KR20060104433A - 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동에 의한 도광판과 램프의 부딪힘을 방지하고, 조립성 및 작업성을 향상시키도록 한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로서, 발광램프에서 조사된 빛을 입사받아 면광원을 출사하는 도광판에 있어서, 상기 도광판은 단턱 형태의 수납홈 및 상기 수납홈이 형성된 도광판의 상측 모서리로부터 측면으로 소정부분 연장되는 연장부를 갖는 것을 특징으로 한다.

액정표시장치, 도광판, 연장부

Description

도광판 및 이를 이용한 액정표시장치{light guide panel and liquid crystal display device using the same}

도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도

도 2는 도 1에서 커버 버텀에 도광판이 수납된 상태를 나타낸 상면도

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치에 사용된 도광판 구조를 나타낸 측면도

도 4a는 도 3의 도광판을 이용한 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도

도 4b는 도 4a의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치에 사용된 도광판 구조를 나타낸 측면도

도 6은 도 5의 도광판을 이용한 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도

도 7a 내지 도 7c는 도 5의 도광판을 이용한 본 발명의 제 3 실시예에 의한 액정표시장치를 조립하는 방법을 설명하기 위한 평면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 도광판 110 : 수납홈

120 : 연장부 130 : 커버 버텀

140 : 광학 시트 150 : 액정표시패널

160 : 탑 케이스 170 : 발광 램프

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 조립성 향상 및 램프에 가해지는 데미지(damage)를 방지하도록 한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

통상의 액정표시장치는 액정표시모듈과 이 액정표시모듈을 구동하기 위한 구동 회로부 및 케이스로 구성된다.

먼저, 상기 액정표시모듈은 일정한 갭을 갖고 합착된 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입되고 매트릭스 형태로 배열되어진 액정셀들과 이들 액정셀들에 공급되는 신호를 각각 절환하기 위한 스위치소자들로 구성된 액정패널과, 상기 액정패널에 광을 조사하는 백 라이트 유닛(Back Light Unit)으로 구성되게 된다.

또한, 상기 액정표시모듈에는 백 라이트 유닛으로부터 액정패널 쪽으로 진행하는 광을 수직으로 일으켜 세우기 위한 광 시트들이 배열되게 된다.

이러한 액정패널, 백 라이트 유닛 및 광 시트들은 광 손실을 방지하기 위하여 일체화된 형태로 체결되어야 함과 아울러 외부의 충격에 의하여 손상되지 않게끔 보호되어야만 한다.

이를 위하여, 액정패널의 가장자리를 포함한 백 라이트 유닛 및 광 시트들을 감싸게끔 형성되어진 액정표시장치용 케이스 탑(case top)이 마련되게 되었다.

이와 같이 액정표시모듈은 유리기판을 포함하므로 외부의 충격에 의해 쉽게 손상될 수 있으므로 외부 충격에 의한 액정표시모듈의 손상을 방지하기 위하여 액정표시모듈의 외부를 감싸서 보호하는 케이스 탑이 사용되었다.

도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 화상을 표시하는 액정표시패널(30)과, 광을 발생하는 형광램프(31)와, 상기 형광램프(31)를 U자형으로 에워싸는 램프하우징(32)과, 상기 액정표시패널(30)의 한 면에 차례로 부착되는 확산판(38), 제 1 프리즘시트(37)와 제 2 프리즘시트(36) 및 보호시트(35)와 도광판(33)과 반사판(34)으로 구성되어 있다.

그리고 상기 액정표시패널(30)과 백라이트 유닛을 수납하여 고정하는 커버 버텀(39)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 형광램프(31)와 램프하우징(32) 및 확산판(38), 제 1 프리즘시트(37)와 제 2 프리즘시트(36), 보호시트(35)와 도광판(33) 및 반사판(34)을 백라이트 유닛이라고 한다.

한편, 상기 백라이트 유닛은 액정표시패널(30)의 표시영역(A)에 빛을 비추는 역할을 한다. 상기 액정표시패널(30)의 표시영역(A)은 도면에는 도시되지 않았지만, 바깥 면에 편광판이 부착된 두 장의 투명기판과 상기 두 장의 투명기판의 안쪽면 사이에 주입된 액정으로 구성되어 있다.

