KR20040057784A - 직하형 백라이트 유닛이 구비된 액정표시장치의 결합구조 - Google Patents

직하형 백라이트 유닛이 구비된 액정표시장치의 결합구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스프레임(base frame) 상에 안착되는 리플렉터(reflector)와, 상기 리플렉터 상에 다수가 평행하게 배열되는 냉음극 형광등과, 상기 다수의 냉음극 형광등 양 말단을 각각 가로질러 연결하는 한 쌍의 사이드서포트(side supporter)와, 상기 다수의 냉음극 형광등 상에 안착되는 광학부재와, 상기 광학부재 가장자리를 따라 오버랩(overlap)하도록 안착되는 사이드패널(side panel)과, 상기 사이드패널 상에 안착되는 액정패널과, 상기 액정패널 가장자리를 오버랩하도록 안착되는 탑프레임(top frame)을 포함하는 액정표시장치의 결합구조로서, 상기 한 쌍의 사이드서포트를 각각 관통하여 상기 베이스프레임에 삽입되는 다수의 제 1 볼트와; 상기 베이스프레임을 관통하여 상기 사이드패널로 삽입되는 다수의 제 2 볼트와; 상기 베이스프레임을 관통하여 상기 탑프레임으로 삽입되는 다수의 제 3 볼트를 포함하는 액정표시장치의 결합구조를 제공한다.

Description

직하형 백라이트 유닛이 구비된 액정표시장치의 결합구조{union construction of liquid crystal display device including direct type back-light unit}
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display device)에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 직하형 백라이트 유닛(direct type back-light unit)을 구비한 액정표시장치의 결합구조에 관한 것이다.
최근 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리하여 표시하는 디스플레이(display) 산업이 급속도로 발전해왔다.
이에 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등 수요자의 다양한 요구를 충족시킬 수 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD device)가 개발되었고, 현재 기존의 브라운관(Cathode-Ray Tube : CRT)을 대체하는 차세대 디스플레이(display) 장치로 각광받고 있다.
일반적으로 액정표시장치는 크게 사용자에게 보여지는 화상을 디스플레이하는 액정패널과, 이 화상의 휘도를 증가시키기 위한 백라이트 유닛(back-light unit)으로 구분될 수 있다.
이중 액정패널은 간단히, 각각의 일면에 전계생성전극이 형성된 하부기판과 상부기판을 구비하여 이들 두 전극이 마주보도록 대향하여 배열된 후, 그 사이로 액정층이 개재된 구조를 가진다.
액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 인위적으로 전기장을 인가할 경우 배열방향이 변하는 분극성질을 가지고 있다. 이에 액정패널은 상, 하부기판 및 이들 각각에 설치된 전계생성전극 사이로 개재되는 액정에 전기장을 인가하여 액정의 배열방향을 변화시키고, 이때 변화되는 빛의 굴절률로 화상을 표현한다.
하지만 액정패널로만 구현되는 화상의 휘도는 매우 낮아 사용자가 식별하기 어렵다. 따라서 액정패널 배면으로는 다수의 광원을 포함하는 백라이트 유닛이 구비되어 액정패널로 빛을 공급하고, 이를 통해 비로소 사용자가 식별 가능한 화상이 디스플레이 된다.
일반적인 백라이트 유닛은 광원의 배열방식에 따라 사이드 라이트형(side light type) 또는 직하형(direct type)으로 구분될 수 있다. 이중 대형화, 대화면화 되는 현대의 액정표시장치에 적합하도록 고휘도 구현이 가능한 직하형 백라이트 유닛(direct type back-light unit)이 널리 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 직하형 백라이트 유닛이 구비된 액정표시장치의 분해사시도이다.
