KR100934812B1 - 액정 표시 장치의 모듈 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치의 모듈 구조에 관한 것으로, 본 발명은 액정 패널과; 상기 액정 패널의 하부에 배치된 도광판과; 상기 도광판의 일측에 배치된 램프와; 상기 액정 패널, 도광판 및 램프를 탑재하고 있는 메인 지지대와; 상기 메인 지지대와 분리되어 구성되며, 도광판과 램프 사이에 삽입되어 도광판의 유동으로부터 램프를 보호하는 스토퍼를 포함하여 이루어진다.

Description

액정 표시 장치의 모듈 구조{MODULE STRUCTURE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래 액정 표시 장치의 모듈을 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 있어서, 백라이트 유닛이 메인 지지대에 탑재되어 있는 평면도로써, 스토퍼가 형성된 영역이 확대도면.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 모듈의 평면을 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 도 3의 I-I` 단면 구조를 도시한 도면.
도 5는 도 3에 있어서, 스토퍼 플레이트가 구성된 `A' 영역의 확대도면.
도 6a 내지 도 6b는 스토퍼 플레이트의 상세도면.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 도광판의 유동으로부터 백라이트의 램프를 보호하고, 도광판 가장자리의 크랙을 방지할 수 있는 액정 표시 장치의 유닛에 관한 것이다.
통상적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; 이하 'LCD' 라함)는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 액정셀과 이들 액정셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 절환하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 백라이트 유닛에서 공급되는 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기와 같은 액정 표시 장치는 박막트랜지스터 기판과 칼라필터 기판 사이에 액정층이 형성된 액정 패널과; 상기 액정 패널을 구동시키기 위한 각종 회로 소자가 부착된 PCB(printed circuit board)를 포함하는 구동 회로부와; 상기 액정 패널의 하부에 배치되어 광원을 공급하기 위한 백라이트 유닛으로 구성된다. 상기와 같이 구성된 액정 표시 장치는 라운관에 비하여 소형화가 가능하여 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 노트북 컴퓨터(NoTebook Personal Computer; NTPC)는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대까지 광범위하게 이용되고 있다. 특히, 백라이트 유닛의 역할과 기능은 갈수록 중요한 과제로 대두되고 있는데, 이는 백라이트 유닛의 구조에 따라서 액정 표시 장치의 크기 및 광효율 등이 달라져 전체적인 액정 표시 장치의 기계적, 광학적 특성이 많은 영향을 받기 때문이다.
백라이트의 광원으로는 현재 형광램프 (CCFL 또는 HCFL)가 사용되고 있으며, 상기 램프의 위치에 따라 직하 방식과 에지-라이트 방식으로 구분된다.
직하 방식은 램프가 액정 패널 아랫쪽에 위치하여 광원으로부터 발생된 빛을 확산판을 이용하여 균일화시킨 후, 이 빛을 액정패널에 입사시키는 구조이고, 에지-라이트 방식은 램프가 액정 패널의 측면에 위치하여 램프의 빛을 도광판을 통해 액정 패널에 입사시키는 구조이다. 또한, 에지-라이트 방식은 휘도의 균일도를 도광판에 의하여 조정하고, 램프가 도광판의 에지 부분에 배치되기 때문에 직하 방식에 비교하여 그 만큼 두께가 얇아지는 장점을 가지고 있다. 따라서, 때문에 휴대성이 강조된 소형 LCD 및 노트북 PC용 LCD에 주로 사용된다.
도 1은 종래 액정 표시 장치의 모듈을 개략적으로 도시한 것이다.
