KR20140094694A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광원부를 구성하는 백라이트 유닛과 영상부를 구성하는 액정패널이 하나의 모듈을 이루어 간단하게 조립되는 백라이트 유닛 일체형의 액정표시장치에 관한 것으로, 판 상의 가장자리를 따라 상부 측벽이 형성되어 내부에 수납공간을 마련하는 백 캐비넷; 상기 백 캐비넷의 수납공간에 안착되는 도광판; 상기 도광판의 상측에 적층되는 광 제어 부재; 상기 광 제어 부재의 상측에 적층되는 액정패널; 중앙부에 상기 액정패널보다 작은 영역의 윈도우가 형성되는 프레임으로, 상기 백 캐비넷의 상부 측벽에 체결되기 위하여 가장자리를 따라 형성되는 하부 측벽, 상기 광 제어 부재와 도광판을 가압하기 위한 가압 돌기 및 상기 하부 측벽과 상기 가압 돌기 사이에서 광원부를 지지하기 위한 지지 돌기가 마련되어, 상기 백 캐비넷과 체결되는 프론트 캐비넷; 및 상기 지지 돌기에 고정되어 상기 도광판을 향하여 빛을 출사하는 광원부;를 포함한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원부를 구성하는 백라이트 유닛과 영상부를 구성하는 액정패널이 하나의 모듈을 이루어 간단하게 조립되는 백라이트 유닛 일체형의 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 자체적으로 발광하지 못하는 수동 광 소자로서, 액정패널로 광을 제공하는 백라이트 유닛이 필수적으로 구비된다. 이러한 백라이트 유닛의 구조에 따라 액정표시장치의 화상 특성뿐만 아니라 액정표시장치의 두께, 화면 크기 등의 전체적인 물리적 특성이 크게 좌우된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 액정표시장치를 나타낸 결합 단면도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 액정표시장치의 조립 구조를 나타낸 분리 단면도이다. 도시된 바와 같이 종래의 기술에 따른 액정표시장치는, LED 광원과 다수의 광학 부재들이 결합되어 백라이트 유닛(10, Backlight unit)을 형성하고, 백라이트 유닛(10)의 일 측에 액정패널(21)이 조립되어 액정표시 모듈(20, Liquid Crystal Module)을 구성하며, 액정표시 모듈(20)의 전면과 배면에 프론트 캐비넷(Front Cabinet, 31)과 백 캐비넷(Back Cabinet, 32)이 체결되어 최종적으로 액정표시장치(30)를 구성하게 된다.
여기서, 백라이트 유닛(10)은 액정표시장치(30)의 백라이팅 광원으로 기능을 하는 구성으로, 커버버텀(11) 내부에 반사시트(12)와 도광판(13)이 안착되고, 도광판(13)의 일 측부에는 LED 광원(14)이 배치되며, 도광판(13)의 상부에 각종 광학시트(15)가 적층된 후, 최종적으로 가이드 패널(16)이 광학시트(15)의 상측에서 커버버텀(11)에 체결되면서 조립되는 구조를 이룬다. 이러한 백라이트 유닛(10)은 액정패널(21), 프론트 캐비넷(31) 및 백 캐비넷(33)과는 별도의 공정에서 모듈로서 제작 및 조립된다. 즉, 백라이트 유닛(10)이 소정의 모듈 형태로 제조된 후, 다른 조립 공정으로 이송된 후 백라이트 유닛(10)의 전면에 액정패널(21)이 조립되고, 다시 프론트 캐비넷(33)과 백 캐비넷(31)이 조립되어 액정표시장치가 완성된다.
도 2를 참고하여 구체적으로 살펴보면, (a)와 같이 1차적으로 백라이트 유닛(10)이 조립되고, (b)와 같이 모듈화된 백라이트 유닛(10)의 전면에서 액정패널(21)이 탑 케이스(22)에 의하여 고정되어 액정표시 모듈(20)이 조립되며, (c)와 같이 최종적으로 프론트 캐비넷(33)과 백 캐비넷(31)이 체결되어 액정표시장치(30)가 완성된다. 이때, 백 캐비넷(31)에는 다수의 지지편(32)이 형성되어 백라이트 유닛(10)과 소정의 공간을 확보하고, 확보된 공간에는 액정패널(21)을 구동시키기 위한 구동부(34)가 배치된다.