그리고, 상기와 같이 구성된 액정표시장치는 액정표시패널(30)을 구동시키는 구동회로(40)로 구성되어 있다.

상기 백라이트 유닛은 다음과 같은 방법으로 동작한다. 상기 도광판(33)의 한쪽 단면(端面)에 설치된 형광램프(31)가 빛을 발생시키면, 상기 형광램프(31)에서 발생한 빛은 램프하우징(32)에 의해 반사되고, 상기 램프 하우징(32)에서 반사된 빛은 상기 도광판(33)의 단면(斷面)을 통해 상기 형광램프(31)가 설치되지 않은 도광판(33)의 단면(端面)부까지 전달된다.

그러면, 상기 도광판(33)의 단면부까지 전달된 빛은 상기 도광판(33) 전면에 걸쳐 퍼지게 되고, 상기 확산판(38)에 의해 빛은 액정표시패널(30)의 표시영역(A)에 비춰지게 된다.

상기 액정표시장치는 액정표시장치의 구동회로의 신호에 따라 액정패널에 형성되어 있는 박막트랜지스터가 화소를 제어하여 표시영역에 비춰지는 빛을 선택적으로 통과시킨다. 상기 선택적으로 빛을 통과시킨 화소가 모여 액정패널의 표시영역에 영상을 표시한다.

도 2는 도 1에서 커버 버텀에 도광판이 수납된 상태를 나타낸 상면도이다.

도 2에서와 같이, 도광판(33)을 고정하기 위해 커버 버텀(39)에 걸림 돌기(50)를 구성하여 도광판(33)을 고정한다.

즉, 상기 도광판(33)이 커버 버텀(39)에 제대로 고정되지 않는 경우에는 도광판(33)이 유동되어 형광램프(31)와 부딪히면서 상기 형광램프(31)에 손상이 발생되는데, 상기 도광판(33)의 유동을 최소화하기 위하여 커버 버텀(39)의 각 모서리 부분에 걸림 돌기(50)를 구비하며, 상기 도광판(33)에는 상기 걸림돌기(50)에 삽입되는 요홈을 형성하여 상기 걸림 돌기(50)와 요홈이 상호 형합 되도록 도광판(33)을 장착하여 고정한다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 액정표시장치는 도면에는 도시하지 않았지만, 커버 버텀(39)에 도광판(33)이 고정되면, 상기 도광판(33)을 포함한 커버 버텀(33)의 일부에 광학시트(예를 들면, 확산시트, 제 1, 제 2 프리즘 시트, 보호시트 등)를 구성하고, 상기 광학 시트를 고정함과 동시에 액정표시패널을 가이드하기 위하여 가이드 패널을 구성하며, 상기 가이드 패널상에 화상을 표시하는 액정표시패널을 구성한 후, 상기 액정표시패널의 가장자리와 상기 커버 버텀의 일측면을 감싸도록 탑 케이스를 구성하고 있다.

한편, 상기 가이드 패널은 상기 광학 시트를 고정하기 위하여 고정핀을 별도로 구성하고 있다.

따라서, 상기 도광판(33)이 커버 버텀(39) 내부에 적재된 후에 상기 걸림 돌기(50)에 의하여 구속됨으로써, 외부 요동에 의한 경우라도 상기 도광판(33)이 형광램프(31)와 부딪히는 것이 방지할 수 있다.

그러나, 종래 기술에 의한 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 도광판의 유동을 방지하기 위하여 모서리 부분에 별도의 구조물로서 걸림 돌기를 장착하여야 하므로 추가적인 부품이 소요되고, 별도의 구조물을 장착하는 공정이 더 필요하게 되어 재료비 및 작업비가 상승한다.

