KR100936373B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100936373B1
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 있어서, 램프 하우징을 반사판과 금속판으로된 강성 재질을 사용하여 조립성과 생산성을 향상시킨 액정표시장치 백라이트 어셈블리를 개시한다. 개시된 본 발명은 액정표시장치 패널과, 광학 시트들, 도광판, 램프, 반사시트로 구성된 백라이트 어셈블리와, 몰드 프레임과, 하부 커버 및 탑 케이스들이 조립된 액정표시장치에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리의 반사 시트는 강성 재질에 의하여 3면 모서리 영역이 절곡된 절곡부를 갖고, 상기 램프가 절곡부로 삽입되어 조립 될 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 반사 시트의 표면은 강성 재질 상에 반사층이 코팅되어 있고, 상기 반사 시트의 강성 재질은 금속 또는 합성 수지이며, 상기 반사층의 재질의 Al 또는 Ag 계열의 금속막인 것을 특징으로 한다.
램프, 하우징, 금속, 반사판, 시트

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 일반적으로 액정표시장치의 조립 구조를 도시한 사시도.
도 2는 종래 기술에 따라 소형 사이즈 액정표시장치에서 램프 하우징과 반사판이 일체화된 반사시트의 구조를 도시한 평면도.
도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따라 반사시트가 액정표시장치의 메인 프레임에 조립된 일측 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 램프 하우징과 반사판 역할을 하는 반사시트 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 반사시트에 램프를 결합하는 모습을 설명하기 위한 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 반사시트가 액정표시장치의 메인 프레임에 조립된 일측 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
303: 패널 가이드 305: 액정 패널
311: 광학 시트 313: 램프
315: 도광판 317: 반사 시트
317a: 반사층 317b: 금속 플레이트
321: 몰드 프레임
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소형 LCD 모니터에 사용되는 백라이트 어셈블리 중에서 램프 하우징을 강성 재질을 사용함으로써, 조립성을 개선시켜 생산 수율을 향상 시킨 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 들어 급속한 발전을 거듭하고 있는 반도체 산업의 기술 개발에 의하여 액정표시장치는 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 강력해진 제품들이 생산되고 있다. 지금까지 정보 디스플레이 장치에 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)가 성능이나 가격 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화 또는 휴대성의 측면에서는 많은 단점을 갖고 있었다.
이에 반하여, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 저 전력 소비화 등의 장점을 갖고 있어 CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.
이러한 액정표시장치는 일반적으로 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자배열 변화에 의해 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.
최근에는 제품의 경쟁력을 확보하기 위하여 슬림화 및 경량화를 위하여 여러 가지 구조가 개발되고 있다. 그 중 하나가 어레이 기판과 컬러 필터 기판을 합착시킨 액정표시장치 패널에 광학 유닛인 백라이트 유닛들을 적층 결합시키고, 이들을 보호하기 위하여 메인 프레임에 삽입한 다음, 상부 케이스와 하부 케이스로 결합하여 하나의 액정표시장치 몰드 프레임 구조를 제작한다.
그리고, 상기 디스플레이 패널의 가장자리에 형성된 게이트 패드와 데이터 패드에 신호를 인가하기 위한 PCB가 드라이브 IC가 합착된 TCP에 의하여 플렉시블 케이블과 함께 연결되어 있고, 이를 액정표시장치 메인 프레임의 배면에 부착시킨다.
도 1은 일반적으로 액정표시장치의 조립 구조를 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 화소들이 매트릭스 형태로 형성된 어레이 기판과 R, G, B 컬러 필터가 매트릭스 형태로 형성되어 있는 컬러 필터 기판이 합착되어 있는 액정표시장치 패널(105)이 백라이트 유닛과 함께 적층 되어 몰드 프레임(121)에 수납된다.
상기 액정표시장치 패널(105)의 일측 가장 가장자리에는 구동 신호를 인가하기 위한 게이트 PCB(Gate Printed Circuit Board:107)가 상기 액정표시장치 패널(105)의 게이트 패드와 게이트 TCP(Taped Carrier Package)를 사이에 두고 플렉시블 케이블(flexible cable)에 의하여 연결되어 있다.
마찬가지로, 상기 액정표시장치 패널(105) 타측 가장자리에는 그래픽 신호를 인가하기 위한 데이터 PCB(Data Printed Circuit Board:109)가 상기 액정표시장치 패널(105)의 데이터 패드에 플렉시블 케이블에 의하여 연결되어 있고, 이들에 일정한 스캔 방식에 따라 신호를 상기 액정표시장치 패널(105)에 인가하도록 하는 데이터 TCP가 부착되어 있다.
