KR102210046B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얇은 두께를 가지면서 가벼운 액정 표시 장치를 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널; 상기 액정 표시 패널의 후면에 부착된 광학 시트부; 중공부를 사이에 두고 상기 액정 표시 패널의 후면을 덮도록 상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분을 지지하는 후면 커버를 포함하며, 상기 후면 커버는 광원부로부터 입사되는 광을 액정 표시 패널 쪽으로 반사시키는 반사면을 포함하고, 상기 반사면은 상기 중공부를 사이에 두고 액정 표시 패널과 마주하도록 경사지게 형성될 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기구 및 광학 부품의 일부가 제거되어 단순한 구조를 가질 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압이 인가되면 다른 분자배열로 변환되고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2색성, 및 광산란 특성 등의 광학적 성질 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로서, 액정 셀에 의한 광의 변조를 이용하여 정보를 표시하는 디스플레이 장치이다. 이와 같은 액정 표시 장치는 액정 표시 패널의 하부에 백 라이트 유닛을 구비하여, 백 라이트 유닛으로부터 조사된 광에 의해 영상을 표시하게 된다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(10), 가이드 프레임(20), 후면 커버(30), 광원(40), 도광판(50), 광학 시트부(60), 및 전면 케이스(70)를 포함한다.
상기 액정 표시 패널(10)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판(11)과 상부 기판(13), 하부 기판(11)의 후면에 부착된 하부 편광 필름(15), 및 상부 기판(13)의 전면(前面)에 부착된 상부 편광 필름(17)을 포함한다.
상기 가이드 프레임(20)은 액정 표시 패널(10)의 후면 가장자리 부분을 지지하면서 액정 표시 패널(10)의 측면을 감싼다. 이를 위해, 가이드 프레임(20)은 액정 표시 패널(10)의 각 측면을 둘러싸는 가이드 측벽(21), 및 가이드 측벽(21)의 내측면으로부터 일정한 두께를 가지도록 사각띠 형태로 돌출되어 액정 표시 패널(10)의 후면 가장자리 부분을 지지하는 패널 안착부(23)로 이루어질 수 있다.
상기 후면 커버(30)는 광원(40)과 도광판(50)을 수납하고, 가이드 프레임(20)을 지지한다. 여기서, 후면 커버(30)는 평판 형태로 형성되어 광원(40)과 도광판(50)을 지지하는 바닥부, 및 바닥부의 가장자리 부분으로부터 수직하게 절곡되어 가이드 프레임(20)을 지지하는 측면부로 이루어질 수 있다.
상기 광원(40)은 빛을 방출하는 발광 다이오드(LED)로서, 도광판(50)의 측면과 마주보도록 배치되어, 도광판(50)의 측면으로 광을 방출한다. 이러한 발광 다이오드(LED)는 도광판(50)에 입사되는 광의 입광 효율을 높이기 위해 일정한 간격을 가지도록 인쇄회로기판에 설치된다.
상기 도광판(50)은 광원(40)과 마주하는 입광면을 가지도록 일정한 두께를 가지는 평판 형태로 형성된다. 이러한 도광판(50)은 후면 커버(30) 상에 안착되어 광원(50)으로부터 입사되는 광을 산란 및 내부 반사를 통해 액정 표시 패널(10) 쪽으로 진행시킨다.
상기 광학 시트부(60)는 도광판(50) 상에 적층 배치되어 도광판(50)으로부터 입사되는 광의 휘도 특성을 향상시켜 액정 표시 패널(10)에 조사한다. 이를 위해, 광학 시트부(60)는 하부 확산 시트(61)와 집광 시트(63), 및 상부 확산 시트(65)로 이루어질 수 있다.
상기 전면 케이스(70)는 가이드 프레임(20)의 가이드 측벽(21)에 결합되어 액정 표시 패널(10)의 전면(前面) 가장자리 부분과 가이드 프레임(20)의 각 측면을 감싸고, 이를 통해 가이드 프레임(20)에 지지된 액정 표시 패널(10)의 위치를 고정한다.
이와 같은, 종래의 액정 표시 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 광원(40)으로부터 입사되는 광을 액정 표시 패널(10)에 조사하기 위하여, 도광판(50)을 사용하기 때문에, 액정 표시 장치의 무게가 증가하게 된다.
둘째, 고온고습 환경에서 열패창되는 도광판(50)과 액정 표시 패널(10)에 의해 액정 표시 패널(10)과 광학 시트부(60)의 국부적인 접촉으로 인하여 얼룩 불량이 발생되고, 이러한 얼룩 불량을 방지하기 위해 액정 표시 패널(10)과 광학 시트부(60)를 일정한 간격으로 이격시켜야 하므로 두께가 증가하게 된다.