도면에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치의 모듈은 액정 패널(10)과, 램프 및 광학 시트들을 포함하고 있는 백라이트 유닛(30) 및 상기 액정 패널의 측면에는 액정 패널을 구동시키기 위한 각종 회로 소자가 부착된 PCB(printed circuit board)를 포함하는 구동 회로부(20)로 구성되며, 상기 액정 패널(10)과 백라이트 유닛(30)은 그 하부에 배치된 메인 지지대(main support;40)에 탑재되어 있다. 또한, 상기 액정 패널(10)과 백라이트 유닛(30)을 메인 지지대(40)에 고정시켜 주는 탑 케이스(top case;50)가 액정 패널(10) 상면의 가장자리에 설치된다. 상기 백라이트 유닛(30)을 구성하고 있는 광학 시트들은 도광판, 반사판, 확산판 및 프리즘 시트들로 이루어져 있으며, 상기 램프는 램프 하우징(lamp housing)에 의해서 보호된다. 한편, 상기 메인 지지대(40)의 코너 영역에는 스토퍼(stopper)가 형성되어 광학 시트들 특히, 도광판을 메인 지지대(40)에 더욱 안정적으로 고정시켜 도광판의 유동으로부터 램프를 보호해준다.
노트북 컴퓨터의 경우, 일반적으로 백라이트 램프는 액정 패널의 아랫쪽에 설치된다. 화면을 보기 위해서는 액정 패널을 세워야 하는데, 이때, 외부로부터 액정 모듈에 충격이 가해지면 메인 지지대에 탑재되어 있는 도광판이 패널의 하부에 배치된 램프에 충격을 주게된다. 따라서, 도광판으로부터 램프를 보호하기 위한 수 단으로 스토퍼가 형성되어 있다. 그러나, 상기 스토퍼는 도광판이 탑재되는 영역의 일부 영역을 차지하고 있기 때문에 스토퍼의 면적에 해당하는 만큼 도광판에 홈을 형성해야 한다.
도 2는 도 1에 있어서, 백라이트 유닛이 메인 지지대에 탑재되어 있는 평면도로써, 스토퍼가 형성된 영역을 확대하여 도시한 것이다. 도면에 도시한 바와 같이, 메인 지지대(40)의 가장자리의 코너에 형성된 스토퍼(35)는 메인 지지대(40)와 일체형으로 형성되어, 메인 지지대(40)로부터 도광판(60)이 이탈하는 것을 막아 램프(55)에 충격을 가하지 못하도록 한다. 그러나, 스토퍼(35)가 형성된 영역에는 도광판(60)이 형성되어 있지 않기 때문에 이 영역에서는 중앙부에 비하여 휘도가 떨어지게 된다. 즉, 도광판(60)에는 다수의 도트(dot)들이 형성되어 램프(55)로부터 발생된 빛을 상면을 경유하여 액정 패널쪽으로 균일하게 진행시키는 역할을 하게 되는데, 스토퍼(35) 영역에서는 도광판(60)이 존재하기 않기 때문에 램프로부터 발생된 빛이 액정 패널 쪽으로 진행하지 못하게 되어, 이 영역에서는 다른 영역에 비하여 휘도가 떨어지게 된다. 따라서, 상기와 같이 스토퍼를 구성할 경우 화질을 개선하는데 한계가 있다.
또한, 액정 모듈에 외부로부터 충격이 가해지는 경우, 상기 도광판과 스토퍼의 충돌에 의해서 스토퍼(35)와 접촉하는 도광판(60)의 코너부를 시작점으로 하여 크랙(65)을 발생시키게 된다. 상기와 같이 도광판(60)에 크랙(65)이 발생되면, 상기 크랙(65)이 형성된 영역에서는 빛의 난반사로 인하여 빛샘이 발생된다.
또한, 메인 지지대에 도광판을 탑재하기 위하여 도광판에 스토퍼 수납홈을 일일이 형성시켜야 하기 때문에 생산라인의 전체적인 공정 효율이 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 스토퍼 플레이트를 별도로 제작하여 메인 지지대와 램프 사이에 삽입시킴으로써, 도광판에 스토퍼 수납홈을 형성하지 않고도 도광판으로부터 램프를 보호할 수 있는 액정 표시 장치 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 직사각형 형태의 도광판 제작을 가능하도록 하여 표시품위를 더욱 향상시키고, 공정 효율을 더욱 향상시키는데 있다.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 표시 장치 모듈은 액정 패널과; 상기 액정 패널의 하부에 배치된 광학 시트와; 상기 광학 시트의 일측에 배치된 램프와; 상기 액정 패널, 광학 시트 및 램프를 탑재하고 있는 메인 지지대와; 상기 메인 지지대와 분리되어 구성되며, 광학 시트와 램프 사이에 삽입되어 상기 광학 시트로부터 램프를 보호하는 스토퍼를 포함하여 이루어진다.
