KR20030084302A - 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치가 개시되어 있다. 도광판의 일측으로부터는 외부에서 생성된 외부광을 공급받고, 도광판의 타측으로부터는 내부에서 전기 에너지를 소모하여 생성된 내부광을 공급받아 액정표시패널 어셈블리로 공급하여 액정표시장치를 디스플레이 하는데 필요한 소비전력을 크게 감소시킴은 물론 액정표시장치에서 중요한 요소인 휘도를 보다 향상시킨다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치{BACK LIGHT ASSEMBLY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 전기적인 에너지를 소모하지 않고 외부로부터 얻어진 외부광 및 전기적인 에너지를 소모하여 얻어진 인공광을 복합적으로 이용하여 낮은 소비전력으로 고휘도 디스플레이를 구현한 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD)는 전계에 따라서 광투과도가 변경되는 액정(Liquid Crystal, LC)을 이용하여 문자, 정지 화상, 동영상 등, 정보를 디스플레이 하는 표시장치로 정의할 수 있다.
이와 같이 정의된 액정표시장치는 디스플레이를 수행하기 위해서 반드시 광을 필요로 한다. 이때, 액정표시장치에서 사용되는 광은 태양 또는 조명등에 의하여 얻어지거나, 전기 에너지를 소모하여 얻어진다.
이와 같은 액정표시장치는 원하는 광을 얻는 방식에 따라서 완전히 다른 구조를 갖게 된다.
예를 들면, 액정표시장치의 한 종류인 반사형 액정표시장치는 태양 또는 조명등에서 발생한 외부광을 이용하여 영상을 디스플레이 한다. 따라서, 반사형 액정표시장치는 외부광을 반사시켜 액정에 공급하는 반사 전극을 필수 구성 요소로 갖는다. 물론, 이 반사 전극은 광반사율이 뛰어나면서 도전성인 금속이 주로 사용된다.
이와 같은 반사형 액정표시장치는 외부광을 이용하기 때문에 액정을 제어하기 위한 전력만을 필요로 하여 소비전력이 매우 낮은 장점을 갖는다. 반면, 반사형 액정표시장치는 외부광의 광량이 부족하거나 외부광이 없는 곳에서는 디스플레이가 어렵거나 불가능한 단점도 함께 갖는다.
액정표시장치의 다른 종류인 투과형 액정표시장치의 경우, 전기 에너지를 소모하여 생성된 인공광을 사용하여 디스플레이를 수행한다. 따라서, 투과형 액정표시장치는 광이 투과되며 도전성인 투명 전극을 필수 구성 요소로 갖는다. 이 투명 전극은 광투과율이 뛰어난, 인듐 주석 산화막(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 인듐 아연 산화막(Indium Zinc Oxide, IZO) 등이 주로 사용된다.
이와 같은 투과형 액정표시장치는 전기 에너지를 소모하여 얻어진 인공광을 사용하기 때문에 외부광에 상관없이 어느 곳에서나 디스플레이가 가능한 장점을 갖는다. 반면, 투과형 액정표시장치는 구조상 외부광을 이용할 수 없기 때문에 광량이 풍부한 곳에서도 인공광을 이용하여 디스플레이를 수행해야 함으로 반사형 액정표시장치에 비하여 소비전력이 매우 높은 단점도 함께 갖는다.
최근 개발된 바 있는 반사-투과형 액정표시장치는 이와 같은 투과형 액정표시장치의 단점 및 반사형 액정표시장치의 단점을 극복한 표시장치이다.
이와 같은 반사-투과형 액정표시장치는 투과형 액정표시장치의 구성요소인 투명 전극 및 투명 전극의 상면에 형성 및 투명 전극이 노출되도록 개구창이 형성된 반사 전극을 필수 구성 요소로 갖는다.
이와 같은, 반사-투과형 액정표시장치는 외부광의 광량이 풍부한 곳에서는 반사형 액정표시장치처럼 외부광을 이용하여 디스플레이를 수행하고, 외부광의 광량이 부족한 곳에서는 투과형 액정표시장치처럼 전기적 에너지를 소모하여 생성된 인공광을 이용하여 디스플레이를 수행한다.
그러나, 이와 같은 반사-투과형 액정표시장치는 반사형 액정표시장치에 비하여 디스플레이 휘도가 낮으며, 투과형 액정표시장치에 비해서도 디스플레이 휘도가 낮은 문제점을 갖는다. 즉, 반사-투과형 액정표시장치는 외부광의 유무에 상관없이 디스플레이를 할 수 있지만 광의 이용 효율이 낮아 휘도가 낮은 문제점을 갖는다.
이와 같은 이유로 최근에는 외부광 유무에 상관없이 저소비전력으로 디스플레이를 수행하는 장점을 갖음은 물론 고휘도 디스플레이를 수행하는 액정표시장치의 필요성이 점차 증가되고 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 고휘도, 고품질 디스플레이가 가능한 액정표시장치의 필요성을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 저소비전력 및 고휘도 디스플레이 특성을 모두 만족시키는 백라이트 어셈블리를 제공함에 있다.