상기 액정표시장치 패널(105) 하부에는 다수개의 광학 시트(111)와, 화상을 표현하기 위한 광원을 발생시키는 램프(113)와, 상기 램프(113)로부터 발생한 광을 상기 액정표시장치 패널(105) 면적의 평면 광으로 바꾸어 주는 도광판(115)과, 상기 도광판(115)에서 누설된 광을 반사하여 광효율을 높이기 위한 반사 시트(117)로 구성된 백라이트 어셈블리(110)들을 적층 형태로 부착한다.
상기 반사 시트(117)는 상기 램프(113)를 고정시키는 하우징 역할을 할 수 있도록 3 모서리가 접혀진 구조를 하고 있고, 투명 PET, Ag 또는 Al층, 반사층으로 이루어져 있다.
상기 백라이트 어셈블리(110)와 액정표시장치 패널(105)은 외부의 충격으로부터 보호하면서, 광학적 얼라인(align)을 위하여 상기 몰드 프레임(121)에 적층 형태로 삽입한다. 그리고 상기 액정표시장치 패널(105)의 이동을 방지하기 위하여 상기 액정표시장치 패널(105)을 고정할 수 있는 가이드 패널(103)을 부착한다.
상기 메인 프레임(121)은 금속 재질을 갖거나 플라스틱 재질을 갖는 경우로 구분되며, 상기 몰드 프레임(121)에 상기 액정표시장치 패널(105)과 백라이트 어셈블리(110)를 적층 형태로 삽입시킨 다음, 상기 패널 가이드(103)를 상기 몰드 프레임(121)에 결합시킨다.
그런 다음, 상기 액정표시장치 패널(105)과, 백라이트 어셈블리(110)가 수납 되어 있는 상기 몰드 프레임(121)에 상부 커버(top case: 101)와 하부 커버(122)로 조립한다.
상기 상부 커버(101)와 상기 하부 커버(122)는 상기 액정표시장치 패널(105)과 연결되는 PCB를 접지 시키는 역할을 하면서 상기 액정표시장치 패널(105), 백라이트 어셈블리(110)을 보호하는 역할을 한다.
도 2는 종래 기술에 따라 소형 사이즈 액정표시장치에서 램프 하우징과 반사판이 일체화된 반사시트의 구조를 도시한 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 6인치~8인치 DVD 용 또는 자동자 네비게이션의 디스플레이 장치로 사용되는 LCD 모니터인 경우에는 다른 LCD 모니터에 비하여 밝은 휘도가 요구된다.
그래서, 종래 램프 하우징과 반사판을 별도로 사용하였으나 반사판이 램프 하우징 역할을 할 수 있도록 다수개의 적층 시트(117a, 117b, 117c)로 반사 시트(117)를 제조한다.
상기 반사 시트(117)에 결합되는 램프의 구조도 'ㄷ' 자 형상을 하고 있는 구조이기 때문에 램프에서 발생하는 광의 밝기도 밝다. 그리고 램프 하우징과 일체로 형성되어 있는 상기 반사 시트(117)의 가장자리 접히는 영역에 의하여 상기 램프가 둘러 쌓이게 되어 광손실이 일반적인 LCD 모니터에 비하여 적다.
상기 반사 시트(117)의 3 모서리 상에 형성되어 있는 점선이 접히는 부분인데, 상기 반사 시트(117)가 상기 램프를 감싸면서 가장자리 부분이 상기 몰드 프레임과 접착제로 접착되게 된다.
그리고 상기 반사 시트(117)의 구조는 투명 PET 층(117a), Ag 또는 Al 층(117b), 반사층(117c)으로 구성되어 있어, 전체적으로는 램프에서 발생되는 광을 반사하는 반사판 역할을 하면서 접혀진 3 모서리 영역에서는 상기 'ㄷ' 자 형태의 램프를 고정하는 하우징 역항을 하게 된다.
도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따라 반사시트가 액정표시장치의 몰드 프레임에 조립된 일측 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 몰드 프레임(121)을 중심으로 상부에 액정표시장치 패널(도시되지 않음)이 결합되어 있고, 상기 몰드 프레임(121) 배면에는 광학 시트들(111), 램프(113), 도광판(115), 반사 시트(117)로 구성된 백라이트 어셈블 리가 배치된다.