셋째, 도광판(50)과 광학 시트부(60)와 같은 광학 부품을 고정하기 위한 가이드 프레임(20), 및 액정 표시 패널(10)을 고정하기 위한 전면 케이스(70)와 같은 기구물이 필요하기 때문에 부품 수가 증가하는 문제점이 있으며, 특히 부품 수의 증가로 인하여 생산성이 저하됨과 아울러 제조 단가가 증가하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 얇은 두께를 가지면서 가벼운 액정 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 광학 부품과 기구물이 최소화되어 단순한 구조를 갖는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널; 상기 액정 표시 패널의 후면에 부착된 광학 시트부; 중공부를 사이에 두고 상기 액정 표시 패널의 후면을 덮도록 상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분을 지지하는 후면 커버를 포함하며, 상기 후면 커버는 광원부로부터 입사되는 광을 액정 표시 패널 쪽으로 반사시키는 반사면을 포함하고, 상기 반사면은 상기 중공부를 사이에 두고 액정 표시 패널과 마주하도록 경사지게 형성될 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 액정 표시 장치의 필수 구성인 가이드 프레임과 도광판을 제거함으로써 얇은 두께를 가지면서 가벼운 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
둘째, 도광판이 제거되고 광학 시트부가 액정 표시 패널에 부착됨으로써 고온고습 환경에서 열패창되는 도광판과 액정 표시 패널로 인한 얼룩 불량이 발생되지 않는다.
셋째, 광학 부품과 기구물이 최소화되어 단순한 구조를 갖는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
넷째, 액정 표시 패널의 하측 가장자리 부분을 제외한 나머지 전면(前面)에 아무런 기구물이 없기 때문에 사용자(또는 시청자)의 화면 몰입도를 향상시킬 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 효과 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 후면 커버의 반사면에 의한 광 반사를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 후면 커버의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 광원부의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 후면 커버 내에서 방출되는 광의 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치(100)는 액정 표시 패널(110), 후면 커버(130), 광원부(150), 광학 시트부(170), 및 패널 결합 부재(180)를 포함하여 구성된다.
상기 액정 표시 패널(110)은 입사되는 광의 투과율을 조절하여 소정의 영상을 표시한다. 일 예에 따른 액정 표시 패널(110)은 하부 기판(111), 상부 기판(113), 하부 편광 필름(115), 및 상부 편광 필름(117)을 포함하여 구성된다.
상기 하부 기판(111)은 복수의 게이트 라인(미도시)과 복수의 데이터 라인(미도시)에 의해 교차되는 영역마다 형성된 복수의 화소(미도시)를 포함한다. 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터(미도시), 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극, 및 화소 전극에 인접하도록 형성되어 공통 전압이 공급되는 공통 전극을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 하부 기판(111)은 각 화소에 인가되는 데이터 전압과 공통 전압의 차전압에 대응되는 전계를 형성하여 액정층의 광 투과율을 조절한다. 하부 기판(111)의 하측(또는 상층) 가장자리에는 복수의 데이터 라인에 연결되는 신호 인가 패드를 포함하는 패드부가 형성되어 있다. 또한, 하부 기판(111)의 좌측 및/또는 우측 가장자리에는 복수의 게이트 라인에 게이트 신호를 공급하기 위한 게이트 구동 회로가 박막 트랜지스터 공정에 의해 형성되어 있다.
상기 상부 기판(113)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 하부 기판(111)과 대향 합착된다. 이러한 상부 기판(113)에는 각 화소에 대응되는 컬러 필터가 형성되어 있으며, 액정층의 구동 방식에 따라 공통 전압이 공급되는 공통 전극이 추가로 형성되어 있을 수 있다.
이와 같은, 하부 기판(111) 및 상부 기판(113)의 구체적인 구성은 액정층의 구동 모드, 예를 들어, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In plane switching) 모드, 및 FFS(Fringe field switching) 모드 등에 따라, 당업계에 공지된 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 하부 편광 필름(115)은 하부 기판(111)의 하면에 부착되어 하부 기판(111)으로 입사되는 광을 편광시킨다. 이때, 하부 편광 필름(115)은 하부 기판(111)의 하면 전체 영역에 부착되거나 하부 기판(111)의 후면 가장자리 부분에 제외한 나머지 부분에 부착될 수 있다.
상기 상부 편광 필름(117)은 상부 기판(113)의 전면(前面)에 부착되어 상부 기판(113)을 투과하여 외부로 방출되는 광을 편광시킨다.
