KR20130028272A - 광원 일체형 커버버툼 및 이의 제조방법, 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원 일체형 커버버툼 및 이의 제조방법, 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따라 다수의 LED를 직접 커버버툼에 장착함으로써 부품의 수를 줄여 공정시간 및 공정비용을 절감하고 베젤이 폭이 좁은 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

Description

광원 일체형 커버버툼 및 이의 제조방법, 이를 이용한 액정표시장치{COVER BOTTOM INCORPORATING THE LIGHT SOURCE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 베젤의 폭을 줄일 수 있는 광원 일체형 커버버툼 및 이의 제조방법, 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.

이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.

하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight) 유닛이 배치된다.

이러한, 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Type)과 측면형(Edge Type)으로 구분되는데, 직하형 방식의 백라이트 유닛은 광원을 액정패널 하부에 배치함으로써 광원으로부터 출사되는 빛을 직접적으로 액정패널에 공급하는 방식이고, 측면형 방식의 백라이트 유닛은 액정패널 하부에 도광판을 배치하고, 광원을 도광판의 적어도 일측면에 배치함으로써 도광판에서의 굴절 및 반사를 이용하여 광원으로부터 출사되는 빛을 간접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다.

여기서, 백라이트 유닛의 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)나 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp:EEFL)와 같은 형광램프가 많이 사용되어 왔으나, 최근 액정표시장치의 박형화, 경량화 추세에 따라 소비전력, 무게, 휘도 등에서 장점을 가지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode:LED)가 형광램프를 대체해 가고 있다.

도 1은 종래 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 액정표시장치모듈(1)은, 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성되는 액정패널(10)과 이의 배면에 위치하는 백라이트 유닛(20)을 포함한다.

이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 탑커버(40)와 서포트메인(30) 그리고 커버버툼(50)을 통해 모듈화 되는데, 액정패널(10) 및 백라이트 유닛(20)의 가장자리를 사각테 형상의 서포트메인(30)이 두른 상태로 액정패널(10) 전면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다.

액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 및 제2기판(12, 14)으로 구성된다.

상기 제1 및 제2기판(12, 14)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 제1 및 제2편광판(19a, 19b)이 각각 부착된다.

백라이트 유닛(20)은 LED 어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 반사판(25)과, 반사판(25) 상부에 위치하는 도광판(23)과 그리고 도광판(23)의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(21)을 포함한다.

여기서 LED 어셈블리(29)는 다수의 LED(29a) 각각이 인쇄회로기판(Printed Circuit Board:PCB)(29b)에 장착됨으로써 이루어진다.

이러한 LED 어셈블리(29)의 배면으로는 다수의 LED(29a) 각각으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출하기 위한 LED 하우징(28)이 구비된다.

이러한, LED 하우징(28)을 포함한 LED 어셈블리(29)는 접착성물질이 도포된 접촉패드(60)를 통해 커버버툼(50)의 일 내측면을 따라 배치됨으로써 도광판(23)의 입광면(23a)과 마주보게 된다.

이에 따라, 커버버툼(50)과 도광판(23) 사이에는 LED 하우징(28)과, 접촉패드(60)와, LED 어셈블리(29)가 위치되기 위한 제1간격(A1)을 필요로 한다.

이때, 제1간격(A1)은 다수의 LED(29a)와 도광판(23)의 입광면(23a) 간의 제2간격(A2)을 포함하는데, 상기 제2간격(A2)은 도광판(23)이 열에 의해 팽창하여 LED 어셈블리(29) 방향으로 늘어날 경우에도 도광판(23)의 입광면(23a)이 다수의 LED(29a) 각각과 접촉되지 않도록 하는, 다수의 LED(29a) 각각을 보호하기 위해 필요한 간격이다.

한편, 최근 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터는 물론 데스크톱 컴퓨터 모니터 및 벽걸이형 텔레비전 등 그 사용영역이 점차 넓어지고 있는 추세로, 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 경량, 박형이며 베젤(bezel)의 폭은 좁은 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

특히, 광원이 측면에 배치되는 측면형 액정표시장치는 베젤의 폭을 줄여 베젤의 폭이 좁은 측면형 액정표시장치를 구현하려는 노력을 하고 있고, 광원이 액정패널의 하부에 직접 배치되는 직하형 액정표시장치는 박형의 직하형 액정표시장치를 구현하려는 노력을 하고 있다.

