KR20150001156A

KR20150001156A - 도광판의 유동이 방지된 백라이트 및 이를 구비한 액정표시소자

Info

Publication number: KR20150001156A
Application number: KR20130073926A
Authority: KR
Inventors: 김동윤; 하태준
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2015-01-06
Also published as: KR102100673B1

Abstract

본 발명은 도광판을 고정시키고 고온에서의 열팽창에 의해 도광판이 변형되는 것을 방지하기 위한 액정표시소장 관한 것으로, 화상을 구현하는 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하는 광원; 상기 액정패널 하부에 배치되어 광원에서 발광된 광을 상기 액정패널로 인도하는 도광판; 상기 도광판을 수납하는 하부커버; 상기 하부커버와 조립되고 액정패널을 지지하는 메인지지부; 탄성을 갖는 재질로 이루어지고 상기 도광판과 하부커버 사이에 배치되어 도광판을 고정시키는 고정패드; 및 상기 고정패드에 형성되어 외부로부터 흡수되는 충격을 흡수하는 충격흡수부로 구성된다.

Description

도광판의 유동이 방지된 백라이트 및 이를 구비한 액정표시소자{BACK LIGHT UNIT FOR PREVENTING MOVEMENT OF LIGHT GUIDE PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THEREOF}

본 발명은 백라이트 및 이를 구비한 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 도광판의 유동을 방지하고 열팽창에 의한 불량을 방지할 수 있는 백라이트 및 이를 구비한 액정표시소자에 관한 것이다.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되었지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 주로 각광을 받고 있다.

상기 액정표시소자는 투과형 표시소자로서, 액정분자의 굴절률 이방성에 의해 액정층을 투과하는 광의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 화면상에 표시한다. 따라서, 액정표시소자에서는 화상의 표시를 위해 액정층을 투과하는 광원인 백라이트(back light)가 설치된다. 일반적으로 백라이트는 크게 2종류로 구분될 수 있다.

첫째는 램프가 액정패널의 측면에 설치되어 액정층에 광을 제공하는 측면형 백라이트이고 둘째는 램프가 액정패널의 하부에서 직접 광을 제공하는 직하형 백라이트이다.

측면형 백라이트는 액정패널의 측면에 설치되어 반사판과 도광판을 통해 액정층을 광을 공급할 수 있다. 따라서, 두께를 얇게 할 수 있게 되므로, 얇은 두께의 표시장치가 요구되는 노트북 등에 주로 사용된다. 그러나, 측면형 백라이트는 광을 발광하는 램프가 액정패널의 측면에 위치하므로 대면적의 액정패널에 적용하기 어려울 뿐만 아니라 도광판을 통해 광이 공급되므로 고휘도를 얻기 어렵게 된다. 따라서, 근래 각광받고 있는 대면적의 LCD TV용 액정패널에는 적합하지 않다는 문제가 있었다.

직하형 백라이트는 램프로부터 발광된 광이 직접 액정층에 공급되므로 대면적의 액정패널에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 고휘도가 가능하기 때문에, 근래 LCD TV용 액정패널을 제작하는데 주로 사용되고 있다.

한편, 근래 백라이트의 램프로서 형광램프 대신 발광소자(Light Emitting Device)와 같이 자체적으로 광을 발광하는 광원을 사용하고 있다. 이 발광소자는 R, G, B 단색광을 방출하기 때문에, 백라이트에 적용했을 때 색재현율이 좋고 구동전력을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 백라이트와 액정패널이 조립된 액정표시소자의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시소자는 제1기판(1) 및 제2기판(3)과 그 사이의 액정층(도면표시하지 않음)으로 이루어져 외부로부터 신호가 인가됨에 따라 화상을 구현하는 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)의 하부 측면에 배치되어 광을 발광하는 복수의 LED(34)가 실장되는 LED기판(32)과, 상기 액정패널(10)의 하부에 배치되어 LED(34)에서 발광된 광을 인도하여 상기 액정패널(10)로 공급하는 도광판(50)과, 상기 액정패널(10)과 도광판(50) 사이에 구비되어 도광판(50)에서 인도되어 액정패널(10)로 공급되는 광을 확산하고 집광하는 확산시트(38a) 및 프리즘시트(38b,38c)로 이루어진 광학시트(38)와, 상기 도광판(50) 하부에 배치되어 도광판(50)의 하부로 인도되는 광을 반사시키는 반사판(36)과, 상기 반사판(36), 도광판(50), 광학시트(38) 및 LED기판(32)이 수납되는 하부커버(40)와, 상기 하부커버(40)와 결합되어 상기 반사판(36), 도광판(50), 광학시트(38) 및 LED기판(32)을 조립하고 그 위에 액정패널(10)이 위치하는 메인지지부(62)와, 상기 메인지지부(62)와 결합되어 액정패널(10)을 조립하는 상부커버(60)로 구성된다.

