KR20050059809A - 액정표시장치의 체결구조 - Google Patents

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KR20050059809A
KR20050059809A KR1020030091525A KR20030091525A KR20050059809A KR 20050059809 A KR20050059809 A KR 20050059809A KR 1020030091525 A KR1020030091525 A KR 1020030091525A KR 20030091525 A KR20030091525 A KR 20030091525A KR 20050059809 A KR20050059809 A KR 20050059809A
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양재훈
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 체결구조에 관한 것으로, 본 발명의 액정표시장치의 체결구조는 램프를 포함하는 램프하우징과, 상기 램프로부터 입사된 빛을 상부로 공급하는 도광판과, 상기 도광판으로부터 공급되는 빛을 분산 및 집광하여 상부로 공급하는 광학시트와, 상기 광학시트로부터 공급되는 빛의 투과율을 변화시켜 화상으로 표시하는 액정패널과, 상기 램프하우징, 광학시트 및 액정패널을 안착시키는 메인 지지대와, 상기 메인 지지대 및 램프하우징의 하부를 지지하는 하부 커버; 및 상기 램프하우징 및 하부 커버를 고정하여 접촉시키는 고정수단을 포함하여 구성되어 상기 램프하우징 및 하부 커버의 결합력을 향상시킴과 아울러, 램프에서 발생한 열이 하부 커버를 통해 액정표시장치 외부로 원활하게 방출되도록 하여, 액정표시장치 내부로 전달된 열에 의해 발생하는 광학시트의 변형 및 액정분자의 열화에 의한 화질저하를 개선할 수 있다.

Description

액정표시장치의 체결구조{STRUCTURE COMBINDING LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display)의 체결구조에 관한 것으로, 보다 자세하게는 램프하우징(Lamp Housing)과 하부커버(Bottom Cover)와의 접촉성을 높여 열전달 특성을 향상시킨 액정표시장치의 체결구조에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 서로 대향하는 박막트랜지스터 어레이(Thin Film Transistor Array) 기판과 컬러필터(Color Filter) 기판이 일정한 이격으로 합착되고, 그 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착된 일정한 공간에 구비된 액정층으로 구성된 액정패널(Liquid Crystal Display Panel)과, 상기 액정패널을 구동시키는 구동부 및 상기 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하여 구성된다.
상기 박막트랜지스터 어레이 기판에는 종으로 일정한 이격으로 배열되는 복수의 데이터라인과, 횡으로 일정한 이격으로 배열되는 복수의 게이트라인이 서로 교차하고, 그 교차하여 구획되는 영역에는 화소가 정의되는데, 상기 화소는 매트릭스 (Matrix)형태로 배열된다.
그리고, 상기 컬러필터 기판에는 상기 화소들이 대응하는 위치에 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터층이 형성되며, 상기 컬러필터층 사이로 빛이 새는 것을 방지하고, 상기 화소를 통과하는 빛의 색간섭을 방지하기 위해 상기 컬러필터층 사이에 는 블랙매트릭스(Black Matrix)가 형성된다.
상기 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터 어레이 기판의 대향하는 내측 면에는 각각 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다. 이때, 화소전극은 박막 트랜지스터 어레이 기판 상에 화소별로 형성되는 반면에 공통전극은 컬러필터 기판의 전면에 일체화되어 형성된다. 따라서, 공통전극에 전압을 인가한 상태에서 화소전극에 인가되는 전압을 제어함으로써, 액정층의 액정분자들의 배열상태를 변화시켜 화소들의 광투과율을 개별적으로 조절할 수 있게 된다..
상기 백라이트 유닛은 자체적으로 발광하지 못하는 액정표시장치에 빛을 공급하는데, 상기 백라이트 유닛으로부터 발산된 빛이 액정층을 통과할때, 액정들의 배열상태에 의해 광투과율이 결정되어 화상이 표시된다.
상기한 바와 같은 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 일반적인 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도1을 참조하면, 액정 표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되는 액정패널(10)과; 상기 액정패널(10)의 측면에 각각 접속된 게이트 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)와; 상기 액정패널(10)의 배면에 배치된 백라이트 유닛(40)으로 구성된다.
상기 액정패널(10)은 서로 대향하여 균일한 셀-갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 기판과, 그 컬러필터 기판 및 박막 트랜지스터 어레이 기판의 이격 간격에 형성된 액정층으로 구성된다.
상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판이 합착된 액정 액정패널에는 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다.
따라서, 상기 공통전극에 전압이 인가된 상태에서 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 제어하게 되면, 상기 액정층의 액정은 상기 공통전극과 화소전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써, 화소별로 빛을 투과시키거나 차단시켜 문자나 화상을 표시하게 된다.
