KR20060080764A - 광학 시트의 고정 구조를 개선한 백라이트 어셈블리 및이를 구비한 평판표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학 시트의 고정 구조를 개선한 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 평판표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 광을 출사하는 광원, 광원으로부터 출사된 광의 휘도를 향상시키고 그 가장자리에 다수의 개구부가 형성된 광학 시트, 광학 시트의 가장 자리를 둘러싸면서 고정하는 제1 고정 부재, 그리고 광원과 광학 시트를 수납 고정하는 제2 고정 부재를 포함한다. 여기서, 제1 고정 부재 및 제2 고정 부재에 각각 보스가 형성되어 각 개구부를 관통하면서 보스로 광학 시트를 고정한다.

광학 시트, 백라이트 어셈블리, 보스, 고정 구조

Description

광학 시트의 고정 구조를 개선한 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 평판표시장치 {A BACKLIGHT ASSEMBLY IMPROVING A FIXING STRUCTURE OF OPTICAL SHEETS AND A FLAT DISPLAY DEVICE PROVIDED WITH THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 구비한 평판표시장치의 분해 사시도이다.

본 발명은 광학 시트의 고정 구조를 개선한 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 평판표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광학 시트를 견고하게 조립할 수 있는 구조의 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 평판표시장치에 관한 것이다.

근래 들어오면서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 하여, 소형 및 경량화되면서 성능이 더욱 향상된 액정표시장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.

근래에 각광받고 있는 액정표시장치(liquid crystal display, LCD)는 소형 화, 경량화 및 저전력 소비화 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 브라운관(CRT, cathode ray tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치가 필요한 거의 모든 정보처리기기에 장착되어 사용되고 있다.

일반적인 액정표시장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로서, 액정셀에 의한 광의 변조를 이용하여 정보를 표시하는 수광형 디스플레이 장치이다.

이와 같은 액정표시장치에서는 광원으로부터 방출되는 광의 휘도를 증가시키기 위하여 3장 또는 4장의 광학 시트가 사용된다. 이러한 광학 시트들은 모두 별개로 이루어져 있으므로 광학 시트들은 한 장씩 조립되면서 고정된다. 한편, 광학 시트가 고정되는 부분은 하부로부터 광이 입사되지 않는 부분이므로, 광학 시트의 고정 부분을 최소화하여 화상이 표시되는 유효 화면 영역을 최대화해야 한다.

이와 같은 유효 화면 영역의 최대화와 광학 시트의 고정은 상호 상반되는 관계에 있는데, 유효 화면 영역을 최대한 넓히는 것이 선명한 화상을 표시하기 위하여 좀더 중요하므로, 광학 시트의 고정 문제가 항상 발생한다. 즉, 광학 시트를 고정할 수 있는 구조 자체가 너무 협소하여 광학 시트의 고정이 어려우므로, 광학 시트가 조립중에 쉽게 빠져 버리는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광학 시트의 고정 구조를 개선하여 광학 시트의 조립성을 향상시키는 구조의 백라이트 어셈블리를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 전술한 백라이트 어셈블리를 구비한 평판표시장치를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리(backlight assembly)는, 광을 출사하는 광원, 광원으로부터 출사된 광의 휘도를 향상시키고 그 가장자리에 다수의 개구부가 형성된 광학 시트, 광학 시트의 가장 자리를 둘러싸면서 고정하는 제1 고정 부재, 그리고 광원과 광학 시트를 수납 고정하는 제2 고정 부재를 포함한다. 여기서, 제1 고정 부재 및 제2 고정 부재에 각각 보스(boss)가 형성되어 각 개구부를 관통하면서 보스로 광학 시트를 고정한다.

광학 시트에 형성된 다수의 개구부는, 제1 개구부와, 제1 개구부와 이웃한 제2 개구부를 포함할 수 있다.

제1 개구부에는 제2 고정 부재에 형성된 보스가 삽입되고, 제2 개구부에는 제1 고정 부재에 형성된 보스가 삽입되는 것이 바람직하다.

