KR102559519B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는, 관통홀이 구비된 액정표시장치에 있어 관통홀 내 후방 측에 보조LED를 배치함으로써 관통홀 후방에서의 암부 현상을 효과적으로 개선할 수 있다.
더욱이, 관통홀 내에 양측 2개의 영역들에 위치하는 보조LED의 광량이 중앙 영역에 위치하는 보조LED의 광량 보다 작게 할 수 있다. 이에 따라, 양측 영역 근방에서의 휘부 현상을 개선할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 액정표시장치의 광분포를 균일하게 하여 화상 품질을 확보할 수 있게 된다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 내부에 관통홀이 구비된 액정표시장치에서 화상 품질을 확보할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display device), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기발광소자(OLED : organic light emitting diode)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.
이들 평판표시장치 중에서, 액정표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있다.
액정표시장치는 다양한 분야에서 표시장치로 활용되고 있는데, 근래들어 자동차 계기판이나 센터페시아(center fascia)에도 적용되고 있다.
그런데, 계기판이나 센터페시아에는 전방으로 돌출된 핀(pin) 형태의 기구물이 구비되므로, 액정표시장치는 해당 핀 기구물이 관통 삽입되는 관통홀을 갖도록 형성된다.
도 1은 내부에 관통홀이 구비된 액정표시장치의 도광판과 LED 광원을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 관통홀이 구비된 액정표시장치에 있어, 액정패널 하부에 배치되는 도광판(20)에는 관통홀(H)이 형성되어 있다. 한편, 도광판(20)의 일 외측면인 입광면의 길이방향을 따라 광원인 LED(light emitting diode)(21)가 배치된다.
이와 같은 구성의 종래의 액정표시장치에서는, 도광판(20) 내부에 형성된 관통홀(H)에 의해 도광판(20) 내부에서 균일한 광분포를 확보하지 못하여 화상 품질이 저하된다.
즉, 관통홀(H)은 광 진행에 방해 요소로 작용하게 되므로, 관통홀(H) 후방 부분은 전방 부분에 비해 휘도가 저하(예를 들어, 대략 47.8% 저하)되어, 도 2에 도시한 바와 같이 관통홀 후방에는 부채꼴 형태의 암부가 발생하게 된다.
따라서, 관통홀이 구비된 종래의 액정표시장치에서 관통홀에 기인한 화상 품질 저하를 개선하기 위한 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은 관통홀이 구비된 종래의 액정표시장치에서 화상 품질을 확보할 수 있는 방안을 제공하는 것에 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 내부에 제2관통홀이 구비된 액정패널과, 상기 액정패널 하부에 위치하며, 상기 제2관통홀에 대응하며 원형의 제1관통홀이 구비된 도광판과, 상기 도광판의 일 외측면을 따라 배치된 다수의 주LED와, 상기 제1관통홀 내에, 상기 주LED 방향과 반대 방향에 배치되는 다수의 보조LED를 포함하고, 상기 다수의 보조LED의 배치 영역은 제1,2,3영역으로 분할되고, 양측의 상기 제1,3영역의 보조LED는 중앙의 상기 제2영역의 보조LED에 비해 광량이 작은 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 다수의 보조LED는, 상기 일 외측면에 수직하며 상기 제1관통홀의 중심을 지나는 선을 기준으로 좌우 대칭되도록 배치될 수 있다.
상기 도광판의 외측면을 둘러싸는 가이드패널과, 상기 도광판의 제1관통홀 주변의 내측면을 둘러싸며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보조가이드패널과, 상기 도광판 하부에 위치하며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보텀커버를 더 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 내부에 제2관통홀이 구비된 액정패널과, 상기 액정패널 하부에 위치하며, 상기 제2관통홀에 대응하는 제1관통홀이 구비된 도광판과, 상기 도광판의 일 외측면을 따라 배치된 다수의 주LED와, 상기 제1관통홀 내에, 상기 주LED 방향과 반대 방향에 배치되는 제1,2,3보조LED를 포함하고, 상기 제2,3보조LED는 상기 제1LED의 양측에 배치되고, 상기 제2,3보조LED에 각각 대면하는 상기 도광판의 경사면은 상기 도광판이 일 외측면과 60도 이상 90 이하의 각도를 이루도록 경사진 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 제1LED에 대면하는 상기 도광판의 평탄면은 상기 도광판의 일 외측면과 평행할 수 있다.