둘째, 별도의 구조물로서 걸림 돌기를 장착할 때 커버 버텀의 휨이 발생할 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유동에 의한 도광판과 램프의 부딪힘을 방지하고, 조립성 및 작업성을 향상시키도록 한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 도광판은 발광램프에서 조사된 빛을 입사받아 면광원을 출사하는 도광판에 있어서, 상기 도광판은 단턱 형태의 수납홈 및 상기 수납홈이 형성된 도광판의 상측 모서리로부터 측면으로 소정부분 연장되는 연장부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치는 수납홈 및 상측의 측면으로부터 연장되는 연장부를 갖는 도광판과, 상기 도광판을 수납하며 상기 도광판의 연장부와 체결되어 상기 도광판을 고정하는 커버 버텀과, 상기 도광판의 수납홈에 수납되는 광학 시트와, 상기 광학 시트 및 도광판의 연장부상에 안착되어 화상을 표시하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널의 가장자리 및 커버 버텀의 일측면을 감싸고 형성되는 탑 케이스를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치에 사용된 도광판 구조를 나타낸 측면도이다.

도 3에서와 같이, 발광램프에 조사된 빛을 입사받아 면광원을 출사하는 도광판(100)은 단턱 형태의 수납홈(110)을 갖고, 상기 수납홈(110)이 형성된 도광판(100)의 상측 모서리로부터 측면으로 소정부분 연장되는 연장부(120)를 갖는다.

여기서, 상기 수납홈(110)은 상기 도광판(100)의 가장자리가 소정높이로 돌출되는 가이드부(111)를 갖거나 상기 도광판(100)의 중심부분이 소정두께만큼 식각된 형태를 갖고 있다.

따라서 상기 도광판(100)의 수납홈(110)에 광학시트를 수납하고, 상기 도광판(100)의 연장부(120)를 통해 커버 버텀의 밴딩(bending)부와 갭(gap)없이 고정할 수가 있다.

여기서, 상기 도광판(100)은 PMMA(polymethylmethacrylate)같은 플라스틱(plastic)이나 수지(resin) 또는 열에 강한 유리 재질을 평면형태(flat type)나 쐐기형태(wedge type)로 제작하여 사용된다.

한편, 상기 도광판(100)을 유리재질로 구성함으로써 유리의 제조공정 따라 상기 도광판의 두께 제어가 쉬우며, 유리의 재질에 따라 열적 변형을 최소화 할 수 있다.

도 4a는 도 3의 도광판을 이용한 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 수납홈(110) 및 상측의 측면으로 연장 되는 연장부(120)를 갖는 도광판(100)과, 상기 도광판(100)을 수납하며 상기 도광판(100)의 연장부(120)와 체결되어 상기 도광판(100)을 고정하는 커버 버텀(130)과, 상기 도광판(100)의 수납홈(110)에 수납되는 광학 시트(140)와, 상기 광학 시트(140) 및 도광판(100)의 연장부(120)상에 안착되어 화상을 표시하는 액정표시패널(150)과, 상기 액정표시패널(150)의 가장자리 및 커버 버텀(130)의 일측면을 감싸고 형성되는 탑 케이스(160)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 도광판(100)의 연장부(120) 하부에는 빛을 발생하는 발광 램프(170)가 형성되어 있고, 상기 도광판(100) 및 발광 램프(170)의 하부에는 반사판(180)이 형성되어 있다.

또한, 상기 케이스 탑(160)은 금속 재질로 이루어지고, 직각으로 절곡된 평면부와 측면부를 가지는 사각띠 형태를 갖는다.

여기서, 상기 액정표시패널(150)은 컬러필터와 공통전극 및 상부 배향막이 형성된 상부기판과, TFT 어레이와 화소전극 및 하부 배향막이 형성된 하부기판과, 상기 상부기판과 하부기판 사이의 내부 공간에 주입된 액정으로 구성된다.

또한, 상기 액정표시패널(150)의 상부와 하부에는 각각 편광판이 각각 부착되어 있다. 여기서, 상기 편광판은 액정셀 매트릭스에 의해 표시되는 화상의 시야각을 확장시키는 기능을 담당하게 된다.

또한, 상기 발광 램프(170)를 감싸면서 상기 발광 램프(170)에서 발생된 빛을 도광판(100)의 입사면쪽으로 집광 시키는 램프 하우징(도시되지 않음)을 구성하거나 상기 도광판(100)의 입사면을 제외한 발광 램프(170)의 주위에 반사물질(도시 되지 않음)을 코팅할 수 있다.