제2 고정 부재에 형성된 보스를 삽입 고정하기 위한 홀(hole)을 제1 고정 부재에 형성할 수 있다.

광학 시트에 형성된 다수의 개구부는 제3 개구부를 더 포함하고, 제3 개구부는 제1 개구부에 이웃하는 것이 바람직하다.

제3 개구부에 제1 고정 부재에 형성된 보스를 삽입 고정할 수 있다.

본 발명에 따른 평판표시장치는, 화상을 표시하는 평판표시패널, 및 평판표시패널에 광을 공급하는 전술한 백라이트 어셈블리를 포함한다.

여기서, 평판표시패널은 액정표시패널일 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 3을 통하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이러한 본 발명의 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(70)의 분해 사시도로서, 주로 모니터 등에 사용하는 에지형 백라이트 어셈블리를 나타낸다.

도 1에 도시한 백라이트 어셈블리(70)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 구조의 백라이트 어셈블리에도 본 발명을 적용할 수 있다.

백라이트 어셈블리(70)는 광학 시트(72), 도광판(74), 광원(76), 광원 커버(75) 및 반사 시트(77) 등이 결합하여 이루어진다. 백라이트 어셈블리(70)에는 고정 부재인 상부 몰드 프레임(upper mold frame)(71), 바텀 섀시(bottom chassis)(78) 및 하부 몰드 프레임(lower mold frame)(79)이 구비되어 이러한 부품들을 고정 지지한다. 몰드 프레임은 상부 몰드 프레임(71) 및 하부 몰드 프레임(79)으로 나누어진다.

백라이트 어셈블리(70)의 하부에 위치한 바텀 섀시(78)에는 광원(76), 광원 커버(75) 및 반사 시트(77)가 수납 고정되고, 상부 몰드 프레임(71)이 바텀 섀시 (78)와 함께 결합된 후, 하부 몰드 프레임(79)상에 수납된다. 상부 몰드 프레임(71)은 광학 시트(72)의 가장자리를 둘러싸면서 고정한다.

광을 출사하는 광원(76)은 도광판(74)의 양 측면에 위치하여 도광판(74)측으로 광을 출사하며 광원 커버(75)로 보호된다. 도 1에는 광원(76)으로서 램프를 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 발광 다이오드(light emitting diode, LED)를 사용할 수 있고, 선광원 또는 면광원을 사용할 수도 있다. 램프로는 CCFL(cold cathode flourescent lamp, 냉음극 형광램프) 또는 EEFL(external electrode flourescent lamp, 외부전극 형광램프) 등을 사용할 수 있다.

다수의 광원(76)으로부터 출사되는 광은 도광판(74)에 입사되는 데, 도광판(74)으로 광을 가이드한다. 도광판(74)의 하부에는 반사 시트(77)가 위치하여 도광판(74)으로부터 하부로 향하는 광을 상부로 반사시킴으로써 광의 손실을 줄인다. 도광판(74)의 상부에는 다수의 광학 시트(72)가 위치하여 도광판(74)으로부터 출사되는 광의 휘도를 증가시켜서 상부로 공급한다.

바텀 섀시(78)에는 돌출부(783)가 형성되어 도광판(74)의 양 측면에 형성된 홈(741)에 끼움 결합됨으로써 도광판(74)을 고정한다. 이에 따라 도광판(74)의 유동을 방지하여 충격에 약한 광원(76)이 도광판(74)으로 인해 손상되는 것을 예방할 수 있다. 도 1에는 바텀 섀시(78)의 하부에는 하부 몰드 프레임(79)이 설치되는 것으로 도시하였지만, 바텀 섀시(78)가 도광판(74)을 고정하는 등 하부 몰드 프레임(79)의 기능을 대신하므로, 경우에 따라서는 하부 몰드 프레임(79)을 설치하지 않을 수도 있다.