상기 광학 시트는 도광판과, 상기 도광판의 하면에 배치된 반사판과, 상기 도광판의 상면에 배치된 확산판과, 상기 확산판의 상면에 배치된 프리즘 시트로 이루어지며, 상기 도광판은 광학 시트의 대부분의 부피를 차지한다. 따라서, 상기 스토퍼는 도광판의 유동으로부터 램프를 보호한다. 이때, 스토퍼는 도광판과 램프 사 이에 삽입된 형태로 구성되어 있으며, 스크루(screw)를 통하여 메인 지지대에 고정되어 있다.
상기한 바와 같이, 스토퍼가 도광판과 램프 사이에 삽입되어, 도광판의 측면에 구성되어 있기 때문에, 도광판에 스토퍼 수납홈이 필요 없게 되어 직사각형의 성형이 가능해진다. 따라서, 도광판의 중앙부에 비해서 스토퍼 수납홈이 형성된 가장자리 영역에서 휘도가 떨어지는 문제를 해결할 수가 있다. 더불어, 외부 충격시 도광판의 스토퍼 수납홈과 스토퍼와의 충돌에 의해서 도광판에 크랙이 발생되는 문제를 해결 수가 있다. 따라서, 휘도의 불균일을 해소하여 표시품위를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 상기와 같은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 모듈에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 모듈의 평면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도면에 도시한 바와 같이, 메인 지지대(140) 상부에 도광판(160)이 탑재되어 있으며, 상기 도광판(160)의 측면에는 램프를 감싸고 있는 램프 하우징(미도시)이 설치되어 있다. 상기 도광판(160)과 램프(155) 사이에는 메인 지지대(140)와 결합된 스토퍼 플레이트(200)가 삽입되어 도광판(160)의 유동으로부터 램프(155)를 보호한다. 또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 도광판(160) 상부에는 광학 시트 및 액정 패널이 배치되고, 상기 액정 패널의 상부에는 광학 시트와 액정 패널을 메인 지지대에 고정시키기 위한 탑 케이스(top case;미도시)가 설치되어 있다.
도 4는 상기 액정 표시 장치 모듈을 좀더 상세하기 설명하기 위해 도 3의 I-I` 단면 구조를 도시한 것으로, 본 발명의 액정 표시 장치의 모듈은 액정 패널(110)과; 램프(155)와; 램프(155)로부터 발생된 빛을 안내하기 위한 도광판(160)과; 상기 램프(155)를 감싸는 형태로 도광판(160)의 측면에 설치되는 램프 하우징(123)과; 램프(155)와 액정 패널(110) 사이에 광을 확산시켜주고 모아주는 역할을 하는 광학 시트(127)를 포함하여 이루어진다.
상기 램프(155)에서 발생된 빛은 도광판(160)의 측면 쪽으로 입사되며, 상기 램프 하우징(123)의 내면에서 빛을 반사시킬 수 있도록 처리되어, 램프(155)로부터 발생된 빛을 도광판(160)의 측면 쪽으로 반사시킴으로써, 램프(155)에서 발생된 빛의 이용률을 향상시키게 된다.
한편, 상기 도광판(160)은 경사진 하면과 수평한 상면(또는, 경사진 상면과 수평한 하면)의 패널 형태를 갖도록 PMMA(Polymethyl Methacrylate)와 같은 플라스틱 계열의 투명한 물질로 형성되며, 그 도광판(160)의 경사진 면은 빛을 균일하게 반사시키기 위하여 다수의 도트(dot)나 V형태의 홈이 구비됨에 따라 램프(155)로부터 발생된 빛이 상면을 경유하여 위쪽으로 균일하게 진행되도록 한다.