상기 반사 시트(117)는 상기 도광판(115) 하측 면 상 부착되어 상기 램프(113)에서 나오는 광을 반사시키면서, 상기 램프(113)를 고정하는 하우징 역할을 한다.
상기 반사 시트(117)의 가장자리 영역에서는 'ㄷ' 자 형태의 상기 램프(113)를 감싸고 있는데, 접혀지면서 상기 도광판(115)의 가장자리 모서리에 접착제(200)에 의하여 접착되어 있음을 볼 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 램프를 고정하기 위하여 접혀지는 3 모서리가 아닌 영역에는 'ㄷ' 자형 램프가 몰드 프레임(121) 배면에 부착되어 있는 반사 시트(112)에 결합된다.
따라서, 상기 'ㄷ' 자형 램프의 개방 영역에 쪽의 상기 몰드 프레임(121)에 는 상기 반사 시트(117)가 접혀지지 않는 구조를 하고 있다.
마찬가지로, 상기 반사 시트(117) 상에는 도광판(115)이 배치되어 있고, 상기 도광판(115) 상부에는 광학 시트들(111)이 상기 몰드 프레임(121)에 결합되어 있는 구조를 하고, 상기 광학 시트(111)들 상부에는 액정 패널(105)이 패널 가이드(103)에 의하여 고정 배치되며, 상기 패널 가이드(103)는 상기 몰드 프레임(121)과 결합되어 있다.
상기와 같은 6~8 인치 크기의 소형 LCD에 사용되는 램프는 밝은 휘도의 요구 조건에 따라 'ㄷ' 자 형태의 램프를 사용하는데, 이와 같은 램프의 하우징 역할을 하면서 반사판 역할을 하도록 가장자리 영역이 접혀진 후에 도광판(115)에 접착제로 부착된다.
상기 도면에서는 도시하지 않았지만, 상기 반사 시트의 가장자리를 접히지 않고, 반사판과 램프를 결합한 후에 반사층이 코팅된 접착 테이프를 사용하여 'ㄷ' 자형태의 램프를 부착하는 구조가 사용되기도 한다.
하지만, 상기에서 설명한 반사시트를 접혀서 램프를 고정하는 반사시트의 구조와 반사층이 코팅된 접착 테이프의 부착에 의하여 결합되는 구조는 모두 조립 공정에서 많은 시간이 소요되고 이로 인하여 조립 불량이 발생할 우려가 매우 크다.
특히, 최근 대량 생산 체제의 생산 라인에 견주어 볼때에 더욱 이러한 조립성의 어려움은 생산 수율 저하에 큰 원인으로 작용한다.
또한, 반사시트를 접힌후 가장자리를 접착제로 도광판 상에 부착하는 경우에는 접착제가 도광판 입광부에서 광을 차단하는 역할을 하여 휘도 저하를 야기한다.
그리고 램프 하우징 역할을 하는 반사시트의 경우에는 접지를 위하여 투명한 PET 층의 일부를 오픈하여 Ag 반사층을 드러내야 하므로 가공비 상승과 Ag 층이 대기에 노출되어 산화되면 접지 불량이 되기 쉬운 단점이 있다.
아울러, 반사판의 유연성으로 인하여 도광판의 지지력이 떨어져 장기간 램프를 사용할 경우 온도 상승으로 인하여 도광판, 광학 시트들의 휨 현상을 초래하여 광학적 미스 얼라인을 야기하고, Ag층의 두께가 얇아 방열과 노이즈 차폐 효과가 떨어진다.
본 발명은, 액정표시장치의 소형 사이즈에 조립되어 램프를 고정하면서 광을 반사하는 반사 시트를 강성 재질을 사용하여 제작함으로써 조립성이 향상되고, 램프의 접지력, 도광판 지지력, 생산 수율을 향상시킬 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치는,
액정표시장치 패널과, 광학 시트들, 도광판, 램프, 반사시트로 구성된 백라이트 어셈블리와, 몰드 프레임과, 하부 커버 및 탑 케이스들이 조립된 액정표시장치에 있어서,
상기 백라이트 어셈블리의 반사 시트는 강성 재질에 의하여 3면 모서리 영역이 절곡된 절곡부를 갖고, 상기 램프가 절곡부로 삽입되어 조립 될 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 반사 시트의 표면은 강성 재질 상에 반사층이 코팅되어 있고, 상기 반사 시트의 강성 재질은 금속 또는 합성 수지이며, 상기 반사층의 재질의 Al 또는 Ag 계열의 금속막인 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 반사 시트의 절곡부의 구조는 'ㄷ'자 구조를 갖고, 상기 도광판의 입광부 두께는 상기 반사시트의 절곡부의 높이와 같은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액정표시장치의 백라이트 어셈블리 중에서 램프 하우징과 반사판 역할을 할 수 있는 반사시트를 강성 재질을 사용하여 제작함으로써 조립성을 향상시킨 효과가 있다.