바텀 섀시(78)의 배면에는 전원공급용 PCB(printed circuit board, 인쇄회로기판)인 인버터(inverter)(48)를 설치한다. 인버터(48)는 외부 전원을 일정한 전압 레벨로 변압하여 광원(76)에 인가한다.

도 1에 도시한 3개의 확대원에는 광학 시트(72)를 고정하는 구조를 나타낸다. 도 1에 확대원에 도시한 바와 같이, 광학 시트(72)는, 상부로는 상부 몰드 프레임(71)으로 고정되고, 하부로는 하부 몰드 프레임(78)으로 고정된다.

도 1의 중간 확대원에 도시한 바와 같이, 광학 시트(72)의 가장자리에는 다수의 개구부(721, 723)가 형성되어 있다. 도 1에는 제1 개구부(721) 및 이와 이웃한 제2 개구부(723)만 형성된 것으로 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 개구부(721, 723)를 다른 수로 형성할 수도 있다. 또한, 도 1에 도시한 제1 개구부(721)와 같이 일측면이 개구된 형태로도 광학 시트(72)에 개구부를 형성할 수도 있다.

상부 몰드 프레임(71)이 광학 시트(72)와 결합하는 경우, 상부 몰드 프레임(71)에 형성된 보스(711)로 광학 시트(72)에 형성된 제2 개구부(723)를 관통시키면서 광학 시트(72)를 고정한다. 또한, 바텀 섀시(78)가 광학 시트(72)와 결합하는 경우, 바텀 섀시(78)에 형성된 보스(781)로 광학 시트(72)에 형성된 제1 개구부(721)를 관통하면서 광학 시트(72)를 고정한다. 이와 같이 상부 몰드 프레임(71) 및 바텀 섀시(78)를 이용하여 광학 시트(72)를 이중으로 결합할 수 있으므로, 광학 시트(72)가 견고하게 고정되어 조립성이 향상되는 이점이 있다.

상부 몰드 프레임(71)에는 홀(713)이 형성되어 바텀 섀시(78)에 형성된 보스(781)를 삽입 고정할 수 있도록 되어 있다. 이러한 구조에 따라 상부 몰드 프레임(71)과 바텀 섀시(78)와의 체결력을 강화함으로써 광학 시트(72)를 견고하게 체결할 수 있다. 특히, 상부 몰드 프레임(71)에 형성된 보스(711)가 광학 시트(72)에 형성된 제2 개구부(723)를 관통하여 바텀 섀시(78)상에 밀착되므로, 광학 시트(72)의 고정 상태가 양호하다.

전술한 바와 같이 광학 시트(72)를 고정함으로써 다수의 광학 시트(72)를 고정하기가 용이할 뿐만 아니라 광학 시트(72)를 조립하기가 용이해져서 공정 시간이 단축되는 이점이 있다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(80)의 분해 사시도로서, 광학 시트(72)를 또다른 형태로 체결 고정하는 상태를 나타낸다.

도 2에 도시한 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(80)는 광학 시트(72)와 상부 몰드 프레임(71)을 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리와 동일하므로, 동일한 부분에 대해서는 그 자세한 설명을 생략하며 동일한 부분에는 도 1과 동일한 도면 부호를 사용하여 나타낸다.

도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 광학 시트(72)의 가장자리에는 제1 개구부(721) 및 제2 개구부(723) 이외에 제1 개구부(721)와 이웃한 제3 개구부(725)가 형성되어 있다. 이와 같이 다수의 개구부(721, 723, 725)를 이용하여 광학 시트(72)를 고정하므로, 광학 시트(72)를 양호하게 고정할 수 있다.

이와 같이 광학 시트(72)에 형성한 제3 개구부(725)에 상부 몰드 프레임(71) 에 형성된 또다른 보스(715)를 삽입 고정할 수 있다. 이에 따라 광학 시트(72)를 상부 몰드 프레임(71)과 바텀 섀시(78)에 함께 고정하여 광학 시트(72)의 체결력을 향상시킬 수 있다. 한편, 도 2에는 도시하지 않았지만, 바텀 섀시(78)에 보스를 형성하여 광학 시트(72)를 체결할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(70)를 구비한 평판표시장치(100)의 분해 사시도로서, 액정표시패널(50)을 구비한 평판표시장치(100)를 나타낸다.

