KR102100264B1 - 액정표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에서는 커버버텀과, 상기 커버버텀에 수납되는 반사판과, 상기 반사판 위에 배치되는 도광판과, 상기 도광판의 입광면과 마주하게 배치되는 광원과, 상기 도광판 위로 배치되는 광학시트와, 상기 광학시트 위에 배치되는 액정 패널을 포함하고, 상기 입광면과 반대되는 타면과 상기 커버버텀의 벽면 사이에서 상기 광원을 향하는 방향으로 상기 도광판에 장력을 가하는 텐션부재를 더 포함하는 액정표시 장치를 개시한다.

Description

액정표시 장치{Liquid Display Apparatus}

본 발명은 온도변화에 상관없이 도광판을 안정적으로 고정한 액정표시 장치에 관한 것이다.

액정패널을 디스플레이로 사용하는 액정표시 장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 네비게이션 등으로 이용되고 있다. 액정표시 장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시 장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.

백라이트 유닛은 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 나눌 수 있다. 에지형 백라이트 유닛은 도광판의 측면에 대향되도록 광원이 배치되고 액정패널과 도광판 사이에 다수의 광학시트들이 배치되는 구조를 갖는다. 에지형 백라이트 유닛은 광원이 도광판의 일측에 빛을 조사하고 도광판이 선광원 또는 점광원을 면광원으로 변환하여 액정패널에 조사한다. 직하형 백라이트 유닛은 액정패널의 아래에 다수의 광원들이 배치되는 구조를 가지며, 확산판을 통해 확산된 빛을 액정패널에 조사한다.

이 중 에지형 백라이트 유닛은 측면에서 빛을 공급하다 보니, 측면에서 입사된 빛을 상부로 전달하는 한편, 측면에서 입사된 점광원을 균일한 면광원으로 변환하는 도광판이 필수적으로 필요하다.

도광판은 폴리메타크릴레이트(Polymethly Methacrylate, PMMA)로 이뤄진 판재로, 광원과 입광면(빛이 도광판으로 입사되는 면)이 일정한 거리(이하, ‘입광 거리’)를 유지한 채 위치하도록 양면 테이프 또는 스터드 등으로 고정돼 있다. 만약, 입광 거리가 변화하면, 광원에서 입사면을 통해 입사되는 빛의 양 역시도 같이 변화해 균일한 휘도를 나타내지 못하는 문제가 발생한다.

그런데, 도광판이 양면 테이프나 스터프 등으로 고정돼 있다고 하지만, 도광판은 PMMA로 이뤄져 있기 때문에, 열에 의해 변형되므로 입광 거리가 온도에 따라 변화는 문제가 있고, 도광판이 제대로 고정되지 않는 경우에는 도광판이 움직이면서 달그락거리는 소리가 나는 문제도 발생한다.

본 발명은 이 같은 배경에서 창안된 것으로, 입광 거리를 온도 변화에 상관없이 항상 일정하게 유지하며, 또한 도광판을 안정적으로 고정하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에서는, 커버버텀과, 상기 커버버텀에 수납되는 반사판과, 상기 반사판 위에 배치되는 도광판과, 상기 도광판의 입광면과 마주하게 배치되는 광원과, 상기 도광판 위로 배치되는 광학시트와, 상기 광학시트 위에 배치되는 액정 패널을 포함하고, 상기 입광면과 반대되는 타면과 상기 커버버텀의 벽면 사이에서 상기 광원을 향하는 방향으로 상기 도광판에 장력을 가하는 텐션부재를 더 포함하는 액정표시 장치를 개시한다.

상기 텐션 부재는 상기 반사판을 접어 형성하거나, 스프링 또는 스폰지처럼 복원력을 갖는 부재로 이뤄진다.

상기 도광판은 상기 입광면의 양측 가장자리에서 상기 도광판을 향해 돌출된 돌출부를 더 포함해 구성되고, 이 돌출부는 발광 다이오드와 발광 다이오드 사이에도 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사판에 마련된 텐션부가 도광판과 커버버텀 사이에서 장력을 형성하고 있기 때문에, 도광판에 의해 변형하더라도 입광 거리는 항상 일정한 거리를 유지할 수 있다. 또한, 도광판은 텐션부의 장력에 의해 안정적으로 고정돼 있으므로, 소리나는 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시 장치의 개략적인 분해 사이도이다.
도 2는 도 1의 II-II’선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 광원, 도광판, 텐션부의 배치를 설명하는 도면이다.
도 4는 도광판의 수축시 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는 도광판의 팽창시 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 텐션부재에 패드가 설치된 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 도광판의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시 장치의 개략적인 분해 사이도이고, 도 2는 도 1의 II-II’선을 따라 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2에서, 본 발명의 액정표시 장치는 액정패널(PNL)과 이 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(BLU)을 포함한다. 이 액정패널(PNL)과 백라이트 유닛(BLU)은 커버버텀(25)과 케이스 탑(27)에 의해 포장된다.

