KR20130001647A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 액정표시장치는 하우징과 도광판을 고정시키고 하우징이 도광판의 수축 또는 팽창에 따라 이동할 수 있도록, 하우징과 하부 케이스에 장공을 형성함으로써 도광판의 입광면과 LED 사이의 간격을 일정하게 하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 액정표시장치의 구성은 액정패널; 상기 액정패널의 하면에서 적어도 하나의 일측면에 입광면을 가지는 도광판; 상기 입광면을 마주하는 광원을 실장하며, 상기 도광판의 하면에서 상기 도광판과 고정되는 하우징; 및 상기 하우징 및 도광판의 하면을 덮는 하부 케이스;를 포함하며, 상기 하우징은 상기 도광판이 수축 또는 팽창함에 따라 상기 도광판과 함께 이동하여 상기 도광판의 입광면과 상기 하우징의 광원 사이의 간격을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}
본 발명의 실시예들은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도광판과 광원의 구조에 관한 액정표시장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 분야에서 가장 널리 상업화되고 실용화된 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; LCD)는 자체 발광을 하지 못하기 때문에 백라이트 유닛(Back Light Unit ; BLU)이라는 발광장치가 필요하다.
이러한 백라이트 유닛은 램프 위치에 따라 직하 방식(direct light)과 에지 방식(edge light)으로 구분된다.
에지 방식은 측면에서 발생된 광을 도광판이 상부의 액정패널로 입사시키는 방식인데 액정표시장치(LCD) 모듈의 박형화, 경량화라는 최근 추세에 발맞추어, 에지 방식이 보다 선호되고 있다.
그리고 상기 백라이트 유닛의 광원으로는 LED가 소형, 저소비 전력, 고신뢰성이라는 장점을 겸비하여 널리 이용되고 있는 추세이다.
도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 에지 방식의 액정표시장치 단면도이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 액정패널(50)과 백라이트 유닛(60), 그리고 서포트메인(40)과 하부 케이스(1), 상부 케이스(2)로 구성된다.
액정패널(50)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분이며 상기 액정패널(50) 후방으로는 백라이트 유닛(60)이 구비된다.
백라이트 유닛(60)은 서포트메인(40)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED 어셈블리(20, 21, 22)와 하부 케이스(1) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(30)과, 이러한 반사판(30) 상에 안착되는 도광판(31) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(32)를 포함한다.
이때, LED 어셈블리(20, 21, 22)는 도광판(31)의 일측에 구성되며, 백색광을 발하는 다수의 LED(22)와, LED(22)가 장착되는 LED PCB(Printed Circuit Board : 21)를 포함한다. 또한 LED PCB(21)의 배면에 배치된 방열판(20)은 LED(22)의 구동시에 발생되는 열을 외부로 방출하기 위한 것이다.
이러한 LED 어셈블리(20, 21, 22)는 하우징(10)에 의하여 가이드되고 실장이 된다.
또한 서포트메인(40)의 LED(22)를 향하는 배면에는 빛 샘을 방지하고 입광효율 상승을 위해 반사막(45)을 형성할 수 있다.
이러한 액정패널(50)과 백라이트 유닛(60)은 상부 케이스(2)와 백라이트 유닛(60) 배면을 덮는 하부 케이스(1)가 각각 상,하부에서 결합되어 서포트메인(40)을 매개로 일체화된다.
여기서 상기 하우징(10)은 LED(22)를 실장하고 있기 때문에 움직임이나 충격에 의한 LED 어셈블리(20, 21, 22)의 위치변경을 막기 위해 하부 케이스(1)에 고정이 된다.
이때 상기 하우징(10)에 상하부를 관통하는 홀을 형성하고 상기 하부 케이스(1)에도 상기 홀에 대응하는 홀을 형성한 다음 상기 두 홀에 나사(S)를 삽입하여 고정한다. 여기서 상기 홀의 직경은 나사(S)의 몸체의 지름과 동일한 간격으로 형성되어 하우징(10)과 하부 케이스(1)가 완벽히 고정이 되도록 한다. 이런 홀과 나사(S)는 하우징(10) 배면의 모든 방향에 형성되어 있다.
또한 도광판(31)은 하부 케이스(1)의 상면에 돌출된 핀(미도시)에 의하여 하부 케이스(1)에 고정된다. 이것은 도 2a 및 도 2b를 통하여 보다 상세히 설명한다.
도 2a는 도광판과 하부케이스를 나타낸 분해사시도이다.
도면을 보면 하부 케이스(1)의 상면 가장자리에 서로 대칭으로 핀(P)이 분포되어 있다. 상기 핀(P)은 돌출되어 있고 상기 도광판(31)의 홈(70)에 삽입이 된다.
상기 홈(70)에 핀(P)이 삽입이 됨으로써 상기 도광판(31)은 좌우, 상하 방향으로 위치가 변경되지 않고 그 위치에 그대로 고정이 된다.