본 발명의 제 2 목적은 투과형 액정표시패널에 전기적 에너지를 소모하여 발생된 인공광 및 외부에서 공급된 외부광을 동시에 공급하여 디스플레이를 수행함으로써 저소비전력으로 고휘도 디스플레이를 수행할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 있다.
도 1a은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 1b는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다.
도 1c는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 도광판의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 구성 요소인 도광판의 다른 실시예를 도시한 Ⅴ-Ⅴ 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 액정표시패널 어셈블리의 단면도이다.
도 9는 도 7을 조립한 상태에서 Ⅸ-Ⅸ를 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 11은 도 10의 A 확대도이다.
도 12는 도 10을 조립한 상태에서 절단한 단면도이다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위한 백라이트 어셈블리는 외부광이 입사되는 제 1 측면, 인공광이 입사되는 제 2 측면, 제 1 측면 및 제 2 측면을 연결하는 적어도 1 개의 제 3 측면, 외부광 및 인공광이 반사되는 광 반사면 및 광 반사면과 대향하는 광출사면을 포함하는 도광판, 제 2 측면 및 제 3 측면을 감싸 고정하며, 제 2 측면으로 인공광을 공급하기 위한 제 1 수납용기 측벽들을 포함하는 제 1 수납용기 및 바닥면, 바닥면으로부터 제 1 수납용기 측벽들을 감싸도록 연장된 제 2 수납용기 측벽들, 제 1 측면에 대하여 경사지고 제 2 수납용기 측벽들의 단부에 연결되도록 하기 위해 바닥면으로부터 연장되어 제 1 측면으로 외부광이 공급하는 채광 측벽을 갖는 제 2 수납용기를 포함한다.
또한, 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위한 백라이트 어셈블리는 제 1 방향으로 입사된 외부광이 제 2 방향으로 반사되도록 하기 위해 광 반사측면을 갖는 외부광 채광 몸체, 제 3 방향으로 인공광을 입사 받기 위한 인공광 입사면, 외부광 및 인공광을 제 4 방향으로 반사하기 위한 광 반사면, 인공광 입사면과 인접한 적어도 1 개의 측면, 제 4 방향을 갖는 인공광 및 외부광이 출사되도록 하기 위한 광 출사면을 포함하는 도광판 인공광 입사면 및 측면을 감싸는 프레임 형상으로, 인공광 입사면과 인접한 곳으로부터 인공광 입사면으로 인공광을 공급하는 제 1 수납용기 측벽들을 포함하는 제 1 수납용기, 바닥면, 바닥면으로부터 제 1 수납용기 측벽들을 감싸도록 연장된 제 2 수납용기 측벽들, 외부광 채광 몸체의 경사측면과 밀착되도록 바닥면에 대하여 경사지도록 연장되고 제 2 수납용기 측벽들에 연결된 채광 측벽을 포함하는 제 2 수납용기 및 경사측면과 채광 측벽 사이 및 바닥면 전체 면적에 걸쳐 설치된 광 반사 수단을 포함한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위한 액정표시장치는 (a) 외부광이 입사되는 제 1 측면, 인공광이 입사되는 제 2 측면, 제 1 측면 및 제 2 측면을 연결하는 적어도 1 개의 제 3 측면, 외부광 및 인공광이 반사되는 광 반사면 및 광 반사면과 대향하는 광출사면을 포함하는 도광판, 제 2 측면 및 제 3 측면을 감싸 고정하며, 제 2 측면으로 인공광을 공급하기 위한 제 1 수납용기 측벽들을 포함하는 제 1 수납용기 및 (c) 바닥면, 바닥면으로부터 제 1 수납용기 측벽들을 감싸도록 연장된 제 2 수납용기 측벽들, 제 1 측면에 대하여 경사지고 제 2 수납용기 측벽들의 단부에 연결되도록 하기 위해 바닥면으로부터 연장되어 제 1 측면으로 외부광이 공급하는 채광 측벽을 갖는 제 2 수납용기를 포함하는 백라이트 어셈블리, 제 1 수납용기를 매개로 광 반사면의 상면에 설치되어 외부광 및 인공광을 정보가 포함된 이미지광으로 변경시키는 액정표시패널 어셈블리 및 액정표시패널 어셈블리를 고정하기 위하여, 제 2 수납용기의 제 2 수납용기 측벽들 및 채광 측벽에 결합되며, 액정표시패널 어셈블리의 유효 디스플레이 영역이 개구되도록 개구부를 갖고 채광 측벽에 대향하는 곳에 외부광 도입창이 형성된 샤시를 포함한다.