도 3에는 평판표시패널로서 액정표시패널(50)을 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 다른 평판표시패널을 사용할 수도 있다. 백라이트 어셈블리(70)상에 위치한 액정표시패널(50)을 탑 섀시(top chassis)(60)로 덮으면서 백라이트 어셈블리(70)와 조립하여 평판표시장치(100)를 제조한다.

액정표시패널 어셈블리(40)는, 액정표시패널(50), 이와 연결되어 구동 신호를 공급하는 COF(chip on film, 칩 온 필름)(43, 44), 및 인쇄회로기판(42) 등을 포함한다. 인쇄회로기판(42)은 탑 섀시(60)의 측면에 수납할 수 있다.

액정표시패널(50)은 다수의 TFT(thin film transistor, 박막 트랜지스터)로 이루어진 TFT 기판(51)과 TFT 기판(51) 상부에 위치하는 컬러필터기판(53) 및 이들 기판 사이에 주입되는 액정(미도시)으로 이루어진다. 컬러필터기판(53)의 상부와 TFT 기판(51)의 하부에는 편광판을 부착하여 액정표시패널(50)을 통과하는 광을 편광시킨다.

TFT 기판(51)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리 기판이며, 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되고, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결되어 있다. 그리고 드레인 단자에는 도전성 재질로서 투명한 ITO(indium tin oxide, 인듐 틴 옥사이드)로 이루어진 화소 전극이 형성된다.

전술한 액정표시패널(50)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 인쇄회로기판(42)으로부터 전기적인 신호를 입력하면 TFT의 게이트 단자와 소스 단자에 전기적인 신호가 입력되고, 이들 전기적인 신호의 입력에 따라 TFT는 턴 온 또는 턴 오프되어 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 드레인 단자로 출력된다.

한편, TFT 기판(51)에 대향하여 그 위에 컬러필터기판(53)이 배치되어 있다. 컬러필터기판(53)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판으로, 전면에 ITO로 이루어진 공통 전극이 도포되어 있다. TFT의 게이트 단자 및 소스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴온되면, 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 TFT 기판(51)과 컬러필터기판(53) 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻게 된다.

액정표시패널(50)의 외부로부터 영상신호를 입력받아 게이트 라인과 데이터 라인에 각각 구동신호를 인가하기 위한 인쇄회로기판(42)은 액정표시패널(50)에 부착된 각각의 COF(43, 44)와 접속한다. 평판표시장치(100)를 구동하기 위하여, 인쇄회로기판(42)은 게이트 구동 신호 및 데이터 구동 신호를 발생시킨다. 게이트 구동 신호 및 데이터 구동 신호를 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 구동 신호 들을 발생시켜서, 게이트 구동 신호와 데이터 구동 신호를 각 COF(43, 44)를 통해 액정표시패널(50)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 인가한다. 백라이트 어셈블리(70)의 배면에는 컨트롤 보드(control board)(미도시)를 설치한다. 컨트롤 보드는 인쇄회로기판(42)과 접속하여 아날로그 데이터 신호를 디지털 데이터 신호로 변환한 다음 액정표시패널(50)에 공급한다.

상부 몰드 프레임(71)이 액정표시패널(50)을 지지하도록 액정표시패널 어셈블리(40)를 백라이트 어셈블리(70)상에 안착시켜서 고정한다. 이에 따라 액정표시패널 어셈블리(40)가 유동되지 않도록 액정표시패널 어셈블리(40)를 백라이트 어셈블리(70)상에 견고하게 고정할 수 있다.

액정표시패널 어셈블리(40) 위에는 COF(43, 44)를 백라이트 어셈블리(70)의 측면으로 절곡시키면서 액정표시패널 어셈블리(40)가 백라이트 어셈블리(70)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 탑 섀시(60)를 구비한다. 도 1에는 도시하지는 않았지만, 탑 섀시(60)의 상부와 바텀 섀시(79)의 하부에는 각각 전면 케이스 및 배면 케이스가 위치하여 이들의 결합으로 평판표시장치(100)를 이룬다.