그러나 상기 도광판(31)은 그 소재의 특성상 다른 구성요소에 비해 온도에 민감하게 반응하여 고온시 팽창하는데 이때 도광판(31)의 길이나 면적 등이 변하게 되어 일정한 간격의 조립공차를 두게 된다.
도 2b는 도광판과 하부 케이스가 조립된 백라이트 유닛을 상부에서 바라본 평면도이다.
도면에서 조립공차는 W를 지칭한다. 이때, W는 도광판(31)이 팽창하는 경우에 핀(P)과 접촉하여 상기 도광판(31)의 팽창에 의해 핀(P)이 파손되지 않으면서, 도광판(31)이 수축하는 경우 일정한 허용범위 내에서 도광판(31)이 고정되기 위한 간격이 된다.
그리고 이러한 도광판(31)의 수축하거나 팽창하는 성질 때문에 LED(22)와 도광판(31)의 입광면 사이에 일정한 간격(d)을 주게 된다.
여기서 상기 간격(d)을 작게 하는 경우, LED(22)에서 출사된 광이 도광판(31)으로 들어가는 입광 효율이 상승하여 백라이트 유닛(60)의 휘도가 향상하게 된다. 그러나 상기 간격(d)을 너무 작게 형성하면 도광판(31)의 팽창시에 LED(22)가 파손되거나 하부 케이스(1)를 포함한 다른 구성요소들이 휨과 같은 변형을 일으키는 문제가 발생하게 된다.
따라서 도광판(31)과 LED(22) 사이의 간격(d)은 도광판(31)의 팽창거리 이상의 간격(d)으로 형성되어 있다. 하지만 하우징(10)과 상기 도광판(31)이 하부 케이스(1)와 고정되어 움직임이 구속되어 있고, 상기 도광판(31)의 입광부는 상기 도광판(31)의 수축 또는 팽창에 따라 길이 방향으로의 움직임이 자유롭기 때문에, 온도에 따라 상기 도광판(31)의 입광면과 상기 하우징(10)에 실장된 LED(22)와의 간격(d)이 달라지게 된다.
다음은 도광판(31)의 입광면과 LED(22)의 간격(d)과 입광 효율간의 관계를 나타낸 표이다.
도광판의 입광면과 LED의
간격( mm )
0.7
0.8
0.9
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
입광 효율(%)
94.7
92.9
91.2
89.8
7.4
84.4
81.2
78.0
입광 효율은 LED에서 최초에 방출된 빛이 100%라고 보았을 때를 기준으로한 백분율(percentage)을 나타낸 것이다.
상기 표와 같이 입광면과 LED의 간격(d)이 멀어질수록 입광 효율은 떨어진다. 일반적으로 도광판이 팽창시 상기 간격(d)이 0.7mm 가 되고 다시 원래 크기로 수축할 경우 1.8 mm 정도가 되는데 이 경우 입광 효율을 비교해 보면 16.7% 정도의 차이를 보인다.
이때, 고온에서 LED(22) 점등시 도광판(31)의 팽창으로 상기 간격(d)이 짧아져서 입광효율이 크게 되지만, 저온 또는 상온에서 LED(22) 점등시 입광효율이 작아지는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예들은, 도광판을 상기 하우징에 고정시키고, 상기 하우징과 하부 케이스를 독립되게 함으로써 상기 하우징이 상기 도광판의 수축 또는 팽창에 따라 이동하는 액정표시장치를 제공한다.
이에 따라 본 발명의 실시예들은, 상기 도광판의 수축 또는 팽창에 상관없이 상기 도광판의 입광면과 LED간의 간격을 일정하게 유지하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 액정표시장치는, 액정패널; 상기 액정패널의 하면에서 적어도 하나의 일측면에 입광면을 가지는 도광판; 상기 입광면을 마주하는 광원을 실장하며, 상기 도광판의 하면에서 상기 도광판과 고정되는 하우징; 및 상기 하우징 및 도광판의 하면을 덮는 하부 케이스;를 포함하며, 상기 하우징은 상기 도광판이 수축 또는 팽창함에 따라 상기 도광판과 함께 이동하여 상기 도광판의 입광면과 상기 하우징의 광원 사이의 간격을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 하부 케이스와 상기 하우징에 형성되어, 상기 하우징이 이동하는 것을 가이드해주는 가이드 수단을 추가로 포함하며, 상기 가이드 수단은 상기 하부 케이스 또는 하우징 중 적어도 어느 하나에 형성되는 장공(長空)에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징과 상기 도광판을 고정하는 고정 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 장공은, 상기 입광면이 상기 광원을 바라보는 방향을 제 1 방향이라고 할 때, 상기 하우징이 상기 가이드 수단을 축으로 상기 제 1 방향으로 왕복 슬라이드 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징에 장공이 형성되며, 상기 가이드 수단은 상기 하부 케이스에 고정이 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 수단은 상기 하우징에 고정이 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 케이스 및 하우징의 서로 대응되는 위치에 장공이 형성되며, 상기 가이드 수단은 상기 하부 케이스 및 하우징의 장공에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 수단은 나사, 리벳 또는 한 세트의 볼트와 너트 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 수단은 핀, 양면 테이프 또는 본드 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원은 발광 다이오드, 냉음극 형광램프 또는 외부전극 형광램프 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 수단이 핀이고, 상기 핀은 적어도 하나 이상이 상기 하우징의 가장자리에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정 수단이 핀이고, 상기 핀은 상기 핀의 위치에 대응되는 상기 도광판의 홈에 삽입되며, 상기 홈에 공차가 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 액정표시장치는 도광판의 입광면과 LED 간의 간격을 일정하게 유지함으로써,
LED에서 도광판의 입광면으로 향하는 입광효율을 향상시켜주는 효과가 있다.