본 발명은 외부에서 생성된 외부광 및 내부에서 전기 에너지를 소모하여 생성된 인공광을 복합적으로 이용하여 디스플레이를 수행하여 저소비전력으로 고휘도디스플레이를 가능케 한다.
이하, 본 발명의 일실시예에 의한 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치의 보다 구체적인 구성, 구성에 따른 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
실시예 1
첨부된 도 1a에는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(900)가 도시되어 있다.
도 1a를 참조하면, 백라이트 어셈블리(900)는 다시 도광판(100), 도광판(100)이 수납되며 인공광을 발생시키는 램프가 수납되는 공간을 제공하는 제 1 수납용기(300), 제 1 수납용기(300)를 수납하며 도광판(100)으로 외부광이 가이드 되도록 하는 제 2 수납용기(400)로 구성된다.
구체적으로, 본 발명의 일실시예에 의한 도광판(100)은 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 따라서, 도광판(100)은 4 개의 측면, 광출사면 및 광 반사면으로 구성된다.
이하, 4 개의 측면에 도면부호 110, 120, 130, 140을 부여하기로 한다. 부여된 도면부호 중 110을 제 1 측면이라 정의하기로 하며, 도면부호 120을 제 2 측면이라 정의하기로 하며, 도면부호 130 및 140을 제 3 측면이라 정의하기로 한다. 도 1 b에 도시된 도면부호 150은 도광판(100)의 광 반사면이고, 도면부호 160은 도광판(100)의 광출사면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 제 1측면(110)과 제 2 측면(120)이 마주보는 관계를 갖으며, 제 1 측면(110)과 제 2 측면(120)은 제 3 측면(130,140)에 의하여 상호 연결된다.
이와 같이 정의된 도광판(100) 중 제 1 측면(110)으로는 외부에서 생성된 광인 "외부광"이 입사되며, 제 2 측면(120)으로는 전기에너지를 소모하여 생성된 광으로 정의된 광인 "인공광"이 각각 서로 다른 경로로 입사된다.
즉, 제 1 측면(110)을 통하여 공급된 외부광 및 제 2 측면(120)을 통하여 공급된 인공광은 도 1b에 도시된 광 반사면(150)에서 반사된 후, 광출사면(160)으로 향하게 된다.
한편, 도 1a에 도시된 바와 같이 도광판(100) 중 상호 마주보는 2 개의 제 3 측면(130,140)의 일부는 돌출 되어 도광판 걸림돌기(135,145)를 형성한다. 이 도광판 걸림돌기(135,145)는 일실시예로 한 쌍이 상호 이격되도록 형성된다. 이 도광판 걸림돌기(135,145)는 상세하게 후술될 제 1 수납용기(300)와 결합된다.
이와 같은 기능 및 구조를 갖는 도광판(100)의 제 1 측면(100)으로 외부광을 공급, 제 2 측면(120)으로 인공광을 공급 및 도광판(100)을 지정된 위치에 고정하기 위해서 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 제 1 수납용기(300)가 사용된다.
도 1a를 참조하면, 제 1 수납용기(300)는 도광판(100)의 제 1 측면(110)과 마주보는 곳은 개구되고, 제 2 측면(120) 및 제 3 측면(130,140)은 감싸는 형상을 갖는다. 이하, 제 2 측면(120) 및 제 3 측면(130,140)을 감싸는 제 1 수납용기 측벽(350) 및 수납홈(352b,356b)을 포함한다.
보다 구체적으로, 제 1 수납용기 측벽(350) 중 도광판(100)의 제 2측면(120)을 감싸는 측벽에 도면부호 354를 부여하며, 도광판(100)의 제 3 측면(130,140)을 감싸는 측벽에 도면부호 352, 356을 부여하기로 한다. 미설명 도면부호 358은 측면(352)의 단턱(352c) 상면 및 측면(356)의 단턱(356c) 상면을 연결하는 연결 바(bar)로 상세하게 후술될 액정표시패널의 위치가 변경되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 이때, 연결 바는 도광판(100)의 제 1 측면(110)의 상부에 위치함으로 제 1 측면(110)으로 광이 입사되는데 영향을 미치지 않는다.
이와 같은 형상을 갖는 제 1 수납용기 측벽(350) 중 제 2 측면(120)을 감싸는 측면(354)에는 도 1c에 도시된 바와 같이 램프(340)가 수납된다. 이때, 램프(340)는 점광원인 발광 다이오드 또는 선광원인 냉음극선관 방식 램프 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 이때, 도광판(100)의 제 2 측벽(120)과 대향하는 측면(354)에는 램프(340)를 수납하기 위하여 램프 수납홈(354a)이 더 형성된다.
한편, 다시 도 1a를 참조하면, 도광판(100)의 제 3 측벽(130,140)에 형성된 도광판 걸림돌기(135,145)들에 대응하는 제 1 수납용기 측벽(350)에는 수납홈(352b,356b)이 형성된다.
