KR100879868B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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이치훈
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Abstract

본 발명은, 강성이 강화된 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 액정표시장치는, 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리와; 상기 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리의 하부에 배치되어 이들을 수납하는 바텀 샤시;를 포함하며, 상기 바텀 샤시는 상기 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리를 향하는 방향으로 바닥면 상에 돌출된 돌출부를 포함한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 강성이 강화된 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는 소형화 및 경량화가 가능하면서 저전력 구동이 가능하여 모니터 및 TV 뿐만 아니라, 휴대용 기기 등에서도 그 수요가 급증하고 있다.
이와 같은 액정표시장치에 있어서, 휴대용 기기 전반적으로 불고 있는 경량화 및 슬림화 추세에 따라 구동에 불필요한 윈도우를 삭제하는 등 슬림화가 이루어지고 있다.
하지만, 슬림화에 따른 윈도우의 제거로 인해, 외부로 노출되는 액정표시패널은 외력이나 낙하 등의 충격에 의해 파손되기 쉬울 뿐만 아니라, 하중이 가해지는 환경에 노출되기 쉽다. 이로 인해, 액정표시장치의 수명이 짧아지고 신뢰성이 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 모듈 상태에서 액정표시패널이 견딜 수 있는 하중을 증가시킴으로써, 정적 하중에 대한 강성 향상과 동시에 낙하시 나타나는 동적 강성의 향상을 꾀하여, 액정표시장치의 강성을 강화할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 하중에 대한 강성이 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리와; 상기 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리의 하부에 배치되어 이들을 수납하는 바텀 샤시;를 포함하며, 상기 바텀 샤시는 상기 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리를 향하는 방향으로 바닥면 상에 돌출된 돌출부를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 돌출부는 상기 액정표시패널의 표시영역과 중첩되는 영역에 형성될 수 있다.
또한, 상기 돌출부는, 상부면이 상기 백라이트 어셈블리의 구성요소들 중 최하층에 배치되는 구성요소와 접촉되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 액정표시패널의 일측에 형성된 패드부로부터 상기 바텀 샤시의 바닥면 일 영역 상부로 연장되도록 휘어져 실장되는 연성 인쇄회로기판을 더 포함하며, 상기 연성 인쇄회로기판은 상기 돌출부와 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 돌출부의 높이는 상기 연성 인쇄회로기판의 두께와 동일하거나, 그보다 작게 설정될 수 있다.
또한, 상기 바텀 샤시와 상기 백라이트 어셈블리 사이에 위치되어 이들을 접착시키는 접착부재를 더 포함하며, 상기 접착부재는, 상기 돌출부와 중첩되지 않도록 상기 돌출부가 형성된 영역 이외의 상기 바텀 샤시의 바닥면에 부착될 수 있다. 여기서, 상기 돌출부의 높이는 상기 접착부재의 높이와 동일하거나, 그보다 낮게 설정될 수 있다.
또한, 상기 돌출부는 상기 바텀 샤시의 바닥면 상에 다수 개 형성될 수 있다. 여기서, 상기 돌출부는 길이 방향이 상기 바텀 샤시의 가로 방향(바닥면의 단변과 동일한 방향)과 일치하는 스틱 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 돌출부는 상기 바텀 샤시의 바닥면 일 영역 상에 매트릭스 타입으로 배열된 다수의 코인(coin) 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 바텀 샤시의 바닥면에 돌출부를 형성함으로써, 백라이트 어셈블리와 바텀 샤시 사이의 갭을 보완할 수 있다. 이에 의해, 바텀 샤시의 상부에 수납되는 액정표시패널에 하중이 가해지거나 액정표시장치가 낙하할 때, 액정표시패널이 받는 충격을 완화하고, 액정표시장치의 강성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타내는 분해 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 따른 결합 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치는 액정표시패널(104), 백라이트 어셈블리(150) 및 바텀 샤시(122)를 포함한다.
액정표시패널(104)은 제1 기판(104a), 제2 기판(104b) 및 이들 사이에 주입되는 액정(미도시)을 구비하며, 제2 기판(104b)의 일측에는 집적회로(106)가 삽입된다. 이와 같은 집적회로(106)는, 패드부(108)를 통해 연결된 연성 인쇄회로기판(109)으로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 액정표시패널(104)에서 표시되는 화상을 제어한다.
연성 인쇄회로기판(109)은 각종 회로소자(미도시)를 실장하거나, 혹은 다른 인쇄회로기판(미도시) 등과 접속되어, 액정표시패널(104) 및 집적회로(106)로 제어신호 및/또는 전원을 공급한다. 이와 같은 연성 인쇄회로기판(109)은 도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(104)의 일측에 형성된 패드부(108)로부터 바텀 샤시(122)의 바닥면 일 영역 상부로 연장되도록 휘어져서 실장된다.