또한, 종래기술에서 LED를 추가한 경우와 동일한 입광효율을 달성하게 되어 LED의 사용개수를 저감하는 효과가 있다.
또한, LED 사용개수의 저감에 따라 비용을 줄이는 효과가 있다.
도 1 은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 에지 방식의 액정표시장치 단면도이다.
도 2a는 도광판과 하부케이스를 나타낸 분해사시도이다.
도 2b는 도광판과 하부 케이스가 조립된 백라이트 유닛을 상부에서 바라본 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 A부분을 확대하여 나타낸 분해사시도이다.
도 3c는 도광판이 수축하였을 때 본 발명의 제 1 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3d는 도광판이 팽창하였을 때 본 발명의 제 1 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 B부분을 확대하여 나타낸 분해사시도이다.
도 4c는 도광판이 수축하였을 때 본 발명의 제 2 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 4d는 도광판이 팽창하였을 때 본 발명의 제 2 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5a는 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 C부분을 확대하여 나타낸 분해사시도이다.
도 5c는 도광판이 수축하였을 때 본 발명의 제 3 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 5d는 도광판이 팽창하였을 때 본 발명의 제 3 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도 6a는 백라이트 유닛의 일부를 나타낸 분해사시도이다.
도 6b는 도광판과 핀이 고정된 백라이트 유닛의 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따르는 액정표시장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
이하, 도 3b, 도 4b 및 도 5b에서 하우징과 하부 케이스는 각각 일부만을 도시하였으며 상기 하우징과 하부 케이스의 일부는 직육면체로만 도시하였다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸 단면도이다.
도면을 보면 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치는 크게 하부 케이스(101), 상부 케이스(102), 서포트메인(140), 액정패널(150), 백라이트 유닛으로 구성된다.
백라이트 유닛은 반사판(130), 도광판(131), 도광판(131)의 일측면에 구비된 LED 어셈블리(120, 121, 122), 도광판(131)의 상부에 안착된 광학시트(132)들이 적층되어 구성된다.
액정패널(150)의 상세한 구성은 도면에 도시하지 않았으나 이를 상세히 말하면 다음과 같다. 액정패널(150)은 액정층이 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 기판의 사이에 개재되며 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 기판의 각각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판이 부착된다.
상기 서포트메인(140)은 액정패널(150)의 가장자리를 둘러싸는 역할을 한다. 하부 케이스(101)는 서포트 메인(140)과 백라이트 유닛의 하부를 감싸며 형성되고 상부 케이스(102)는 액정패널(150)의 상면 가장자리를 둘러싸며 형성된다.
이때, 상부 케이스(102)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(140)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드 프레임이라 일컬어지기도 하며, 하부 케이스(101)는 버텀 커버 또는 하부 커버, 커버 버툼이라 일컬어지기도 한다.
한편, LED 어셈블리(120, 121, 122)의 LED(122)는 도면상으로는 단 하나만을 도시하였으나 LED(122)는 다수개가 PCB(121) 상에 일정간격 이격하여 장착되며, 외부로부터 구동전력을 인가받게 된다. 그리고 목적에 따라 PCB(121)상에 LED(122)를 다수 개 복층으로 배열 할 수도 있다.
이때 다수의 LED(122)는 도광판(131)의 입광면을 향하는 전방으로 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(122)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수 있다.
또한 상기 백라이트 유닛의 광원으로 LED(122)만을 언급하였으나 본 발명은 상기 광원이 냉음극형광램프(CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp)인 경우도 포함한다.
여기서 PCB(121)는 수지 또는 세라믹과 같은 절연층 상에 배선패턴(미도시)을 인쇄하여 각종 전자 소자의 탑재와 전기적 연결을 가능케 하는 전자회로기판으로, PCB(121)는 에폭시 계열의 FR4 PCB나 FPCB (flexible printed circuit board), MCPCB로 형성 할 수 있다.