이와 같은 구성을 갖는 제 1 수납용기(300)는 다시 제 2 수납용기(400)에 수납된다. 제 2 수납용기(400)는 도광판(100) 및 램프(340)가 수납된 제 1 수납용기(300)를 고정함과 동시에 보다 많은 외부광이 도광판(100)으로 입사할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
보다 구체적으로, 첨부된 도 1a를 참조하면, 제 2 수납용기(400)는 바람직한 일실시예로 두께가 얇은 금속 재질로 이루어지며, 바닥면(450), 제 2 수납용기 측벽(420,430,440) 및 채광 측벽(410)으로 구성된다.
보다 구체적으로, 바닥면(450)은 4 개의 에지(452,454,456,458)를 갖는 사각 플레이트 형상을 갖으며, 도광판(100)이 수납된 제 1 수납용기(300)가 안착되기에 적합한 평면적을 갖는다.
바닥면(450) 중 도광판(100)의 제 1 측면(110)에 근접한 에지(452)를 제외한 나머지 3 개의 에지(454,456,458)로부터는 제 2 수납용기 측벽(420,430,440)이 제 1 수납용기 측벽(350)과 평행하게 제 1 수납용기 측벽(350)의 높이만큼 연장된다.
이에 따라 제 2 수납용기 측벽(420,430,440)은 도광판(100)의 제 1 측면(110)과 마주보는 부분을 제외한 나머지 제 1 수납용기 측벽(350)을 감싸는 형상을 갖는다.
이때, 제 2 수납용기(400)중 도광판(100)의 제 1 측면(110)과 마주보는 부분에 제 2 수납용기 측벽을 형성하지 않는 것은 외부광이 도광판(100)의 제 1 측면(110)으로 공급될 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 제 2 수납용기(400)의 바닥면(450)에 형성된 4 개의 에지(452,454,456,458) 중 제 2 수납용기 측벽(420,430,440)이 형성되지 않은 나머지 에지(452)로부터는 도광판(100)의 제 1 측면(110)과 마주보되, 제 1 측면(110)에 대하여 경사진 채광 측벽(410)이 형성된다.
이때, 채광 측벽(410)과 도광판(100)의 제 1 측면(110)의 사이각은 매우 중요하다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 채광 측벽(410) 및 제 1 측면(110)의 사이각 α는 0°보다 크고 90°보다는 작도록 설정된다.
이때, 채광 측벽(410)과 제 1 측면(110)의 사이각 α가 0°에 가까워질수록 제 2 수납용기(400)의 부피는 감소되고, 이에 따라 백라이트 어셈블리(900)의 전체 면적도 함께 감소되는 장점을 갖는다.
그러나, 채광 측벽(410)과 제 1 측면(110)의 사이각 α가 0°에 가까워질수록 채광 측벽(410)으로부터 도광판(100)의 제 1 측면(110)으로 인가되는 광량은 감소될 수밖에 없다.
이와 반대로, 도 2에 도시된 바와 같이 채광 측벽(410)과 제 1 측면(110)의 사이각 α가 90°에 가까워질수록 제 2 수납용기(400)의 부피가 증가되어 백라이트 어셈블리(900)의 전체 면적도 함께 증가되는 문제점을 갖는다.
그러나, 채광 측벽(410)과 제 1 측면(110)의 사이각이 90°에 가까워질수록 채광 측벽(410)으로부터 도광판(100)의 제 1 측면(110)으로 인가되는 광량은 증가된다.
이와 같은 이유로 채광 측벽(410)과 제 1 측면(110)이 이루는 사이각 α는 백라이트 어셈블리(900)의 전체 평면적은 최소화시키고, 외부광의 유입량을 최대화하기에 적합한 각도를 갖도록 해야 한다. 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 채광 측벽(410)과 도광판(100)의 제 1 측면(110)이 이루는 사이각 α를 45°로 설정하였다.
이처럼 채광 측벽(410)이 제 1 측면(110)에 대하여 사이각 α를 가질 경우, 외력이 채광 측벽(410)에 가해졌을 때, 채광 측벽(410)의 변형이 발생될 수 있음으로 이를 방지하기 위해서 앞서 설명한 제 1 수납용기(300)의 제 1 수납용기측벽(350)의 제 1 단부(352a) 및 제 2 단부(356a)는 채광 측벽(410)에 밀착되는 구조를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이를 구현하기 위해서 제 1 단부(352a) 및 제 2 단부(256a)는 채광 측벽(410)의 경사에 대하여 평행한 역경사를 갖는다.
예를 들면, 도 2에 도시된 좌표계의 0°를 기준으로 채광 측벽(410)이 145°의 경사각을 가질 경우, 제 1 단부(352a) 및 제 2 단부(356a)는 0°에 대하여 315°의 기울기를 갖는다.