앞서 잠시 언급한 바와 같이 일반적인 액정표시장치는 크게 액정패널(50)과 직하형 백라이트 유닛(45)으로 구분될 수 있는데, 이 중 직하형 백라이트 유닛(45)은 금속 또는 합성수지 재질로 이루어진 판 상의 베이스프레임(base frame : 10)과, 이 베이스프레임(10) 상에 안착되며 백색 또는 은색을 띠는 금속재질로 이루어진 판 상의 리플렉터(reflector : 20)와, 이 리플렉터(20) 상에 다수가 평행하게 배열되는 냉음극형광등(22) 및 이들을 고정하기 위해 양 말단으로 각각 가로질러 설치되는 한 쌍의 사이드서포트(side supporter : 24)와, 이들 다수의 냉음극형광등(22) 상에 안착되는 광학부재(30)와, 이들 광학부재(30) 가장자리를 오버랩(overlap)하는 사이드패널(side panel : 40)을 포함하고 있다.
이때 광학부재(30)는 다수의 디퓨저시트(diffuser sheet : 30a, 30b, 30c)로 이루어진다.
또한 이들 광학부재(30) 상에는 별도의 공정을 통해 제조되는 액정패널(50)이 안착되며, 이 액정패널(50)은 가장자리를 오버랩하는 탑프레임(top frame)을 통해 직하형 백라이트 유닛(45)에 결합된다.
참고로, 액정패널(50)을 구성하는 상, 하부기판(52, 54)은 그 사이에 개재된 액정층(미도시)의 누설을 방지하기 위해 가장자리를 따라 실링제 등으로 봉함(封函)되며, 액정에 전압을 인가하기 위한 복수의 데이터 드라이버(58a) 및 게이트 드라이버(58b)가 구비되어 액정패널(50)의 가장자리를 따라 연성회로기판(F-PCB : Flexible Printed Circuits Board : 56)을 매개로 연결된다. 이때 비록 도시하지는 않았지만 이들 연성회로기판(56)은 각각 직하형 백라이트 유닛(45)의 배면으로 절곡되어 액정표시장치 구동시스템(미도시)과 연결된다.
한편, 앞서 설명한 여러 구성요소는 다수의 볼트를 통해 결합됨에 따라 하나의 액정표시장치를 구성하는 바, 한 쌍의 사이드서포트(24)는 각각 자신을 관통하여 베이스프레임(10)으로 삽입되는 다수의 제 1 볼트(70)에 의해 고정되고, 사이드패널(40) 역시 자신을 관통하여 베이스프레임(10)에 삽입되는 다수의 제 2 볼트(80)를 통해서, 탑프레임(60) 또한 마찬가지로 자신을 관통하여 베이스프레임(10)에 삽입되는 다수의 제 3 볼트(90)를 통해 고정된다.
따라서 다수의 냉음극형광등(22)으로부터 발한 빛은 리플렉터(20)에 의해 반사되거나 또는 직접 광학부재(30)로 입사되어 액정패널(50) 전(全)면에 고르게 인가되고, 이에 액정패널(50)로 표현되는 화상의 휘도가 증가되어 식별 가능한 화상을 디스플레이 한다.
도 2는 전술한 도 1의 II-II 선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도로서, 비록 도면상에는 탑프레임(60)의 일 가장자리를 절단한 것처럼 표시되었지만, 다수의 제 1 내지 제 3 볼트(70, 80, 90)를 통해 결합된 일반적인 액정표시장치의 일 가장자리를 절단한 결합단면도이다.
이에 베이스프레임(10) 상에 리플렉터(20)와, 다수의 냉음극형광등(22)과, 사이드서포트(24)와, 광학부재(30)와, 사이드패널(40)과, 액정패널(50)과, 탑프레임(60)에 차례로 위치하고, 사이드서포트(24)를 관통하여 베이스프레임(10)으로 삽입되는 다수의 제 1 볼트(70)와, 사이드패널(40)을 관통하여 베이스프레임(10)으로 삽입되는 다수의 제 2 볼트(80)와, 탑프레임(60)을 관통하여 베이스프레임(10)으로 삽입되는 다수의 제 3 볼트(90)를 확인할 수 있다.