상기 하부 편광 필름(115)과 상부 편광 필름(117) 각각은 서로 상반되는 방향의 연신 공정을 통해 서로 다른 편광 기능을 가지며, 연신에 따른 서로 상반되는 방향의 수축력을 가지게 된다. 이러한 하부 편광 필름(115)과 상부 편광 필름(117) 각각이 하부 기판(111)과 상부 기판(113) 각각에 부착되어 하부 편광 필름(115)과 상부 편광 필름(117) 각각의 수축력이 서로 상쇄됨으로써 액정 표시 패널(110)이 상부 또는 하부 쪽으로 휘어지지 않고 평면 상태를 이루게 된다.
상기 후면 커버(130)는 액정 표시 패널(110)의 하부에 배치되어 액정 표시 패널(110)을 지지하면서 액정 표시 패널(110)의 후면을 덮는다. 일 예에 따른 후면 커버(130)는 액정 표시 패널(110)의 가장자리 부분과 중첩되는 테두리 부분에서 일정한 높이를 가지도록 형성되어 광원부(130)를 수납함과 아울러 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분을 지지한다. 일 예에 따른 후면 커버(130)는 반사면(131), 측벽부(133), 및 패널 지지부(135)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 반사면(131)은 중공부(130s)를 사이에 두고 광학 시트부(170)와 마주하도록 경사지게 형성되어, 광원부(130)로부터 입사되는 광을 광학 시트부(170) 쪽으로 반사시킨다. 즉, 반사면(131)은 광원부(130)로부터 방출되어 나온 광을 광학 시트부(170)의 전영역에 고르게 입사시키기 위해, 상기 광원부(150)로부터 멀어질수록 광학 시트부(170)와 가까워지는 곡면 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 반사면(131)의 내측면에는 반사 시트(140)가 부착될 수 있으며, 이 경우, 반사 시트(140)는 후면 커버(130)의 반사면(131)으로 입사되는 광을 광학 시트부(170) 쪽으로 반사시킴으로써 상기 반사면(131)의 광 흡수에 의한 광 손실을 방지하거나 최소화한다.
상기 측벽부(133)는 반사면(131)의 가장자리로부터 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분 쪽으로 벤딩되어 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분을 지지함과 아울러 후면 커버(130)의 의 반사면(131) 상에 중공부(130s)를 정의한다. 이때, 측벽부(133)의 일측은 광원부(150)를 수납하기 위하여 제 1 높이로 형성되고, 측벽부(133)의 타측은 곡면 형태로 형성되는 반사면(131)의 경사면에 의해 제 1 높이보다 낮은 제 2 높이로 형성될 수 있다. 여기서, 측벽부(133)의 일측과 타측 각각의 상면은 동일한 수평 선상에 위치한다.
상기 패널 지지부(135)는 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분과 평행하도록 상기 측벽부(133)의 상부로부터 벤딩된다. 이러한 패널 지지부(135)는 패널 결합 부재(180)에 의해 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분과 물리적으로 결합됨으로써 액정 표시 패널(110)의 위치를 고정함과 아울러 액정 표시 패널(110)의 후면을 덮는다. 또한, 측벽부(133)의 일측에 형성된 상기 패널 지지부(135)는 후면 커버(130)의 일측 내부에 마련되는 광원 배치 영역을 덮는다.
한편, 일 예에 따른 후면 커버(130)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 메인 플레이트(130a), 상부 커버 플레이트(130b), 및 하부 커버 플레이트(130c)를 포함할 수 있다.
상기 메인 플레이트(130a)는 중공 코어(130a1)를 갖는 복수의 포스트(130a2)를 포함하고, 인접한 포스트(130a2) 간의 측벽은 서로 물리적으로 결합된다. 상기 중공 코어(130a1)는 원 기둥 또는 다각 기둥 형태로 형성될 수 있고, 상기 복수의 포스트(130a2) 각각은 중공 코어(130a1)와 동일한 형태를 갖거나 다른 원 기둥 또는 다각 기둥 형태로 형성될 수 있다. 일 예로서, 복수의 포스트(130a2)는 6각 기둥 기둥 형태의 중공 코어(130a1)를 갖는 6각 기둥 형태로 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 메인 플레이트(130a)는 벌집 모양으로 형성된 복수의 포스트(130a2)를 포함할 수 있다. 이와 같은, 상기 메인 플레이트(130a)는 중공 코어(130a1)를 갖는 복수의 포스트(130a2)를 포함함으로써 본 발명의 액정 표시 장치에서 종래의 도광판이 제거됨에 따라 취약해진 액정 표시 장치의 강성을 증가시키거나 보강한다.