상기 도광판의 외측면을 둘러싸는 가이드패널과, 상기 도광판의 제1관통홀 주변의 내측면을 둘러싸며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보조가이드패널과, 상기 도광판 하부에 위치하며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보텀커버를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 내부에 제2관통홀이 구비된 액정패널과, 액정패널 하부에 위치하며, 상기 제2관통홀에 대응하며 직각 사각형이나 사다리꼴 형상의 제1관통홀이 구비된 도광판과, 상기 도광판의 일 외측면을 따라 배치된 다수의 주LED와, 상기 제1관통홀 내에, 상기 주LED 방향과 반대 방향에 위치하는 상기 제1관통홀의 일변을 따라 배치되는 다수의 보조LED를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 다수의 보조LED의 배치 영역은 제1,2,3영역으로 분할되고, 양측의 상기 제1,3영역의 보조LED는 중앙의 상기 제2영역의 보조LED에 비해 광량이 작을 수 있다.
상기 도광판의 외측면을 둘러싸는 가이드패널과, 상기 도광판의 제1관통홀 주변의 내측면을 둘러싸며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보조가이드패널과, 상기 도광판 하부에 위치하며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보텀커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서는, 관통홀이 구비된 액정표시장치에 있어 관통홀 내 후방 측에 보조LED를 배치함으로써 관통홀 후방에서의 암부 현상을 효과적으로 개선할 수 있다.
더욱이, 관통홀 내에 양측 2개의 영역들에 위치하는 보조LED의 광량이 중앙 영역에 위치하는 보조LED의 광량 보다 작게 할 수 있다. 이에 따라, 양측 영역 근방에서의 휘부 현상을 개선할 수 있게 된다.
또한, 관통홀 입광부 구조를 양측에 특정 각도 범위의 경사진 입광면이 위치하도록 구성할 수 있다. 이에 따라, 관통홀에 구성되는 보조LED의 개수를 최소화하면서 균일한 광분포를 구현할 수 있게 된다.
또한, 관통홀의 형상을 직각 사각형으로 형성하여 선형의 입광부 구조를 구성할 수 있다. 이에 따라, 관통홀의 크기가 매우 작은 경우에도 균일한 광분포를 효과적으로 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 액정표시장치의 광분포를 균일하게 하여 화상 품질을 확보할 수 있게 된다.
도 1은 내부에 관통홀이 구비된 액정표시장치의 도광판과 LED 광원을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 내부에 관통홀이 구비된 액정표시장치에서 관통홀 후방에 암부가 발생한 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 도광판과 광원을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 관통홀에 배치된 보조LED가 모두 동일한 광량을 갖는 경우에 관통홀 후방 양측에서 휘부가 발생한 모습을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 관통홀에 배치된 보조LED가 중앙 영역에 비해 양측 영역에서 작은 광량을 갖는 경우에 균일한 광부포가 구현된 모습을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 도광판과 광원을 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제2실시예의 비교예1로서 도광판 관통홀의 경사진 입사면의 경사각이 60도 미만인 경우에서의 광분포를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제2실시예의 비교예2로서 도광판 관통홀의 경사진 입사면의 경사각이 90도 초과인 경우에서의 광분포를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제2실시예로서 도광판 관통홀의 경사진 입사면의 경사각이 60도 이상 90도 이하인 경우에서의 광분포를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 도광판과 광원을 개략적으로 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따라 직사각형의 관통홀을 사용한 경우와, 종래의 광원이 구비되지 않은 원형의 관통홀을 사용한 경우의 광분포 실험 결과를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따라 사다리꼴 형상의 관통홀이 형성된 도광판의 예를 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
<제1실시예>
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 액정패널(110)과, 백라이트유닛과 가이드패널(130)과 탑케이스(140)와 보텀커버(150)를 포함할 수 있는데, 이들 구성요소들이 결합되어 서로 고정되고 모듈화된 액정표시장치(100)를 구성하게 된다.
특히, 본 실시예의 액정표시장치(100)는 내부에 관통홀(H)이 형성된 것으로서, 예를 들어 자동차이 계기판이나 센터페시아에 적용되는 액정표시장치로 사용될 수 있다. 이때, 액정표시장치(100)의 관통홀(H)은 계기판이나 센터페시아에 구성된 전방으로 돌출된 핀 기구물(300)이 삽입되며 핀 기구물(300)의 형상인 원형의 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
액정패널(110)은 영상을 표시하는 구성으로서, 서로 마주보면 합착된 제1,2기판(112,114)과 이 두 기판(112,114) 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.