그리고, 상기 도광판(160)의 아래쪽에는 반사판(124)이 설치되고, 위쪽에는 램프(155)에 인접하여 형성된 광학 시트(127), 그리고 보호 시트(128)가 순차적으로 설치된다. 여기서, 광학 시트(127)는 확산판(125), 제1 및 제2프리즘 시트들(126a,126b)을 포함하며, 반사판(124)은 도광판(160)의 하면을 통해 아래쪽으로 투과되는 빛을 다시 도광판(160) 쪽으로 반사시킴으로써, 빛의 손실을 줄임과 아울러 도광판(160)의 위쪽으로 투과되는 빛의 균일도를 향상시키는데 기여한다.
따라서, 상기 도광판(160)은 반사판(124)과 함께 램프(155)로부터 발생된 빛을 위쪽방향으로 안내하게 된다.
그리고, 상기 도광판(160)과 제1프리즘 시트(126a) 사이에 설치된 확산판(125)은 도광판(160)로부터 입사되는 빛을 분산시킴으로써, 빛의 부분적인 밀집으로 인한 얼룩이 발생되지 않도록 한다. 또한, 확산판(125)은 제1프리즘 시트(126a)쪽으로 진행하는 빛의 방향을 수직하게 일으켜 세우는 역할도 수행한다.
그리고, 상기 제1프리즘 시트(126a)는 평평한 하면과 전후방향으로 주름진 산란면을 갖는 반면에, 제2프리즘 시트(126b)는 평평한 하면과 좌우방향으로 주름진 산란면을 갖는다. 따라서, 제1프리즘 시트(126a)는 제2프리즘 시트(126b)쪽으로 진행하는 빛을 전후방향에서 집광하고, 제2프리즘 시트(126b)는 보호 시트(128)쪽으로 진행하는 빛을 좌우방향에서 집광함으로써, 결과적으로 확산판(125)으로부터 보호 시트(128)쪽으로 진행되는 빛을 일으켜 세워 수직하게 진행될 수 있도록 한다.
이에 따라, 상기 제1 및 제2프리즘 시트들(126a,126b)을 통과하는 빛은 수직하게 진행되어 보호 시트(128)의 전표면에 대하여 균일하게 분포하게 됨으로써, 휘도가 향상된다.
그리고, 상기 보호 시트(128)는 광학 시트의 최상층에 형성되어, 먼지나 긁힘(scratch)에 민감한 하부 시트들을 보호하고, 하부 시트들의 유동을 방지하는 역할을 하며, 그 외에 빛의 분포가 보다 균일해지도록 빛을 확산시키는 특성을 갖도 록 할 수 있다.
메인 지지대(140)는 램프(155), 도광판(160), 램프 하우징(123), 반사판(124), 확산판(125), 제1 및 제2프리즘 시트들(126a,126b), 그리고 보호 시트(128)들을 지지함과 아울러 각 부재들을 안착시키는 역할을 한다. 그리고, 탑 케이스(top case;150)를 설치하여 상기 액정 패널(110)의 상면 가장자리 전체를 눌러 상기 부재들을 메인 지지대(140)에 고정시킨다.
도 5는 도 3에 있어서, 스토퍼 플레이트(200)가 구성된 `A' 영역을 도시한 것으로, 도면에 도시한 바와 같이, 스토퍼 플레이트(200)는 메인 지지대(140)의 측면에 스크루(210)를 통하여 체결되며, 도광판(160)의 측면에는 상기 스토퍼 플레이트(200)로부터 연장되어 도광판(160)을 수납하는 도광판 수납부(250)를 가진다. 이때, 도광판 수납부(250)는 램프 하우징(미도시)을 관통하여 램프(155)와 도광판(160) 사이에 배치되어 도광판(160)을 수납하게 된다. 이에 따라, 도광판은 스토퍼 수납홈이 별도로 구비되지 않고도 램프를 보호할 수가 있다. 더욱이, 상기 도광판(160)은 직사각형으로 성형이 가능하여 램프(155)로부터 조사된 빛이 직접 도광판(160)의 내부에 입사되거나 반사판에 반사되어 도광판의 코너 영역(`A')에 입사되는 빛을 그 상부에 형성된 확산판에 전달 할 수 있게된다. 따라서, 종래 도광판의 중앙부과 도광판이 스토퍼에 수납되는 도광판의 측면에서 발생되는 휘도 차이를 해결할 수 있다.