상기 상부 커버 플레이트(130b)는 상부 접착 부재(130d)에 의해 메인 플레이트(130a)의 상면 전체에 부착됨으로써 메인 플레이트(130a)의 상면을 덮는다. 이러한 상부 커버 플레이트(130b)는 상기 반사면(131)의 역할을 하는 것으로, 반사율이 높은 금속 재질 또는 메인 플레이트(130a)과 동일한 금속 재질로 이루어질 수 있다.
상기 하부 커버 플레이트(130c)는 하부 접착 부재(130e)에 의해 메인 플레이트(130a)의 하면 전체에 부착됨으로써 메인 플레이트(130a)의 하면을 덮는다. 이러한 하부 커버 플레이트(130c)는 액정 표시 장치의 최외곽 후면으로서, 상부 커버 플레이트(130b)와 동일한 금속 재질로 이루어지거나 강화 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은, 일 예에 따른 후면 커버(130)는 상기 반사면(131), 측벽부(133), 및 패널 지지부(135)를 포함하도록 가공된다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 광원부(150)는 후면 커버(130)의 일측 내부에 배치되어 후면 커버(130)의 반사면(131) 쪽으로 광을 방출한다. 일 예에 따른 광원부(150)는 광원 모듈(151), 광 가이드 바(153), 및 콜리메이터(155)를 포함하여 구성된다.
상기 광원 모듈(151)은 후면 커버(130)의 일측에 형성된 패널 지지부(135)의 하면에 부착되어 광 가이드 바(153)에 광을 조사한다. 일 예에 따른 광원 모듈(151)은 광원용 인쇄 회로 기판(151a) 및 점광원 패키지(151b)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 광원용 인쇄 회로 기판(151a)은 후면 커버(130)의 일측에 형성된 패널 지지부(135)의 하면에 부착된다. 이러한 광원용 인쇄 회로 기판(151a)에는 점광원 구동 신호 라인과 커넥터 등이 실장되어 있으며, 이러한 광원용 인쇄 회로 기판(151)은 커넥터를 통해 외부의 백 라이트 구동 회로에 연결된다.
상기 점광원 패키지(151b)는 광원용 인쇄 회로 기판(151a) 상에 일정한 간격으로 실장되어 점광원 구동 신호 라인과 전기적으로 연결됨으로써 점광원 구동 신호 라인을 통해 백 라이트 구동 회로로부터 공급되는 백 라이트 구동 신호에 의해 발광하여 광을 방출한다. 이러한 점광원 패키지(151b)는 발광 다이오드 구동 칩을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 광 가이드 바(153)는 후면 커버(130)의 일측에 대응되는 측벽부(133)의 내측면과 마주하도록 광원 모듈(151)의 아래에 배치된다. 이러한 광 가이드 바(153)는 광원 모듈(151)로부터 입사되는 광을 후면 커버(130)의 중공부(130s) 쪽으로 안내한다. 이때, 광 가이드 바(153)에는 광학 패턴이 형성되어 있으며, 상기 광학 패턴은 광 가이드 바(153)의 중앙 영역에서 방출되는 광량이 광 가이드 바(153)의 주변 영역에서 방출되는 광량보다 높도록 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 광학 패턴은 음각 패턴, 양각 패턴, 또는 광 산란 패턴이 될 수 있다.
상기 콜리메이터(155)는 광 가이드 바(153)의 광 출사면과 마주보도록 후면 커버(130)의 일측에 배치된다. 이러한 상기 콜리메이터(155)는 광 가이드 바(153)로부터 입사되는 광을 일정한 범위의 출사각으로 출사되도록 광의 출사각을 조절함으로써 광 가이드 바(153)로부터 입사되는 광이 후면 커버(130)의 반사면(131)에 의해 반사되어 액정 표시 패널(110)의 후면 전영역으로 진행되도록 한다. 즉, 상기 콜리메이터(155)는 광 가이드 바(153)로부터 입사되는 광을 평행광으로 변환함으로써 후면 커버(130)의 반사면(131)에 의해 반사되어 액정 표시 패널(110) 쪽으로 진행하는 광량을 증가시킨다. 일 예에 따른 콜리메이터(155)는 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 광학 시트부(170)는 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분을 제외한 나머지 부분에 부착된다. 이러한 광학 시트부(170)는 후면 커버(130)의 반사면(131)으로부터 반사되어 액정 표시 패널(110)에 조사되는 광의 휘도 특성을 향상시킨다. 즉, 광학 시트부(170)는 후면 커버(130)의 반사면(131)에 의해 반사되어 입사되는 광을 확산 및/또는 집광함으로써 액정 표시 패널(110)에 조사되는 광의 휘도 특성을 개선한다.
