KR100603850B1 - 액정표시장치용 배광장치의 도광판 및 시트 고정구조 - Google Patents

액정표시장치용 배광장치의 도광판 및 시트 고정구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 램프와, 상기 램프의 빛을 반사시키는 반사수단과, 상기 반사수단 상부에 위치하고 대향하는 가장자리에 각각 홈부를 가진 도광판과, 상기 도광판 상부에 위치하고 상기 홈부와 대응하는 위치의 가장자리에 공통적으로 개구된 고정부를 가진 복수개의 시트를 포함하는 배광장치와; 상기 배광장치의 상부에 위치한 액정패널과; 상기 액정패널 상부에 위치한 제 1 프레임과; 상기 배광장치의 하부에 위치한 메인부와, 상기 메인부의 가장자리에 위치하고 상기 메인부에 수직인 수직부와, 상기 수직부의 상측에서 외측으로 수평하게 연장되고 제 1 결합수단을 구비한 수평부를 가진 제 2 프레임과; 상기 배광장치의 도광판의 홈부를 가압하기 위한 가압부와, 상기 복수개의 시트의 개구된 고정부를 관통하는 돌출부와, 상기 제 2 프레임의 상기 제 1 결합수단과 결합되는 제 2 결합수단이 구비된 결합부를 가진 고정유니트를 포함하고 있으며, 상기 제 2 프레임의 제 1 결합수단과 상기 고정유니트의 제 2 결합수단이 결합되면, 상기 고정유니트의 가압부가 상기 도광판의 홈부를 가압하여 고정하는 액정표시장치모듈을 개시하고 있다.

Description

액정표시장치용 배광장치의 도광판 및 시트 고정구조 {Fixing Unit of a Wavequide and Sheets of Backlight Device}
도 1은 일반적인 액정표시장치모듈의 하부지지프레임을 나타내는 평면도이다.
도 2는 일반적인 액정표시장치모듈의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 라인을 따라 절단된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광판을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ 라인을 따라 절단된 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20: 상부지지프레임 30: 하부지지프레임
40: 도광판 42: 시트
액정패널: 60 고정유니트: 70
돌출부: 72 방열플레이트: 90
본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유니트의 도광판 및 시트 고정구조에 관한 것이다.
액정표시장치란 다른 화상표시 기구인 CRT (Cathod-Ray Tube)에 비하여 경박단소형화 및 저소비전력을 실현 할 수 있다는 장점이 있으므로 최근에 널리 애용되고 있다.
액정표시장치는 CRT와는 달리 스스로 빛을 내는 소자가 아니기 때문에 액정화면 외에 광원을 필요로 하게 된다. 액정표시장치의 광원으로는 현재 형광램프 (CCLF 또는 HCFL)가 사용되고 있으며, 상기 램프의 배설 위치에 따라 직하식 백라이트 장치와 에지-라이트식 백라이트장치로 구분된다. 직하식 백라이트장치는 형광램프에서 발생된 빛을 확산판을 이용하여 균일화 시킨 후, 이 빛을 액정패널에 입사시키는 구조이고, 에지-라이트식 백라이트 장치는 형광램프의 빛을 도광판을 통해 액정패널에 입사시키는 구조로 되어 있는 바, 에지-라이트식 백라이트 장치의 전형적인 한 예를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
광원인 형광램프의 측면에 빛을 산란시켜 균일화시키는 도광판이 부착·설치되어 있다. 이 도광판의 상면에는 확산판이 배치되어 있으며, 하면에는 반사판이 배치되어 있다. 확산판은 액정패널로 입사되는 빛의 균일도를 높여주기 위한 것이고, 반사판은 형광램프에서 발생된 빛의 외부 누출, 즉 도광판의 하부로 빛이 누출 되는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 확산판의 상부에는 빛의 진행결로를 전환시키고, 그 휘도를 도출하기 위한 한 쌍의 프리즘 상하판이 배치되어 있다. 한편, 각 판들은 몰드프레임에 지지하도록 되어있다.