또한, 상기 화소전극에 인가되는 데이터신호의 전압을 화소별로 제어하기 위해서 박막 트랜지스터와 같은 스위칭소자가 화소들에 개별적으로 구비된다.
상기 게이트 구동부(20)와 데이터 구동부(30)는 상기 액정패널(10)과 다양한 형태로 결합되어 액정패널(10)에 형성된 게이트 라인들 및 데이터 라인들에 주사신호와 화상정보를 공급함으로써, 액정패널(10)의 화소들을 구동시킨다.
상기 백라이트 유닛(40)은 상기 액정패널(10)의 배면에 배치된 도광판(41)과; 상기 도광판(41)의 양측면에 배치된 램프(42) 및 램프하우징(43)과; 상기 도광판(41)의 배면에 배치된 반사판(44)으로 구성되며, 상기 액정패널(10)과 도광판(41)의 사이에 광학시트(45)가 배치된다.
상기 램프(42)에서 발생된 빛은 투명한 재질로 형성된 도광판(41)의 측면으로 입사된다.
상기 도광판(41)의 배면에 배치된 반사판(44)은 도광판(41)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(41)의 상면으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고, 도광판(41)의 상면으로 투과되는 빛의 균일도를 향상시킨다.
따라서, 상기 도광판(41)은 반사판(44)과 함께 램프(42)에서 발생된 빛을 상면으로 투과시킨다.
상기 액정패널(10)과 도광판(41)의 사이에 배치된 광학시트(45)는 확산시트 및 프리즘시트가 적용될 수 있으며, 보호시트가 추가될 수 있다.
상기 확산시트는 상기 도광판(41)으로부터 입사되는 빛을 분산시킴으로써, 빛이 부분적으로 밀집되어 액정패널(10)에 표시되는 화상에 얼룩이 발생되는 것을 방지하며, 상기 프리즘시트는 도광판(41)으로부터 입사되는 빛의 각도를 수직하게 굴절시켜 상기 확산시트로부터 입사되는 빛을 집광하여 액정패널(10)의 전면에 균일하게 분포되도록 한다.
그리고, 상기 보호시트는 먼지나 긁힘에 민감한 광학시트(45)를 보호하고, 백라이트 유닛(40)을 운반하는 경우에 광학시트(45)의 유동을 방지하며, 상기 프리즘시트로부터 입사되는 빛을 확산시키는 기능을 갖도록 하여 빛이 보다 균일하게 분포되도록 할 수 있다.
한편, 상기 백라이트 유닛(40)은 도광판(41)의 양측면에 두개의 램프(42)가 구비된 에지 방식이 적용되었으나, 상기 도광판(41)의 일측면에만 램프가 구비된 에지 방식이 적용될 수 있으며, 또는 램프(42)가 액정패널(10)의 배면 전체에 대응되도록 배치되는 직하 방식이 적용될 수 있다.
상기 액정패널(10)과 백라이트 유닛(40)은 메인 지지대(50)에 적층되며, 그 적층된 액정패널(10)과 백라이트 유닛(40)의 측면이 메인 지지대(50)에 의해 지지된다.
상기 액정패널(10)의 상면 가장자리는 상부 케이스(51)에 의해 압착되며, 그 상부 케이스(51)는 상기 메인 지지대(50)와 나사에 의해 결합된다.
한편, 상기 상부 케이스(51)와 메인 지지대(50)는 후크 방식에 의해 결합될 수 있다. 즉, 상부 케이스(51)에는 삽입홈을 형성하고, 메인 지지대(50)에는 후크(hook)를 형성하여 상부 케이스(51)의 삽입홈에 메인 지지대(50)의 후크를 삽입하는 방식에 의해 상부 케이스(51)와 메인 지지대(50)가 결합될 수 있으며, 이때 상부 케이스(51)에 후크가 형성되고, 메인 지지대(50)에 삽입홈이 형성될 수 있다.
상기 액정패널(10) 및 백라이트 유닛(40)는 백라이트 유닛(40)의 배면에 배치된 하부 커버(52)에 의해 지지되며, 그 하부 커버(52)는 상기 상부 케이스(51)와 나사에 의해 결합된다.
한편, 상기 하부 커버(52)와 상부 케이스(51)는 후크 방식에 의해 결합될 수 있다. 즉, 하부 커버(52)에는 삽입홈을 형성하고, 상부 케이스(51)에는 후크를 형성하여 하부 커버(52)의 삽입홈에 상부 케이스(51)의 후크를 삽입하는 방식에 의해 하부 커버(52)와 상부 케이스(51)가 결합될 수 있으며, 이때 하부 커버(52)에 후크가 형성되고, 상부 케이스(51)에 삽입홈이 형성될 수 있다.