그러나 이러한 연구에도 불구하고 직하형 또는 측면형 액정표시장치를 구성하는 구성요소가 너무 많아 박형 또는 베젤의 폭이 좁은 액정표시장치를 구현하는데 어려움이 있으며, 액정표시장치의 조립 및 분해 공정이 복잡한 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다수의 LED를 커버버툼에 바로 장착시킴으로써 부품의 수를 줄이고, 액정표시장치의 베젤의 폭을 줄일 수 있는 광원 일체형 커버버툼 및 이의 제조방법, 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는데 있다.

나아가, 본 발명은 경량, 박형의 액정표시장치를 구현할 수 있는 광원 일체형 커버버툼 및 이의 제조방법, 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는데 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 다수의 LED가 직접 장착되는 커버버툼과; 상기 커버버툼에 장착된 상기 다수의 LED와, 상기 다수의 LED로부터의 광을 고휘도의 면광원으로 구현하는 다수의 광학시트들을 포함하고, 상기 커버버툼 상에 안착되는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 상부에 위치되는 액정패널을 포함한다.

상기 커버버툼은 사각 형상의 수평면과, 상기 수평면의 적어도 두 가장자리가 수직 상향 밴딩되어 형성된 적어도 두 측면을 포함하고, 상기 다수의 LED는 상기 적어도 두 측면 중 하나 이상의 측면의 내면을 따라 일정간격 이격된 상태로 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 커버버툼은 알루미늄판, 전기아연도금강판(Electrolytic Galvanized Iron:EGI), 아연도금금속(Galvanized:GI) 및 스테인레스강(Steel Use Stainless:SUS) 중 하나로 이루어지고, 상기 커버버툼은 상기 적어도 두 측면 중 하나 이상의 측면의 상부로 구리층과, 상기 구리층의 상부에 위치되는 절연층과, 상기 절연층의 상부에 위치되는 회로패턴층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 커버버툼은 사각 형상의 수평면과, 상기 수평면의 적어도 두 가장자리가 수직 상향 밴딩되어 형성된 적어도 두 측면을 포함하고, 상기 다수의 LED는 상기 수평면의 전면 상에 일정간격 이격된 상태로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 커버버툼은 알루미늄판, 전기아연도금강판(Electrolytic Galvanized Iron:EGI), 아연도금금속(Galvanized:GI) 및 스테인레스강(Steel Use Stainless:SUS) 중 하나로 이루어지고, 상기 커버버툼은 상기 수평면의 상부로 구리층과, 상기 구리층의 상부에 위치되는 절연층과, 상기 절연층의 상부에 위치되는 회로패턴층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명에 따른 커버버툼은, 사각 형상의 수평면과; 상기 수평면의 적어도 두 가장자리가 수직 상향 밴딩되어 형성된 적어도 두 측면을 포함하고, 다수의 LED가 상기 수평면의 전면 상에 또는 상기 두 측면 중 하나 이상의 측면에 직접 장착되는 것을 특징으로 한다.

다른 한편 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 커버버툼의 제조방법은, 금속판을 에칭하고, 상기 금속판에 중앙의 수평면영역과, 상기 수평면의 서로 마주보는 제1 및 제2가장자리 영역을 정의하는 단계와; 상기 제1 및 제2가장자리 영역 중 하나 이상의 영역에 구리층을 형성하는 단계와; 상기 구리층의 상부에 절연층을 형성하고, 상기 절연층의 상부에 회로패턴층을 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2가장자리 영역을 상향 수직 밴딩하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명에 다른 실시예에 따른 커버버툼의 제조방법은, 금속판을 에칭하고, 상기 금속판에 중앙의 수평면영역과, 상기 수평면의 서로 마주보는 제1 및 제2가장자리 영역을 정의하는 단계와; 상기 수평면영역에 구리층을 형성하는 단계와; 상기 구리층의 상부에 절연층을 형성하고, 상기 절연층의 상부에 회로패턴층을 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2가장자리 영역을 상향 수직 밴딩하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 제1 및 제2가장자리 영역은 상기 제1 및 제2가장자리 영역 각각과 이웃하며 서로 마주보는 제3 및 제4가장자리 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회로패턴층의 상부로 다수의 LED를 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