상기와 같이 구성된 백라이트 유니트는 형광램프로부터 방사된 빛이 도광판과 확산판을 통해 액정패널로 입사되어 소정의 화상이 형성되도록 하는 바, 이때 형광램프에서 나온 빛은 반사판에 의해 외부로의 누출이 방지된 채 도광판으로 입사되어 고르게 산란되고, 이와 같이 산란된 빛은 확산판에 의해 더욱 균일화된 후, 각 상부 및 하부 프리즘판을 통과하면서 일정각으로 진행경로가 전환된 후, 액정패널로 입사된다.
상술한 바와 같이 램프, 도광판 및 시트류등의 백라이트 장치를 필요로 하는 액정표시장치는 상술한 바와 같이 경량박형화 추세에 있으므로 도광판 및 시트류를 몰드프레임에 고정하기 위한 여유 공간의 부족을 초해 하였다. 이로 인해 몰드프레임에 고정되어 있는 도광판 및 시트류등이 약한 충격에도 쉽게 유동하여 액정표시장치의 품질을 저하시켜 왔다.
도 1은 종래의 일반적인 플라스틱 몰드물인 하부프레임의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 종래의 하부지지프레임에 백라이트 유니트가 조립된 상태를 나타낸 액정표시장치모듈의 단면도이다.
일반적으로 액정표시장치모듈(10)은 두 개의 기판과 두 기판사이의 공간에 액정층을 가진 액정패널(60)과, 상기 액정패널을 가이드하는 패널가이트(50)와, IC칩(80)을 가진 TCP(Tape Carrier Package; 82)통하여 상기 액정패널의 패드와 연결 된 PCB(Printed Circuit Board; 84)와, 상기 액정패널(60) 하부에 위치하여 액정패널(60)에 빛을 제공하는 배광장치와, 상기 액정패널(60)과 상기 배광장치를 지지하는 금속재질의 상부지지프레임(20)과 플라스틱 몰드물인 하부지지프레임(30)으로 이루어 진다.
도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 하부지지프레임(30)은 그 일변에 램프(미도시)를 가지고 있고, 상기 일변과 수직인 양변에는 도광판(40)을 고정시키기 위한 리브(32)와 시트류(42)를 고정시키기 위한 돌출부(34)를 가지고 있다.
이와 같이 구성된 하부지지프레임(30)에 백라이트 유니트를 조립하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 하부지지프레임(30)의 길이 방향으로 액정표시장치의 광원으로 사용되는 램프를 배설한다. 이후, 램프로부터 새어나온 빛을 상부방향으로 반사시키기 위한 폴리에스테르 재질의 반사시트를 조립하고, 반사시트 상부면에 램프에서 입사된 빛을 균일하게 반사시키는 도광판(40)을 조립한다.
이어서 도광판(40)으로부터 전달된 빛을 확산시키는 확산시트와 확산된 빛을 집광시키는 프리즘시트를 조립한다. 여기서, 확산시트 및 프리즘시트가 유동하는 것을 방지하기 위해서 확산시트 및 프리즘시트 사이에 양면 접착테이프(미도시)를 부착하여 상호 고정한다.
한편, 하부프레임(30)에 상기와 같이 백라이트 유니트가 조립되면 충격테스트를 위해 하부프레임(30)에 충격을 가하게 되는데, 이때, 하부프레임(30)에는 도광판 및 시트류의 유동을 방지하기 위하여 리브(32)와 돌출부(34)를 가지고 있다. 상기 리브(32)는 하부프레임(30)의 안쪽으로 돌출되어 도광판(40)의 유동을 방지하고, 상기 돌출부(34)는 좌측의 일변의 리브(32)상에서 위를 향하여 돌출된 원통형 돌기형상으로 배설되어 시트류(42)의 유동을 방지하고 있다.