또한 상기 LED 어셈블리(120, 121, 122)는 PCB(121)의 배면에 방열판(120)을 더 구비할 수 있다.
이러한 LED 어셈블리(120, 121, 122)는 도광판(131)의 입광면을 향하는 내측이 개구된 상태로 하부 케이스(101)의 상면에 안착하는 하우징(110)의 내부에 실장된다. 이때, LED 어셈블리(120, 121, 122)는 도광판(131)의 입광면에 대응되는 위치에 실장된다.
상기 도광판(131)은 사각 판의 형태를 가지며 LED(122)와 동일 선상에 형성된다. 또한 상기 도광판(131)의 입광면은 하나 이상의 측면에 형성되는 경우를 포함한다. 상기 도광판(131)의 재질은 PMMA(polymethyl metacrylate), PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), PEN(polyethylene naphthalate) 중 어느 하나로 형성 될 수 있다. 따라서 상기 재질상 상기 도광판(131)은 온도에 민감하게 반응하여 온도에 따라 수축 또는 팽창을 할 수 있다.
따라서 LED(122)로부터 출사되는 광은 도광판(131)의 입광면으로 입사된 후 그 내부에서 액정패널(150)을 향해 굴절되며 반사판(130)에 의해 반사된 빛과 함께 다수의 광학시트(132)를 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(150)로 공급된다.
그리고 상기 면광원은 액정패널(150)에 입사되어 구동 회로의 인가 전압에 따라 컬러가 표현되어 액정패널(150)의 화면표시부(미도시)에 화상이 재생된다.
여기서 하우징(110)의 구조를 좀더 상세하게 살펴본다.
상기 하우징(110)은 LED 어셈블리(120, 121, 122) 보호와 더불어 LED(122)로부터 출사된 빛을 도광판(131) 방향으로 집중시켜 광손실을 방지하며 LED 어셈블리(120, 121, 122)의 방열 효과를 향상시키는 역할을 한다.
그리고 상기 도광판(131)의 배면과 접촉하는 하우징(110)의 상면에 핀(P)을 형성하는데 상기 핀(P)은 도광판(131)과 하우징(110)을 고정한다. 따라서 상기 도광판(131)의 수축 또는 팽창에 따라 상기 하우징(110)이 같이 이동하게 된다. 상기 핀(P)의 형성위치 및 모양에 대해서는 후에 도 6a 및 도 6b를 통하여 보다 상세히 설명한다.
상기 하우징(110)은 하부 케이스(101)와도 체결되는데 상기 하부 케이스(101)는 도광판(131)의 배면과 상기 하우징(110)의 배면을 덮는다.
여기서 상기 하부 케이스(101)는 상부 케이스(102)와 고정되어 있는데 반해 하우징(110)은 하부 케이스(101), 상부 케이스(102), 서포트메인(140)과 독립되어 있다.
그리고 상기 하우징(110)이 움직일 수 있도록 상기 서포트메인(140) 과 상기 하우징(110) 및 상기 상부 케이스(102) 사이에 일정한 공차(111)를 두고, 하우징(110)에 장공(長空; h1)을 형성하여 상기 장공(h1)에 가이드 수단이 삽입될 수 있도록 하였다.
상기 가이드 수단은 나사(S)로 도시하였는데 상기 나사(S)가 장공에 삽입된 것에 대해 A부분을 좀 더 자세하게 살펴본다.
도 3b는 도 3a의 A부분을 확대하여 나타낸 분해사시도이다.
상기 나사(S)는 하부 케이스(101)에 형성된 홈에 삽입되어 고정된다. 상기 나사(S)는 상기 나사(S)의 머리가 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전될 경우 나사(S)의 몸체가 나선 홈을 따라 회전되면서 홈의 안쪽으로 삽입되어 들어가게 된다. 그런데 하부 케이스(101)에 삽입되는 깊이는 나사(S)의 몸체 전부가 아닌 홈의 깊이에 대응하는 나사(S)의 몸체 일부가 되므로 상기 나사(S)의 몸체에 형성되는 나선 홈은 나사(S)의 몸체 하부의 일부분에만 형성될 수 있다.
또한 상기 홈의 직경은 상기 나사(S)의 몸체의 횡단면의 지름과 동일하게 형성되고, 상기 장공(h1)의 마주보는 장변 사이의 간격 역시 상기 나사(S)의 몸체의 횡단면의 지름과 동일하게 형성된다.
