KR102510570B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정패널과 백라이트 유닛의 도광판 사이 빈 공간에 고정부를 구비하여 몰드와 함께 액정패널을 지지할 수 있고, 또한 광학시트를 고정시킬 수 있으며, 또한 고정부가 반사부재를 구비함으로써 도광판의 입광부 영역에서 휘도가 증대되어 향상된 화질을 구현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.

Description

디스플레이 장치{Display Device}
본 발명은 액정패널과 백라이트 유닛을 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 디스플레이(또는, 표시장치(display device))는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 선점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.
디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출 디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라즈마 디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정 표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다.
이렇게 다양한 디스플레이들 중에서 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 기존의 브라운관에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 브라운관에 비해 작을 뿐만 아니라 방열량도 작기 때문에 디스플레이장치로서 각광받고 있다.
이러한 액정표시장치는 액정의 하부에 광원을 두고, 액정에 전기장을 인가하여 액정의 배열을 제어함으로써 광원에서 발생된 빛의 투과율을 조절하는 방식으로 화상을 구현하는 표시 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 전자 장비에 적용된다. 특히, 액정표시장치는 커버 글라스 하부에 액정패널이 배치되고, 액정패널 하부에는 백라이트 유닛이 배치되고, 액정패널 또는 백라이트 유닛을 수납하거나 지지하는 가이드 패널을 포함하고 있다.
그런데 액정패널에 구비된 구동회로와 광원에서 발생되는 열이 서로 인접한 영역에 집중되면서 방열에 대한 대책이 시급한 실정이다. 따라서 방열을 위해 LED FPCB를 커버바텀 방향으로 배치시킴으로써 광원의 열을 외부로 전달하는 구조로 개선하였으나, 액정패널과 백라이트 유닛 사이에 일부 공간이 빈 단차가 형성되면서 이러한 단차에 의해 액정패널의 지지력이 감소하고, 광학시트의 지지구조가 삭제되는 문제점이 제기되고 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 액정패널과 백라이트 유닛 사이의 빈 공간에 단차를 보상함과 동시에 광학시트를 고정시키는 고정부를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 고정부가 도광판의 상면에서 광원의 빛을 일부 다시 반사시켜 입광부에서의 휘도가 향상되도록 보상할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 액정패널과 백라이트 유닛 사이 빈 공간에 고정부를 구비하여 몰드와 함께 액정패널을 지지할 수 있고, 또한 광학시트를 고정시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 고정부가 반사부재를 구비함으로써 도광판의 입광부 영역에서 휘도가 증대되고, 이로 인한 향상된 화질을 구현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 장치에 따르면 액정패널과 백라이트 유닛 사이의 빈 공간을 보상할 수 있어 액정패널을 보다 견고하게 지지할 수 있고, 엘이디 모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 외부로 방열시킬 수 있으며, 고정부가 광원으로부터 출광된 빛을 도광판으로 다시 반사시킬 수 있어 화상 품질의 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 분리하여 도시하는 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 디스플레이 장치의 일 단면을 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 디스플레이 장치를 부분적으로 확대하여 도시하는 참고도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 디스플레이 장치를 상부에서 도시하는 평면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 분리하여 도시하는 분해사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 디스플레이 장치의 일 단면을 도시하는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 커버 글라스(110)와, 액정패널(120)과, 몰드(130)와, 백라이트 유닛(140)과, 연성인쇄회로기판(150)과, 커버바텀(160)과, 고정부(170)를 포함한다.
먼저 커버 글라스(110)는 상면에 보호필름(미도시)이 구비될 수 있다. 또한 커버 글라스(110)는 터치패널(미도시)을 구비할 수 있다. 이러한 터치패널은 표면에 가해지는 압력에 반응하는 센서 줄을 촘촘하게 설치해 압력이 가해질 경우 위치를 좌표로 알아내는 감압식과, 커버 글라스(110) 표면에 전하를 충전하고 그 둘레에 센서들을 설치한 후 접촉 시에 전하가 상실된 정도를 감지해 접촉이 이루어진 곳을 파악하는 정전식으로 적용될 수 있다.