최근 액정표시장치모듈은 테스크탑용 컴퓨터 모니터 및 텔레비젼 스크린용으로 사용되는 대형화 추세에 있다. 이러한 대형 액정표시장치모듈은 고휘도를 달성하기 위해 백라이트의 램프 수가 증가하고 있어, 소비전력이 증가하여 램프 및 PCB로부터 많은 열이 발생하고 있다. 그러나 종래의 액정표시장치모듈에서는 하부프레임이 몰드프레임으로 되어 있어 몰드프레임의 특성상 열방출, 즉 대류·전도·복사의 정도가 미미하여 램프 및 PCB에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하지 못하여 액정열화, 휘도저하, 초기주름 등의 문제점이 야기되고 있다. 따라서, 최근에는 액정표시장치모듈의 하부프레임을 열 방출 효율이 우수한 금속재질로 만들고 있다. 그러나, 이러한 금속재질의 하부지지프레임에 상술한 바와 같은 도광판 및 시트류를 고정시키는 리브 및 돌출부를 형성하기란 매우 복잡하고, 어려운 작업이므로 도광판 및 시트류를 고정하기 위한 별도의 장치를 도입해야 할 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점 및 다른 문제점을 해결하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 도광판 및 시트류를 효과적으로 고정시키는 고정유니 트를 가지는 액정표시장치모듈을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈은 램프와, 상기 램프의 빛을 반사시키는 반사수단과, 상기 반사수단 상부에 위치하고 대향하는 가장자리에 각각 홈부를 가진 도광판과, 상기 도광판 상부에 위치하고 상기 홈부와 대응하는 위치의 가장자리에 공통적으로 개구된 고정부를 가진 복수개의 시트를 포함하는 배광장치와; 상기 배광장치의 상부에 위치한 액정패널과; 상기 액정패널 상부에 위치한 제 1 프레임과; 상기 배광장치의 하부에 위치한 메인부와, 상기 메인부의 가장자리에 위치하고 상기 메인부에 수직인 수직부와, 상기 수직부의 상측에서 외측으로 수평하게 연장되고 제 1 결합수단을 구비한 수평부를 가진 제 2 프레임과; 상기 배광장치의 도광판의 홈부를 가압하기 위한 가압부와, 상기 복수개의 시트의 개구된 고정부를 관통하는 돌출부와, 상기 제 2 프레임의 상기 제 1 결합수단과 결합되는 제 2 결합수단이 구비된 결합부를 가진 고정유니트를 포함하고 있으며, 상기 제 2 프레임의 제 1 결합수단과 상기 고정유니트의 제 2 결합수단이 결합되면, 상기 고정유니트의 가압부가 상기 도광판의 홈부를 가압하여 고정하는 액정표시장치모듈을 제공하고 있다.
이때, 상기 복수개의 시트의 개구된 고정부는 홀이고, 상기 도광판의 홈부와 접촉하는 가압부는 평면접촉하며, 상기 고정유니트의 결합부와 상기 제 2 프레임의 수평부는 평면접촉한다. 상기 제 1 프레임의 제 1 결합수단과, 상기 고정유니트의 제 2 결합수단은 각각 나사홀이고, 상기 홀들은 볼트에 의해 결합되고, 상기 고정유니트의 돌출부와 결합부와 가압부는 바람직하게는 일체로 형성된다. 상기 고정유니트는 플라스틱재질이고, 상기 제 2 프레임은 금속재질이다. 상기 제 2 프레임은 알루미늄재질이다. 또한, 상기 도광판 홈부의 하면과 상기 수평부의 상면은 실질적으로 동일선상에 있고, 상기 고정유니트의 상기 가압부의 저면과, 상기 결합부의 저면은 실질적으로 동일선상에 있고, 상기 도광판의 상기 홈부는 바깥쪽으로 오픈된 홀부를 더욱 포함하고 있으며, 상기 고정유니트는 상기 오픈된 홀부에 수용되는 수직부를 더욱 포함하고 있다. 상기 고정유니트의 수직부는 상기 제 2 프레임의 수직부와 실질적으로 접촉한다.
또한, 상기 배광장치의 램프의 상측에 위치하고, 상기 제 2 프레임의 수평부와 접촉하는 방열플레이트를 더욱 포함하고, 상기 발열플레이트는 바람직하게는 알루미늄재질이다. 상기 램프는 바람직하게는 하나 이상이다.
상기 고정유니트로 인하여, 대형 액정표시장치의 고휘도를 위하여 램프의 수 및 소비전력의 증가로 인한 열을 효과적으로 방출할 수 있는 하부지지프레임을 금속재질로 만들지라도, 도광판 및 시트류를 효과적으로 고정시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도시한 바와 같이 빗금친 부분은 도광판 및 시트류를 고정하는 고정유니트(70)를 나타낸다. 또한, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 라인을 따라 절단된 단면도를 나타내고 있다.