한편, 본 발명의 액정표시장치는 도광판(100)의 연장부(120)를 이용하여 종래에 가이드 패널을 담당함으로써 별도의 가이드 패널을 구비할 필요가 없다. 즉, 가이드 패널을 생략함으로써 조립성 및 작업성을 향상시킴과 동시에 전체적인 코스트(cost)를 낮출 수가 있다.

또한, 상기와 같이 상기 도광판(100)에 연장부(120)를 형성하여 램프하우징(도시되지 않음)에 삽입하면 상기 도광판(100)의 유동이 방지됨과 동시에 빛이 입사되는 면적이 확대되어 액정표시장치의 휘도를 개선할 수 있고, 상기 연장부(120)의 상면으로도 발광 램프(170)에서 방출되는 빛이 입사되므로 전체적으로 광의 효율을 높일 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치에 사용된 도광판 구조를 나타낸 측면도이다.

도 5에서와 같이, 발광램프에 조사된 빛을 입사받아 면광원을 출사하는 도광판(100)은 단턱 형태의 수납홈(110)을 갖고 형성된다.

여기서, 상기 수납홈(110)은 상기 도광판(100)의 가장자리가 소정높이로 돌출되는 가이드부(111)를 갖거나 상기 도광판(100)의 중심부분이 소정두께만큼 식각된 형태를 갖고 있다.

도 6은 도 5의 도광판을 이용한 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 제 2 실시예는 본 발명의 제 1 실시예와 다르게 도광판(100)의 측 면에 연장부(120)를 구성하지 않고, 상기 도광판(100)의 가이드부(111)에 의해 형성된 수납홈(110)에 광학시트를 수납하고, 상기 가이드부(111)에 액정표시패널의 일부가 걸치도록 형성함으로써 가이드 패널을 생략할 수 있다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 수납홈(110)을 갖는 도광판(100)과, 상기 도광판(100)을 수납하는 커버 버텀(130)과, 상기 도광판(100)의 수납홈(110)에 수납되는 광학 시트(140)와, 상기 광학 시트(140)를 포함한 상기 도광판(100)의 가이드부(111)상에 안착되어 화상을 표시하는 액정표시패널(150)과, 상기 액정표시패널(150)의 가장자리 및 커버 버텀(130)의 일측면을 감싸고 형성되는 탑 케이스(160)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 도광판(100)의 일측면에는 빛을 발생하는 발광 램프(170)가 형성되어 있고, 상기 도광판(100) 및 발광 램프(170)의 하부에는 반사판(180)이 형성되어 있다.

한편, 상기 발광 램프(170)를 감싸면서 상기 발광 램프(170)에서 발생된 빛을 도광판(100)의 입사면쪽으로 집광 시키는 램프 하우징(도시되지 않음)을 구성하거나 상기 도광판(100)의 입사면을 제외한 발광 램프(170)의 주위에 반사물질(도시되지 않음)을 코팅할 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 도 5의 도광판을 이용한 본 발명의 제 3 실시예에 의한 액정표시장치를 조립하는 방법을 설명하기 위한 평면도이다.

즉, 본 발명의 제 2 실시예는 본 발명의 제 1 실시예와 다르게 가이드 패널을 사용하고 있지만, 상기 가이드 패널에 광학 시트를 고정하기 위한 별도의 고정 핀을 사용하지 않고 상기 도광판(100)의 가이드부(111)에 의해 형성된 수납홈(110)에 광학시트를 수납하고, 상기 가이드 패널 및 커버 버텀의 고정 돌기를 통해 상기 도광판을 고정하고 있다.

도 7a에 도시한 바와 같이, 수납홈(110)을 갖는 도광판(100)에 광학 시트(140)를 수납되어 있고, 상기 광학 시트(140)가 수납된 도광판(100)의 요홈(A)을 커버 버텀(130)에 형성된 고정 돌기(190)에 맞추어 고정하고 있다.