상기 액정패널(10)의 제1기판(1)은 박막트랜지스터가 형성되는 박막트랜지스터 어레이기판으로서, 상기 제1판(1)에는 박막트랜지스터 뿐만 아니라 각종 배선과 화소전극이 형성된다. 제2기판(2)은 컬러필터기판으로서, 컬러필터층과 블랙매트릭스가 형성된다.

상기 하부커버(40)는 반사판(36), 도광판(50), 광학시트(38), LED(34) 등으로 이루어진 백라이트를 조립하는 것으로, 벽면이 바닥면으로부터 상부방향으로 연장되며, 상기 백라이트의 부품들이 상기 벽면 내부에 놓임으로써 백라이트가 조립된다. 상기 상부커버(60)는 메인지지부(62) 및 하부커버(40)와 조립되어, 액정패널(10)과 백라이트를 조립하게 된다.

상기와 같은 구성의 액정표시소자에서는 LED(34)로부터 발광된 광이 도광판(50)의 일측으로 입사된 후 타측으로 진행한다. 이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 도광판(50)의 하면에는 반사패턴이 형성되어 도광판(50)의 하면으로 입사된 광이 상기 반사패턴에서 반사된 후 상면을 통해 액정패널(10)로 입사됨으로써 액정패널(10)에 화상이 구현된다.

그러나, 상기와 같은 구성의 액정표시소자에서는 다음과 같은 문제가 발생한다.

일반적으로 액정표시소자는 대형 TV 등과 같이 고정된 전자기기에도 사용되지만, 주로 핸드폰이나 태블릿PC와 같이 휴대가 가능한 전자기기나 차량의 계기판 등의 전자기기에 주로 사용된다. 이러한 휴대용 전자기기나 차량용 전자기기는 작업자와 함께 이동하거나 이동중 사용되기 때문에, 핸드쉐이킹(hand shaking)이라고 불리는 지속적으로 흔들리는 현상이 발생하게 된다.

한편, 하부커버(40) 커버에 조립되는 도광판(50)은 조립공차 등을 감안하여 하부커버(40)와는 일정 간격을 두고 배치된다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시소자를 조립했을 때 하부커버(40)와 도광판(50) 사이에는 일정 거리의 간격이 형성되는데, 이러한 간격은 핸드쉐이킹현상이 발생하는 경우, 도광판(50)이 수납된 하부커버(40) 내부에서 유동하여 도광판(50)이 LED(34)에 충돌하여 LED(34)가 파손되거나 표시소자에서 소음이 발생하는 원인이 된다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 도광판과 하부커버 사이에 고정패드를 구비하여 외력에 의해 도광판이 유동하여 도광판의 파손 및 송음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 백라이트 및 이를 구비한 액정표시소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 고정패드에 엠보싱이나 중공과 같은 충격흡수수단을 구비하여 고온에서의 도광판의 열팽창에 의한 압력을 흡수함으로써 도광판의 변형을 방지할 수 있는 백라이트 및 이를 구비한 액정표시소자를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시소자는 화상을 구현하는 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하는 광원; 상기 액정패널 하부에 배치되어 광원에서 발광된 광을 상기 액정패널로 인도하는 도광판; 상기 도광판을 수납하는 하부커버; 상기 하부커버와 조립되고 액정패널을 지지하는 메인지지부; 탄성을 갖는 재질로 이루어지고 상기 도광판과 하부커버 사이에 배치되어 도광판을 고정시키는 고정패드; 및 상기 고정패드에 형성되어 외부로부터 흡수되는 충격을 흡수하는 충격흡수부로 구성된다.

상기 고정패드는 실리콘재질로 형성되며, 충격흡수부는 고정패드의 표면에 형성된 적어도 하나의 엠보싱이거나 고정패드의 내부에 형성된 적어도 하나의 중공을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 백라이트는 액정패널에 광을 공급하는 광원; 액정패널 하부에 배치되어 광원에서 발광된 광을 상기 액정패널로 인도하는 도광판; 상기 도광판을 수납하는 하부커버; 상기 하부커버와 조립되고 액정패널을 지지하는 메인지지부; 탄성을 갖는 재질로 이루어지고 상기 도광판의 측면과 하부커버의 벽면 사이에 배치되어 도광판을 고정시키는 고정패드; 및 상기 고정패드에 형성되어 외부로부터 흡수되는 충격을 흡수하는 충격흡수부로 구성된다.