그러나 이상에서 설명한 일반적인 결합구조의 직하형 백라이트 유닛(45)을가지는 액정표시장치는 몇 가지 문제점을 나타내는 바, 직하형 백라이트 유닛(45), 특히 냉음극형광등(22)을 교체하고자 할 경우 액정표시장치 전체를 분해 및 조립하여야 하는 어려움이다.
즉, 일반적인 액정표시장치를 사용함에 있어서, 많은 소비전력을 요구함과 동시에 장시간 온(on) 상태를 유지해야하는 냉음극형광등(22)의 파손 현상은 흔히 나타날 수 있고, 특히 다수의 냉음극형광등(22)이 사용되는 직하형 백라이트 유닛(45)의 경우 이러한 현상은 보다 빈번하다.
그러나 일반적인 결합구조를 가지는 액정표시장치는 파손된 냉음극형광등(22)을 교체 또는 수리하기 위해서 제 1 내지 제 3 볼트(70, 80, 90)를 모두 풀어야만 한다.
그 순서로는 제일 먼저 제 3 볼트(90)를 풀어 탑프레임(60)과 액정패널(50)을 직하형 백라이트 유닛(45)으로부터 분리시키고, 이들을 들어낸 후 제 2 볼트(80)를 풀어 사이드패널(40)과 광학부재(30)를 분리한다. 또한 이들 사이드패널(40)과 광학부재(30)를 들어낸 후 최종적으로 제 1 볼트(70)를 풀어 사이드서포트(24)를 분리해야 비로소 냉음극형광등(22)의 교체 또는 수리가 가능하다.
이는 결국 액정표시장치의 완전분해와 동일한 바, 숙련자가 아닐 경우 재조립이 매우 어렵고, 특히 이와 같은 액정표시장치의 분해 및 조립의 과정에서 액정패널(50) 등이 오염될 가능성이 크다. 이는 결국 액정표시장치의 신뢰성을 크게 저하시키는 것으로, 현재 하나의 냉음극형광등(22)이라도 파손될 경우 액정표시장치 전체를 교체하고 있는 실정이다.
이에 소비자의 비용부담이 커지는 것은 물론 자원의 낭비가 심한 단점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 용이한 조립 및 분해가 가능하며 특히 냉음극 형광등의 교체가 수월한, 보다 개선된 직하형 백라이트를 포함하는 액정표시장치의 결합구조를 제공한다.
도 1은 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 일반적인 결합구조의 액정표시장치를 분해하여 도시한 사시도
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도
도 3은 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 본 발명에 따른 결합구조의 액정표시장치를 분해하여 도시한 사시도
도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 베이스프레임 120 : 리플렉터
122 : 냉음극 형광등 124 : 사이드서포트
130 : 광학부재 130a, 130b, 130c : 디퓨저시트
140 : 사이드패널 145 : 직하형 백라이트 유닛
150 : 액정패널 152 : 상부기판
154 : 하부기판 156 : 연성회로기판
158a : 데이터구동회로 158b : 게이트구동회로
160 : 탑프레임 170 : 제 1 볼트
180 : 제 2 볼트 190 : 제 3 볼트
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 베이스프레임(base frame) 상에 안착되는 리플렉터(reflector)와, 상기 리플렉터 상에 다수가 평행하게 배열되는 냉음극 형광등과, 상기 다수의 냉음극 형광등 양 말단을 각각 가로질러 연결하는 한 쌍의 사이드서포트(side supporter)와, 상기 다수의 냉음극 형광등 상에 안착되는 광학부재와, 상기 광학부재 가장자리를 따라 오버랩(overlap)하도록 안착되는 사이드패널(side panel)과, 상기 사이드패널 상에 안착되는 액정패널과, 상기 액정패널 가장자리를 오버랩하도록 안착되는 탑프레임(top frame)을 포함하는 액정표시장치의 결합구조로서, 상기 한 쌍의 사이드서포트를 각각 관통하여 상기 베이스프레임에 삽입되는 다수의 제 1 볼트와; 상기 베이스프레임을 관통하여 상기 사이드패널로 삽입되는 다수의 제 2 볼트와; 상기 베이스프레임을 관통하여 상기 탑프레임으로 삽입되는 다수의 제 3 볼트를 포함하는 액정표시장치의 결합구조를 제공한다.