이러한 구조의 평판표시장치(100)에서는 광학 시트(72)가 견고하게 고정되므로, 백라이트 어셈블리(70)의 광원으로부터 방출되는 광의 휘도를 향상시킬 수 있어서 액정표시패널(50)에 선명한 화상을 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 제1 고정 부재 및 제2 고정 부재에 각각 형성된 보스로 광학 시트에 형성된 개구부를 관통하면서 광학 시트를 고정하므 로, 광학 시트가 견고하게 조립되는 이점이 있다.

또한, 광학 시트에는 다수의 개구부가 형성되어 보스로 광학 시트를 좀더 견고하게 고정할 수 있다.

그리고 광학 시트에 형성된 제1 개구부에는 제2 고정 부재에 형성된 보스가 삽입되고, 광학 시트에 형성된 제2 개구부에는 제1 고정 부재에 형성된 보스가 삽입되므로, 양쪽 체결로 인하여 광학 시트의 고정에 대한 신뢰성이 높은 이점이 있다.

제2 고정 부재에 형성된 보스를 삽입 고정하기 위한 홀을 제1 고정 부재에 형성하여 광학 시트를 더욱 견고하게 조립할 수 있다.

광학 시트에 형성된 또다른 제3 개구부는 제2 개구부에 이웃하고, 제1 고정 부재에 형성된 또다른 보스가 제3 개구부에 삽입 고정되므로, 광학 시트의 체결 상태가 양호하다.

본 발명에 따른 평판표시장치는 전술한 백라이트 어셈블리를 포함하므로, 그 조립성이 향상되는 이점이 있다.

평판표시패널로는 액정표시패널을 사용할 수 있으므로, 응용 가능성이 뛰어난 이점이 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

Claims (8)

1. 광을 출사하는 광원,

   상기 광원으로부터 출사된 광의 휘도를 향상시키고, 그 가장자리에 다수의 개구부가 형성된 광학 시트,

   상기 광학 시트의 가장 자리를 둘러싸면서 고정하는 제1 고정 부재, 및

   상기 광원 및 상기 광학 시트를 수납 고정하는 제2 고정 부재

   를 포함하고,

   상기 제1 고정 부재 및 상기 제2 고정 부재에 각각 보스(boss)가 형성되어 상기 각 개구부를 관통하면서 상기 보스로 상기 광학 시트를 고정하는 백라이트 어셈블리(backlight assembly).
2. 제1항에서,

   상기 광학 시트에 형성된 다수의 개구부는, 제1 개구부와, 상기 제1 개구부와 이웃한 제2 개구부를 포함하는 백라이트 어셈블리.
3. 제2항에서,

   상기 제1 개구부에는 상기 제2 고정 부재에 형성된 보스가 삽입되고, 상기 제2 개구부에는 상기 제1 고정 부재에 형성된 보스가 삽입되는 백라이트 어셈블리.
4. 제3항에서,

   상기 제2 고정 부재에 형성된 보스를 삽입 고정하기 위한 홀(hole)을 상기 제1 고정 부재에 형성한 백라이트 어셈블리.
5. 제2항에서,

   상기 광학 시트에 형성된 다수의 개구부는 제3 개구부를 더 포함하고, 상기 제3 개구부는 상기 제1 개구부에 이웃한 백라이트 어셈블리.
6. 제5항에서,

   상기 제3 개구부에 상기 제1 고정 부재에 형성된 보스를 삽입 고정하는 백라이트 어셈블리.
7. 화상을 표시하는 평판표시패널, 및

   상기 평판표시패널에 광을 공급하는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 백라이트 어셈블리

   를 포함하는 평판표시장치.
8. 제7항에서,

   상기 평판표시패널은 액정표시패널인 평판표시장치.

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