일 예에 따른 광학 시트부(170)는 투명 접착제(171)에 의해 액정 표시 패널(110)의 후면에 부착된 휘도 강화 필름(173), 및 후면 커버(130)의 반사면(131)과 마주하는 휘도 강화 필름(173)의 하면에 형성된 광확산 부재(175)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 투명 접착제(171)는 감압성 접착제(Pressure Sensitivity Adhesive, PSA) 또는 광학용 투명 접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)로 이루어질 수 있다.
상기 휘도 강화 필름(173)은 수직 편광과 수평 편광 중 어느 하나의 편광은 거의 통과시키지만, 다른 하나의 편광은 거의 반사시키는 특성을 가진다. 일 예로서, 휘도 강화 필름(173)은 선형 반사 타입의 편광 재료, 예를 들어, BEF(Brightness Enhancement Film) 또는 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)일 수 있다. 이러한 휘도 강화 필름(173)이 수직 편광을 모두 통과시키고, 수평 편광을 거의 반사시키는 것으로 가정하면, 휘도 강화 필름(173)에 의해 반사된 수평 편광은 수직 편광과 수평 편광으로 다시 분리되고, 분리된 수직 편광은 다시 휘도 강화 필름(173)를 통과하고, 분리된 수평 편광은 다시 반사되며, 다시 반사된 수평 편광은 다시 수직 편광과 수평 편광으로 분리된다. 이와 같은 방식에 따라 휘도 강화 필름(173)은 광의 휘도를 증가시킨다.
일 예에 따른 광확산 부재(175)는 휘도 강화 필름(173)의 하면에 형성된 확산 비드(bead)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때, 확산 비드(Bead)가 포함되어 있는 코팅액을 휘도 강화 필름(173)의 하면에 코팅한 후 경화시키는 과정을 통해 형성될 수 있다.
다른 예에 따른 광확산 부재(175)는 확산 비드(Bead)를 포함하여 이루어진 광확산 필름으로 이루어져 휘도 강화 필름(173)의 하면에 부착될 수 있다.
한편, 상기 투명 접착제(171)는 광의 확산 효과를 위하여 광확산 입자를 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 광확산 부재(175)는 생략될 수 있다.
상기 패널 결합 부재(180)는 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분과 후면 커버(130)의 패널 지지부(135)를 물리적으로 서로 결합시킨다. 일 예로서, 패널 결합 부재(180)는 광경화성 수지 접착제, 열경화성 수지 접착제, 양면 테이프, 또는 양면 접착 패드가 될 수 있다. 이러한 패널 결합 부재(180)는 액정 표시 패널(110)의 하부 기판(111) 또는 하부 편광 필름(115)의 가장자리 부분에 부착될 수 있는데, 결합력과 열팽창을 고려하여 하부 기판(111)에 부착되는 것이 보다 바람직하다. 특히, 패널 결합 부재(180)가 하부 기판(111)의 후면 가장자리 부분과 결합될 경우, 하부 편광 필름(115)의 각 측면을 둘러싸기 때문에 하부 편광 필름(115)에 입사되는 광이 하부 편광 필름(115)의 내부 전반사에 의해 측면 외부로 방출되는 측면 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치(100)는 외부로 노출되는 액정 표시 패널(110)의 측면들을 외부 충격으로부터 보호함과 아울러 측면 빛샘을 방지하기 위한 에지 실링 부재(190)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 에지 실링 부재(190)는 액정 표시 패널(110)의 에지부에 일정한 두께로 형성되어 액정 표시 패널(110)의 에지부를 감싼다. 즉, 에지 실링 부재(190)가 액정 표시 패널(110)의 에지부에 도포되어 경화되는 방식으로 형성될 수 있다. 이러한 에지 실링 부재(190)는 액정 표시 패널(110)의 패널 구동부(미도시)가 연결되어 있는 하부 기판(111)의 하측면을 제외한 액정 표시 패널(110)의 상측 에지부, 좌측 에지부, 및 우측 에지부 각각을 감싸도록 형성될 수 있다. 여기서, 액정 표시 패널(110)의 에지부는 액정 표시 패널의 측면만을 포함하거나, 액정 표시 패널의 상면 가장자리, 측면, 및 하면 가장자리를 포함할 수 있다.