이때 상기 광학부재는 다수의 디퓨져 시트인 것을 특징으로 하는 바, 이하 본 발명에 대한 올바른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 결합구조를 가지는 액정표시장치의 분해사시도로서, 특히 대면적 액정표시장치에 적합하도록 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 경우이다.
이는 일반적인 경우와 유사하게 액정패널(150)과 직하형 백라이트 유닛(145)으로 구분될 수 있는데, 금속 또한 합성수지 재질로 이루어진 판 상의 베이스프레임(110) 상에 안착되는 리플렉터(120)와, 이 리플렉터(120) 상에 다수가 평행하게 배열되는 냉음극형광등(122)과, 이들 다수의 냉음극형광등(122) 양 말단을 각각 가로질러 연결하는 한 쌍의 사이드서포트(124)와, 이들 다수의 냉음극형광등(122) 상에 안착되는 광학부재(130)와, 이 광학부재(130) 가장자리를 따라 오버랩하도록 안착되는 사이드패널(140)과, 이 사이드패널(140) 상에 안착되는 액정패널(150)과, 이 액정패널 가장자리를 오버랩하도록 안착되는 탑프레임(160)을 포함한다.
이때 광학부재(130)는 다수의 디퓨저 시트(130a, 130b, 130c)로 구성될 수 있으며, 액정패널(150)을 이루는 상, 하부기판(152, 154)은 그 사이에 개재된 액정층(미도시)의 누설을 방지하기 위해 실링제 등으로 봉함(封函)되며, 가장자리로는 연성회로기판(156)을 매개로 액정에 전압을 인가하기 위한 복수의 데이터 드라이버(158a) 및 게이트 드라이버(158b)가 구비됨은 일반적인 경우와 동양(同樣)이라 할 수 있다.
이에 이들 연성회로기판(156)은 비록 도시하지는 않았지만 각각 직하형 백라이트 유닛(145)의 배면으로 절곡되어 액정표시장치 구동시스템(미도시)과 연결될 수 있다.
이때 앞서 설명한 여러 구성요소는 다수의 볼트를 통해 하나의 액정표시장치로 결합되는데, 이 결합구조가 일반적인 경우와 상이한 것을 본 발명의 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛(145)이 구비된 액정표시장치의 결합은 각각 한 쌍의 사이드서포트(124)를 각각 관통하여 베이스프레임(110)에 삽입되는 다수의 제 1 볼트(170)와, 베이스프레임(110)을 관통하여 사이드패널(140)로 삽입되는 다수의 제 2 볼트(180)와, 베이스프레임(110)을 관통하여 탑프레임(160)으로 삽입되는 다수의 제 3 볼트(190)로 이루어진다.
따라서 다수의 냉음극형광등(122)으로부터 발한 빛은 리플렉터(120)에 의해 반사되거나 또는 직접 광학부재(130)로 입사되어 액정패널(150) 전(全)면에 고르게 인가되고, 이에 액정패널(150)로 표현되는 화상의 휘도가 증가되어 식별 가능한 화상을 디스플레이 한다.
도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 절단한 단면을 도시한 것으로, 이 역시 전술한 도 2와 마찬가지로 비록 도면상에는 탑프레임(160)의 일 가장자리를 절단한 것처럼 표시되었지만, 다수의 제 1 내지 제 3 볼트(170, 180, 190)를 통해 결합된 일반적인 액정표시장치의 일 가장자리를 따라 절단한 결합단면도이다.
이에 베이스프레임(110) 상에 리플렉터(120)와, 다수의 냉음극형광등(122)과, 사이드서포트(124)와, 광학부재(130)와, 사이드패널(140)과, 액정패널(150)과, 탑프레임(160)이 차례로 위치하고, 사이드서포트(124)를 관통하여 베이스프레임(110)으로 삽입되는 다수의 제 1 볼트(170)와, 베이스프레임(110)을 관통하여 사이드패널(140)로 삽입되는 다수의 제 2 볼트(180)와, 베이스프레임(110)을 관통하여 탑프레임(160)으로 삽입되는 다수의 제 3 볼트(190)를 확인할 수 있다.