도 6a 내지 도 6b는 스토퍼 플레이트(200)의 상세 도면과 상기 스토퍼 플레이트(220)가 액정 표시 장치의 모듈에 장착된 모습을 도시한 것으로, 도면에 도시 한 바와 같이, 스토퍼 플레이트(200)는 메인 지지대(140) 및 다른 부재들과의 체결을 위한 체결부(220)와 도광판(160)을 수납하는 도광판 수납부(250)로 구성되어 있으며, 상기 체결부(220)에는 메인 지지대(140) 및 탑 케이스(150)와 함께 노트북 케이스와의 체결을 위한 너트부(215)와 메인 지지대(140)의 뒷면에 체결시키기 위한 가이드 홀부(guide hole;210)가 형성되어 있다. 또한, 상기 도광판 수납부(250)는 상기 체결부(220)와 일체로 형성되어 있으며, 전술한 바와 같이, 램프 하우징(123)을 뚫고 램프와 도광판(160) 사이에 삽입된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 메인 지지대와 분리되는 별도의 스토퍼 플레이트를 구성하여 램프와 도광판 사이에 상기 스토퍼 플레이트와 일체로 형성되는 도광판 수납부를 설치하여 도광판을 수납함으로써, 도광판에 스토퍼 수납홈을 형성하지 않고도 도광판으로부터 램프를 보호할 수 있기 때문에, 도광판에 스토퍼 수납홈으로 인한 휘도의 저하를 막아 표시 품위를 더욱 향상시킬 수가 있다.

Claims (8)

  1. 액정 패널과;
    상기 액정 패널의 하부에 배치된 도광판과;
    상기 도광판의 측면에 배치된 램프와;
    상기 액정 패널, 도광판 및 램프를 탑재하고 있는 메인 지지대와;
    상기 액정 패널의 상면의 가장자리에 배치되어 액정 패널과 도광판을 메인 지지대에 고정시켜 주는 탑 케이스와;
    상기 도광판과 램프 사이의 양쪽 측면에 삽입된 램프 보호 수단을 포함하여 구성되며,
    상기 램프 보호 수단은 메인 지지대 및 탑 케이스와의 체결부와, 도광판을 수납하는 도광판 수납부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 모듈 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 액정 패널과 도광판 사이에 배치되는 광학 시트를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 모듈 구조.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 광학 시트는 반사판, 확산판 및 프리즘 시트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정 표시 소자의 모듈 구조.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 체결부는 메인 지지대 및 탑 케이스와 함께 노트북 케이스와의 체결을 위한 너트부와 메인 지지대의 뒷면에 체결시키기 위한 가이드 홀부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 모듈 구조.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 도광판 수납부는 도광판과 램프 사이의 양쪽 측면에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 모듈 구조.
  8. 액정 패널과;
    상기 액정 패널의 하부에 배치된 도광판과;
    상기 도광판의 측면에 배치되며, 램프를 감싸고 있는 램프 하우징과;
    상기 도광판 상부에 배치된 광학 시트와;
    상기 도광판, 광학 시트, 액정 패널 및 램프 하우징을 탑재하고 있는 메인 지지대와;
    상기 액정 패널의 상면의 가장자리에 설치되며, 도광판, 광학 시트 및 액정 패널을 메인 지지대에 고정시켜 주는 탑 케이스와;
    상기 메인 지지대 및 탑 케이스의 측면에 체결시키기 위한 너트부와 메인 지지대의 뒷면에 체결시키기 위한 가이드 홀부로 구성된 체결부와, 상기 체결부와 일 체로 형성되며, 램프 하우징을 관통하여 도광판과 램프 사이의 측면에 삽입된 도광판 수납부로 이루어진 스토퍼 플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 모듈 구조.
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