위에 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 다수의 LED를 커버버툼에 바로 장착시킴으로써 종래 LED 하우징과, LED 인쇄회로기판 및 접촉패드가 삽입되기 위한 간격을 줄여 액정표시장치의 베젤의 폭을 줄일 수 있게 된다.

또한, 종래 LED 하우징과, LED 인쇄회로기판 및 접촉패드와 같은 부품들이 삭제됨으로써 조립공정을 간소화하고 부품비용을 절감할 수 있어 나아가 액정표시장치의 제작비용을 절감할 수 있게 된다.

도 1은 종래 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광원 일체형 커버버툼을 설명하기 위한 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광원 일체형 커버버툼을 설명하기 위한 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광원 일체형 커버버툼의 제조방법을 보여주는 흐름도.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광원 일체형 커버버툼의 제조방법을 보여주는 공정 단면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 분해 사시도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치모듈을 보여주는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 광원 일체형 커버버툼을 설명하기 위한 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시장치모듈(100)은 액정패널(110)과, 백라이트 유닛(120), 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화기 위한 서포트메인(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.

액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 및 제2기판(112, 114)으로 구성된다.

여기서, 도면상에 도시하지는 않았지만, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제1기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소 전극과 일대일 대응 연결된다.

그리고, 상부기판 또는 컬러기판이라 불리는 제2기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter)와, 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다. 여기서, 상기 투명 공통전극은 제1기판(112)에 형성될 수도 있다.

그리고, 제1 및 제2기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 각각 부착된다.

또한, 이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프케리어패키지(Tape Carrier Package:TCP) 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착될 수 있다.

이에 상술한 구조의 액정패널(110)은, 상기 인쇄회로기판(117)을 통해 전달되는 게이트구동회로의 온 또는 오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터 구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.

이러한 액정패널(110)의 배면에는, 투과율의 차이를 화상으로 표시할 수 있도록 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.

백라이트 유닛(120)은 커버버툼(150)의 일 내측면을 따라 배열되는 광원과, 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(121)을 포함한다.

광원으로는 LED(129a)를 사용하는데, 이러한 다수의 LED(129a) 각각이 일정 간격으로 이격된 상태로 커버버툼(150)의 제1측면(210) 내면을 따라 장착됨으로써 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 광이 도광판(123)의 입광면(123a)과 대면되게 된다.

이와 같이 다수의 LED(129a)가 커버버툼(150)에 직접 장착됨에 따라 종래 커버버툼(도 1의 50)과 도광판(도 1의 23)의 입광면(도 1의 23a) 사이에 구비되는 LED 하우징(도 1의 28)과, 접촉패드(도 1의 60)와, LED 인쇄회로기판(도 1의 29b)이 필요없게 되면서 커버버툼(150)과 도광판(123) 간의 간격을 줄일 수 있게 된다.

또한, LED 하우징(도 1의 28)과, 접촉패드(도 1의 60)와, LED 인쇄회로기판(도 1의 29b)이 삭제됨에 따라 부품비용 및 조립공정을 절감하여 전체 제작비용을 절감하고, 베젤의 폭이 좁은 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

이러한 다수의 LED(129a)를 구동하기 위한 LED 드라이버 집적회로(Driver Integrated Circuit:IC)(미도시)가 구비됨으로써 LED 드라이버 집적회로(미도시)에 의해 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 빛은 도광판(123)에서의 굴절 및 반사를 이용하여 간접적으로 액정패널(110)에 공급되게 된다.

반사판(125)은 도광판(123)의 배면에 위치하여 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110)쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.

도광판(123)은 다수의 LED(129a) 각각으로부터 입사된 빛이 여러 번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원이 제공되도록 한다.