이때 특히 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛(145)이 구비된 액정표시장치의 결합구조를 일반적인 경우와 비교하면, 다수의 제 2 볼트(180)와 다수의 제 3 볼트(190)가 각각 베이스프레임(110)을 관통하여 사이드패널(140) 및 탑프레임(160)에 삽입되는 것이 상이하다.
따라서 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛(145)이 구비된 액정표시장치의 결합구조는 동일 평면인 베이스프레임(110) 배면의 제 2 볼트(180)와 제 3 볼트(190)를 각각 풀어냄으로서 리플렉터(120)와, 이에 결합된 다수의 냉음극형광등(122) 및 사이드서포트(124) 만의 분리가 가능하다.
따라서 일반적인 경우와 달리 탑프레임(160)과, 액정패널(150)과, 사이드패널(140)과, 광학부재(130)를 들어낼 필요가 없이 다수의 냉음극형광등(122)이 결합된 리플렉터(120) 만의 분리가 가능하고, 이에 사이드서포터(124)를 분리한 후, 용이하게 냉음극형광등(122)을 교체 또는 수리할 수 있다.
또한 이와 같은 냉음극형광등(122)의 분리 및 수리 후 재결합할 경우 역순으로 진행된다.
본 발명은 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 보다 개선된 결합구조를 제공함에 따라 분해 및 조립이 간단한 장점을 가지고 있다.
특히 본 발명은 직하형 백라이트 유닛의 광원으로 사용되는 냉음극 형광등의 교체에 용이한 특성을 가지는 바, 액정표시장치의 모든 구성요소를 들어낼 필요없이 외부로 노출된 베이스프레임 배면의 제 2 볼트와 제 3 볼트를 풀어냄에 따라 손쉽게 리플렉터 및 이에 결합된 다수의 냉음극 형광등의 분리가 가능하다.
따라서 액정패널이 외부로 노출되지 않은 상태로 냉음극형광등의 교체 및 수리가 가능하여 오염의 발생가능성을 줄일 수 있고, 이에 보다 개선된 액정표시장치를 구현한다.
특히 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛이 구비된 액정표시장치의 결합구조를 가질 경우에, 냉음극형광등의 파손 시 액정표시장치 전체를 교체하는 대신 냉음극 형광등을 용이하게 분리 하여 수리 및 교체할 수 있어 비용절감은 물론 자원 절약의 효과를 가진다.

Claims (2)

  1. 베이스프레임(base frame) 상에 안착되는 리플렉터(reflector)와, 상기 리플렉터 상에 다수가 평행하게 배열되는 냉음극 형광등과, 상기 다수의 냉음극 형광등 양 말단을 각각 가로질러 연결하는 한 쌍의 사이드서포트(side supporter)와, 상기 다수의 냉음극 형광등 상에 안착되는 광학부재와, 상기 광학부재 가장자리를 따라 오버랩(overlap)하도록 안착되는 사이드패널(side panel)과, 상기 사이드패널 상에 안착되는 액정패널과, 상기 액정패널 가장자리를 오버랩하도록 안착되는 탑프레임(top frame)을 포함하는 액정표시장치의 결합구조로서,
    상기 한 쌍의 사이드서포트를 각각 관통하여 상기 베이스프레임에 삽입되는 다수의 제 1 볼트와;
    상기 베이스프레임을 관통하여 상기 사이드패널로 삽입되는 다수의 제 2 볼트와;
    상기 베이스프레임을 관통하여 상기 탑프레임으로 삽입되는 다수의 제 3 볼트
    를 포함하는 액정표시장치의 결합구조
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학부재는 다수의 디퓨져 시트인 액정표시장치의 결합구조
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