액정패널(PNL)은 상부 유리기판과 하부 유리기판 사이에 형성된 액정층을 포함하고, FFS 모드, VA 모드, TN 모드, IPS 모드 등을 포함해 구현될 수 있다.

백라이트 유닛(BLU)은 광원(41), 반사판(31), 도광판(71), 및 다수의 광학시트들(61)을 포함하여 광원(41)에서 나온 빛을 도광판(71)과 광학시트들(61)을 통해 균일한 면광원 형태의 빛으로 변환하여 그 빛을 액정패널(PNL)에 공급한다.

광원(41)은 기판과 이 기판에 실장된 발광 다이오드들로 구성된다. 광원(41)은 발광 다이오드가 도광판(71)의 입광면(71a)과 마주하도록 하부케이스(25)의 벽면에 배치된다. 광원에서 나온 빛은 도광판(71)의 입광면(71a)을 통해 도광판(71)의 내부로 입사된 후에 면광원 형태로 변환돼 상부로 공급된다.

광원(41)은 하부 케이스(25)의 좌측 또는 우측에 마련되거나, 상측 또는 하측에 마련되는 것도 가능하다. 이 실시예에서는 광원 좌측에 마련된 것으로 설명한다.

도광판(71)은 투명한 플라스틱 예를 들면, 폴리메타크릴레이트(Polymethly Methacrylate, PMMA)로 성형되는 판재로서, 점광원이나 선광원 형태의 빛을 면광원 형태의 빛으로 변환하는 역할을 한다.

도광판(71) 위로는 광학 시트들(61)이 위치한다. 이 광학시트들(61)은 1 매 이상의 프리즘 시트와 1 매 이상의 확산시트를 포함하여 도광판(71)으로부터 입사되는 빛을 확산하고 액정패널(PNL)의 광입사면에 대하여 실질적으로 수직인 각도로 빛의 진행경로를 굴절시킨다.

도광판(71) 아래로, 도광판(71)과 하부케이스(25) 사이에는 반사판(31)이 위치한다. 반사판(31)은 아래로 진행하는 빛을 다시 도광판(71)쪽으로 반사시켜 빛이 손실되는 것을 방지한다. 반사판(31)은 폴리카보네이트와 같은 딱딱한 판재로 구성된다.

한편, 도광판(71)의 입광면과 반대되는 타면(71c)과 커버버텀의 벽면 사이에는 텐션부(31a)가 더 위치한다. 이 텐션부(31)는 일정한 장력을 가지고 있어서, 도광판(71)을 항상 광원(41)쪽으로 밀어 고정한다. 이 실시예에서, 텐션부(31)는 반사판(31)의 일부로 구성된다. 반사판(31)의 끝은 접힌 상태로 도광판(71)의 타면(71c)과 커버버텀의 벽면 사이에 위치한다. 반사판(31)은 딱딱한 판재로 구성돼 있으므로, 접힌 상태에서 일정한 장력을 가진다. 이 실시예에서는 텐션부(31)가 반사판(31)의 일부로 구성되는 것을 설명하나, 이 텐션부(31)는 장력을 갖는 스프링 또는 스폰지 등으로 구성될 수 있다.

액정패널(PNL)과 백라이트 유닛(BLU)은 커버버텀(25)과 케이스탑(27) 사이에 위치한 채, 이들과 함께 조립되어 액정표시 장치로 구현된다.

커버버텀(25)은 백라이트 유닛을 수납할 수 있도록 얇은 박스 모양을 가지고 있다. 백라이트 유닛과 액정패널(PNL)은 이 커버버텀(25)의 빈 공간에 순차적으로 적층된 상태로 수납된다.

일 예에서, 케이스탑(27)은 커버버텀(25)의 측벽을 감싼채 결합될 수 있도록 단면 모양이 「ㄱ」자 모양을 이루고 있다. 케이스탑(27)은 커버버텀(25) 과 같이 백라이트 유닛을 패키징해서 물품의 외관을 이루며, 외부 충격으로부터 백라이트 유닛이 손상되는 것을 방지한다.

도 3은 광원, 도광판, 텐션부의 배치를 설명하는 도면이다.