이러한 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다. 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(123)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성될 수 있다.

도광판(123) 상부에 안착되는 다수의 광학시트들(121)은 도광판(123)에 의해 면광원으로 변환된 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 한다.

이러한 다수의 광학시트들(121)은 광을 확산시키는 확산시트와, 광을 집광시키는 프리즘시트 그리고 프리즘시트를 보호하고 광을 확산시키는 보조역할을 하는 보호시트로 이루어질 수 있다.

전술한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 된다.

서포트메인(130)은 사각테 형상으로 액정패널(110) 및 커버버툼(150) 상에 안착된 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두른다.

탑커버(140)는 액정패널(110)의 전면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 ㄱ형태로 절곡된 사각테 형상으로 전면이 개구되어 액정패널(110)에서 구현되는 화상이 표시될 수 있도록 한다.

백라이트 유닛(120)이 안착되며 액정표시장치모듈(100) 전체 기구물의 기초가 되는 커버버툼(150)은 사각모양의 하나의 판 형상으로, 백라이트 유닛(120)의 배면에 밀착되는 수평면(220)과, 이의 네 가장자리가 수직하게 상향 밴딩(절곡)된 제1 내지 제4측면(210, 230, 240, 250)으로 이루어진다.

이러한 커버버툼(150)은, 도 4에 도시된 바와 같이 수평면(220)에 대응되는 수평면영역(220a)과, 네 모서리 영역이 사각 형상으로 커팅되어 제1 내지 제4측면(210, 230, 240, 250)에 대응되는 네 가장자리 영역(210a, 230a, 240a, 250a)을 포함하는 커버버툼판(150a)을 통해 제작된다.

이에 따라, 커버버툼판(150a)의 네 가장자리 영역(210a, 230a, 240a, 250a)을 커팅 모서리를 따라 수직 상향 절곡하고 용접하여 커버버툼(150)을 제작할 수 있다.

이때 커버버툼판(150a)의 네 가장자리 영역(210a, 230a, 240a, 250a)을 수직 상향 절곡하기 전에 이의 일 전면 가장자리 영역(210a)에 다수의 LED(129a)를 장착하거나, 또는 수직 상향 절곡한 후에 제1측면(210)의 내면을 따라 다수의 LED(129a)를 장착함으로써 광원 일체형 커버버툼(150)을 제작할 수 있게 된다.

이와 같이 커버버툼(150)의 제1측면(210)의 내면으로 다수의 LED(129a)가 장착됨에 따라 다수의 LED(129a)로부터 출사된 광이 도광판(123)의 입광면(123a)과 마주대하게 된다.

이러한 커버버툼(150) 상에 반사판(125), 도광판(123) 및 다수의 광학시트들(121)을 포함한 백라이트 유닛(120)이 안착된 상태에서 이의 전방으로 서포트메인(130)과 액정패널(110)이 결합된다.

이어서 액정패널(110)의 전방에서 탑커버(140)가 액정패널(110)의 전면 가장자리 그리고 서포트메인(130)과 커버버툼(150)의 측면을 둘러 감싸도록 결합됨으로써 모듈화된다.

이와 같이 모듈화됨에 따라, 커버버툼(150)에 장착된 다수의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛은 도광판(123)의 입광면으로 입사된 후, 그 내부에서 액정패널(110)을 향해 굴절되며, 반사판(125)에 의해 반사된 빛과 함께 다수의 광학시트들(121)을 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(110)로 공급되게 된다.

한편 도면에는, 다수의 LED(129a)가 커버버툼(150)의 제1측면(210)의 내면을 따라 배열되는 것으로 도시되었지만, 일예로 커버버툼(150)의 서로 마주보는 제1 및 제2측면(210, 230)의 내면을 따라 배열될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

여기서, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑 케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버라 일컬어지기도 한다.