그리고 반사시트에 램프가 결합되는 구조이므로 도광판 가장자리 상에 접착제를 부착하지 않아도 되므로 도광판의 입광부 영역의 광반사 효율이 좋아 전체적으로 디스플레이되는 액정 패널의 휘도가 상승하게 된다.
또한, 상기 반사시트는 서스 재질 또는 금속 플레이트 판에 반사층을 코팅하여 제작되므로 제조가 간편하다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 램프 하우징과 반사판 역할을 하는 반사시트 구조를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 반사 시트(317)는 강성 재질의 플레이트(plate: 317b) 상에 반사층(317a)을 코팅하였고, 'ㄷ' 자형 램프가 결합될 수 있도록 가장자리 3변의 모서리가 절곡된 절곡부를 가지고 있다.
상기 반사층(317a)는 경면 반사에 사용되는 Ag, Al, 금속 표면 가공에 의하여 형성하거나, 확산 반사에 사용되는 확산 시트를 사용하여 반사층을 형성한다.
상기 반사 시트(317)의 재질이 강성 재질이기 때문에 절곡된 부분도 유연성이 없고, 고정된 구조로 되어 있다. 그러므로 종래 기술에서와 같이 유연성 재질을 사용할 경우에는 램프를 체결한 다음, 이를 접힌 후에 도광판 가장자리 상에 접착제를 사용하여 부착하였으나, 본 발명에서는 강성 재질에 의하여 절곡된 상태로 제조되어 있으므로 별도의 부착 공정이 필요 없다.
상기 반사 시트(317)의 조립성을 향상시키기 위하여 서스(sus) 금속 재질 또는 합성 수지 계열을 사용하기 때문에 몰드 프레임 상에 조립만 하면되고, 램프 역시 상기 반사 시트(317) 가장자리 영역을 통하여 삽입 배치하면 되도록 하였다.
상기와 같은 반사 시트(317)는 금형으로 제작되기 때문에 대량 생산이 가능하고, 램프 하우징 역할을 위해서 가장자리 영역을 접히도록 하는 추가 작업이 필요 없게 된다.
그리고 상기 반사 시트(317)의 접혀지는 영역의 일부가 종래 기술에서와 같이 도광판 상에 부착되지 않기 때문에 도광판의 두께를 확장할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 반사 시트에 램프를 결합하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 강성 재질에 의하여 제작된 반사 시트(317)의 가장자리 3면의 절곡된 'ㄷ' 자형 절곡부(318)가 형성되어 있고, 상기 절곡부(318)에 램프(313)를 삽입하여 체결할 수 있도록 하였다.
즉, 도시된 바와 같이 상기 램프(313)를 상기 반사 시트(317)의 가장자리 상기 절곡부(318)에 맞추어 삽입하여 조립한 다음, 몰드 프레임 상에 그대로 조립하기만 하면 되기 때문에 조립 작업이 단순화된다.
상기 백라이트 어셈블리의 반사 시트(317)는 강성 재질에 의하여 3면 모서리 영역이 절곡된 절곡부(318)는 고정되어 있으므로, 상기 몰드 프레임에 조립할 때에도 상기 램프(313)를 삽입한 상태에서 결합하면 된다.
상기 절곡부(318)는 램프 하우징 역할과 가이드 역할을 하며, 상기 반사 시트(317) 전체 표면이 반사층으로 코팅되어 있으므로 상기 램프(313)의 반사 효율은 향상된다.
즉, 상기 반사 시트(317)의 절곡부(318) 영역에서도 램프(313) 광의 반사가 이루어지면서, 직접 절곡부(318)의 상부와 평행하게 체결되는 도광판 내로 상기 램프 광이 입사되므로 도광판에서 발생되는 평면광의 휘도가 높아지게 된다.