이때, 상기 나사(S)가 삽입된 상기 장공(h1)의 내부에는 상기 장공(h1)의 길이방향으로 빈 공간이 형성된다. 상기 장공(h1)의 길이방향이란 제 1 방향을 상기 도광판(131)의 입광면이 상기 LED(122)를 향하는 방향이라 하고 제 2 방향을 상기 LED(122)가 상기 입광면을 향하는 방향이라 할 때, 제 1 방향 또는 제 2 방향을 말한다. 따라서 상기 하우징(110)은 상기 나사(S)를 축으로 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 왕복 슬라이드 이동할 수 있다.
도 3c는 도광판(131)이 수축하였을 때 본 발명의 제 1 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도광판(131)의 수축방향은 제 2 방향이다. 따라서 상기 하우징(110)은 도 3a의 위치에 비해 상기 제 2 방향으로 더 진행한 곳에 위치해 있다. 그리고 상기 나사(S)는 상기 장공(h1)의 제 1 방향 내측면과 접촉하여 있다. 또한 상기 상부 케이스(102), 서포트메인(140)과 상기 하우징(110)이 형성하는 공차(111)는 상기 하우징(110)의 제 2 방향의 이동으로 더 넓게 형성된다.
도 3d는 도광판(131)이 팽창하였을 때 본 발명의 제 1 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도광판(131)의 팽창방향은 제 1 방향이다. 따라서 상기 하우징(110)은 도 3a의 위치에 비해 상기 제 1 방향으로 더 진행한 곳에 위치해 있다. 그리고 상기 나사(S)는 상기 장공(h1)의 제 2 방향 내측면과 접촉하여 있다. 또한 상기 상부 케이스(102), 서포트메인(140)과 상기 하우징(110)이 형성하는 공차(111)는 상기 하우징(110)의 제 2 방향의 이동으로 좁아진다.
이하, 본 발명의 제 2 및 제 3 실시예에서는 제 1 실시예와 다른 구성을 중심으로 서술하겠다. 그리고 본 발명의 제 2 및 제 3 실시예에서 언급되는 제 1 방향 및 제 2 방향은 제 1 실시예에서 언급된 방향과 동일한 것으로 한다.
다음으로 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명하겠다. 도 4a는 본 발명의 제 2 실시예를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예는 B부분이 상기 본 발명의 제 1 실시예의 A부분과 다르게 형성되어 있다. 상기 B부분은 하우징(110)이 아닌 하부 케이스(101)에 장공(h2)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기 B부분을 확대하여 좀더 상세하게 검토하여 보겠다.
도 4b는 도 4a의 B부분을 확대하여 나타낸 분해사시도이다.
상기 나사(S)는 하우징(110)에 삽입되어 고정된다. 이때 상기 하우징(110)에는 나사(S)의 몸체의 횡단면의 지름과 동일한 직경을 가진 홀이 형성되어 있다. 그리고 상기 홀의 내면에는 나사(S)가 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하면서 삽입될 수 있도록 나선홈이 형성되어 있다.
또한 상기 나사(S)는 상기 하우징(110)의 홀에 형성된 나선홈에 대응되는 나선홈을 가진다. 이러한 나선홈은 상기 나사(S)의 몸체 전부에 형성될 수도 있으나 하우징(110)의 홀 깊이에 대응한 길이만큼 상기 나사(S)의 몸체 일부에 형성될 수도 있다.
그리고 나사(S)의 몸체가 하우징(110)에 전부 삽입되고 난 후 하부 케이스(101)에 형성된 장공(h2)에 삽입된다.
이때 상기 장공(h2)의 마주보는 장변들 사이의 간격은 나사(S)의 몸체의 횡단면의 지름과 동일하게 형성된다.
이때, 상기 나사(S)가 삽입된 상기 장공(h1)의 내부에는 상기 장공(h1)의 길이방향으로 빈 공간이 형성된다. 상기 장공(h1)의 길이방향이란 제 1 방향을 상기 도광판(131)의 입광면이 상기 LED(122)를 향하는 방향이라 하고 제 2 방향이 제 1 방향과 반대되는 패널 내부 방향이라 할 때, 제 1 방향 또는 제 2 방향을 말한다. 따라서 상기 하우징(110)은 상기 나사(S)를 축으로 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 왕복 슬라이드 이동할 수 있다.
도 4c는 도광판(131)이 수축하였을 때 본 발명의 제 2 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도광판(131)의 수축방향은 제 2 방향이다. 따라서 상기 하우징(110)은 도 3a의 위치에 비해 상기 제 2 방향으로 더 진행한 곳에 위치해 있다. 그리고 상기 나사(S)는 상기 장공(h2)의 제 2 방향 내측면과 접촉하여 있다. 또한 상기 상부 케이스(102), 서포트메인(140)과 상기 하우징(110)이 형성하는 공차(111)는 상기 하우징(110)의 제 2 방향의 이동으로 더 넓게 형성된다.