추가적으로, 하부 기판(111)의 하측 모서리 부분과 상부 기판(113)의 상측 모서리 부분이 모따기 가공된 경우, 에지 실링 부재(190)는 하부 기판(111)과 상부 기판(113) 각각의 모따기 부분을 감싸도록 형성될 수 있다. 특히, 액정 표시 패널(110)의 전면이 외부로 노출됨에 따라 상부 편광 필름(117)의 박리를 방지하기 위해, 상부 편광 필름(117)의 측면들은 레이저 컷팅 공정에 의해 상부 기판(113)의 외측면으로부터 일정한 간격으로 이격되면서 경사면을 가지도록 컷팅되고, 에지 실링 부재(190)는 상부 편광 필름(117)의 경사면 일부를 덮도록 형성될 수 있다.
상기 에지 실링 부재(190)는 실리콘 계열 또는 자외선(UV) 경화 계열의 실링제(또는 수지(Resin))로 이루어질 수 있으나, 공정 택 타임(Tack Time)을 고려하면 자외선(UV) 경화 계열의 실링제로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 에지 실링 부재(190)는 유색(예를 들어, 청색, 적색, 청록색, 또는 흑색)이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 액정 표시 패널(110)의 디자인적인 측면에 따라 선택될 수 있으며, 하부 기판(111)의 내부 전반사에 의한 액정 표시 패널(110)의 측면 빛샘을 방지하기 위하여 유색 수지 또는 광 차단 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
이상과 같은, 본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치는 중공부(130s)를 갖는 후면 커버(130)의 반사면(131)에 의해 광원 모듈(150)에 방출되는 광이 액정 표시 패널(110) 쪽으로 반사됨으로써 종래의 도광판 없이도 액정 표시 패널(110)에 광을 조사할 수 있으며, 이로 인하여 무게가 감소할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치는 도광판이 제거되고 광학 시트부(170)가 액정 표시 패널(110)에 부착됨으로써 고온고습 환경에서 열패창되는 도광판과 액정 표시 패널(110)로 인한 얼룩 불량이 발생되지 않는다.
그리고, 본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(110)이 후면 커버(130)와 직접적으로 결합되고, 광학 시트부(170)가 액정 표시 패널(110)의 후면에 직접적으로 결합됨으로써 종래의 가이드 프레임과 전면 케이스와 같은 기구물이 필요없고, 이로 인하여 얇은 두께를 가지면서 단순한 구조를 갖게 되며, 액정 표시 패널(110)의 하측 가장자리 부분을 제외한 나머지 전면(前面)에 아무런 기구물이 없기 때문에 사용자(또는 시청자)의 화면 몰입도가 향상될 수 있다.
도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 광원부의 변형 예를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 전술한 광원부(150)에서 광원 모듈(151)의 배치 위치를 변경한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광원부(150)의 구조에 대해서만 설명하기로 한다.
변형 예에 따른 광원부(150)는 광원 모듈(151), 광 가이드 바(153), 및 콜리메이터(155)를 포함하여 구성된다.
상기 광원 모듈(151)은 후면 커버(130)의 일측에 형성된 측벽부(133)의 내측면에 부착되어 광 가이드 바(153)에 광을 조사한다. 일 예에 따른 광원 모듈(151)은 광원용 인쇄 회로 기판(151a) 및 점광원 패키지(151b)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 광원용 인쇄 회로 기판(151a)은 후면 커버(130)의 일측에 형성된 측벽부(133)의 내측면에 부착된다. 이러한 광원용 인쇄 회로 기판(151a)에는 점광원 구동 신호 라인과 커넥터 등이 실장되어 있으며, 이러한 광원용 인쇄 회로 기판(151)은 커넥터를 통해 외부의 백 라이트 구동 회로에 연결된다.
상기 점광원 패키지(151b)는 광원용 인쇄 회로 기판(151a) 상에 일정한 간격으로 실장되어 점광원 구동 신호 라인과 전기적으로 연결됨으로써 점광원 구동 신호 라인을 통해 백 라이트 구동 회로로부터 공급되는 백 라이트 구동 신호에 의해 발광하여 광을 방출한다. 이러한 점광원 패키지(151b)는 발광 다이오드 구동 칩을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 광 가이드 바(153)는 광원 모듈(151)의 앞에 배치되어 광원 모듈(151)로부터 입사되는 광을 후면 커버(130)의 중공부(130s) 쪽으로 안내한다. 이때, 광 가이드 바(153)에는 광학 패턴이 형성되어 있으며, 상기 광학 패턴은 광 가이드 바(153)의 중앙 영역에서 방출되는 광량이 광 가이드 바(153)의 주변 영역에서 방출되는 광량보다 높도록 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 광학 패턴은 음각 패턴, 양각 패턴, 또는 광 산란 패턴이 될 수 있다.