구체적으로 도시하지는 않았지만, 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제1기판(112) 내면 상에는 다수의 게이트배선과 데이터배선이 교차하여 화소가 정의되고, 각 화소에는 대응되는 게이트배선 및 데이터배선과 연결된 박막트랜지스터와 박막트랜지스터와 연결된 화소전극이 형성될 수 있다.
그리고, 제1기판(112)에 대향하는 대향기판으로서 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제2기판(114)의 내면 상에는 각 화소에 대응되는 컬러필터패턴과, 컬러필터패턴을 두르며 게이트배선과 데이터배선 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스가 형성될 수 있다.
이때, 액정패널(110)로는 모든 종류의 액정패널이 사용될 수 있는데, 예를 들면 IPS 방식,AH-IPS 방식, TN 방식, VA 방식, ECB 방식 등 모든 형태의 액정패널이 사용될 수 있다. 여기서, IPS 방식이나 AH-IPS 방식이 사용되는 경우에, 제1기판(112)에는 화소전극과 함께 횡전계를 형성하는 공통전극이 형성될 수 있다.
또한, 제1,2기판(112,114)과 액정층의 경계면에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 배향막이 형성될 수 있으며, 제1,2기판(112,114) 사이로 충진된 액정층의 누설을 방지하기 위해 두 기판(112,114)의 가장자리를 따라 씰패턴이 형성될 수 있다.
또한, 제1,2기판(112,114) 각각의 외면에는 특정 편광을 선택적으로 투과시키는 편광판이 부착될 수 있다.
또한, 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프캐리어패키지와 같은 연결부재를 매개로 인쇄회로기판이 연결되어 모듈화 과정에서 보텀커버(150)의 배면으로 젖혀 밀착되도록 구성될 수 있다.
이와 같은 액정패널(110) 내부에는, 액정표시장치(100)의 관통홀(H)에 대응되는 관통홀(H2)이 형성된다.
액정패널(110)의 후방에는 백라이트유닛이 배치된다. 백라이트유닛은 광원인 LED(210)와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(200) 그리고 도광판(200) 상부의 광학시트(121)를 포함할 수 있다. 이때, 반사판(125)과 도광판(200)과 광학시트(121)에는, 액정표시장치(100)의 관통홀(H)에 대응되는 관통홀(H1)이 형성된다.
본 실시예에 있어 LED(210)로서는 주LED(211)와 보조LED(212)가 사용될 수 있다.
여기서, 주LED(211)는 실질적으로 액정표시장치(100)의 주광원에 해당되는 것으로서, 다수의 주LED(211)가 도광판(200)의 일 외측면(201)인 주입광면(201)에 대면하여 입광면(201)의 길이방향을 따라 배치될 수 있다.
한편, 보조LED(212)는 액정표시장치(100)의 보조광원에 해당되는 것으로서, 다수의 보조LED(212)가 액정표시장치(100)의 관통홀(H) 즉 도광판(200)의 관통홀(H1) 내에 배치되어 도광판(200)의 관통홀(H1)을 둘러싸는 내측면 즉 내주면의 일부인 보조입광면(202) 대면하게 배치될 수 있다.
이처럼, 본 실시예에서는 주광원으로서 도광판(200)의 외측 입광면(201)에 대응하여 위치하는 주LED(211)에 더하여 보조광원으로서 도광판(200)의 관통홀 입과면(202)에 대응하여 위치하는 보조LED(212)를 구비하게 된다.
이때, 보조LED(212)는 관통홀 내주면 중 후방 부분에 위치하도록 구성된다. 이와 관련하여, 관통홀 내주면은 주LED(211) 위치를 기준으로 하여(즉, 외측 입광면(201)의 위치를 기준으로 하여) 2 부분으로 구분될 수 있는데, 주LED(211) 방향(즉, 주LED(211)의 입광부 방향)으로서 관통홀(H1)의 전방에 위치하는 반원 부분과 주LED(211) 방향과 반대 방향(즉, 주LED(211)의 반입광부 방향)으로서 관통홀(H1)의 후방에 위치하는 나머지 반원 부분으로 구분될 수 있다. 이때 반입광부 방향의 반원 부분 중 적어도 일부가 보조LED(212)에 대한 입광면(202)에 해당되며, 이 입광면(202)을 따라 보조LED(212)가 배치되도록 구성된다.