한편, 상기와 같은 구조의 액정표시장치는 액정패널에 빛을 조사하기 위한 백라이팅 광원으로 백라이트 유닛이 모듈 형태로 조립되고, 다시 별도의 공정에서 액정패널(21), 프론트 캐비넷(31) 및 백 캐비넷(32)이 조립되는 구조를 이루므로, 액정표시장치의 제조를 위하여 많은 부품이 사용되고, 조립 공정이 추가로 이루어져야 한다. 이로 인하여 액정표시장치의 제조 비용이 상승하고, 조립 공정이 복잡해지며, 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 발생한다.
또한, 많은 조립 부품들의 사용으로 액정표시장치의 두께가 두꺼워져 액정표시장치의 슬림화에 한계를 나타내는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 액정표시장치를 구성하는 백라이트 유닛과 액정패널이 하나의 모듈을 이루도록 함으로써, 액정표시장치의 부품 수를 줄일 수 있고, 조립 공정을 단순화할 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있는 백라이트 유닛 일체형의 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 액정표시장치의 조립 부품 수를 줄여 제품의 슬림화를 도모할 수 있는 구조의 백라이트 유닛 일체형 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는, 판 상의 가장자리를 따라 상부 측벽이 형성되어 내부에 수납공간을 마련하는 백 캐비넷; 상기 백 캐비넷의 수납공간에 안착되는 도광판; 상기 도광판의 상측에 적층되는 광 제어 부재; 상기 광 제어 부재의 상측에 적층되는 액정패널; 중앙부에 상기 액정패널보다 작은 영역의 윈도우가 형성되는 프레임으로, 상기 백 캐비넷의 상부 측벽에 체결되기 위하여 가장자리를 따라 형성되는 하부 측벽, 상기 광 제어 부재와 도광판을 가압하기 위한 가압 돌기 및 상기 하부 측벽과 상기 가압 돌기 사이에서 광원부를 지지하기 위한 지지 돌기가 마련되어, 상기 백 캐비넷과 체결되는 프론트 캐비넷; 및 상기 지지 돌기에 고정되어 상기 도광판을 향하여 빛을 출사하는 광원부;를 포함한다.
또한, 본 발명의 액정표시장치는 상기 액정패널과 상기 광 제어 부재 사이에는 스페이서;가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광원부는 기판; 기판 상에 실장되는 다수의 LED; 및 상기 기판이 부착되는 LED 하우징;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압 돌기는, 상기 광 제어 부재의 가장자리를 가압하는 제1가압면; 및 상기 제1가압면에서 단차를 이루며 연장되어 상기 도광판의 가장자리를 가압하는 제2가압면;으로 구성되고, 상기 제2돌기에서 연장되어 도광판의 대광면을 따라 형성되어, 도광판의 대광면으로 출사되는 빛을 다시 도광판 내부로 반사시키는 반사면;을 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 액정표시장치를 구성하는 백라이트 유닛과 액정패널이 하나의 모듈을 이룸으로써, 액정표시장치의 부품 수를 줄일 수 있고, 조립 공정을 단순화할 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 조립 부품 수를 줄여 액정표시장치의 슬림화를 도모할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 액정표시장치를 나타낸 결합 단면도,
도 2는 도 1의 액정표시장치의 조립 구조를 나타낸 분리 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 결합 단면도,
도 4는 도 3의 주요부인 광원부 구조를 나타낸 확대도,
도 5는 도 4의 다른 예를 나타낸 확대도, 및
도 6은 도 3의 액정표시장치의 조립 과정을 나타낸 공정도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 결합 단면도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 주요부인 광원부 구조를 나타낸 확대도이다. 이들 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 백 캐비넷(Back Cabinet, 100), 반사 부재(200), 도광판(300), 광원(400), 광 제어 부재(500), 액정패널(600) 및 프론트 캐비넷(Front Cabinet, 700)으로 구성된다. 여기서, 백 캐비넷(100)과 프론트 캐비넷(700)은 각각 액정표시장치의 하부 패널과 상부 패널로서, 내부에 각 구성들을 수납하는 액정표시장치의 외부 하우징을 형성한다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 백 캐비넷(100)은 내부에 액정표시장치를 구성하는 각 부품을 수납하기 위한 후면 하우징으로, 판상의 사각 패널(110) 가장자리를 따라 상부 측벽(120)이 형성되어 상부가 개방된 형상을 이루며, 내부에는 수납공간(130)을 형성한다. 프론트 캐비넷(700)은 백 캐비넷(100)에 체결되어 백 캐비넷(100)에 각 부품을 수납된 각 부품을 안정적으로 고정시키기 위한 전면 하우징으로, 중앙부가 개방되어 윈도우(730)를 형성하는 사각 프레임(710)의 가장자리를 따라 하부 측벽(720)이 형성되어 하부가 개방된 형상을 이루며, 상기 윈도우(730)를 통하여 액정패널(600)의 영상이 제공된다.