구동부(30)에는 인쇄회로기판(31)이 구비되며, 그 인쇄회로기판(31)에는 상기 액정패널(10)의 화소들을 구동시키기 위한 각종 전기 신호들을 발생시키는 집적회로 칩들과, 그 전기 신호들을 전송하기 위한 배선들이 실장되기 때문에 일정한 면적이 요구된다.
따라서, 상기 하부 커버(52)의 바닥면에 배치된 인쇄회로기판(31)은 하부 커버(52)와 나사에 의해 결합되는 커버 실드(53)에 의해 보호된다.
상기한 바와 같은 액정표시장치에서 상기 액정패널(10)의 하부에 백라이트 유닛(40)을 구비하여, 빛을 공급받는 것은 액정표시장치가 자체적으로 발광하지 못하기 때문에 광의 투과율을 조절하여, 화상을 표시하기 위함이다.
상기 액정패널(10)에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(40)의 램프(42)는 외부의 전기에너지를 빛에너지로 바꿔주는 장치이다. 이와 같이, 램프(42)가 전기에너지를 빛에너지로 변환하여 상기 액정패널(10)로 빛을 조사하는 과정에서 열도 함께 방출되며, 이 열은 1차적으로 상기 램프하우징(43)이나 도광판(41)을 통해 전달되고, 2차적으로 상기 램프하우징(43) 및 도광판(41)과 결합된 다른 구조를 통해 방출된다.
상기와 같은, 램프(42)에서 방출되는 열의 전달과정을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도2는 액정표시장치의 결합구조를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도2를 참조하면, 빛을 발산하는 램프(42)와, 상기 램프(42)에서 발산되는 빛을 액정패널 전면으로 발산시키는 도광판(41)과, 상기 도광판(41)으로부터 발산되는 빛을 분산시키고, 집광하는 광학시트(45)와, 상기 광학시트(45) 상에 적층되며, 상기 램프(42)로부터 조사되는 빛의 투과율을 조절하여 화상으로 표시하는 액정패널(10)과, 상기 램프(42)를 보호하며, 다른 방향으로 발산되는 램프(42)의 빛을 상기 도광판(41)으로 반사시키기 위한 램프하우징(43)과, 상기 램프(42), 램프하우징(43), 도광판(41) 및 광학시트(45)를 지지하고, 보호하는 메인 지지대(50)와, 상기 램프하우징(43), 도광판(41) 및 메인 지지대(50)의 하부를 보호하며, 지지하는 하부 커버(52)와, 상기 액정패널(10) 상면의 가장자리를 압착하며, 상기 하부 커버(52)의 측면과 결합되는 상부 케이스(51)를 포함하여 구성된다.
상기 램프(42)는 모든 방향으로 균일한 광량을 조사한다. 상기 램프(42)가 발산하는 빛의 일부는 상기 도광판(41)으로 직접 조사되며, 나머지 빛은 상기 램프하우징(42)에 반사되어 도광판(41)으로 조사되게 된다.
상기 램프하우징(43)은 보통, 열전도가 좋은 금속재질로 제작되며, 표면을 매끄럽게 처리하여 상기 도광판(41) 방향으로 발산되지 않는 빛을 반사시켜 도광판(41)에 입사되도록 한다.
상기 램프하우징(43)은 상기 메인 지지대(50)나 하부 커버(52)와 나사 등에 의한 강제 접촉에 의해 체결되는 것이 아니라, 상기 메인 지지대(50)와 하부 커버(52)가 체결된 구조 내에 삽입되어 구조적으로 결합된다. 따라서, 상기 램프하우징(43)과 상기 메인 지지대(50) 및 하부 커버(52)의 결합은 강한 체결력을 가지지 못한다. 즉, 상기 램프하우징(43)과 상기 메인 지지대(50) 및 하부 커버(52) 사이에는 미세한 이격이 있을 수 있으며, 이러한 미세한 이격은 접촉면에 따라 불균일하게 나타날 수 있다.
상기와 같은, 상기 램프하우징(43)과 상기 메인 지지대(50) 및 하부 커버(52)의 체결구조에서 상기 램프(42)로부터 빛과 함께 방출되는 열은 외부로 제대로 방출될 수 없다. 즉, 상기 램프(42)로부터 상기 램프하우징(43)으로 전달된 열은 상기 램프하우징(43)과 접촉된 메인 지지대(50) 및 하부 커버(52)로 다시 전달되는데, 이때, 상기 램프하우징(43)과 상기 메인 지지대(50) 및 하부 커버(52)의 불균일하고 미세한 이격으로 인해 열의 전도가 원활하게 이루어질 수 없다.