액정패널(120)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 컬러필터 기판(121)과, 어레이 기판(122) 및 컬러필터 기판(121)과 어레이 기판(122) 사이의 셀 갭에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다. 물론 컬러필터 기판(121)과 어레이 기판(122)이 합착된 액정패널(120)에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 액정층에 전계를 인가하며, 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 화소전극에 인가되는 데이터 신호의 전압을 제어하게 되면, 액정층의 액정은 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
이때, 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비된다.
즉, 어레이 기판(122)에는 종횡으로 배열되어 화소영역을 정의하는 게이트 라인과 데이터라인이 형성되어 있으며, 게이트 라인과 데이터라인의 교차영역에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.
박막 트랜지스터는 게이트 라인에 연결된 게이트 전극과, 데이터라인에 연결된 소오스 전극 및 화소 전극에 연결된 드레인 전극으로 구성된다.
컬러필터 기판(121)은 적과, 녹 및 청(RGB)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와, 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스, 그리고 컬러필터와 블랙매트릭스 위에 형성된 오버 코트층으로 이루어질 수 있다.
컬러필터 기판(121)과 어레이 기판(122)의 외측에는 각각 편광판이 부착되며, 이때 하부 편광판(124)은 백라이트 유닛(140)을 경유한 빛을 어레이 기판(122) 방향으로 편광 시키며, 상부 편광판(123)은 액정패널(120)을 경유한 빛을 편광 시킨다.
그리고 커버 글라스(110)와 액정패널(120) 사이에는 휘도를 증대시켜주는 OCR필름(111)이 구비된다. 또한 액정패널(120)의 하부 가장자리는 몰드(130)에 의해 지지되고, 몰드(130)의 내부에는 백라이트 유닛(140)이 수납된다.
또한 백라이트 유닛(140)은 액정패널(120) 하부에 배치되는 도광판(141)과, 도광판(141) 일 측에 배치되어 빛을 발생시키는 복수개의 광원(143)이 구비된 엘이디 모듈(142)과, 도광판(141)의 배면에 구비된 반사판을 포함한다. 여기서 백라이트 유닛(140)의 엘이디 모듈(142)은 도광판(141)의 일 측에 배치된다.
도광판(141)의 상면에는 도광판(141)으로부터 출사되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(120)에 조사하는 다수의 광학시트들(144)이 구비된다. 물론 본 발명이 전술한 백라이트 유닛(140)의 구조에 한정되는 것은 아니며, 어떠한 구조의 백라이트 유닛(140)이라도 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)에 적용될 수 있다.
도광판(141)은 광원(143)으로부터 빛을 제공받고, 이 빛을 액정패널(120) 방향으로 안내한다. 도광판(141)은 PMMA나 PC의 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
반사판은 커버바텀(160)과 도광판(141)의 배면 사이에 위치한다. 반사판은 광원(143)으로부터 출사된 빛 및 도광판(141)으로부터 반사된 빛을 액정패널(120) 방향으로 반사한다. 광원(143)에서 출사된 빛은 투명한 재질의 도광판(141) 측면으로 입사되고, 도광판(141)의 배면에 배치된 반사판은 도광판(141)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(141) 상면의 광학시트들(144) 방향으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 휘도의 균일도를 향상시킨다.
이때, 광학시트들(144)은 확산시트(145)와 프리즘시트(146)를 포함하며, DBEF와 같은 휘도 강화 필름(147) 및 보호시트(미도시)가 추가될 수 있다. 광학시트들(144)은 도광판(141)의 상면과 액정패널(120)의 후면 사이에 구비될 수 있다. 이와 같은 구조의 백라이트 유닛(140)은 커버바텀(160)의 내부에 수납된다.
이때 도 2에 도시된 바와 같이, 엘이디 모듈은 LED FPCB(1431)가 커버바텀(160)을 향하여 결합된다. LED FPCB(1431)가 커버바텀(160)에 고정되면 광원(143)으로부터 발생되는 열을 외부로 전달하여 방열성능이 증대되는 효과가 있다. 또한 액정패널(120)에 구비되는 구동IC(D-IC)에서 발생하는 열이 광원(143)에서 발생하는 열과 함께 특정 부분에서 가중되는 문제점을 해결할 수 있다.