백라이트 어셈블리(150)는 액정표시패널(104)로 광을 공급한다. 이를 위해, 백라이트 어셈블리(150)는 발광 다이오드들(112), 도광판(118), 반사판(120), 광학 시트들(110) 및 몰드 프레임(116)을 포함한다.
발광 다이오드들(112)은 액정표시장치의 광원으로, 발광 다이오드 기판(114) 에 칩의 형태로 실장된다. 이와 같은 발광 다이오드들(112)은 발광 다이오드 기판(114)으로 전달되는 구동신호에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성한다.
도광판(118)은 발광 다이오드들(112)의 일측에 위치하여 발광 다이오드들(112)로부터 공급되는 광을 액정표시패널(104)로 공급한다. 즉, 도광판(118)은 자신의 측면에서 공급된 광을 자신의 상부에 위치된 액정표시패널(104)로 공급한다. 여기서, 빛샘방지 및 핫-스팟(hot-spot) 발생 방지를 위하여 도광판(118)의 입광부 두께는 발광 다이오드(112)의 측면 두께보다 크거나 동일하게 설정될 수 있다.
반사판(120)은 도광판(118)의 배면에 위치되어 도광판(118)으로부터 입사되는 광을 도광판(118)으로 재공급한다. 즉, 반사판(120)은 백라이트 어셈블리(150)의 구성요소들 중 최하층에 배치되어 자신에게 입사되는 광을 백라이트 어셈블리(150)의 내부로 재공급함으로써 광 효율을 향상시킨다.
광학 시트들(110)은 도광판(118)으로부터 공급된 광의 휘도 등을 향상시켜 액정 표시패널(104)로 공급한다.
몰드 프레임(116)은 액정표시패널(104)과 백라이트 어셈블리(150)를 수납한다. 보다 구체적으로, 몰드 프레임(116)에는 액정표시패널(104)과, 발광 다이오드(112)를 실장한 발광 다이오드 기판(114)과, 도광판(118), 반사판(120) 및 광학시트들(110) 등이 수납된다.
바텀 샤시(122)는 액정표시패널(104) 및 백라이트 어셈블리(150)의 하부에 배치되어 이들을 수납한다. 이와 같은 바텀 샤시(122)의 바닥면에는 접착부재(124) 가 부착되고, 접착부재(124)는 바텀 샤시(122)와 백라이트 어셈블리(150) 사이에 위치되어 이들을 접착시킨다.
전술한 액정표시장치가 결합되면, 도 2에 도시된 바와 같이 백라이트 어셈블리(150)와 바텀 샤시(122) 사이에는 갭(gap)이 발생하게 된다.
보다 구체적으로, 백라이트 어셈블리(150)와 바텀 샤시(122)의 바닥면 사이에는, 이들을 결합하기 위한 접착부재(124), 및/또는 연성 인쇄회로기판(109)의 일 영역이 삽입될 수 있다. 따라서, 액정표시장치의 모듈 구조상, 백라이트 어셈블리(150)와 바텀 샤시(122) 사이에는 갭이 발생하게 된다.
이와 같은 갭은 액정표시장치의 강성 약화를 야기시킬 수 있다. 특히, 갭이 발생하는 영역 상부에 위치된 액정표시패널(104)에 집중 하중이 가해지는 경우, 액정표시패널(104)을 효과적으로 지지하지 못하여 기판이 쉽게 파손되는 등 액정표시장치 전반적으로 강성이 약화될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 바텀 샤시(122)의 바닥면에 갭을 보완할 수 있도록 하는 돌출부를 형성하여 강성을 강화시키는 구조적인 방안을 제시하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 바텀 샤시를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선에 따른 단면도이다. 그리고, 도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 바텀 샤시를 채용한 액정표시장치의 단면도이다. 도 5에서, 도 2와 동일한 부분은 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 의한 바텀 샤시(122')는 액정표시 패널(104) 및 백라이트 어셈블리(150)를 향하는 바닥면(122'a) 상에 돌출된 다수의 돌출부들(122'b)을 포함한다.
여기서, 돌출부들(122'b)은 백라이트 어셈블리(150)와 바텀 샤시(122') 사이의 갭을 보완하기 위한 것으로, 도 2에서 갭이 발생했던 영역, 즉, 액정표시패널(104)의 표시영역(Active Area)과 중첩되는 바텀 샤시(122')의 적어도 일 영역이, 요철 형상으로 성형됨으로써 형성된다.
이와 같은 돌출부들(122'b)의 상부면은 백라이트 어셈블리(150)의 구성요소들 중 최하층에 배치되는 구성요소(예컨대, 반사판(120))와 접촉되도록 형성되는 경우 가장 효과적으로 액정표시패널(104) 및 백라이트 어셈블리(150)를 지지할 수 있다.