한편, 본 발명에 따라 다수의 LED가 직접 장착되는 커버버툼은 이의 두 가장자리가 수직하게 상향 밴딩되어 두 측면을 형성할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 광원 일체형 커버버툼을 보여주는 사시도로, 도 2 및 도 3을 참조한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 커버버툼(도 2의 150)을 제작하기 위한 커버버툼판(150a)은 수평면(도 2의 220)에 대응되는 수평면영역(220a)과, 서로 마주보는 제1 및 제2측면(도 2의 210, 230)에 대응되는 두 가장자리 영역(210a, 230a)을 포함한다.

이에 따라, 커버버툼판(150a)의 서로 마주보는 두 가장자리 영역(210a, 230a)을 수직 상향 절곡함으로써 커버버툼(150)을 제작할 수 있다.

이때 커버버툼판(150a)의 두 가장자리 영역(210a, 230a)을 수직 상향 절곡하기 전에 이의 일 전면 가장자리 영역(210a)에 다수의 LED(129a)를 장착하거나, 또는 수직 상향 절곡한 후에 제1측면(도 2의 210)의 내면을 따라 다수의 LED(129a)를 장착함으로써 광원 일체형 커버버툼(도 2의 150)을 제작할 수 있게 된다.

이와 같이 제작할 경우, 수직 상향 절곡한 후에 용접 과정을 거칠 필요가 없어 공정이 더 용이한 이점이 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 광원 일체형 커버버툼의 제조방법을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광원 일체형 커버버툼의 제조방법을 보여주는 흐름도이고, 도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광원 일체형 커버버툼의 제조방법을 보여주는 공정 단면도로, 보다 쉬운 이해를 위해 서로 연결하여 설명한다.

우선, 도 6 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 커버버툼을 제작하기 위해 알루미늄판(Alruminium Plate:200)을 준비한다.

여기서, 상기 알루미늄판(200) 대신 전기아연도금강판(Electrolytic Galvanized Iron:EGI), 아연도금금속(Galvanized:GI), 스테인레스강(Steel Use Stainless:SUS) 등을 사용할 수 있다.

이러한 알루미늄판(200)에 다수의 LED(도 7f의 129a)를 장착하기 위한 적층구조를 형성하기 위해 알루미늄판(200)을 에칭하고(st1), 알루미늄판(200)에 수평면영역(220a)과, 이의 서로 마주보는 두 가장자리(210a, 230a) 또는 네 가장자리 영역을 정의한다.

그리고 도 6 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 알루미늄판(200)의 일 전면 가장자리 영역(210a)에 베이스역할을 하는 구리층(204)을 형성한다(st2).

이때, 구리층(204)은 구리뿐만 아니라 열전도율이 좋은 규소, 아연, 알류미늄 등의 금속으로 만들어져 다수의 LED(129a) 각각으로부터 발생되는 열을 효과적으로 방출되게 할 수 있다.

이어 도 6 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 구리층(204)의 상부로 절연을 위한 절연층(206)을 형성한다(st3).

그리고 도 6 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 절연층(206)의 상부로 회로패턴층(208)을 형성(st4)함으로써 구리층(204)과 회로패턴층(208) 간의 전기 연결은 절연층(206)에 의해 차단된다.

상기 회로패턴층(208)은 구리로 형성되어 다수의 LED(도 7f의 129a) 각각에 형성된 전극리드(미도시)와 접촉되어 외부 전원으로부터 공급되는 전기적 신호를 다수의 LED(도 7f의 129a) 각각으로 인가하는 역할을 한다.

한편, 회로패턴층(208)의 상부에 보호층(미도시)을 형성할 수 있다.

상기 보호층(미도시)은 회로패턴층(208)을 보호하고, 변색 방지를 위해 감광성 에폭시 또는 포토솔더레지스트(Photo Solder Resist:PSR)를 이용하여 형성할 수 있다.

이때, 보호층(미도시)은 회로패턴층(208)을 부분적으로 노출시키도록 형성되는데, 이는 다수의 LED(도 7f의 129a) 각각의 전극리드(미도시)가 회로패턴층(208)에 연결되기 위함이다.