도 4d는 도광판(131)이 팽창하였을 때 본 발명의 제 2 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도광판(131)의 팽창방향은 제 1 방향이다. 따라서 상기 하우징(110)은 도 3a의 위치에 비해 상기 제 1 방향으로 더 진행한 곳에 위치해 있다. 그리고 상기 나사(S)는 상기 장공(h2)의 제 1 방향 내측면과 접촉하여 있다. 또한 상기 상부 케이스(102), 서포트메인(140)과 상기 하우징(110)이 형성하는 공차(111)는 상기 하우징(110)의 제 2 방향의 이동으로 좁혀진다.
다음으로 본 발명의 제 3 실시예에 대하여 설명해보겠다. 도 5a는 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 제 3 실시예는 상기 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예와 달리 하우징(110)과 하부 케이스(101) 모두에 장공(h3, h4)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 도면에서 C부분을 살펴보자.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예와 달리 상기 하우징(110) 또는 하부 케이스(101)에서 가이드 수단을 고정하지 않으므로 가이드 수단 자체적으로 장공(h3, h4)에 삽입된 상태를 유지하는 구조가 필요하다. 따라서 가이드 수단으로 나사가 아닌 한 세트의 볼트(S1)와 너트(S2)를 선택하였다. 왜냐하면 상기 볼트(S1)와 너트(S2)는 볼트(S1)의 머리 및 너트(S2)의 쌍방 조임으로 인해 결속이 풀리지 않기 때문이다.
이하, 상기 C부분을 확대하여 좀더 상세하게 검토하여 보겠다.
도 5b는 도 5a의 C부분을 확대하여 나타낸 분해사시도이다.
볼트(S1)는 장공(h3, h4)에 삽입이 되고 하우징(110)과 하부 케이스(101)를 관통한다. 그리고 너트(S2)가 하부 케이스(101)의 하면에서 상기 볼트(S1)와 결합된다. 여기서 상기 볼트(S1)와 너트(S2)가 결합되는 위치와 방향은 상기 볼트(S1)가 하우징(110)과 하부 케이스(101)의 장공(h4)에 삽입이 되어있기만 한다면 어디든 무관하다.
이때, 상기 장공(h3, h4)의 마주보는 장변들 사이의 간격은 볼트(S1)의 몸체의 횡단면의 지름과 동일하게 형성된다. 그리고 볼트(S1)의 머리와 너트(S2)의 외경은 상기 장공(h3, h4)의 장변들 사이의 간격보다 크게 형성한다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예와 비슷하게 상기 하우징(110)과 하부 케이스(101)의 장공(h3, h4) 내에는 볼트(S1)가 삽입된 공간 이외에 빈 공간이 형성된다. 그러나 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예와 다른 점은 상기 도광판(131)의 수축 또는 팽창에 따라 상기 볼트(S1)와 너트(S2)까지 움직인다는 것이다.
좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면에서 상기 하우징(110)이 제 1 방향으로 이동한다고 가정하자. 그리고 상기 볼트(S1)와 너트(S2)는 상기 장공(h3, h4)의 어느 내측면과도 접촉되지 않은 상태에 있다고 가정한다.
상기 하우징(110)은 이동을 하다가 어느 순간 상기 하우징(110)의 장공(h3)에서 제 2 방향의 내측면이 상기 볼트(S1)의 몸체와 접촉하게 된다. 하지만 상기 볼트(S1)는 하부 케이스(101)의 장공(h4) 내부에서 이동할 수 있는 공간을 확보해둔 상태이다. 따라서 상기 볼트(S1)는 상기 하우징(110)에 이끌려 이동하게 된다.
그리고 상기 하우징(110)의 이동이 계속 되다가 상기 볼트(S1)의 몸체가 상기 하부 케이스(101)의 장공(h4)에서 제 1 방향의 내측면과 접촉하게 된다. 이때, 상기 하우징(110)과 볼트(S1)와 너트(S2)는 이동을 멈추게 된다. 왜냐하면 상기 볼트(S1)와 너트(S2)가 상기 하우징(110)과 상기 하부 케이스(101)의 힘의 작용점이 되는데, 상기 하우징(110)의 진행 힘과 그에 대응하는 하부 케이스(101)의 반작용에 의해 힘의 평형이 이루어지기 때문이다.
또한 상기 볼트(S1)가 상기 하우징(110)의 움직임의 축 역할을 하므로 상기 하우징(110)의 이동시에 상기 장공(h3, h4)들의 위치가 엇갈리는 경우는 없게 된다.
도 5c는 도광판(131)이 수축하였을 때 본 발명의 제 3 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도광판(131)의 수축방향은 제 2 방향이다. 따라서 상기 하우징(110)은 도 5a의 위치에 비해 상기 제 2 방향으로 더 진행한 곳에 위치해 있다. 그리고 상기 볼트(S1)와 너트(S2)는 상기 하우징(110) 장공(h3)의 제 1 방향 내측면 및 상기 하부 케이스(101) 장공(h4)의 제 2 방향 내측면과 접촉하여 있다. 또한 상기 상부 케이스(102), 서포트메인(140)과 상기 하우징(110)이 형성하는 공차(111)는 상기 하우징(110)의 제 2 방향의 이동으로 더 넓게 형성된다.