도 3에서, 광원(41)은 기판(41a)과 기판(41a)에서 돌출된 채 실장돼 있는 발광 다이오드(41b)를 포함해서 구성된다.

그리고, 도광판(71)은 입광면(71a)이 광원(41)과 마주하게 배치돼 있다. 이때 도광판(71)의 입광면(71a)으로는 한 쌍의 돌출부재(71b)가 형성돼 있다. 이 돌출부(71b)는 도광판(71)의 양쪽 가장자리에 위치하며, 입광면(71a)에서 광원을 향해 돌출된 형태를 이룬다. 따라서, 돌출부(71b)는 입광면(71a)을 광원(41)과 항상 일정 거리(s)로 떨어트린 상태로 위치시킨다.

그리고, 도광판(71)의 입광면(71a)과 반대편에 위치하는 타면(71c)으로는 텐션부재(31a)가 위치한다. 이 텐션부재(31a)는 타면(71c)과 커버버텀의 벽면(25a) 사이에 위치해서 도광판(71)에 항상 일정한 장력을 가한다.

따라서, 광원(41)을 향하는 장력(도면의 화살표 방향) 때문에, 도광판(71)의 돌출부(71b)는 기판(41a)에 맞닿은 상태로 고정된다. 따라서, 발광 다이오드(41b)와 입광면(71a)은 입광 거리(s)를 유지한 채 고정된다.

한편, 도광판(71)이 열에 의해 변형되더라도, 변형력은 텐션부재(31a)에 의해 흡수되므로, 도광판(71)이 열 변형하더라도 입광 거리(s)는 항상 일정하게 유지된다.

이에 대해서, 도 4 및 도 5를 참조로 설명한다. 도 4는 도광판이 수축시 모습이고, 도 5는 도광판이 팽창시 모습을 예시한다.

도 4에서, 도광판(71)은 온도가 내려갈수록 수축한다. 이에 맞춰, 텐션부재(31a)는 도광판(31)이 멀어짐에 따라 도광판(31)과 커버버텀(25) 사이에서 확장해 광원(41)을 향하는 방향으로 도광판(71)에 장력을 가해 입광 거리(s)가 변화하지 않도록 한다.

도 5에서, 도광판(71)은 온도가 올라갈수록 팽창한다. 이에 맞춰 텐션부재(31a)는 도광판(31)이 가까워짐에 따라 도광판(31)과 커버버텀(25) 사이에서 수축해 입광 거리(s)가 변화하지 않도록 한다.

한편, 상술한 실시예에서는 텐션부재(31a)가 반사판(31)의 일부로 구성되는 것으로 설명했으나, 도 6에서 예시하는 바처럼 복원력을 갖는 패드(56)를 더 포함해서 구성될 수 있다. 패드는 접혀진 반사판(31) 사이에 위치해서, 텐션부재(31a)의 장력을 키운다.

도 7은 도광판(71)의 다른 실시예를 보여준다. 이 실시예에서, 도광판(71)의 돌출부(71b)는 발광 다이오드(41b)와 발광 다이오드(41b) 사이에도 배치된다. 이처럼 돌출부(71b) 발광 다이오드(41b)에 사이에 배치되면, 발광 다이오드와 마주하는 입광면(71a)을 키워 빛을 도광판(71)으로 효과적으로 입광시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (5)

1. 커버버텀과,
   상기 커버버텀에 수납되는 반사판과,
   상기 반사판 위에 배치되는 도광판과,
   상기 도광판의 입광면과 마주하게 배치되는 광원과,
   상기 도광판 위로 배치되는 광학시트와,
   상기 광학시트 위에 배치되는 액정 패널과,
   상기 입광면과 반대되는 타면과 상기 커버버텀의 벽면 사이에서, 상기 타면과 접촉 가능하도록 구비되어, 상기 광원을 향하는 방향으로 상기 도광판에 장력을 가하며, 상기 반사판이 접혀져 형성된 텐션부재; 및
   상기 텐션부재의 장력을 키우기 위해 상기 접혀진 반사판 사이에 위치하며, 일면은 상기 반사판과 직접 접촉하고, 상기 일면과 대향하는 타면은 상기 도광판이 일정 수준 이상으로 팽창 시 일부가 상기 반사판과 접촉하여 소정의 본원력을 갖는 패드를 포함하는, 액정표시 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 도광판은 상기 입광면의 양측 가장자리에서 상기 광원을 향해 돌출된 돌출부를 포함하는 액정표시 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 광원은 기판과 이 기판에 실장된 발광 다이오드를 포함하며,
   상기 돌출부는 상기 발광 다이오드와 발광 다이오드 사이에도 배치되는 액정표시 장치.

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