상기 콜리메이터(155)는 광 가이드 바(153)의 광 출사면 앞에 배치되어 광 가이드 바(153)로부터 입사되는 광을 일정한 범위의 출사각으로 출사되도록 광의 출사각을 조절함으로써 광 가이드 바(153)로부터 입사되는 광이 후면 커버(130)의 반사면(131)에 의해 반사되어 액정 표시 패널(110)의 후면 전영역으로 진행되도록 한다. 즉, 상기 콜리메이터(155)는 광 가이드 바(153)로부터 입사되는 광을 평행광으로 변환함으로써 후면 커버(130)의 반사면(131)에 의해 반사되어 액정 표시 패널(110) 쪽으로 진행하는 광량을 증가시킨다. 일 예에 따른 콜리메이터(155)는 프레넬 렌즈를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면으로서, 이는 전술한 본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치(100)에서 후면 커버(230)의 구조를 변경하고, 후면 커버(230)의 일측과 타측에 광원부(150)를 배치한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 후면 커버(230)와 광원부(150)에 대해서만 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 제 2 예에 따른 액정 표시 장치(100)는 상대적으로 큰 화면을 갖는 대형 액정 표시 장치 또는 상대적으로 휘도가 높은 고휘도 액정 표시 장치일 수 있다.
상기 후면 커버(230)는 반사면(231), 측벽부(233), 및 패널 지지부(235)를 포함하여 구성된다.
상기 반사면(231)은 액정 표시 패널(110)의 중앙선(CL)을 기준으로 좌우 대칭되는 곡면 형태로 형성된다. 즉, 후면 커버(230)의 반사면(231)은 후면 커버(230)의 일측과 타측 각각으로부터 중앙선(CL) 쪽으로 갈수록 액정 표시 패널(110)에 가까워지면서 중앙선(CL)을 기준으로 좌우 대칭되는 곡면 형태로 형성된다. 이에 따라, 반사면(231)은 액정 표시 패널(110)의 중앙선(CL)에 중첩되는 마루부를 포함하게 되는데, 마루부의 높이는 후면 커버(230)의 패널 지지부(235)보다 낮은 높이로 형성되는 것이 바람직하며, 이는 마루부의 높이가 패널 지지부(235)의 높이보다 높아 광학 시트부(170)에 인접한 경우, 중앙선(CL)을 기준으로 좌우 간의 휘도 편차로 인하여 화질 불량이 발생될 수 있기 때문이다.
상기 반사면(231)의 내측면에는 반사 시트(240)가 부착될 수 있으며, 이 경우, 반사 시트(140)는 후면 커버(230)의 반사면(231)으로 입사되는 광을 광학 시트부(170) 쪽으로 반사시킴으로써 상기 반사면(231)의 광 흡수에 의한 광 손실을 방지하거나 최소화한다.
상기 측벽부(233)는 반사면(231)의 가장자리로부터 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분 쪽으로 벤딩되어 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분을 지지함과 아울러 후면 커버(230)의 반사면(231) 상에 제 1 및 제 2 중공부(230s1, 230s2)를 정의한다. 이때, 측벽부(133)의 일측과 타측 각각은 광원부(150)를 수납하기 위하여 동일한 높이로 형성되고, 상기 반사면(231)의 마루부보다 높은 높이로 형성된다.
상기 패널 지지부(135)는 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분과 평행하도록 상기 측벽부(133)의 상부로부터 벤딩된다. 이러한 패널 지지부(135)는 패널 결합 부재(180)에 의해 액정 표시 패널(110)의 후면 가장자리 부분과 물리적으로 결합됨으로써 액정 표시 패널(110)의 위치를 고정함과 아울러 액정 표시 패널(110)의 후면을 덮는다. 또한, 측벽부(133)의 일측과 타측 각각에 형성된 상기 패널 지지부(135)는 후면 커버(130)의 일측 내부와 타측 내부 각각에 마련되는 제 1 및 제 2 광원 배치 영역 각각을 덮는다.