그리고 도 6 및 도 7e에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같은 적층구조를 가지는 알루미늄판(200)의 서로 마주보는 두 가장자리 영역(210a, 230a) 또는 네 가장자리 영역을 수직 상향 밴딩(절곡)하여 서로 마주보는 두 측면(210, 230) 또는 네 측면을 형성한다(st5).

이어 도 6 및 도 7f에 도시된 바와 같이, 알루미늄판(200)의 일 측면(210)의 내면을 따라 다수의 LED(도 7f의 129a)를 일정간격 이격된 상태로 장착함으로써 광원 일체형 커버버툼을 완성한다(st6).

여기서, st5단계와 st6단계는 서로 바뀔 수 있다. 즉 알루미늄판(200)의 전면 가장자리 영역(210a)에 다수의 LED(도 7f의 129a)를 일정간격 이격된 상태로 장착한 후에 서로 마주보는 두 가장자리 영역(210a, 230a) 또는 네 가장자리 영역을 수직 상향 절곡함으로써 광원 일체형 커버버툼을 완성할 수도 있다.

이와 같이 금속판의 일 가장자리 영역으로 다수의 LED를 장착하기 위한 적층구조를 형성하고, 다수의 LED를 장착함으로써 다수의 LED로부터 발생되는 열이 금속판으로 이루어지는 커버버툼을 통해 방출됨으로써 보다 빨리 열을 방출할 수 있는 이점을 가진다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 커버버툼의 적어도 일 측면의 내면을 따라 직접 다수의 LED를 장착함으로써 베젤의 폭이 좁은 측면형 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명에 따라 두께를 줄여 박형의 직하형 액정표시장치에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 단면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 액정표시장치(300)는, 액정패널(310)과, 백라이트 유닛(320), 그리고 액정패널(310)과 백라이트 유닛(320)을 모듈화기 위한 서포트메인(330)과 커버버툼(350), 탑커버(340)로 구성된다.

상기 액정패널(310)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 및 제2기판(312, 314)으로 구성된다.

여기서, 도면상에 도시하지는 않았지만, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제1기판(312) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소 전극과 일대일 대응 연결된다.

그리고, 상부기판 또는 컬러기판이라 불리는 제2기판(314) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.

그리고, 제1 및 제2기판(312, 314)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 제1 및 제2편광판(319a, 319b)이 각각 부착된다.

또한, 이 같은 액정패널(310)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프케리어패키지(Tape Carrier Package:TCP) 같은 연결부재(316)를 매개로 인쇄회로기판(317)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(330)의 측면 내지는 커버버툼(350) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다.

이에 상술한 구조의 액정패널(310)은, 상기 인쇄회로기판(317)을 통해 전달되는 게이트구동회로의 온 또는 오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터 구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.

이러한 액정패널(310)의 배면에는, 투과율의 차이를 화상으로 표시할 수 있도록 빛을 공급하는 백라이트 유닛(320)이 구비된다.

백라이트 유닛(320)은 다수의 LED(329)와, 반사판(322)과, 반사판(322)의 상부에 소정 간격 이격된 상태로 위치하는 확산판(324)과, 그리고 확산판(324)의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(326)을 포함한다.

다수의 LED(329a)는 커버버툼(350) 상에 일정 간격으로 이격된 상태로 장착된다.

이러한 다수의 LED(329a) 각각에 대응되어 다수의 LED(329a) 각각이 통과할 수 있는 다수의 반사관통홀(322a)이 형성된 반사판(322)이 커버버툼(350)의 상부에 안착되게 된다.

이에 따라 다수의 LED(329a) 각각은 반사판(322)의 다수의 반사관통홀(322a) 각각을 통해 통과하여 노출된다.

상기 반사판(322)은 다수의 반사관통홀(322a)을 통해 다수의 LED(329a) 각각을 제외한 커버버툼(350) 내면 전체를 덮는 백색 또는 은색의 판으로, 다수의 LED(329a) 각각으로부터 출사되는 빛 중 커버버툼(350)으로 향하는 일부 빛을 액정패널(310)쪽으로 반사시킨다.

이러한 반사판(322)의 상부에는, 다수의 LED(329a) 각각으로부터 출사되는 빛을 확산시켜 휘도의 균일도를 유지시키는 확산판(324)이 소정 간격(A) 이격된 상태로 위치된다.