백 캐비넷(100)의 상부 측벽(120)과 프론트 캐비넷(700)의 하부 측벽(720)에는 서로 대응하는 형상의 체결 홈(121)과 체결 돌기(721)가 형성된다. 즉, 도시된 바와 같이 상부 측벽(120)의 외면에 다수의 체결 홈(121)이 형성되고, 체결 홈(121)에 대응하는 위치의 하부 측벽 내면에 다수의 체결 돌기(721)가 형성된다. 이때, 체결 돌기(721)와 체결 홈(121)은 강한 체결력을 나타내고 이탈이 방지될 수 있도록 쐐기 형상을 이룬다. 또한, 체결 돌기(721)와 체결 홈(121)은 백 캐비넷(100)의 상부 측벽(120)과 프론트 캐비넷(700)의 하부 측벽(720)에 형성될 수도 있다. 이러한 체결 돌기(721)와 체결 홈(121)은 사각의 각 측벽을 따라 소정의 간격으로 형성되어 백 캐비넷(100)과 프론트 캐비넷(700)을 견고히 체결시킨다.
반사 부재(200)는 도광판(300)에서 하측으로 누설되는 빛을 다시 상측(즉, 도광판 내부)으로 반사시켜 빛의 누설을 차단함으로써, 휘도를 향상시키기 위한 구성이다. 이러한 반사 부재(200)는 광 반사율이 우수한 패널 또는 시트가 이용될 수 있다.
도광판(300)은 측 부의 입광면으로 입사되는 점광원의 빛을 내부 전반사를 통하여 면광원으로 전환시켜 출사시키는 광 전환 소자로서, 소정의 두께를 갖는 사각 패널 형상을 이룬다. 이때, 광원(400)이 배치되어 광원(400)으로부터 빛이 입사되는 도광판(300)의 일 측면은 입광면을 형성하고, 광원(400)이 배치되지 않은 도광판(300)의 타 측면은 대광면을 형성한다. 이러한 도광판(300)은 투명 또는 반투명 재질의 수지가 이용되며, 일 예로 PMMA 수지가 이용될 수 있다.
광원(400)은 액정패널의 배면에서 빛을 제공하기 하기 위한 구성으로, 통상적으로 LED가 액정표시장치의 광원으로 이용된다. 광원(400)은 소정의 회로가 인쇄된 기판(410) 상에 다수의 LED(420)가 일정 간격으로 실장된 LED 어레이 형태를 이룬다. 즉, 광원(400)은 다수의 LED(420)가 기판(410) 상에 실장되며, 기판(410)은 양면 테이프(미도시)와 같은 접착 부재로 프론트 캐비넷(700)의 지지 돌기(740)에 부착된다. 이러한 광원(400)은 도광판(300)의 일 측부에 배치되거나 서로 대향하는 양 측부에 배치될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 광원(400)은 LED(420)에서 발생되는 열을 외부로 신속히 방출하기 위한 LED 하우징(430)을 더 포함할 수 있다. 여기서, LED 하우징(430)은 열 전도율과 광 반사율이 우수한 재질로 구성되어, 방열뿐만 아니라 LED(420)와 도광판(300) 입광면 사이에서 누설되는 빛을 차단하는 기능도 한다.