이와 같은, 후면 커버(230)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 메인 플레이트(130a), 상부 커버 플레이트(130b), 및 하부 커버 플레이트(130c)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 광원부(150)는 후면 커버(230)의 일측과 타측 각각에 마련된 제 1 및 제 2 광원 배치 영역에 각각 배치되는 것을 제외하고는 전술한 상기 광원부(150)와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 예에 따른 액정 표시 장치는 전술한 본 발명의 제 1 예에 따른 액정 표시 장치와 동일한 효과를 가지면서, 후면 커버(130)의 일측과 타측 각각에 배치된 광원부(150)를 포함함으로써 상대적으로 큰 화면을 갖는 대형 액정 표시 장치 또는 상대적으로 휘도가 높은 고휘도 액정 표시 장치에 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 200: 액정 표시 장치 110: 액정 표시 패널
111: 하부 기판 113: 상부 기판
130, 230: 후면 커버 130a: 메인 플레이트
130b: 상부 커버 플레이트 130c: 하부 커버 플레이트
131, 231: 반사면 133, 233: 측벽부
135, 235: 패널 지지부 140: 반사 시트
150: 광원부 151: 광원 모듈
153: 광 가이드 바 155: 콜리메이터
170: 광학 시트부 180: 패널 결합 부재
190: 에지 실링 부재

Claims (10)

  1. 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정 표시 패널;
    상기 액정 표시 패널의 후면에 부착된 광학 시트부;
    중공부를 사이에 두고 상기 액정 표시 패널의 후면을 덮도록 상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분을 지지하는 후면 커버;
    상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분을 상기 후면 커버에 결합시키는 패널 결합 부재; 및
    상기 후면 커버의 내부에 배치되어 광을 방출하는 광원부를 포함하며,
    상기 후면 커버는,
    상기 중공부를 사이에 두고 상기 광학 시트부와 마주하도록 경사지게 형성되어, 상기 광원부로부터 입사되는 광을 상기 광학 시트부 쪽으로 반사시키는 반사면;
    상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분에 지지하도록 상기 반사면의 가장자리로부터 상기 액정 표시 패널 쪽으로 벤딩된 측벽부; 및
    상기 측벽부의 상부로부터 벤딩되고, 상기 패널 결합 부재에 의해 상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분에 결합되는 패널 지지부를 포함하며,
    상기 광원부는 상기 패널 지지부에 덮이도록 상기 후면 커버의 일측에 배치되는, 액정 표시 장치.
  2. 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정 표시 패널;
    상기 액정 표시 패널의 후면에 부착된 광학 시트부;
    중공부를 사이에 두고 상기 액정 표시 패널의 후면을 덮도록 상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분을 지지하는 후면 커버;
    상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분을 상기 후면 커버에 결합시키는 패널 결합 부재; 및
    상기 후면 커버의 내부에 배치되어 광을 방출하는 광원부를 포함하며,
    상기 후면 커버는,
    상기 액정 표시 패널의 중앙선에 중첩되는 마루부를 기준으로 좌우로 대칭되는 곡면 형태로 형성된 반사면;
    상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분에 지지하도록 상기 반사면의 가장자리로부터 상기 액정 표시 패널 쪽으로 벤딩된 측벽부; 및
    상기 측벽부의 상부로부터 벤딩되고, 상기 패널 결합 부재에 의해 상기 액정 표시 패널의 후면 가장자리 부분에 결합되는 패널 지지부를 포함하며,
    상기 광원부는 상기 패널 지지부에 덮이도록 상기 후면 커버의 일측과 타측 각각에 배치되는, 액정 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 광을 방출하는 광원 모듈;
    상기 광원 모듈에서 방출되는 광을 상기 후면 커버의 중공부 쪽으로 안내하는 광 가이드 바; 및
    상기 광 가이드 바로부터 입사되는 광을 상기 후면 커버의 반사면으로 진행시키는 콜리메이터를 포함하는, 액정 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 콜리메이터는 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)를 포함하는, 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 반사면은 상기 광원부로부터 멀어질수록 상기 광학 시트부와 가까워지는 곡면 형태로 형성되는, 액정 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 광학 시트부는,
    투명 접착제에 의해 상기 액정 표시 패널의 하면에 부착된 휘도 강화 필름; 및
    상기 후면 커버의 반사면과 마주하는 상기 휘도 강화 필름의 하면에 형성된 광확산 부재를 포함하는, 액정 표시 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 광학 시트부는 투명 접착제에 의해 상기 액정 표시 패널의 하면에 부착된 휘도 강화 필름을 포함하고,
    상기 투명 접착제는 광확산 입자를 포함하는, 액정 표시 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 후면 커버는,
    중공 코어를 갖는 복수의 포스트를 포함하는 메인 플레이트;
    상기 메인 플레이트의 상면에 부착된 상부 커버 플레이트; 및
    상기 메인 플레이트의 하면에 부착된 하부 커버 플레이트를 포함하는, 액정 표시 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 액정 표시 패널의 에지부에 도포되어 경화된 에지 실링 부재를 더 포함하는, 액정 표시 장치.
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