이를 위해, 돌출부들(122'b)의 높이는, 돌출부(122'b) 둘레의 바닥면(122'a) 가장자리 영역에 일부 삽입되는 연성 인쇄회로기판(109) 및/또는 접착부재(124)의 높이(혹은, 두께)와 동일하게 설정될 수 있다.
하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 돌출부들(122'b)의 높이는 연성 인쇄회로기판(109) 및/또는 접착부재(124)의 높이(혹은, 두께)보다 낮은 값으로 설정될 수도 있다.
단, 돌출부들(122'b)이 접착부재(124)보다 높게 형성되는 경우, 접착부재(124)가 백라이트 어셈블리(150)와 바텀 샤시(122')를 효과적으로 접착시킬 수 없기 때문에 돌출부들(122'b)은 접착부재(124)보다 높게는 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 액정표시패널(104)과 백라이트 어셈블리(150)를 바텀 샤시(122) 내에 수평으로 실장하기 위해 접착부재(124)와 연성 인쇄회로기판(109)의 높이(혹은, 두께)는 보통 동일하게 설정된다.
즉, 돌출부들(122'b)의 높이는 접착부재(124) 및/또는 연성 인쇄회로기판(109)의 높이(혹은 두께)와 동일하거나, 그보다 낮게 설정되는 것이 바람직하다.
이에 의해, 백라이트 어셈블리(150)와 바텀 샤시(122') 간의 접착력은 약화시키지 않으면서 액정표시패널(104) 및 백라이트 어셈블리(150)가 바텀 샤시(122')에 의해 효과적으로 지지되도록 할 수 있다.
이때, 연성 인쇄회로기판(109)과 접착부재(124)는 돌출부(122'b)와 중첩되지 않도록 배치하여, 공간활용을 최대로 하면서 모듈을 안정적으로 배치하고, 액정표시장치의 두께를 증가시키지 않도록 한다.
전술한 바텀 샤시(122')의 돌출부들(122'b)은 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 예컨대 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 길이 방향이 바텀 샤시(122')의 가로 방향(즉, 바닥면(122'a)의 단변 방향)과 일치하도록 배열된 스틱 형상 등으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 실시 예에 의하면, 바텀 샤시(122')의 바닥면에 다수의 돌출부들(122'b)을 형성함으로써, 백라이트 어셈블리(150)와 바텀 샤시(122') 간의 갭을 보완하여 액정표시패널(104)에 정하중이 가해지는 경우는 물론, 액정표시장치의 낙하 시와 같이 동적 충격이 가해지는 경우에도 액정표시패널(104)이 받는 영향을 크게 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 액정표시패널(104)이 파손되는 것이 방지되 고, 액정표시장치의 강성을 향상시킬 수 있다.
도 6은 액정표시장치에 가해지는 정 하중에 대한 파단 하중을 측정하기 위한 실험방법을 나타내는 도면이다. 그리고, 도 7은 도 2 및 도 5에 도시된 액정표시장치 각각의 파단 시 하중을 측정한 측정치와 그에 따른 강성 증가율을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7에서, 액정표시장치는 2인치용 액정표시장치로 설정하였다. 즉, 액정표시장치의 표시영역 사이즈는 가로 30.6mm, 세로 40.8mm로 설정된다. 그리고, 돌출부는 표시영역과 대응되는 바텀 샤시의 바닥면에 스틱 형상으로 5개 형성하여 등 간격 배치하고, 각 스틱 형상의 사이즈는 장변 30.6mm, 단변 2.6mm, 높이 0.1mm인 것으로 설정하였다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 액정표시장치의 모듈 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이 액정표시패널의 표시영역 중앙부에 반경 5mm의 구 형상으로 정 하중을 가하면서 액정표시패널의 상부 및/또는 하부 기판이 파단될 때의 하중을 측정한다.
그러면, 도 7에 도시된 바와 같이, 바텀 샤시의 바닥면에 돌출부를 구비하지 않은 액정표시장치는 25.14(N)의 하중에서 액정표시패널이 파단되는 반면, 바텀 샤시의 바닥면에 5개의 스틱 형상 돌출부를 구비한 액정표시장치는 30.39(N)의 하중에서 액정표시패널이 파단되는 것을 측정할 수 있다. 즉, 바텀 샤시의 바닥면에 돌출부를 형성함으로써 강성이 20.8% 증가되는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 도 2 및 도 5에 도시된 액정표시장치 각각이 동일한 높이에서 낙하될 때 액정표시패널의 각 부분에서 측정한 응력 분포와, 그에 따른 강성 증가율을 나타내는 도면이다.
도 8에서, 액정표시장치의 모듈 사이즈는 도 6 및 도 7에서의 실험조건과 동일하게 설정하고, 낙하 높이는 1.5m로 설정하였다.