광 제어 부재(500)는 도광판(300)에서 출사되는 면광원의 빛을 확산 및 집광시켜 광 특성을 향상시키기 위한 구성으로, 확산 시트, 프리즘 시트 또는 휘도 향상 필름 등의 광학 시트로 구성될 수 있다.
액정패널(600)은 구동부(610)에서 전송되는 전기적인 신호에 따라 영상을 구현하는 구성으로, 다수의 셀로 구획되는 TFT 기판과 컬러필터 기판이 서로 대면되도록 배치되며, 그 사이에는 액정이 주입된다. 액정패널(600)은 광 제어 부재(500)의 상부에 적층되는데, 광 제어 부재(500) 상에 직접 적층될 수도 있으나, 접촉과 마찰에 따른 광 제어 부재(500)나 액정패널(600)의 손상을 방지하기 위하여 탄성을 갖는 스페이서(510)를 매개로 적층되는 것이 바람직하다. 또한, 액정패널(600)의 일 측 가장자리에는 TFT의 게이트 라인과 데이터 라인으로 신호를 공급하기 위한 COF(Chip on Film, 미도시)이 연결되고, COF는 백 커버의 수납 공간 일 측에 설치되는 구동부(610)로 연결된다.
본 발명에 있어서, 반사 부재(200), 도광판(300), 광원(400), 광 제어 부재(500) 및 액정패널(600)은 액정표시장치를 구성하는 일반적인 공지의 구성이 적용될 수 있으며, 특히 본 발명에서는 이러한 각 구성들이 프론트 캐비넷(700)에 의하여 백 캐비넷(100)의 수납공간(130)에 고정된다.
이를 위한 본 발명의 프론트 캐비넷(700)은, 반사 부재(200), 도광판(300) 및 광 제어 부재(500)를 고정시키기 위한 가압 돌기(750)가 형성된다. 가압 돌기(750)는 프레임(710)의 하부 측벽(720) 내측에 형성되며, 하향 단부가 외측을 향하여 단차를 이루면서 다수개의 가압면을 형성한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 첫 번째 단차는 광 제어 부재(500)의 가장자리를 가압하는 제1가압면(751)을 형성하고, 두 번째 단차는 도광판(300)의 가장자리를 가압하는 제2가압면(752)을 형성한다.
그리고 가압 돌기(750)의 마지막 단부는 도광판(300)의 대광면을 감싸도록 형성되어 대광면으로 출사되는 빛을 다시 도광판 내부로 반사시키는 반사면(753)을 형성한다. 이러한 반사면(753)은 광원(400)이 배치되지 않는 도광판(300)의 측면에만 형성된다.
또한, 액정패널(600)은 프론트 캐비넷(700)의 프레임(710)에 의하여 가압 고정된다. 즉, 프레임(710) 중앙부의 윈도우(730)는 액정패널(600)보다는 작은 면적으로 형성되어, 프론트 캐비넷(700)에 백 캐비넷(100)과 체결되면서 프레임(710)의 내측 단부가 액정패널(600)의 가장자리를 가압하여 고정시키게 된다.
액정패널 구동부(610)는 백 캐비넷(100)에 고정 설치된다. 즉, 도시된 바와 같이 백 캐비넷(100)의 내면에는 반사 부재(200)를 지지하기 위한 다수의 지지편(140)이 소정의 높이로 형성되어, 백 캐비넷(100)의 내면과 반사 부재(200) 사이에 소정의 공간이 확보되어, 백 캐비넷(100) 바닥면에 구동부(610)가 배치될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 백 캐비넷(100)이 바닥면에 오목한 홈 형상을 갖도록 성형될 수 있으며, 상기 홈에 구동부가 배치될 수도 있다. 백 캐비넷(100)의 바닥면에 고정된 구동부(610)는 COF에 의하여 액정패널(600)에 연결되어 제어 신호를 제공한다.