도 5d는 도광판(131)이 팽창하였을 때 본 발명의 제 3 실시예의 단면도를 나타낸 것이다.
도광판(131)의 팽창방향은 제 1 방향이다. 따라서 상기 하우징(110)은 도 5a의 위치에 비해 상기 제 1 방향으로 더 진행한 곳에 위치해 있다. 그리고 상기 볼트(S1)와 너트(S2)는 상기 하우징(110) 장공(h3)의 제 1 방향 내측면 및 상기 하부 케이스(101) 장공(h4)의 제 2 방향 내측면과 접촉하여 있다. 또한 상기 상부 케이스(102), 서포트메인(140)과 상기 하우징(110)이 형성하는 공차(111)는 상기 하우징(110)의 제 1 방향의 이동으로 더 좁게 형성된다.
이상으로 논의한 본 발명의 제 1 및 제 2 및 제 3 실시예에서는 상기 하우징(110)이 상기 도광판(131)의 수축 또는 팽창에 따라 함께 이동하였기 때문에 도광판(131)의 입광면과 LED(122) 사이의 간격(optical gap ; d)에는 변함이 없게 된다.
따라서 상기 도 3a, 도 3c, 도 3d 및 도 4a, 도 4c, 도 4d 및 도 5a, 도 5c, 도 5d에서 도시된 간격(d)은 모두 동일하다.
다음으로 하우징(110)과 도광판(131)을 고정하는 핀(P)이 형성된 위치를 설명하겠다. 도 6a는 백라이트 유닛의 일부를 나타낸 분해사시도이다.
여기서 하우징(110)은 수평부분과 수직부분으로 구성이 된다. 상기 하우징(110)은 수직부분이 하부 케이스(101)의 내면에 대응하도록 수평부분이 하부 케이스(101)의 상면에 안착된다. 그 다음 LED 어셈블리(122,121)가 하우징(110)의 수직부분에 실장이 된다. 마지막으로 도광판(131)이 하우징(110)의 상면에 안착이 된다.
이때, 상기 도광판(131)은 하우징(110)의 수평부분의 상면에 형성된 핀(P)이 상기 도광판(131)의 측면에 형성된 홈에 삽입이 되도록 안착된다. 상기 핀(P)은 도광판(131)의 대칭된 두 측면에 형성이 될 수 있다.
여기서 홈과 핀(P)이 삽입된 형태를 도면을 통해서 설명한다.
도 6b는 도광판(131)과 핀(P)이 고정된 백라이트 유닛의 평면도이다.
하우징(110)과 도광판(131)은 완전히 고정이 되어야 하므로 핀과 홈 사이에 조립공차를 두지 않고 홈의 간격과 핀(P) 횡단면의 지름을 동일하게 한다.
또한, 상기 도면에는 한 쌍의 핀(P)이 하우징(110)의 측면에만 형성되는 것만을 도시하였으나 다수 쌍의 핀(P)이 하우징(110)의 가장자리에 형성되는 경우도 가능하다.
또한 상기 하우징(110)은 도광판(131)의 배면과 같은 크기의 형상을 가지어 상기 도광판(131)의 가장자리에 다수의 핀(P)을 형성하는 경우도 가능하다.
또한, 상기 하우징(110)과 도광판(131)의 고정수단은 핀(P) 이외에 양면 테이프 또는 본드 등이 될 수 있다.
양면 테이프와 본드의 경우 상기 도광판(131)의 배면과 상기 하우징(110)의 상면이 접촉하는 영역에서 상기 도광판(131)과 하우징(110)을 부착한다. 이때, 양면 테이프가 부착되는 영역 또는 본드가 도포되는 영역은 상기 접촉 영역의 일부 또는 전부가 될 수 있다.
도면을 통해 설명한 본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 도광판(131)의 입광면이 상기 도광판(131)의 어느 일측면에만 형성되는 경우 외에 하나 이상의 측면에 형성되는 경우도 포함한다. 이 경우 각 입광면에 대응하는 LED가 더 장착될 수 있다.
또한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서 상기 가이드 수단으로 나사 만을 언급하였으나 한 세트의 볼트, 너트 및 리벳인 경우도 포함한다.
또한 본 발명의 제 3 실시예에서 상기 가이드 수단으로 한 세트의 볼트, 너트만을 언급하였으나 리벳이 되는 경우도 포함한다.