도 3 및 도 4에 있어서, 본 발명에 따른 액정표시장치모듈(10)은 두 개의 기판과 두 기판사이에 개재된 액정층을 가진 액정패널(60)과, 상기 액정패널을 가이드하는 패널가이트(50)과, IC칩(80)을 가진 TCP(Tape Carrier Package; 82)통하여 상기 액정패널의 패드와 연결된 PCB(Printed Circuit Board; 84)와, 상기 액정패널(60) 하부에 위치하여 도광판(40)과 복수개의 시트(42)로 구성된 배광장치와, 상기 도광판(40) 및 복수개의 시트(42)를 고정하는 바람직하게는 플라스틱 몰드물인 고정유니트(70)와, 상기 액정패널(60)과 상기 배광장치를 지지하는 금속재질의 상부지지프레임(20)과 하부지지프레임(30)으로 이루어진다.
본 발명에 따른 하부지지프레임(30)은 효과적인 열 방출을 위하여 금속재질로 되어 있고, 상기 하부지지프레임(30)의 상하 양변에는 고휘도를 달성하기 위하여 바람직하게는 각각 두 개의 램프가 대칭적으로 배설되어 있다. 또한, 상기 하부지지프레임은 배광장치의 하부에 위치한 메인부(92)와, 상기 메인부(92)의 가장자리에 위치하고 상기 메인부(92)에 수직인 수직부(94)와, 상기 수직부(94)의 상측에서 외측으로 수평하게 연장되고 나사홀과 같은 제 1 결합수단(96)을 구비한 수평부(98)를 가지고 있다.
또한, 상기 도광판은, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 고정유니트(70)에 의해 고정되도록 홈부(46)를 가지고 바깥쪽으로 오픈된 홀부(90)를 가지고 있다. 또한, 상기 도광판(40)상의 복수개의 시트(42)에는 상기 도광판의 홈부(46)와 대응하 는 위치의 가장자리에 공통적으로 개구된 홀(78)을 가지고 있다. 또한, 상기 고정유니트(70)는 바깥쪽으로 오픈된 홀부에 수용되어 도광판(40)이 두 개의 램프로 흔들리는 것을 방지하도록 하는 수직부(A)와, 상기 하부지지프레임(30)의 상기 제 1 결합수단(96)과 결합되는 관통홀과 같은 제 2 결합수단(100)이 구비된 결합부(B)와, 상기 도광판(40)의 홈부(46)를 가압하기 위한 가압부(C)와, 상기 복수개의 시트의 개구된 홀(78)을 관통하는 돌출부(D)를 가지고 있다. 상기 수직부(A)와, 상기 결합부(B)와, 상기 가압부(C)와 상기 돌출부(D)는 바람직하게는 일체로 형성된다.
이때, 상기 도광판(40)의 홈부(46)와 접촉하는 상기 고정유니트(70)의 가압부(C)는 평면접촉을 하고, 상기 고정유니트(70)의 결합부(B)와 상기 하부프레임(30)의 수평부(98)도 평면접촉을 한다. 또한, 상기 도광판(40)의 홈부(46)의 하면과 상기 수평부(98)의 상면은 실질적으로 동일선상에 있고, 상기 고정유니트(70)의 상기 가압부(C)의 저면과, 상기 결합부(B)의 저면은 실질적으로 동일선상에 있다. 또한, 상기 고정유니트(40)의 수직부(A)는 상기 하부지지프레임(30)의 수직부(A)와 실질적으로 접촉한다.
상술한 바와 같이 구성된 하부지지프레임(30)에 백라이트 유니트를 조립하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저 하부지지프레임(30)의 길이 방향으로 액정표시장치의 광원으로 사용되는 램프를 배설한다. 이후, 상기 램프(도 6의 44)로부터 새어나온 빛을 상부방향으로 반사시키기 위한 폴리에스테르 재질의 반사시트를 조립하고, 반사시트 상부면에 램프에서 입사된 빛을 균일하게 반사시키는 도광판(40)을 조립한다. 이때 도광판(40)의 홈(46)에는 고정유니트(70)의 가압부(c)가 위치하고, 상기 수직부(A)가 도광판의 홀부(90)에 수용되어 도광판(40)의 흔들림을 방지한다. 그 후 상기 고정유니트(70)의 결합부(B)에 형성된 제 2 결합수단에 나사와 같은 결합부재(74)를 통하여 고정유니트(70)가 하부지지프레임(30)과 결합함으로서 도광판(40)의 홈부(46)를 가압하여 도광판(40)을 고정한다.