이와 같이 보조LED(212)를 도광판 관통홀(H1) 내에서 주LED(211)의 반대 방향에 배치함에 따라, 관통홀(H1) 후방에는 보조광원인 보조LED(212)에 의한 광분포가 발생하게 된다. 따라서, 관통홀(H1) 후방에는 주광원인 주LED(211)에 의한 광분포가 부족하더라도 이는 보조광원인 보조LED(212)에 의해 보완될 수 있게 되어, 관통홀(H1) 후방에서의 암부 현상을 효과적으로 개선될 수 있게 된다.
더욱이, 보조LED(212)는 관통홀(H1) 내의 위치에 따라 광량(즉, 광속)이 상이하게 구성할 수 있는데, 이에 대해서는 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
다수의 보조LED(211)는 제1PCB(221)에 서로 이격하여 실장되고, 다수의 보조LED(212)는 제2PCB(222)에 서로 이격하여 실장될 수 있다. 여기서, 제1,2PCB(221,222)로는 연성의 PCB가 사용될 수 있다.
도광판(200)은 LED(210)로부터 입사된 광이 여러번의 전반사에 의해 도광판(200) 내를 진행하면서 도광판(200)의 넓은 영역으로 균일하게 퍼지도록 하여 액정패널(110)에 균일한 면 광을 제공할 수 있다.
반사판(125)은 도광판(200)의 후방에 위치하며, 도광판(200)의 배면을 통과한 광을 액정패널(110) 방향으로 반사시키는 작용을 하여 휘도를 향상시키게 된다.
도광판(200) 상에 위치하는 광학시트(121)는 예를 들어 확산시트와 집광시트를 포함할 수 있으며, 도광판(200)에서 상부로 출사된 광을 확산하고 집광하여 액정패널(110)에 고품위로 가공된 보다 균일한 면 광이 입사되도록 작용할 수 있다.
위와 같이 구성된 액정패널(110)과 백라이트유닛은 가이드패널(130)과 보텀커버(150)와 탑케이스(140)를 통해 모듈화될 수 있다.
보텀커버(150)는 백라이트유닛(120)의 후방을 보호하고 지지하게 된다. 보텀커버(150)는 백라이트유닛이 안착되는 판 형상의 기저부(151)와 기저부(151)의 외측 모서리에서 상방으로 수직하게 절곡된 외측부(152)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 기저부(151)와 외측부(152)에 의해 정의되는 내부의 수용 공간으로 백라이트유닛을 수용할 수 있다.
더욱이, 보텀커버(150)에는 액정표시장치(100)의 관통홀(H)에 대응하는 관통홀이 형성되며, 이 관통홀을 둘러싸는 내측부(153)가 구성될 수 있다.
한편, 제1PCB(221)는 보텀커버(150)의 외측부(152) 내면에 부착되도록 구성될 수 있고, 제2PCB(222)는 보텀커버(150)의 내측부(153) 내면에 부착되도록 구성될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
탑케이스(140)는 액정패널(110)의 외측 가장자리를 덮는 사각테 형상으로 구성될 수 있다.
가이드패널(130)은 백라이트유닛의 외측면을 둘러싸는 사각테 형상으로 구성될 수 있다. 가이드패널(130) 상에는 액정패널(110)의 가장자리가 안착될 수 있는데, 이때 액정패널(110)은 양면접착테이프와 같은 접착부재를 통해 가이드패널(130) 상면에 부착될 수 있다.
더욱이, 액정표시장치(100)의 관통홀(H)에 대응하여 보조가이드패널(131)이 구비될 수 있다. 이 보조 가이드패널(131)은 백라이트유닛의 관통홀 부분의 내측면을 둘러싸는 중공 형태로 구성될 수 있으며, 보조가이드패널(131) 상면에는 관통홀(H) 주변의 액정패널(110) 부분이 안착될 수 있다.
이하, 도 4를 함께 참조하여 본 실시예의 보조LED를 구비한 구조에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 도광판과 광원을 개략적으로 도시한 도면이다.
도광판(200)은 내부에 관통홀(H1)을 구비하게 되며, 도광판(200)의 일 외측면(201)은 주입광면(201)인 제1입광면(201)에 해당되고, 관통홀(H1)을 정의하는 도광판(200)의 내측면(즉, 내주면) 중 일부로서 주LED(211) 반대 방향에 위치하는 부분은 제2입광면(202)에 해당된다.
주광원으로 기능하는 다수의 주LED(211)는 제1입광면(201)을 따라 선형의 형태로 배치되다.
그리고, 보조광원으로 기능하는 다수의 보조LED(212)는 관통홀(H1)의 제2입광면(202)을 따라 원호의 형태로 배치된다.