그리고 본 발명의 실시예들에서 하나의 가이드 수단만이 형성되는 것을 도시하였으나 상기 가이드 수단은 다수개가 형성될 수도 있다. 이때, 상기 가이드 수단에 대응하는 장공도 하우징 또는 하부 케이스의 대응하는 위치에 형성될 것이다. 또한 다수개의 가이드 수단은 하우징의 배면의 가장자리에서 서로 대칭되는 위치에 형성 될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들에서 수축 또는 팽창시에 상기 하우징은 서포트메인, 상부 케이스를 비롯한 다른 구성들과 독립되어 움직이는 경우만을 설명하였다. 그러나 상기 하우징이 하부 케이스를 제외한 다른 구성들에 종속되어, 도광판의 수축 또는 팽창시에 하부 케이스를 제외한 다른 구성요소들이 하우징과 함께 움직이는 경우도 가능하다.
또한 본 발명의 실시예들에서, 평면상에서 보았을 때 상기 장공의 바깥쪽 가장자리면과 접촉하는 상기 가이드 수단의 일면에 롤러가 형성되는 경우도 포함한다. 이 경우 롤러가 가이드 수단과 장공이 형성되는 부분의 마찰을 줄여주어 제품의 마모 또는 내구성 저하 등을 덜어주는 효과가 있다.
이상으로 검토해본 본 발명의 실시예들에 의해 상기 도광판의 입광면과 LED 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 이로 인해 입광면에 입사되는 광의 양은 도광판의 수축 또는 팽창과 무관하게 일정하게 된다. 따라서 종래기술과 비교하여 입광효율을 향상시키는 효과가 있다. 상기 입광효율 향상은 곧 액정표시장치의 휘도 향상을 뒤따르게 하는바 액정표시장치의 화면 품질 개선의 효과까지 거둘 수 있다.
또한 종래에 이러한 입광효율 변화에 대한 문제를 해결하기 위해 LED 사용 개수를 늘렸던 것과 비교하여 LED 사용 개수를 저감시키는 효과도 있다.
LED 사용 개수를 저감시킬 경우 제조 비용이 줄어들게 되므로 제조 비용 차감효과까지 거둘 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
101 : 하부 케이스 102 : 상부 케이스
110 : 하우징 120 : 방열판
121 : LED PCB(Printed Circuit Board) 122 : LED
130 : 반사 시트 131 : 도광판
132 : 광학 시트 140 : 서포트메인
150 : 액정패널 S : 나사
S1, S2 : 볼트와 너트 h1, h2, h3, h4 : 장공(長空)
P : 핀 d : 도광판의 입광면과 LED 사이의 간격

Claims (8)

  1. 액정패널;
    상기 액정패널의 하면에서 적어도 하나의 일측면에 입광면을 가지는 도광판;
    상기 입광면을 마주하는 광원을 실장하며, 상기 도광판의 하면에서 상기 도광판과 고정되는 하우징; 및
    상기 하우징 및 도광판의 하면을 덮는 하부 케이스;를 포함하며,
    상기 하우징은 상기 도광판이 수축 또는 팽창함에 따라 상기 도광판과 함께 이동하여 상기 도광판의 입광면과 상기 하우징의 광원 사이의 간격을 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 케이스와 상기 하우징에 형성되어, 상기 하우징이 이동하는 것을 가이드해주는 가이드 수단을 추가로 포함하며,
    상기 가이드 수단은 상기 하부 케이스 또는 하우징 중 적어도 어느 하나에 형성되는 장공(長空)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 도광판을 고정하는 핀, 양면 테이프 또는 본드 중 어느 하나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 장공은, 상기 입광면이 상기 광원을 바라보는 방향을 제 1 방향이라고 할 때, 상기 하우징이 상기 가이드 수단을 축으로 상기 제 1 방향으로 왕복 슬라이드 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징에 장공이 형성되며,
    상기 가이드 수단은 상기 하부 케이스에 고정이 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 케이스에 장공이 형성되며,
    상기 가이드 수단은 상기 하우징에 고정이 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부 케이스 및 하우징의 서로 대응되는 위치에 장공이 형성되며,
    상기 가이드 수단은 상기 하부 케이스 및 하우징의 장공에 삽입되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정 수단이 핀이고, 상기 핀은 적어도 하나 이상이 상기 핀의 위치에 대응되는 상기 도광판의 홈에 삽입되며, 상기 홈에 공차가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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WO2017104911A1 (ko) * 2015-12-15 2017-06-22 단국대학교 산학협력단 가스 분류를 위한 결합 특징 벡터 생성 장치 및 방법
KR20180034786A (ko) * 2016-09-27 2018-04-05 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
DE202023107277U1 (de) 2023-09-20 2024-03-21 Hyundai Mobis Co., Ltd. Elektronisches Gerät
DE202024100641U1 (de) 2023-09-01 2024-04-23 Hyundai Mobis Co., Ltd. Anzeigevorrichtung

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