이어서 도광판(40)으로부터 전달된 빛을 확산시키는 확산시트와 확산된 빛을 집광시키는 프리즘시트를 조립한다. 여기서, 확산시트 및 프리즘시트가 유동하는 것을 방지하기 위해서 상기 고정유니트의 상단부(D)에 형성된 돌출부(72)를 통하여 확산시트 및 프리즘시트를 고정한다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 효과적인 열 방출을 위하여, 먼저 하부지지프레임이 램프하우징(46)의 하부면과 측면부와 접촉하여 일차적인 열방출을 수행하고, 방열플레이트(90)가 배광장치의 램프하우징의 상부면에 위치하여 상기 상부지지프레임(20)과 하부지지프레임(30)의 수직부들사이까지 위치하여 나사와 같은 결합부재를 통하여 상부지지프레임(20) 및 하부지지프레임(30)과 결합됨으로써 효과적인 열방출을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 대형 액정표시장치모듈의 램프 수 증가에 따른 고휘도를 달성하기 위하여, 방열특성이 우수한 금속재질의 하부지지프레임 및 방열플레이트를 배설함으로써 효과적으로 열방출을 수행할 수 있고, 또한, 플라스틱 몰드물인 고정유닛이 하부지지프레임과 결합되어 도광판 및 시트류의 유동을 방지할 수 있다.

Claims (11)

  1. 램프와, 상기 램프의 빛을 반사시키는 반사수단과, 상기 반사수단 상부에 위치하고 대향하는 가장자리에 각각 홈부를 가진 도광판과, 상기 도광판 상부에 위치하고 상기 홈부와 대응하는 위치의 가장자리에 공통적으로 개구된 고정부를 가진 복수개의 시트를 포함하는 배광장치와;
    상기 배광장치의 상부에 위치한 액정패널과;
    상기 액정패널 상부에 위치한 제 1 프레임과;
    상기 배광장치의 하부에 위치한 메인부와, 상기 메인부의 가장자리에 위치하고 상기 메인부에 수직인 수직부와, 상기 수직부의 상측에서 외측으로 수평하게 연장되고 제 1 결합수단을 구비한 수평부를 가진 제 2 프레임과;
    상기 배광장치의 도광판의 홈부를 가압하기 위한 가압부와, 상기 복수개의 시트의 개구된 고정부를 관통하는 돌출부와, 상기 제 2 프레임의 상기 제 1 결합수단과 결합되는 제 2 결합수단이 구비된 결합부를 가진 고정유니트
    를 포함하고 있으며,
    상기 제 2 프레임의 제 1 결합수단과 상기 고정유니트의 제 2 결합수단이 결합되면, 상기 고정유니트의 가압부가 상기 도광판의 홈부를 가압하여 고정하는 액정표시장치모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 시트의 개구된 고정부는 홀인 액정표시장치모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 프레임의 제 1 결합수단과, 상기 고정유니트의 제 2 결합수단은 각각 나사홀이고, 상기 홀들은 볼트에 의해 결합되는 액정표시장치모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고정유니트의 돌출부와 결합부와 가압부는 일체로 형성된 액정표시장치모듈.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고정유니트는 플라스틱재질인 액정표시장치모듈.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은 금속재질인 액정표시장치모듈.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판 홈부의 하면과 상기 수평부의 상면은 실질적으로 동일선상에 있고, 상기 고정유니트의 상기 가압부의 저면과, 상기 결합부의 저면은 실질적으로 동일선상에 있는 액정표시장치모듈.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 홈부는 바깥쪽으로 오픈된 홀부를 더욱 포함하고 있으며, 상기 고정유니트는 상기 오픈된 홀부에 수용되는 수직부를 더욱 포함하는 액정표시장치모듈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 배광장치의 램프의 상측에 위치하고, 상기 제 2 프레임의 수평부와 접촉하는 방열플레이트를 더욱 포함하는 액정표시장치모듈.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 발열플레이트는 알루미늄재질인 액정표시장치모듈.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 램프는 복수개인 액정표시장치모듈.
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