이와 같은 배치 구조와 관련하여, 주LED(211)로부터 도광판(200)으로 입사된 광은 관통홀(H1)에 의해 관통홀(H1) 후방으로의 광 진행이 방해되어 관통홀(H1) 후방에는 전방에 비해 주LED(211)에 의한 광분포가 감소하게 되고, 이로 인해 관통홀(H1) 후방에는 암부가 발생할 수 있게 된다.
그런데, 본 실시예에서는 보조LED(212)를 관통홀(H1) 후방 측에 배치하게 됨으로써, 관통홀(H1) 후방의 도광판(200) 부분에는 보조광원인 보조LED(212)에 의한 광분포가 발생하게 된다.
이처럼, 보조광원인 보조LED(212)를 관통홀(H1)에 배치함에 관통홀(H1) 후방에서의 암부 현상을 효과적으로 개선될 수 있게 된다.
한편, 관통홀(H1) 후방 좌우측에서의 균일한 광분포를 위해, 보조LED(212)는 좌우 대칭되는 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 제1입광면(201)에 수직하며 관통홀(H1)의 중심을 지나는 선을 기준으로 하여 보조LED(212)는 좌우 양측이 대칭되도록 배치되는 것이 바람직하다.
더욱이, 본 실시예에서는 관통홀(H1)에 배치된 보조LED(212) 배치영역을 3개 영역인 제1,2,3영역(R1,R2,R3)으로 분할하고, 이 3개 영역들(R1,R2,R3) 중 양측 가장자리에 위치하는(즉, 최외측에 위치하는) 2개의 영역들인 제1,3영역(R1,R3)에 배치된 보조LED(212)의 광량이 다른 영역인 제2영역(R2)에 배치된 보조LED(212) 보다 작게 구성할 수 있다.
이와 같이 구성하게 되면, 관통홀(H1) 후방 양측에서 휘부가 발생하는 것을 개선할 수 있게 된다.
이와 관련하여, 양측에 위치하는 제1,3영역(R1,R3) 부근에는 주광원인 주LED(211)에서 출사된 광의 간섭이 발생하게 되므로, 제1,2,3영역(R1,R2,R3) 모두에서 보조LED(212)가 동일한 광량으로 동작하게 되면 제1,3영역(R1,R3) 부근에는 상대적으로 밝게 시인된다. 이에 따라, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1,3영역(R1,R3) 부근에는 휘부가 발생하게 된다.
반면에, 제1,3영역(R1,R3)의 보조LED(212) 광량을 제2영역(R2)에 비해 작게 하게 되면, 제1,3영역(R1,R3) 부근에서의 휘부 발생이 방지될 수 있게 된다. 이에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 내지 3 영역을 따라 균일한 광분포가 구현될 수 있게 된다.
한편, 위와 같이 제1,3영역(R1,R3)의 보조LED(212)의 광량을 감소시킴에 있어, 예를 들면, 제1,3영역(R1,R3)의 보조LED(212)에 공급되는 구동전류를 제2영역(R2)의 보조LED(212)에 공급되는 구동전류보다 작도록 조절할 수 있다. 다른 예로서, 제1,3영역(R1,R3)의 보조LED(212)로서 제2영역(R2)의 보조LED(212)에 비해 광출력량이 작은 특성(즉, 구동전류 대비 광량이 작은 특성)의 LED로 구성할 수 있다.
그리고, 제1,2,3영역(R1,R3)을 정의함에 있어, 예를 들면, 제1,2,3영역(R1,R2,R3)의 길이는 모두 균등하거나 제2영역(R2)이 제1,3영역(R1,R3) 각각에 비해 길게 구성할 수 있는데, 이에 한정되지는 않으며 LED 크기나 피치 등 여러 제반 조건을 고려하여 다양하게 변형될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 관통홀이 구비된 액정표시장치에 있어 관통홀 내 후방 측에 보조LED를 배치함으로써 관통홀 후방에서의 암부 현상을 효과적으로 개선할 수 있다.
더욱이, 관통홀 내에 보조LED 배치 영역을 3개 영역으로 분할하고, 이 3개 분할영역들 중 양측 2개의 영역들에 위치하는 보조LED의 광량이 중앙 영역에 위치하는 보조LED의 광량 보다 작게 할 수 있다. 이에 따라, 양측 영역 근방에서의 휘부 현상을 개선할 수 있게 된다.
따라서, 액정표시장치의 광분포를 균일하게 하여 화상 품질을 확보할 수 있게 된다.
<제2실시예>
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 도광판과 광원을 개략적으로 도시한 도면이다.