여기서 광원(143)의 LED FPCB(1431)가 커버바텀(160)에 결합되면서 기존 LED FPCB가 위치하던 부분에는 고정부(170)가 결합된다. 고정부(170)는 광원(143)이 배치되는 도광판(141)의 입광부 상면에 부착된다. 따라서 광원(143)으로부터 상면, 즉 액정패널(120)을 거치지 않은 빛이 외부로 새는 것을 방지할 수 있다.
또한 고정부(170)는 도광판(141) 상부에서 액정패널(120)을 지지하는 제1지지영역(171)과, 광학시트(144)를 지지하는 제2지지영역(172)을 포함한다. 여기서 제1지지영역(171)과 제2지지영역(172)은 일체로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 고정부(170)는 도광판(141) 상부에 부착되는 접착부재(175)와, 접착부재(175) 상면에서 광원(143)의 빛을 다시 도광판(141) 방향으로 반사시키는 반사부재(176)를 포함한다. 반사부재(176)는 화이트 색상 또는 빛의 반사율이 높은 색상이나 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이로 인하여 입광부 주변에서 휘도가 떨어지는 것을 방지할 수 있기 때문에 화상 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 디스플레이 장치를 부분적으로 확대하여 도시하는 참고도이고, 도 4는 도 2에 나타낸 디스플레이 장치를 상부에서 도시하는 평면도이다. 이하에서 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 액정패널(120)의 하부에는 백라이트 유닛(140)을 커버하는 차광테이프(180)가 구비된다. 차광테이프(180)는 몰드(130), 고정부(170), 광학시트(144)의 외측 영역의 일 부분에 부착된다. 따라서 차광테이프(180)는 광학시트(144)와 고정부(170)를 동시에 고정시킬 수 있다.
그리고 고정부(170)는 제2지지영역(172)의 양 단부에서 광학시트(144) 방향으로 돌출되는 돌출부재(173)를 포함한다.
돌출부재(173)는 인접한 확산시트(145)의 양 단부 상면과 일부 중첩되도록 부착될 수 있다. 또한 확산시트(145)는 고정부(170)의 돌출부재(173) 내측방향으로 연장되는 연장부재(1451)를 포함한다.
따라서 돌출부재(173)와 연장부재(1451)는 수평방향으로 서로 간섭되도록 배치되기 때문에 외력에 의해 확산시트(145)가 밀리지 않도록 서로 지지하는 구조를 취할 수 있다.
그리고 돌출부재(173)의 측면에는 프리즘시트(146)의 일 측면을 지지할 수 있다. 따라서 고정부(170)의 제2지지영역(172)은 돌출부재(173)의 하부에 확산시트(145)가 부착되고, 돌출부재(173)의 측면에는 프리즘시트(146)가 지지되면서 광학시트(144)의 스토퍼(stopper)의 기능을 제공한다.
그리고 액정패널(120)과 도광판(141) 사이의 빈 공간을 보상하기 위해 고정부(170) 는 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리스타이렌, 페놀수지, 에폭시수지를 일 군으로 하여 적어도 하나 또는 복수의 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 일 군의 재질들은 압축 또는 인장응력에 대한 저항성이 강하기 때문에 빈 공간의 변형을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
따라서 본 발명의 디스플레이 장치(100)에 따르면 액정패널과 백라이트 유닛 사이의 빈 공간을 보상할 수 있어 액정패널을 보다 견고하게 지지할 수 있고, 엘이디 모듈에서 발생하는 열을 효율적으로 외부로 방열시킬 수 있으며, 고정부가 광원으로부터 출광된 빛을 도광판으로 다시 반사시킬 수 있어 화상 품질의 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용효과에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형된 예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 할 것이다.