한편, 채광 측벽(410)에는 외부광이 보다 효율적으로 도광판(100)의 제 1 측면(110)으로 입사되도록 외부광 반사 부재(415)가 더 설치된다. 이 외부광 반사 부재(415)는 제 1 측면(110)과 마주보는 채광 측벽(410)의 내측면에 부착되며, 일실시예로 광반사율이 높은 광 반사시트이다.
실시예 2
이와 같은 도광판(100), 램프(340)를 갖는 제 1 수납용기(300) 및 제 2 수납용기(400)로 구성된 백라이트 어셈블리(900)는 외부광 및 인공광을 함께 액정표시패널로 공급하여 디스플레이를 수행할 수 있다.
그러나, 보다 양질의 디스플레이를 위해서 백라이트 어셈블리(900)는 도 3에 도시된 바와 같이 도광판(100)의 상면에 광학 시트류(200) 및 반사판(500)이 더 사용될 수 있다.
이 광학 시트류(200)는 일실시예로 확산 시트(240) 및 프리즘 시트(250)로 구성된다. 확산 시트(240)는 도광판(100)의 광출사면(160)에 인접한 곳에 설치되며, 광출사면(160)에서 출사된 광이 보다 균일한 휘도를 갖도록 한다. 프리즘시트(250)는 확산 시트(240)의 상부에 형성되어 확산 시트(240)를 통과한 광의 방향성을 보정 및 시야각을 조절하는 역할을 수행한다.
한편, 반사판(500)은 도광판(100)의 광 반사면(150)에 인접한 곳에 설치되며, 도광판(150)으로부터 누설된 광을 반사시켜 다시 도광판(100)으로 입사되도록 하는 역할을 수행한다.
이와 같은 확산 시트(240),프리즘 시트(250) 및 반사판(500)은 모두 앞서 설명한 제 1 수납용기(300)에 형성된 수납홈(352b,356b)에 도광판(100)과 함께 수납된다.
이를 위해서, 확산 시트(240) 및 프리즘 시트(250)로 이루어진 광학 시트류(200) 중 수납홈(352b,356b)의 위치에 대응하는 위치에는 광학 시트류 걸림돌기(242,252)가 형성되고, 반사판(500) 중 수납홈(352b,356b)의 위치에 대응하는 위치에는 반사판 걸림돌기(512)가 형성된다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 의한 백라이트 어셈블리(900)는 외부로부터 제 2 수납용기(400)의 채광 측면(410) 및 도광판(100)의 제 1 측면(110)을 통하여 외부광을 공급받아 광 반사면(150)으로 출사한다. 또한, 백라이트 어셈블리(900)는 제 1 수납용기(300)에 설치된 램프(340)에서 발생한 인공광을 도광판(100)의 제 2 측면(120)을 통하여 입사 받아 광 반사면(150)에서 반사시켜 광출사면(160)으로 출사할 수 있다.
실시예 3
한편, 이와 다른 실시예로 첨부된 도 4 또는 도 5에는 도 1에 도시된도광판(100)의 형상을 변경하여 보다 우수한 채광 특성을 갖는 백라이트 어셈블리가 설명되고 있다.
백라이트 어셈블리가 보다 우수한 광학 특성을 갖도록 하기 위해서, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 도광판(150)의 제 1 측면(152)에는 외부광 채광 몸체(160)가 더 설치된다.
외부광 채광 몸체(160)는 다시 제 1 광 반사면(162), 제 2 광 반사면(164) 및 채광면(165)으로 구성된다.
제 1 광 반사면(162)은 앞서 설명된 도광판(150)의 광출사면(154)과 제 1 측면(152)이 만나는 모서리(152a)로부터 제 1 측면(152)과 평행하도록 광출사면(154)의 상부로 연장된다. 제 2 광 반사면(164)은 도광판(150)의 광 반사면(153)과 제 1 측면(152)이 만나는 모서리(153a)로부터 앞서 설명한 채광 측벽(410)과 평행한 경사각도를 갖도록 연장된다. 채광면(165)은 제 1 광 반사면(162) 및 제 2 광 반사면(163)을 연결하며, 외부광이 유입되도록 하는 역할을 한다.
이때, 제 1 광 반사면(162) 및 제 2 광 반사면(163)은 매우 중요하다. 이 제 1 광 반사면(162)은 외부광 중 제 2 광 반사면(164)으로 유입되지 못하는 방향을 갖는 외부광을 제 2 광 반사면(164)으로 반사시켜 도광판(150)의 제 1 측면(152)으로 입사되도록 하여 보다 많은 외부광이 도광판(150)으로 입사될 수 있도록 한다.
한편, 이와 같은 구성을 갖는 외부광 채광 몸체(160)중 제 1 광 반사면(162)에는 제 1 광 반사면(162)에서 반사되지 못하고 누설되는 외부광을 최소화하기 위하여 제 1 광 반사 시트(162a)를 더 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 외부광 채광 몸체(160)중 제 2 광 반사면(164)에는 제 2 광 반사면(164)에서 반사되지 못하고 누설되는 외부광을 최소화하기 위하여 제 2 광 반사 시트(163a)를 더 설치하는 것이 바람직하다.