제2실시예의 액정표시장치는 관통홀의 입광부 구조에서 제1실시예와 차이가 있고 나머지 구성은 제1실시예와 실질적으로 동일 유사하며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1실시예의 액정표시장치와 동일 유사한 구성에 대한 설명을 생략할 수 있다.
도 7을 참조하여 본 실시예의 관통홀(H1) 입광부 구조를 살펴보면, 관통홀 후방 및 이 부분의 도광판(200) 입광부는 제1실시예의 원호 형상과는 다른 복합 형상을 갖게 된다.
이와 관련하여 예를 들면, 도광판(200)의 입광부는 중앙의 평탄부와, 평탄부 양측에서 관통홀(H1) 내부로 돌출된 형태를 갖는 돌출부로 구성될 수 있다. 이때, 평탄부의 평탄면(202a)과 양측 돌출부의 외측에 위치하는 경사면(202b)이 도광판(200)의 관통홀(H1) 부분의 실질적인 입광면(202)에 해당된다.
여기서, 평탄면(202a)은 실질적으로 주LED에 대한 외측 입광면(201)에 평행하며, 양측의 경사면(202b)은 평탄면을 기준으로 좌우 대칭되도록 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 관통홀 입광부 구조에 있어, 평탄부의 평탄면(202a)에 대면하도록 제1보조LED(212a)가 배치되고, 양측 돌출부의 외측 경사면(202b)에 각각 대면하도록 제2,3보조LED(212b,212c)가 배치된다. 즉, 제2,3보조LED(212b,212c)는 제1보조LED(212a)를 기준으로 좌우 대칭되도록 위치할 수 있다.
이때, 양측 돌출부의 경사면(202b)의 각도로서 주입광면(201)을 기준으로(즉, 평탄부의 평탄면(202a)에 평행한 직선을 기준으로) 한 경사각(θ)(즉, 중앙을 향해 기울어진 경사각)은 60도 이상 90도 이하(60≤θ≤90)로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 제2,3보조LED(212b,212c)는 60도 이상 90도 이하(60≤θ≤90)의 경사각을 갖도록 배치된다.
이 경사각(θ)과 관련하여 도 8 내지 10을 참조하여 살펴볼 수 있다. 도 8은 본 발명의 제2실시예의 비교예1로서 도광판 관통홀의 경사진 입사면의 경사각이 60도 미만인 경우에서의 광분포를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 제2실시예의 비교예2로서 도광판 관통홀의 경사진 입사면의 경사각이 90도 초과인 경우에서의 광분포를 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명의 제2실시예로서 도광판 관통홀의 경사진 입사면의 경사각이 60도 이상 90도 이하인 경우에서의 광분포를 도시한 도면이다.
도 8에서와 같이 경사각(θ)이 60도 미만인 비교예1의 경우에는, 관통홀 중앙의 후방 근처에서 휘부가 발생함을 확인할 수 있다.
그리고, 도 8에서와 같이 경사각(θ)이 90도 초과인 비교예2의 경우에는, 관통홀 후방에서 암부가 발생하게 됨을 확인할 수 있다.
반면에, 도 9에서와 같이 경사각(θ)이 60도 이상 90도 이하의 본 실시예의 경우에는, 관통홀 후방에는 휘부나 암부가 발생되지 않고 전체적으로 균일한 광분포가 구현됨을 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 관통홀 입광부 구조를 양측에 특정 각도 범위의 경사진 입광면이 위치하도록 구성하게 된다.
이에 따라, 관통홀에 구성되는 보조LED의 개수를 최소화(예를 들어, 3개)하면서 균일한 광분포를 구현할 수 있게 된다.
<제3실시예>
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 도광판과 광원을 개략적으로 도시한 도면이다.
제3실시예의 액정표시장치는, 관통홀 입광부 구조에서 제1실시예와 차이가 있고 나머지 구성은 제1실시예와 실질적으로 동일 유사하며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1실시예의 액정표시장치와 동일 유사한 구성에 대한 설명을 생략할 수 있다.
도 11을 참조하여 본 실시예의 관통홀 입광부 구조를 살펴보면, 도광판(200)의 관통홀(H1)은 제1실시예의 원형이 아닌 직각 사각형의 형상을 갖게 되며, 관통홀(H1)에서의 입광면(202)은 관통홀(H1) 후방의 도광판 내측면(202)이 입광면으로 구성된다. 여기서, 직각 사각형은 장방형의 정사각형이나 정방형의 직사각형을 모두 포함한다.