이러한 액정표시장치는 백 캐비넷(100) 내부의 수납공간에 반사 부재(200), 도광판(300), 광 제어 부재(500) 및 액정패널(600)이 순차로 배치되고, 프론트 캐비넷(700)이 백 캐비넷(100)과 체결되는 구조를 이룬다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 조립 과정을 나타낸 공정도이다. 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 조립은 프론트 캐비넷(700)에 각 부품들이 역으로 수납되는 과정으로 이루어진다.
구체적으로 살펴보면, 먼저, 프론트 캐비넷(700)을 배면이 상측을 향하도록 배치한 후, 액정패널(600)을 프레임에 안착시킨다. 액정패널(600)의 가장자리는 프레임의 단부에 걸쳐지도록 안착시키며, 이때, 프레임의 배면에는 액정패널(600)의 유동을 방지하기 위한 스토퍼가 형성되는 것이 바람직하다. 액정패널이 안착된 후, 광 제어 부재(500)와 도광판(300)을 각각 제1가압면(751) 및 제2가압면(752)에 걸쳐지도록 안착시키며, 도광판(300)의 상측에 반사 부재(200)를 적층한다. 이때, 광 제어 부재(500)와 액정패널(600) 사이에는 가장자리를 따라 다수의 스페이서(510)를 개입시키는 것이 바람직하다. 각 구성들을 적층한 후 최종적으로 백 캐비넷(100)을 프론트 캐비넷(700)과 체결시켜 액정표시장치의 조립을 완성한다.
살펴본 바와 같이 본 발명에서는 백라이트 유닛과 액정패널이 일체로 형성되는 구조를 이룸으로써, 부품 수를 줄이고, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 조립 공정을 단순화시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100 : 백 캐비넷 110 : 패널
120 : 상부 측벽 130 : 수납공간
200 : 반사 부재 300 : 도광판
400 : 광원 500 : 광 제어 부재
600 : 액정패널 700 : 프론트 캐비넷
710 : 프레임 720 : 하부 측벽
730 : 윈도우 740 : 지지 돌기
750 : 가압 돌기 751 : 제1가압면
752 : 제2가압면 753 : 반사면
121 : 체결 홈 721 : 체결 돌기

Claims (4)

  1. 판 상의 가장자리를 따라 상부 측벽이 형성되어 내부에 수납공간을 마련하는 백 캐비넷;
    상기 백 캐비넷의 수납공간에 안착되는 도광판;
    상기 도광판의 상측에 적층되는 광 제어 부재;
    상기 광 제어 부재의 상측에 적층되는 액정패널;
    중앙부에 상기 액정패널보다 작은 영역의 윈도우가 형성된 프레임으로, 상기 백 캐비넷의 상부 측벽에 체결되기 위하여 가장자리를 따라 형성되는 하부 측벽, 상기 광 제어 부재와 도광판을 가압하기 위한 가압 돌기 및 상기 하부 측벽과 상기 가압 돌기 사이에서 광원부를 지지하기 위한 지지 돌기가 마련되어, 상기 백 캐비넷과 체결되는 프론트 캐비넷; 및
    상기 지지 돌기에 고정되어 상기 도광판을 향하여 빛을 출사하는 광원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원부는,
    기판 상에 다수의 LED가 실장된 LED 어레이를 구성하며,
    상기 기판과 상기 지지돌기 사이에 개입되는 LED 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가압 돌기는,
    상기 광 제어 부재의 가장자리를 가압하는 제1가압면; 및
    상기 제1가압면에서 단차를 이루며 연장되어 상기 도광판의 가장자리를 가압하는 제2가압면;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가압 돌기는,
    상기 제2돌기에서 연장되어 도광판의 대광면을 따라 형성되어, 도광판의 대광면으로 출사되는 빛을 다시 도광판 내부로 반사시키는 반사면;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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