실시예 4
한편, 첨부된 도 6에는 앞서 설명한 백라이트 어셈블리(900)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다.
첨부된 도 6을 참조하면, 앞서 백라이트 어셈블리(900)의 제 2 수납용기(400)의 채광 측벽(410)의 내측 및 바닥면(450)에는 전면적에 걸쳐 하나의 광 반사 시트(480)가 전면적에 걸쳐 설치된다. 이처럼 채광 측벽(410) 및 바닥면(450)에 걸쳐 광 반사 시트(480)를 설치할 경우, 앞서 설명한 백라이트 어셈블리(900)를 조립하는데 필요한 조립 공정수를 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 별도로 반사판을 사용하지 않음으로써 조립 부품수를 감소시킬 수 있으며, 백라이트 어셈블리(900)의 전체 두께도 감소시킬 수 있는 다양한 장점을 함께 갖는다.
실시예 5
이하, 이와 같은 구성을 갖는 백라이트 어셈블리를 이용한 액정표시장치의 실시예를 첨부된 도 7 내지 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 7은 액정표시장치의 분해 사시도이다. 도 7을 참조하면, 액정표시장치(1000)는 다시 앞서 상세하게 설명한 백라이트 어셈블리(900), 백라이트 어셈블리(900)에 수납된 액정표시패널 어셈블리(950) 및 백라이트 어셈블리(900)와 액정표시패널 어셈블리(950)를 결합시키는 샤시(960) 및 하부 케이스(970)로 구성된다.
이때, 액정표시패널 어셈블리(950)는 반사형 액정표시패널 어셈블리, 투과형 액정표시패널 어셈블리 및 반사-투과형 액정표시패널 어셈블리를 모두 사용할 수 있다. 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 투과형 액정표시패널 어셈블리를 설명하기로 한다.
첨부된 도 8은 액정표시패널 어셈블리의 내부 구조를 도시한 단면도이다. 도 8을 참조하면, 투과형 액정표시패널 어셈블리(950)는 다시 TFT 기판(951), 액정(952) 및 컬러필터기판(953)으로 구성된다.
TFT 기판(951)은 다시 투명한 기판, 예를 들면, 유리 기판 상에 복수개가 매트릭스 형상으로 배열된 박막 트랜지스터(951a), 박막 트랜지스터(951a)로부터 전원을 공급받는 화소 전극(951b) 및 제 1 배향막(951c)으로 구성된다.
컬러필터기판(953)은 TFT 기판(951)과 마주보도록 설치되며, 다시 투명한 기판, 예를 들면, 유리 기판 상에 화소 전극(951b)과 마주보도록 형성된 컬러필터(953a), 컬러필터(953a)가 덮이도록 유리 기판의 전면적에 걸쳐 형성된 공통 전극(953b) 및 제 2 배향막(953c)으로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 TFT 기판(951)과 컬러필터기판(953)은 스페이서(미도시) 및 실런트(미도시) 등에 의하여 셀 갭이 유지된 상태에서 사이에 액정(952)이 주입된다.
이와 같은 구성을 갖는 액정표시패널 어셈블리(950)는 도 7에 도시된 바와같이 앞서 설명한 백라이트 어셈블리(900)의 제 1 수납용기(300)의 수납홈(352b,356b)에 반사판(500), 도광판(100), 광학 시트류(200)가 설치된 상태에서 제 1 수납용기(300)의 단턱(352c,356c)의 상면에 수납된다.
제 1 수납용기(300)에 수납된 액정표시패널 어셈블리(950)는 제 1 수납용기(300)에 의하여 좌우 방향으로는 충분히 고정이 가능하지만 상하 방향으로는 고정되지 않은 상태이기 때문에 액정표시패널 어셈블리(950)는 도 7에 도시된 샤시(960)에 의하여 상하 방향 움직임이 제한된다.
보다 구체적으로 샤시(960)는 액정표시패널 어셈블리(950)의 상하 방향 움직임을 제한, 특히 깨지기 쉬운 액정표시패널 어셈블리(950)의 모서리 부분을 보호 및 정전기를 제전하기 위한 목적 등으로 사용된다. 본 발명에서는 일실시예로 샤시(960)는 외부광을 도광판(100)으로 유입되도록 하는 역할까지도 겸한다.
이와 같이 다양한 목적으로 사용되는 샤시(960)는 다시 액정표시패널 어셈블리(950)의 유효 디스플레이 면적이 개구되도록 사각 프레임 형상을 갖는 제 1 면(961), 제 1 면(961)의 바깥쪽 에지로부터 꺾어지도록 연장된 제 2 면(962)을 갖는다.