한편, 액정패널과 보텀커버와 보조가이드패널의 관통홀은 도광판의 관통홀(H1) 형상과 동일한 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 관통홀(H1)이 직각 사각형의 형상으로 형성됨에 따라, 보조LED(212)는 관통홀 입광면(202)인 내측면(202)의 길이 방향을 따라 선형으로 배열된다.
이처럼, 본 실시예의 관통홀 입광부 구조는, 주광원에 대한 입광부 구조와 마찬가지로 보조LED(212)가 선형 배열된 입광부 구조로 구성된다.
이와 같은 선형 배열 관통홀 입광부 구조는 관통홀(H1)의 크기가 매우 작은 경우로서 일예로 20mm 이하인 경우에 효과적으로 적용될 수 있다.
이와 관련하여, 원형의 핀 기구물의 크기(즉, 지름)가 매우 작아 대응되는 액정표시장치의 관통홀이 매우 작으면, 해당 관통홀에 배치되는 보조LED(212)가 장착되는 PCB를 원형으로 벤딩(bending)함에 있어 곡률이 매우 커 보조LED(212)에 크랙(crack)이 발생하거나 보조LED와 PCB 간의 접속부에 크랙이 발생하는 등의 불량이 유발된다.
또한, 관통홀(H1)이 매우 작은 경우에 이웃하는 보조LED 간의 사이각이 커지게 되어 핫스팟(hot spot)이 발생하는 광학거리가 매우 길어지게 되어 액정표시장치 전방에서 관통홀을 덮는 홀커버의 크기 또한 증가하게 된다.
이러한바, 본 실시예에서는 관통홀(H1)의 입광부 구조로서 원호 구조 대신에 선형 구조로 구현하게 되며, 이를 위해 관통홀(H1)의 형상을 직각 사각형으로 형성할 수 있다.
이와 관련하여 도 12를 참조할 수 있는데, 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따라 직사각형의 관통홀을 사용한 경우와, 종래의 광원이 구비되지 않은 원형의 관통홀을 사용한 경우의 광분포 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 광원이 구비되지 않은 원형의 관통홀을 구비한 종래의 경우에는, 후방에 휘도가 저하된 암부가 발생함을 확인할 수 있다.
반면에, 직사각형의 관통홀이 사용된 본 실시예의 경우에는 관통홀 후방의 암부 현상은 개선되어 전체적으로 균일한 광분포가 구현됨을 확인할 수 있다.
한편, 본 실시예에의 관통홀은 직각 사각형 외에, 도 13에 도시한 바와 같이 관통홀(H1) 후방이 전방에 비해 변의 길이가 짧은 사다리꼴 형상으로 구성할 수도 있다.
그리고, 관통홀(H1)을 양측 방향으로 길이가 긴 타원형이나 역사다리꼴 형상으로 구성하게 되면 관통홀(H1)의 후방에서 암부가 발생하는 문제가 있다. 이와 관련하여, 타원형이나 역사다리꼴 형상의 경우에 주LED(211)에서 출사된 광에 있어 해당 형상의 관통홀에 의해 양측 방향으로 진행되는 광량이 커지게 되고 상대적으로 관통홀 후방으로 진행되는 광량이 감소되어, 관통홀 후방에서 암부 현상이 발생하게 된다.
한편, 제3실시예의 선형의 입광부 구조는 관통홀이 20mm 이상인 경우에도 적용될 수 있다.
그리고, 제3실시예의 선형의 입광부 구조에 대해 앞선 제1실시예의 분할영역에 따른 광량 조절 구성을 적용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는, 관통홀이 구비된 액정표시장치에 있어 관통홀 내 후방 측에 보조LED를 배치함으로써 관통홀 후방에서의 암부 현상을 효과적으로 개선할 수 있다.
더욱이, 관통홀 내에 양측 2개의 영역들에 위치하는 보조LED의 광량이 중앙 영역에 위치하는 보조LED의 광량 보다 작게 할 수 있다. 이에 따라, 양측 영역 근방에서의 휘부 현상을 개선할 수 있게 된다.
또한, 관통홀 입광부 구조를 양측에 특정 각도 범위의 경사진 입광면이 위치하도록 구성할 수 있다. 이에 따라, 관통홀에 구성되는 보조LED의 개수를 최소화하면서 균일한 광분포를 구현할 수 있게 된다.