특히, 본 발명의 반사 시트를 사용함으로써, 상기 반사 시트의 절곡부의 구조는 'ㄷ'자 구조로 고정되어 있으면서, 상기 도광판의 입광부 두께 또한 종래보다 두껍게 형성할 수 있게 된다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 반사시트가 액정표시장치의 몰드 프레임에 조립된 일측 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 몰드 프레임(321)을 중심으로 상부에 액정표시장치 패널이 결합되어 있고, 상기 몰드 프레임(321) 배면에는 광학 시트들(311), 램프(313), 도광판(315), 반사시트(317)로 구성된 백라이트 어셈블리가 배치된다.
상기 반사 시트(317)는 상기 도광판(315) 하측 면 상 부착되어 상기 램프(313)에서 나오는 광을 반사시키면서, 상기 램프(313)를 고정하는 하우징 역할을 한다.
그리고 상기 반사 시트(317)가 플레이트 금속판(317b) 또는 합성 수지판 상에 Al 또는 Ag 계열의 반사층(317b)이 형성되어 있는 구조를 하고 있다.
상기 반사 시트(317)의 가장자리 영역에서는 'ㄷ' 자 형태의 램프(313)를 감싸고 있는 절곡부(318)가 형성되어 있는데, 상기 절곡부(318)의 상부 면과 상기 도광판(315)의 상부 두께와는 동일한 평면을 이루도록 도광판(315)의 두께를 종래보다 확장시켰다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 램프(313)를 고정하기 위하여 반사 시트(317) 3 모서리 영역에 형성된 절곡부(318)는 'ㄷ' 자 형태로 고정되어 있고, 상기 절곡부(318) 내부로 상기 램프(313)가 삽입되어 몰드 프레임(321) 배면에 부착되어 있다.
따라서, 상기 반사 시트(317)의 'ㄷ' 자형 절곡부(318)외의 모서리 방향으로 램프 커넥터가 배치된 부분이 결합된다.
상기 반사 시트(317) 상에는 도광판(315)이 결합되고, 상기 도광판(315) 상부에는 광학 시트(311)들이 상기 몰드 프레임(321)에 결합되어 있는 구조를 하고, 상기 광학 시트(311)들 상부에는 액정 패널(305)이 패널 가이드(303)에 의하여 고정 배치되며, 상기 패널 가이드(303)는 상기 몰드 프레임(321)과 결합되어 있다.
본 발명에서는 강성 재질로된 반사 시트(317)를 프레스에 의하여 금형 형태 로 제작되기 때문에 램프와의 조립 및 몰드 프레임(321)과의 조립성이 양호하다.
그리고 별도의 램프 하우징을 부착할 필요가 없고 재질이 금속 플레이크 형태인 경우에는 접지를 위하여 별도의 가공이 필요을 뿐만 아니라, 방열 및 노이즈 차폐 효가가 높고, 도광판과의 결합 지지력이 높고, 온도 상승에도 도광판 휨 발생과 광학 시트들의 주름 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 반사시트를 금속 재질 또는 합성수지 재질의 플레이트 상에 반사층을 코팅하여 제조하므로, 조립 구조가 간편하고, 램프에서 발생하는 열에 의한 변형이 발생하지 않는 효과가 있다.
아울러, 도광판이 상기 반사 시트 상에 배치되어 있고, 반사시트와의 결합을 위한 접착제를 사용하지 않으므로 도광판의 광효율이 향상되는 이점이 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (6)

  1. 액정표시장치 패널과, 광학 시트들, 도광판, 램프, 반사시트로 구성된 백라이트 어셈블리와, 몰드 프레임과, 하부 커버 및 탑 케이스들이 조립된 액정표시장치에 있어서,
    상기 백라이트 어셈블리의 반사 시트는 금형으로 제작된 강성 재질의 금속판과, 상기 금속판의 일면 전체에 코팅된 반사층을 포함하고, 3면 모서리 영역이 절곡된 절곡부를 갖고, 상기 램프가 상기 절곡부로 삽입되고, 상기 반사시트는 유연성이 없는 것을 특징으로 하고, 상기 금속판과 상기 반사층은 동일한 형상으로 이루어지고, 상기 도광판의 입광부 두께는 상기 반사 시트의 절곡부의 높이와 같은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사층의 재질의 Al 또는 Ag 계열의 금속막인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 시트의 절곡부의 구조는 'ㄷ'자 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 삭제
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