도 8을 참조하면, 도 2 및 도 5에 도시된 액정표시장치를 모듈 상태로 동일한 높이에서 낙하시켰을 때, 액정표시패널의 각 부분에서 측정한 응력(stress) 값은 돌출부가 형성된 액정표시장치에서 현저히 감소한 것을 알 수 있다. 즉, 응력 감소에 따라 액정표시패널의 파단에 대한 특성이 개선된 것을 알 수 있다.
그리고, 이와 같은 응력 값의 비를 이용하여 강성의 증가율을 산출해보면, 돌출부의 형성에 의하여 액정표시장치의 강성이 효과적으로 강화된 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 돌출부의 형상이 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같은 가로 방향의 스틱 형상으로 한정되는 것은 아니며, 돌출부의 형상은 다양하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 바텀 샤시(122")의 바닥면(122"a)에 스틱 형상의 돌출부(122"b)들을 세로 방향으로 형성할 수도 있고, 도 10에 도시된 바와 같이 바텀 샤시(122''')의 바닥면(122'''a)에 납작한 원기둥, 예컨대 코인(coin) 형상의 돌출부들(122'''b)을 매트릭스 타입으로 배열할 수도 있다.
또한, 도시되지는 않았지만, 바텀 샤시의 바닥면을 가로 및 세로 방향의 요철 형상으로 성형하여 메쉬(mesh) 타입의 돌출부를 구성할 수도 있고, 동심원들이 배열되는 형상의 돌출부를 구성하는 등 돌출부의 형상은 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 앞서의 기재에서는 액정표시장치를 예로 들어 본 발명을 상술하였지만, 본 발명의 기술 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 본 발명의 기술 사상에 착안하여 유기전계발광 표시패널 등을 수납하는 바텀 샤시 바닥면에 돌출부를 형성함으로써, 강성을 강화시키는 데 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 선에 따른 결합 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 바텀 샤시를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ' 선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 바텀 샤시를 채용한 액정표시장치의 단면도이다.
도 6은 액정표시장치에 가해지는 정 하중에 대한 파단 하중을 측정하기 위한 실험방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2 및 도 5에 도시된 액정표시장치 각각의 파단 시 하중을 측정한 측정치와 그에 따른 강성 증가율을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 2 및 도 5에 도시된 액정표시장치 각각이 동일한 높이에서 낙하될 때 액정표시패널의 각 부분에서 측정한 응력 분포와, 그에 따른 강성 증가율을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 바텀 샤시를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 바텀 샤시를 나타내는 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
104: 액정 표시패널 109: 연성 인쇄회로기판
110: 광학 시트 112: 발광 다이오드
116: 몰드 프레임 118: 도광판
120: 반사판 122, 122', 122", 122''': 바텀 샤시
122'a, 122"a, 122'''a: 바닥면 122'b, 122"b, 122'''b: 돌출부
124: 접착부재 150: 백라이트 어셈블리

Claims (12)

  1. 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리와,
    상기 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리의 하부에 배치되어 이들을 수납하되, 상기 액정표시패널 및 백라이트 어셈블리를 향하는 방향으로 바닥면 상에 돌출된 돌출부를 포함하는 바텀 샤시를 포함하며,
    상기 액정표시패널의 일측에 형성된 패드부로부터 상기 바텀 샤시의 바닥면 일 영역 상부로 연장되도록 휘어져 실장되되, 상기 돌출부와 중첩되지 않도록 배치된 연성 인쇄회로기판; 및 상기 돌출부와 중첩되지 않도록 상기 돌출부가 형성된 영역 이외의 상기 바텀 샤시의 바닥면 상부에 부착되어 상기 바텀 샤시와 상기 백라이트 어셈블리를 접착시키는 접착부재; 중 적어도 하나를 더 포함하고,
    상기 돌출부의 높이는 상기 연성 인쇄회로기판 또는 상기 접착부재의 높이와 동일하거나, 그보다 낮게 설정된 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 액정표시패널의 표시영역과 중첩되는 영역에 형성된 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는, 상부면이 상기 백라이트 어셈블리의 구성요소들 중 최하층에 배치되는 구성요소와 접촉되도록 형성된 액정표시장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 바텀 샤시의 바닥면 상에 다수 개 형성된 액정표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 돌출부는 스틱 형상으로 형성된 액정표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스틱 형상의 길이 방향이 상기 바텀 샤시의 가로 방향(바닥면의 단변과 동일한 방향)과 일치하는 액정표시장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 돌출부는 코인(coin) 형상으로 형성된 액정표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 코인 형상의 돌출부는 상기 바텀 샤시의 바닥면 일 영역 상에 매트릭스 타입으로 배열된 액정표시장치.
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