또한, 관통홀의 형상을 직각 사각형으로 형성하여 선형의 입광부 구조를 구성할 수 있다. 이에 따라, 관통홀의 크기가 매우 작은 경우에도 균일한 광분포를 효과적으로 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 액정표시장치의 광분포를 균일하게 하여 화상 품질을 확보할 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
100: 액정표시장치 110: 액정패널
112: 제1기판 114: 제2기판
120: 백라이트유닛 121: 광학시트
125: 반사판 130: 가이드패널
131: 보조가이드패널 140: 탑케이스
150: 보텀커버 151: 기저부
152: 외측부 153: 내측부
200: 도광판 201: 주입광면
202: 보조입광면 202a: 평탄면
202b: 경사면 210: LED
211: 주LED 212: 보조LED
212a,212b,212c: 제1,2,3보조LED
221,222: 제1,2PCB
H: 액정표시장치의 관통홀
H1: 도광판의 관통홀
H2: 액정패널의 관통홀
R1,R2,R3: 제1,2,3영역

Claims (9)

  1. 내부에 제2관통홀이 구비된 액정패널과;
    상기 액정패널 하부에 위치하며, 상기 제2관통홀에 대응하며 원형의 제1관통홀이 구비된 도광판과;
    상기 도광판의 일 외측면을 따라 배치된 다수의 주LED와;
    상기 제1관통홀 내에, 상기 주LED 방향과 반대 방향에 배치되는 다수의 보조LED를 포함하고,
    상기 다수의 보조LED의 배치 영역은 제1,2,3영역으로 분할되고, 양측의 상기 제1,3영역의 보조LED는 중앙의 상기 제2영역의 보조LED에 비해 광량이 작은
    액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 보조LED는, 상기 일 외측면에 수직하며 상기 제1관통홀의 중심을 지나는 선을 기준으로 좌우 대칭되도록 배치되는
    액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 외측면을 둘러싸는 가이드패널과;
    상기 도광판의 제1관통홀 주변의 내측면을 둘러싸며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보조가이드패널과;
    상기 도광판 하부에 위치하며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보텀커버
    를 더 포함하는 액정표시장치.
  4. 내부에 제2관통홀이 구비된 액정패널과;
    상기 액정패널 하부에 위치하며, 상기 제2관통홀에 대응하는 제1관통홀이 구비된 도광판과;
    상기 도광판의 일 외측면을 따라 배치된 다수의 주LED와;
    상기 제1관통홀 내에, 상기 주LED 방향과 반대 방향에 배치되는 제1,2,3보조LED를 포함하고,
    상기 도광판은 평탄부와, 상기 평탄부 양측에서 상기 제1관통홀 내부로 돌출된 제1,2돌출부를 포함하고,
    상기 제1보조LED에 대면하는 상기 평탄부의 평탄면은 상기 도광판의 일 외측면과 평행하고,
    상기 제2보조LED는 상기 제1돌출부의 외측 경사면에 대면하고, 상기 제1돌출부의 외측 경사면은 상기 평탄면과 60도 이상 90 이하의 각도를 이루도록 경사지며,
    상기 제3보조LED는 상기 제2돌출부의 외측 경사면에 대면하고, 상기 제2돌출부의 외측 경사면은 상기 평탄면과 60도 이상 90 이하의 각도를 이루도록 경사진
    액정표시장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 도광판의 외측면을 둘러싸는 가이드패널과;
    상기 도광판의 제1관통홀 주변의 내측면을 둘러싸며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보조가이드패널과;
    상기 도광판 하부에 위치하며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보텀커버
    를 더 포함하는 액정표시장치.
  7. 내부에 제2관통홀이 구비된 액정패널과;
    액정패널 하부에 위치하며, 상기 제2관통홀에 대응하며 직각 사각형이나 사다리꼴 형상의 제1관통홀이 구비된 도광판과;
    상기 도광판의 일 외측면을 따라 배치된 다수의 주LED와;
    상기 제1관통홀 내에, 상기 주LED 방향과 반대 방향에 위치하는 상기 제1관통홀의 일변을 따라 배치되는 다수의 보조LED를 포함하는
    액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 보조LED의 배치 영역은 제1,2,3영역으로 분할되고, 양측의 상기 제1,3영역의 보조LED는 중앙의 상기 제2영역의 보조LED에 비해 광량이 작은
    액정표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 도광판의 외측면을 둘러싸는 가이드패널과;
    상기 도광판의 제1관통홀 주변의 내측면을 둘러싸며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보조가이드패널과;
    상기 도광판 하부에 위치하며, 상기 제1관통홀에 대응되는 관통홀을 구비한 보텀커버
    를 더 포함하는 액정표시장치.
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