상기 반사판(322)과 확산판(324) 간에 간격(A)은 광학갭(optical gap) 또는 에어갭(air gap)이라 정의되는데, 이는 다수의 LED(329a) 각각으로부터 출사되는 빛이 확산되기 위해 필요한 간격이다.

상기와 같은 확산판(324)의 상부로 빛을 확산 및 집광하여 액정패널(310)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 하는 다수의 광학시트들(326)이 개재된다.

상기 다수의 광학시트들(326)은 광을 확산시키는 확산시트와, 광을 집광시키는 프리즘시트 그리고 프리즘시트를 보호하고 광을 확산시키는 보조역할을 하는 보호시트로 이루어질 수 있다.

이에 따라 액정패널(310)의 하부에 위치한 다수의 LED(329a) 각각으로부터 발산된 빛은 반사판(322)과 확산판(324) 및 다수의 광학시트들(326)에 의해 서로 중첩 및 혼합된 후 면광원으로서 액정패널(310)로 입사되고, 이를 이용하여 액정패널(310)은 고휘도 화상을 외부로 표시하게 된다.

이러한 액정패널(310)과 백라이트 유닛(320)은 탑커버(340)와 서포트메인(330) 그리고 커버버툼(350)을 통해 모듈화 된다.

상기 탑커버(340)는 액정패널(310)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 ㄱ형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(340)의 전면을 개구하여 액정패널(310)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.

또한 액정표시장치모듈(300) 전체 기구물 조립에 기초가 되며 본 발명에 특징적인 요소인 커버버툼(350)은, 사각모양의 하나의 판 형상으로 다수의 LED(329a)가 일정간격 이격된 상태로 배치되는 수평면과, 이의 서로 마주보는 두 가장자리가 수직하게 상향 밴딩(절곡)된 두 측면 또는 이의 네 가장자리가 수직하게 상향 밴딩된 네 측면으로 이루어진다.

이러한 커버버툼(350)은, 전술한 도 7a 내지 도 7f와 마찬가지로 제작될 수 있는데, 이 경우 수평면영역(220a)에 다수의 LED(329a)를 장착하기 위한 적층구조(204, 206, 208)를 형성하고, 이(220a)의 서로 마주보는 두 가장자리 영역(210a, 230a) 또는 네 가장자리 영역을 수직 상향 밴딩한 후 다수의 LED(329a)를 장착함으로써 완성할 수 있다.

여기서 두 가장자리 영역을 수직 상향 밴딩할 경우, 이어서 외측으로 밴딩하여 수평영역을 형성하고, 이의 가장자리를 하향 수직 밴딩함으로써, 수평영역의 상부로 백라이트 유닛(320)이 안착될 수 있는 소정공간을 형성할 수 있다.

이러한 커버버툼(350) 상에 반사판(322), 확산판(324) 및 다수의 광학시트들(326)이 안착된 상태에서 이의 전방으로 서포트메인(330)과 액정패널(310)이 결합된다.

이어서 액정패널(310)의 전방에서 탑커버(340)가 액정패널(310)의 전면 가장자리 그리고 서포트메인(330)과 커버버툼(350)의 측면을 둘러 감싸도록 결합됨으로써 모듈화된다.

이와 같이 모듈화됨에 따라, 커버버툼(350)에 장착된 다수의 LED(329a) 각각으로부터 출사된 빛은 반사판(322)에 의해 반사된 빛과 함께 확산판(324) 및 다수의 광학시트들(326)을 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(310)로 공급되게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따라 커버버툼 상에 다수의 LED를 직접 장착함으로써 종래 LED 인쇄회로기판(도 1의 29b)이 삭제됨에 따라 두께를 줄일 수 있어 박형의 액정표시장치를 구현할 수 있는 이점이 있다. 또한, 부품의 수를 줄이고 조립공정 및 비용을 절감할 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

150, 350: 커버버툼(200: 알루미늄판, 204: 구리층, 206: 절연층, 208: 회로패턴층)
129a, 329a: LED

Claims (10)