따라서, 상기 램프(42)로부터 방출되는 열의 대부분은 상기 도광판(41)을 통해 상부로 전달되어 상기 광학시트(45)의 열변형을 일으킬 수 있으며, 상기 액정패널(10)까지 전달되어 액정을 열화시켜 액정표시장치의 화질저하를 발생시킬 수 있다.
이와 같이, 액정표시장치에서 외부로 방출되는 열의 낮은 방출율로 인해 대부분의 열이 액정표시장치의 내부로 전달됨에 따라, 여러가지 문제점을 발생시키게 되었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출되었으며, 본 발명의 목적은 외부로 방출되는 열의 방출율을 증가시켜 내부로 전달되는 열을 줄임으로써, 내부 열에 의한 광학시트의 열변형 및 액정의 열화에 의한 화질저하를 개선할 수 있는 액정표시장치의 체결구조를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정표시장치의 체결구조는 램프를 포함하는 램프하우징과, 상기 램프로부터 입사된 빛을 상부로 공급하는 도광판과, 상기 도광판으로부터 공급되는 빛을 분산 및 집광하여 상부로 공급하는 광학시트와, 상기 광학시트로부터 공급되는 빛의 투과율을 변화시켜 화상으로 표시하는 액정패널과, 상기 램프하우징, 광학시트 및 액정패널을 안착시키는 메인 지지대와, 상기 메인 지지대 및 램프하우징의 하부를 지지하는 하부 커버; 및 상기 램프하우징 및 하부 커버를 고정하여 접촉시키는 고정수단을 포함하여 구성된다.
도3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도3을 참조하면, 빛을 발산하는 램프(142)와, 상기 램프(142)의 빛을 공급받아 상부로 입사시키는 도광판(141)과, 상기 램프(142)를 포함하며, 상기 램프(142)의 빛을 반사시켜 상기 도광판(141)에 공급하는 램프하우징(143)과, 상기 도광판(141)으로부터 공급받은 빛을 분산 및 집광시켜 상부로 공급하는 광학시트(145)와, 상기 광학시트(145)에서 공급되는 빛의 투과율을 조절하여 화상으로 표시하는 액정패널(110)과, 상기 광학시트(145), 램프하우징(143) 및 액정패널(110)을 안착시켜 지지하는 메인 지지대(150)와, 상기 메인 지지대(150)와 램프하우징(143)을 하부에서 지지하는 하부 커버(152)와, 상기 액정패널(110)의 상부 가장자리를 압착하여 상기 하부 커버(152)의 측면과 결합되는 상부 케이스(151)와, 상기 램프하우징(143)과 상기 하부 커버(152)를 고정하여 접촉시키는 접착 테이프(160)를 포함하여 구성된다.
상기 램프(142)가 빛을 조사하면서 함께 방출하는 열은 두가지 경로로 전달된다. 즉, 상기 램프하우징(143)과 하부 커버(152)를 경유하여 외부로 방출되는 제 1 경로와, 상기 도광판(141)을 통해 전달되어 상기 광학시트(145) 및 액정패널(110) 등 액정표시장치의 내부로 전달되는 제 2 경로가 있다.
상기 제 1 경로와 제 2 경로 중 제 1 경로로 방출되는 열을 증가시키는게 바람직하다.
먼저, 제 2 경로를 설명하면 다음과 같다.
상기 제 2 경로는 상기 램프(142)로부터 방출된 열이 상기 도광판(141)으로 전달되는 경우이다. 이때, 상기 도광판(141)에 전달된 열의 일부는 도광판(141)의 하부로 방출될 수도 있지만, 대부분의 열은 상기 도광판(141)의 상부에 적층된 상기 광학시트(145)로 전달된다.
상기 광학시트(145)는 얇은 비금속 재질의 판으로 제작된다. 따라서, 열을 받게 되면, 주름현상 및 휘어짐 등의 열변형이 발생하기 쉽다. 그리고, 상기 광학시트(145)를 통해 상기 광학시트(145) 상부에 적층된 액정패널(110)에 열이 전달되면, 더 큰 문제를 발생시킨다. 즉, 상기 액정패널(110)로 전달된 열은 상기 액정패널(110)의 액정층을 구성하는 액정분자들을 열화시켜 광투과율이 정확하게 나오지 못하므로, 액정표시장치의 화질 저하를 일으킨다.