이때, 제 2 면(962)은 제 2 수납용기(400)의 제 2 수납용기 측벽(420,430,440)의 외측에 결합된다. 이때, 제 2 수납용기 측벽(420,430,440)과 샤시(960)의 제 2 면(962)은 후크 결합 등의 방법에 의하여 결합된다.
도 9는 도 7의 액정표시장치를 조립한 상태에서 Ⅸ-Ⅸ의 단면도이다. 도 9를 참조하면, 제 1 면(961)에는 앞서 설명된 백라이트 어셈블리(900)의 제 2수납용기(400)의 채광 측벽(410)으로 외부광이 인가되도록 개구된 외부광 도입창(961a)이 형성된다.
이 외부광 도입창(961a)은 외부광이 채광 측벽(410) 및 도광판(100)의 제 1 측면(110)으로 인가되도록 하는 역할을 수행한다.
그러나, 이와 같은 외부광 도입창(961a)은 외부로부터 이물질이 액정표시장치 내부로 유입되도록 하는 통로 역할을 할 수도 있다. 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 외부광 도입창(961a)에 광투과율이 뛰어난 이물질 유입 방지 시트(963)를 부착하는 방법이 사용된다. 이와 같이 외부광 도입창(961a)을 사용하는 방법은 도 1a 또는 도 6에서 설명된 실시예에서 특히 적합하다.
실시예 6
한편, 첨부된 도 10에 도시된 실시예에서는 외부광 차단 몸체(160)의 형상을 변경하여 이물질이 액정표시장치의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이를 구현하기 위해서 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 외부광 채광 몸체(160)의 채광면(165) 중 일부분을 돌출 시켜 형성된 밀봉 돌기(166)를 외부광 도입창(961a)에 꼭맞게 결합시켜 외부 이물질이 액정표시장치(1000) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 외부광 및 내부에서 발생한 인공광을 모두 액정표시패널 어셈블리에 공급하여 액정표시장치에서의 휘도를 보다 향상시킬 수 있으며, 이 과정에서 조립 공정수 및 조립 부품들을 절감하는 등 다양한효과를 갖는다.
본 발명에서는 바람직한 실시예들에 의하여 백라이트 어셈블리로부터 인공광 및 외부광을 공급받는 액정표시패널 어셈블리를 투과형 액정표시패널 어셈블리로 설명하였지만, 이 외에도 반사-투과형 액정표시패널 어셈블리를 사용하여도 무방하다.
특히, 반사형 액정표시장치의 경우, 외부광 및 내부광이 도입되는 도광판을 반사형 액정표시패널 어셈블리의 상부에 위치시킴으로써 본 발명이 구현하고자 하는 목적 및 효과를 충분히 발생시킬 수 있다.
이를 감안하였을 때, 앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 몇 가지의 실시예들을 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (21)

  1. 외부광이 입사되는 제 1 측면, 인공광이 입사되는 제 2 측면, 상기 제 1 측면 및 제 2 측면을 연결하는 적어도 1 개의 제 3 측면, 상기 외부광 및 상기 인공광이 반사되는 광 반사면 및 상기 광 반사면과 대향하는 광출사면을 포함하는 도광판;
    상기 제 2 측면 및 상기 제 3 측면을 감싸 고정하며, 상기 제 2 측면으로 상기 인공광을 공급하기 위한 제 1 수납용기 측벽들을 포함하는 제 1 수납용기; 및
    바닥면, 상기 바닥면으로부터 상기 제 1 수납용기 측벽들을 감싸도록 연장된 제 2 수납용기 측벽들, 상기 제 1 측면에 대하여 경사지고 상기 제 2 수납용기 측벽들의 단부에 연결되도록 하기 위해 상기 바닥면으로부터 연장되어 상기 제 1 측면으로 상기 외부광이 공급하는 채광 측벽을 갖는 제 2 수납용기를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 채광 측벽 중 상기 제 1 측면과 마주보는 면에는 외부광 반사 수단이 더 설치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 외부광 반사 수단은 상기 채광 측벽에 부착된 광 반사 시트인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수납용기 측벽들의 단부는 상기 채광 측벽에 대하여 역경사를 이루는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 채광 측벽의 경사각도는 상기 제 1 측면을 기준으로 0°보다는 크고 90°보다는 작은 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 경사각도는 45°인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수납용기 측벽들에는 상기 도광판이 수납되는 수납홈이 적어도 1 개 형성되고, 상기 도광판에는 상기 수납홈과 결합되는 위치에 도광판 걸림돌기가 더 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 도광판의 광 반사면과 인접하도록 상기 수납홈에는 반사판 걸림돌기가 형성된 반사판이 더 설치되고, 상기 도광판의 광 출사면과 인접하도록 상기 수납홈에는 광학시트류 걸림돌기가 형성된 광학 시트류가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판은 상기 외부광의 광 경로를 변경시켜 상기 제 1 측면으로 