1. 다수의 LED가 직접 장착되는 커버버툼과;
   상기 커버버툼에 장착된 상기 다수의 LED와, 상기 다수의 LED로부터의 광을 고휘도의 면광원으로 구현하는 다수의 광학시트들을 포함하고, 상기 커버버툼 상에 안착되는 백라이트 유닛과;
   상기 백라이트 유닛의 상부에 위치되는 액정패널
   을 포함하는 액정표시장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 커버버툼은 사각 형상의 수평면과, 상기 수평면의 적어도 두 가장자리가 수직 상향 밴딩되어 형성된 적어도 두 측면을 포함하고,
   상기 다수의 LED는 상기 적어도 두 측면 중 하나 이상의 측면의 내면을 따라 일정간격 이격된 상태로 배치된 액정표시장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 커버버툼은
   알루미늄판, 전기아연도금강판(Electrolytic Galvanized Iron:EGI), 아연도금금속(Galvanized:GI) 및 스테인레스강(Steel Use Stainless:SUS) 중 하나로 이루어지고,
   상기 커버버툼은
   상기 적어도 두 측면 중 하나 이상의 측면의 상부로 구리층과, 상기 구리층의 상부에 위치되는 절연층과, 상기 절연층의 상부에 위치되는 회로패턴층을 더 포함하는 액정표시장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 커버버툼은 사각 형상의 수평면과, 상기 수평면의 적어도 두 가장자리가 수직 상향 밴딩되어 형성된 적어도 두 측면을 포함하고,
   상기 다수의 LED는 상기 수평면의 전면 상에 일정간격 이격된 상태로 배치되는 액정표시장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 커버버툼은
   알루미늄판, 전기아연도금강판(Electrolytic Galvanized Iron:EGI), 아연도금금속(Galvanized:GI) 및 스테인레스강(Steel Use Stainless:SUS) 중 하나로 이루어지고,
   상기 커버버툼은
   상기 수평면의 상부로 구리층과, 상기 구리층의 상부에 위치되는 절연층과, 상기 절연층의 상부에 위치되는 회로패턴층을 더 포함하는 액정표시장치.
   
6. 사각 형상의 수평면과;
   상기 수평면의 적어도 두 가장자리가 수직 상향 밴딩되어 형성된 적어도 두 측면을 포함하고,
   다수의 LED가 상기 수평면의 전면 상에 또는 상기 두 측면 중 하나 이상의 측면에 직접 장착되는 커버버툼.
   
7. 금속판을 에칭하고, 상기 금속판에 중앙의 수평면영역과, 상기 수평면의 서로 마주보는 제1 및 제2가장자리 영역을 정의하는 단계와;
   상기 제1 및 제2가장자리 영역 중 하나 이상의 영역에 구리층을 형성하는 단계와;
   상기 구리층의 상부에 절연층을 형성하고, 상기 절연층의 상부에 회로패턴층을 형성하는 단계와;
   상기 제1 및 제2가장자리 영역을 상향 수직 밴딩하는 단계
   를 포함하는 커버버툼의 제조방법.
   
8. 금속판을 에칭하고, 상기 금속판에 중앙의 수평면영역과, 상기 수평면의 서로 마주보는 제1 및 제2가장자리 영역을 정의하는 단계와;
   상기 수평면영역에 구리층을 형성하는 단계와;
   상기 구리층의 상부에 절연층을 형성하고, 상기 절연층의 상부에 회로패턴층을 형성하는 단계와;
   상기 제1 및 제2가장자리 영역을 상향 수직 밴딩하는 단계와;
   를 포함하는 커버버툼의 제조방법.
   
9. 제 7항 또는 제8항에 있어서,
   상기 제1 및 제2가장자리 영역은
   상기 제1 및 제2가장자리 영역 각각과 이웃하며 서로 마주보는 제3 및 제4가장자리 영역을 더 포함하는 커버버툼의 제조방법.
   
10. 제 7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 회로패턴층의 상부로 다수의 LED를 장착하는 단계를 더 포함하는 커버버툼의 제조방법.

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