100 : 디스플레이 장치
110 : 커버 글라스
120 : 액정패널
130 : 가이드 패널
140 : 백라이트 유닛
150 : 연성인쇄회로기판
160 : 커버바텀
170 : 고정부
180 : 차광테이프

Claims (12)

  1. 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널;
    상기 액정패널 하부에 배치되는 광학시트와, 상기 광학시트의 하부에 배치되는 도광판과, 상기 도광판의 일 측면에 광원이 배치되고 상기 광원의 하측으로 연성인쇄회로기판이 배치된 엘이디 모듈을 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 액정패널의 하부를 지지하면서 내부에 상기 백라이트 유닛을 수납하는 몰드;
    상기 몰드와 백라이트 유닛의 배면 및 측면을 감싸도록 구비되는 커버바텀 및
    상기 도광판과 액정패널 사이에 구비되어 상기 광학시트를 고정시키는 고정부;를 포함하고,
    상기 광학시트는 프리즘시트와, 상기 프리즘시트보다 외측으로 돌출된 확산시트를 포함하고,
    상기 고정부는,
    상기 광원 상부에서, 상기 액정패널을 지지하는 제1지지영역과,
    상기 제1지지영역으로부터 안쪽 영역으로 일체로 연장되어 상기 도광판의 일 측면 상부에서, 상기 프리즘시트의 일 측면 및 상기 확산시트의 일 측면과, 상기 프리즘시트로부터 돌출된 상기 확산시트의 상면 모서리 부분을 동시에 지지하는 제2지지영역을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 제2지지영역의 양 단부로부터 상기 광학시트 방향으로 돌출되는 돌출부재를 포함하는 디스플레이 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 돌출부재는 상기 확산시트 양 측 단부 상면과 일부 중첩되도록 배치되는 디스플레이 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 확산시트는 상기 돌출부재와 중첩되지 않는 영역에서 상기 고정부 방향으로 돌출되는 연장부재를 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 돌출부재와 연장부재는 수평방향으로 서로 간섭되도록 배치되는 디스플레이 장치.
  7. 컬러필터 기판과 어레이 기판이 합착된 액정패널;
    상기 액정패널 하부에 배치되는 광학시트와, 상기 광학시트의 하부에 배치되는 도광판과, 상기 도광판의 일 측면에 광원이 배치되고 상기 광원의 하측으로 연성인쇄회로기판이 배치된 엘이디 모듈을 포함하는 백라이트 유닛;
    상기 액정패널의 하부를 지지하면서 내부에 상기 백라이트 유닛을 수납하는 몰드;
    상기 몰드와 백라이트 유닛의 배면 및 측면을 감싸도록 구비되는 커버바텀 및
    상기 도광판과 액정패널 사이에 구비되어 상기 광학시트를 고정시키는 고정부;를 포함하고,
    상기 고정부는,
    상기 도광판의 상면에 부착되는 접착부재와,
    상기 접착부재 상면에 마련되어 상기 광원의 빛을 다시 상기 도광판 방향으로 반사시키는 반사부재를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 고정부의 상면과 액정패널 사이에 배치되어 상기 반사부재와 몰드 및 광학시트의 일부 영역을 동시에 부착하는 차광테이프를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 고정부는,
    폴리에틸렌 테레프타레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리스타이렌, 페놀수지 및 에폭시수지 중 적어도 하나를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 광학시트는 프리즘시트와, 상기 프리즘시트보다 외측으로 돌출된 확산시트를 포함하고,
    상기 고정부는 상기 광원 상부에서, 상기 액정패널을 지지하는 제1지지영역과, 상기 제1지지영역으로부터 안쪽 영역으로 연장되어 상기 도광판의 일 측면 상부와, 상기 프리즘시트로부터 돌출된 상기 확산시트의 상면 모서리 부분을 동시에 지지하는 제2지지영역을 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 광원과 상기 커버바텀 사이에 상기 몰드를 더 포함한 디스플레이 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정부의 하면은 상기 도광판의 일측면 상면 및 상기 도광판의 상부에 위치한 상기 확산시트의 상면 모서리에 접한 디스플레이 장치.
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