공급되도록 하기 위한 외부광 채광 몸체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 외부광 채광 몸체는 상기 광출사면의 에지들 중 상기 채광 측벽과 인접하면서 평행한 곳에 위치한 에지로부터 상기 제 1 수납용기의 상면까지 수직으로 연장된 제 1 광 반사면, 상기 채광 측벽과 평행하도록 상기 제 1 광 반사면에 대하여 경사진 제 2 광 반사면, 상기 제 1 광 반사면 및 상기 제 2 광 반사면을 연결하는 채광면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 광 반사면에는 상기 외부광을 반사시키는 외부광 반사 시트가 설치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 광 반사면에는 상기 외부광을 반사시키는 외부광 반사 시트가 설치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 수납용기 측벽들 중 상기 제 2 면과 인접한 곳에는 상기 인공광을 발생시키는 램프가 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  14. 제 1 방향으로 입사된 외부광이 제 2 방향으로 반사되도록 하기 위해 광 반사측면을 갖는 외부광 채광 몸체, 제 3 방향으로 인공광을 입사 받기 위한 인공광입사면, 상기 외부광 및 상기 인공광을 제 4 방향으로 반사하기 위한 광 반사면, 상기 인공광 입사면과 인접한 적어도 1 개의 측면, 상기 제 4 방향을 갖는 상기 인공광 및 외부광이 출사되도록 하기 위한 광출사면을 포함하는 도광판;
    상기 인공광 입사면 및 상기 측면을 감싸는 프레임 형상으로, 상기 인공광 입사면과 인접한 곳으로부터 상기 인공광 입사면으로 상기 인공광을 공급하는 제 1 수납용기 측벽들을 포함하는 제 1 수납용기;
    바닥면, 상기 바닥면으로부터 상기 제 1 수납용기 측벽들을 감싸도록 연장된 제 2 수납용기 측벽들, 상기 외부광 채광 몸체의 상기 경사측면과 밀착되도록 상기 바닥면에 대하여 경사지도록 연장되고 상기 제 2 수납용기 측벽들에 연결된 채광 측벽을 포함하는 제 2 수납용기; 및
    상기 경사측면과 상기 채광 측벽 사이 및 상기 바닥면 전체 면적에 걸쳐 설치된 광 반사 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 광 반사 수단은 광 반사 시트인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  16. (a) 외부광이 입사되는 제 1 측면, 인공광이 입사되는 제 2 측면, 상기 제 1 측면 및 제 2 측면을 연결하는 적어도 1 개의 제 3 측면, 상기 외부광 및 상기 인공광이 반사되는 광 반사면 및 상기 광 반사면과 대향하는 광출사면을 포함하는 도광판, (b) 상기 제 2 측면 및 상기 제 3 측면을 감싸 고정하며, 상기 제 2 측면으로 상기 인공광을 공급하기 위한 제 1 수납용기 측벽들을 포함하는 제 1 수납용기 및 (c) 바닥면, 상기 바닥면으로부터 상기 제 1 수납용기 측벽들을 감싸도록 연장된 제 2 수납용기 측벽들, 상기 제 1 측면에 대하여 경사지고 상기 제 2 수납용기 측벽들의 단부에 연결되도록 하기 위해 상기 바닥면으로부터 연장되어 상기 제 1 측면으로 상기 외부광이 공급하는 채광 측벽을 갖는 제 2 수납용기를 포함하는 백라이트 어셈블리;
    상기 제 1 수납용기를 매개로 상기 광 반사면의 상면에 설치되어 상기 외부광 및 상기 인공광을 정보가 포함된 이미지광으로 변경시키는 액정표시패널 어셈블리; 및
    상기 액정표시패널 어셈블리를 고정하기 위하여, 제 2 수납용기의 상기 제 2 수납용기 측벽들 및 채광 측벽에 결합되며, 상기 액정표시패널 어셈블리의 유효 디스플레이 영역이 개구되도록 개구부를 갖는 샤시 몸체, 상기 샤시 몸체 중 상기 채광 측벽에 대향하는 곳에 외부광 도입창이 형성된 샤시를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 샤시 몸체는 상기 외부광 도입창을 덮는 투명한 오염물 유입 방지 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 도광판은 상기 샤시 몸체의 내측면 및 상기 제 1 측면 사이에서 상기 외부광을 가이드 하는 외부광 채광 몸체를 더 포함하는 것을특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 외부광 채광 몸체는 상기 광출사면의 에지들 중 상기 채광 측벽과 근접하면서 평행한 곳에 위치한 에지로부터 상기 제 1 수납용기의 상면까지 수직으로 연장된 제 1 광 반사면, 상기 채광 측벽과 평행하도록 상기 제 1 광 반사면에 대하여 경사진 제 2 광 반사면, 상기 제 1 광 반사면 및 상기 제 2 광 반사면을 연결하는 채광면을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 채광면은 상기 샤시 몸체의 내측과 접촉되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 채광면에는 상기 외부광 도입창을 밀봉하는 밀봉 돌기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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