기판, 119a, 119b : 편광판)
115 : 접착패드
121 : 광학시트, 123 : 도광판
130 : 가이드패널(131 : 수직부, 133 : 수평부)
150 : 커버버툼
200 : 광가이드판
210 : 미세패턴(211a, 211b : 제 1 및 제 2 경사면)
220 : 접착성물질

Claims

도광판과, 상기 도광판의 입광면을 따라 위치하는 LED 어셈블리를 포함하는 백라이트 유닛과;
상기 백라이트 유닛의 측면을 두르는 수직부와 상기 수직부로부터 내측으로 돌출되는 수평부로 이루어지는 가이드패널과;
상기 가이드패널의 상기 수평부에 의해 가장자리가 지지되는 광가이드판;
및 상기 광가이드판의 상부로 접착패드를 통해 가장자리가 지지되는 액정패널
을 포함하며, 상기 액정패널과 상기 광가이드판의 끝단은 상기 가이드패널의 끝단과 일치하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광가이드판은 배면에 미세패턴이 형성된 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 미세패턴은 상기 도광판의 입광면의 길이방향에 대응되는 상기 광가이드판의 배면을 가로질러 인접 배열됨으로써 횡단면으로 산과 골이 반복되는 다수개의 프리즘형태로 이루어지는 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 프리즘형태는 제 1 및 제 2 경사면으로 이루어지며, 상기 광가이드판으로부터 수직한 법선을 기준으로 상기 제 1 경사면은 0 ~ 45도 기울어져 형성되며, 제 2 경사면은 상기 법선을 기준으로 45 ~ 85도 기울어져 형성되는 액정표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 미세패턴은 상기 광가이드판의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 미세패턴은 15 ~ 500㎛의 높이를 가지며, 15 ~ 500㎛의 폭을 갖는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 미세패턴은 높이와 폭이 불규칙적으로 형성되는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광가이드판은 헤이즈 특성을 갖는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광가이드판은 1.3 ~ 1.7의 굴절율을 가지며, 상기 액정패널은 상기 광가이드판과 일정간격 이격하여 위치하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광가이드판의 가장자리는 광학용 투명 접착제(optical clear adhesive)를 통해 상기 수평부에 부착 및 고정되는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 백라이트 유닛의 배면에는 커버버툼이 구비되어, 상기 커버버툼은 상기 가이드패널과 결합되는 액정표시장치.