상기한 바와 같이, 상기 램프(142)로부터 방출되는 열이 제 1 경로를 따라 전달될 경우 발생할 수 있는 문제를 개선하기 위해 제 2 경로를 통한 열의 방출 효율을 높여주어야 하는데, 상기 제 1 경로는 다음과 같다.
상기 제 1 경로는 상기 램프(142)로부터 방출되는 열이 금속 재질인 램프하우징(143)으로 전달되며, 상기 램프하우징(143)에 전달된 램프(142)의 열은 대부분 램프하우징(143)의 하부에 접촉된 상기 하부 커버(152)로 전달된다. 즉, 상기 램프하우징(143)의 측면에 접촉된 상기 메인 지지대(150)는 비금속 재질로 제작되어 열도전성이 금속재질에 비해 낮으므로, 대부분의 열이 상기 하부 커버(143)로 전달된다.
상기 램프하우징(143)과 상기 하부 커버(152) 사이에는 접착 테이프(160)가 구비되어 상기 램프하우징(143)과 상기 하부 커버(152)를 서로 밀착되게 접촉시켜 고정한다.
상기 접착 테이프(160)는 양면에 접착물질이 입혀진 양면 테이프로서, 상기 램프하우징(143)과 상기 하부 커버(152)에 각각 접착되어 상기 상기 램프하우징(143)과 상기 하부 커버(152)를 서로 밀착되게 접촉시킨다. 따라서, 상기 램프하우징(143)과 상기 하부 커버(152)는 종래의 불균일하고 미세한 이격없이 서로 밀착된다. 상기 접착 테이프(160)는 열전도성을 가진 금속 재질로 형성하는 것이 바람직한데, 예를 들어 알루미늄(Al)과 같은 재질로 제작할 수 있다.
상기와 같이, 접착 테이프(160)에 의해 상기 램프하우징(143)과 하부 커버(152)의 결합성이 향상된다. 또한, 상기 접착 테이프(160)는 열전도성을 가진 재질로 제작되므로, 상기 램프하우징(143)과 상기 하부 커버(152) 사이의 열전달율을 높일 수 있다. 따라서, 상기 램프(142)로부터 방출되어 상기 램프하우징(143)으로 전달된 열은 상기 접착 테이프(160)를 통해 상기 하부 커버(152)에 원활하게 전달되어 외부로 방출시킬 수 있다. 즉, 상기 접착 테이프(160)에 의해 상기 램프하우징(143)과 상기 하부 커버(152)의 체결성을 향상시키고, 상기 접착 테이프(160)도 열전도성을 가진 재질로 제작하여, 상기 제 1 경로를 통한 열 방출율을 증가시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치의 체결구조는 열전도성을 가진 접착 테이프로 램프하우징과 하부 커버를 밀착되게 접촉시켜 고정함으로써, 램프하우징과 하부 커버의 결합성을 향상시킬 수 있다.
또한, 램프하우징과 하부커버가 밀착하여 접촉되므로, 램프로부터 방출되는 열이 하부 커버까지 원활하게 전달됨에 따라 액정표시장치 외부로 방출되는 열을 증가시키고, 액정표시장치 내부로 전달되는 열을 감소시켜 열에 의한 광학시트의 열변형 및 액정분자 열화에 의한 화질저하 현상을 개선할 수 있다.
도1은 일반적인 액정표시장치의 분해 사시도.
도2는 액정표시장치의 결합구조를 간략하게 나타낸 단면도.
도3은 본 발명에 따른 액정표시장치를 간략하게 나타낸 단면도.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
110: 액정패널 141: 도광판
142: 램프 143: 램프하우징
145: 광학시트 150: 메인 지지대
151: 상부 케이스 152: 하부 커버
160: 접착 테이프

Claims (7)

  1. 램프를 포함하는 램프하우징;
    상기 램프로부터 입사된 빛을 상부로 공급하는 도광판;
    상기 도광판으로부터 공급되는 빛을 분산 및 집광하여 상부로 공급하는 광학시트;
    상기 광학시트로부터 공급되는 빛의 투과율을 변화시켜 화상으로 표시하는 액정패널;
    상기 램프하우징, 광학시트 및 액정패널을 안착시키는 메인 지지대;
    상기 메인 지지대 및 램프하우징의 하부를 지지하는 하부 커버; 및
    상기 램프하우징 및 하부 커버를 고정하여 접촉시키는 고정수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 체결구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정수단은 접착 테이프인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 체결구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 접착 테이프의 양면에 접착물질이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 체결구조.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 접착 테이프의 재질은 열전도성을 가진 재질인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 체결구조.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 접착 테이프는 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 체결구조.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판은 확산판 및 프리즘시트로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 체결구조.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 도광판에는 보호시트가 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 체결구조.
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