도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 도광판(100)의 가장자리를 포함한 광학시트(140)의 일부로 감싸면서 상기 커버 버텀(130)과 결합되도록 가이드 패널(200)이 형성되어 있다.

도 7c에 도시한 바와 같이, 상기 가이드 패널(200)상에 가장자리가 걸치도록 상기 광학 시트(140)상에 화상을 표시하는 액정표시패널(150)이 형성되어 있고, 상기 액정표시패널(150)의 가장자리를 포함하여 상기 커버 버텀(130)의 일측면을 감싸도록 탑 케이스(160)가 형성되어 있다.

여기서, 미설명한 170은 빛을 발생하는 발광 램프이고, 210은 상기 발광 램프의 전극을 감싸는 램프 홀더이다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 도광판에 연장부를 형성함으로써 상기 도광판이 외부 유동에 의하여 램프와 부딪히는 것을 방지함으로써 별도의 구조물을 장착할 필요가 없으므로 액정표시장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 연장부가 구비된 도광판은 박형화가 가능한 커버 버텀에 조립하기 용이하므로 액정표시장치의 박형화를 이룰 수 있다.

셋째, 도광판에 연장부가 형성됨으로써 램프에서 방출되는 빛이 입사되는 면적을 증가시킬 수 있으므로 광의 효율을 증대시켜 액정표시패널에 입사되는 빛의 균일한 밝기를 유지함과 동시에 액정표시장치의 휘도를 향상시킬 수 있다.

넷째, 도광판에 가이드부를 통해 삽입홈을 형성함으로써 도광판의 내부에 광학 시트를 적층할 수 있기 때문에 조립성을 향상시킴과 동시에 작업성을 개선할 수 있다.

Claims (7)

1. 발광램프에서 조사된 빛을 입사받아 면광원을 출사하는 도광판에 있어서,

   상기 도광판은 단턱 형태의 수납홈을 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수납홈은 상기 도광판의 가장자리가 소정높이로 돌출되는 가이드부를 갖거나 상기 도광판의 중심부분이 소정두께만큼 식각된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.
3. 발광램프에서 조사된 빛을 입사받아 면광원을 출사하는 도광판에 있어서,

   상기 도광판은 단턱 형태의 수납홈 및 상기 수납홈이 형성된 도광판의 상측 모서리로부터 측면으로 소정부분 연장되는 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 도광판.
4. 수납홈 및 상측의 측면으로부터 연장되는 연장부를 갖는 도광판과,

   상기 도광판을 수납하며 상기 도광판의 연장부와 체결되어 상기 도광판을 고정하는 커버 버텀과,

   상기 도광판의 수납홈에 수납되는 광학 시트와,

   상기 광학 시트 및 도광판의 연장부상에 안착되어 화상을 표시하는 액정표시패널과,

   상기 액정표시패널의 가장자리 및 커버 버텀의 일측면을 감싸고 형성되는 탑 케이스를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 도광판의 연장부 하부에는 빛을 발생하는 발광 램프와, 상기 도광판 및 발광 램프의 하부에 형성되는 반사판을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 수납홈을 갖는 도광판과,

   상기 도광판을 수납하는 커버 버텀과,

   상기 도광판의 수납홈에 수납되는 광학 시트와,

   상기 광학 시트를 포함한 상기 도광판의 가이드부상에 안착되어 화상을 표시하는 액정표시패널과,

   상기 액정표시패널의 가장자리 및 커버 버텀의 일측면을 감싸고 형성되는 탑 케이스를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 수납홈을 갖는 도광판과,

   상기 도광판의 수납홈에 수납되는 광학 시트와,

   상기 광학 시트가 수납된 도광판을 수납하고 상기 도광판을 고정하기 위해 주변에 적어도 하나의 고정 돌기를 갖는 커버 버텀과,

   상기 도광판의 가장자리를 포함한 광학시트의 일부로 감싸면서 상기 커버 버 텀과 결합되는 가이드 패널과,

   상기 가이드 패널상에 안착되어 화상을 표시하는 액정표시패널과,

   상기 액정표시패널의 가장자리를 포함하여 상기 커버 버텀의 일측면을 감싸는 탑 케이스를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.

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