상기 충격흡수부는 고정패드에 형성되어 도광판의 측면과 접촉하는 적어도 하나의 엠보싱을 포함하거나 고정패드의 내부에 형성된 적어도 하나의 중공을 포함하며, 상기 고정패드는 내부에 수많은 미세중공이 형성된 다공질 패드로 이루어진다.

본 발명에서는 도광판과 하부커버 사이에 고정패드를 구비하여 핸드쉐이킹(hand shaking)현상에 의해 도광판이 유동하여 도광판이 파손되거나 화질에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본원발명에서는 고정패드의 일측 또는 양측에 엠보싱을 형성하거나 내부에 중공 또는 미세중공을 분포하여 외부로부터 인가되는 충격을 흡수할 수 있도록 하여 고온에서의 도광판의 열팽창에 의한 도광판의 변형을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 종래 액정표시소자에서 도광판이 수납된 하부커버를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 도광판과 하부커버 사이에 고정패드가 구비된 것을 나타내는 간략 평면도.
도 6a는 본 발명에 따른 고정패드의 구조를 나타내는 도면.
도 6b는 도 6a에 도시된 고정패드가 도광판과 하부커버 사이에 배치된 것을 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명에 따른 고정패드의 다른 구조를 나타내는 도면.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에서는 핸드쉐이킹현상에 의해 도광판이 유동하는 것을 방지하기 위해, 별도의 고정패드를 설치하여 도광판이 하부커버에 밀착되도록 함으로써 도광판이 유동하는 것을 방지한다. 또한, 본 발명에서는 고정패드의 형상을 다양하게 형성하여, 고온에서의 도광판의 열팽창 등에 의한 압력을 흡수함으로써 도광판의 들뜸 등의 불량을 방지한다.

본 발명은 핸드쉐이킹현상이 발생하는 모든 구조의 액정표시소자에 적용된다. 예를 들면, 핸드폰이나 태블릿PC와 같은 휴대 전자기기의 액정표시소자 뿐만 아니라 자동차나 비행기 등의 계기판에 설치되는 액정표시소자에도 적용된다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 도면으로, 도 3은 분해사시도이고 도 4는 결합된 구조를 나타내는 단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자는 액정패널(110)과 백라이트로 이루어진다. 액정패널(110)은 제1기판(101) 및 제2기판(103)과 그 사이의 액정층(도면표시하지 않음)으로 이루어져 외부로부터 신호가 인가됨에 따라 화상을 구현한다.

백라이트는 상기 액정패널(110)의 하부 측면에 배치되어 광을 발광하는 복수의 LED(Light Emitting Device;134)가 실장되는 LED기판(132)과, 상기 액정패널(110)의 하부에 배치되어 LED(134)에서 발광된 광을 인도하여 상기 액정패널(110)로 공급하는 도광판(150)과, 상기 액정패널(110)과 도광판(150) 사이에 구비되어 도광판(150)에서 인도되어 액정패널(110)로 공급되는 광을 확산하고 집광하는 확산시트(138a) 및 프리즘시트(138b,138c)로 이루어진 광학시트(138)와, 상기 도광판(150) 하부에 배치되어 도광판(150)의 하부로 인도되는 광을 반사시키는 반사판(136)으로 이루어진다.

상기 백라이트의 반사판(136), 도광판(150) 및 광학시트(138)는 하부커버(140)에 수납된 후, 하부커버(140)와 메인지지부(162)가 결합됨에 따라 조립된다.

상기 메인지지부(162)의 상부에는 액정패널(110)이 놓인다. 상기 메인지지부(162)는 사각형상으로 형성되어 액정패널(110)의 가장자리영역이 상기 메인지지부(162)에 놓이게 된다.

액정패널(110)의 상부 가장자리영역에는 상부커버(160)가 놓이며, 이 상부커버(160)가 하부커버(140) 및 메인지지부(162)와 결합됨으로써, 액정패널(110)과 백라이트가 조립되어 액정표시소자가 완성된다.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(101)에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 데이터라인이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 스위칭소자인 박막트랜지스터가 형성되고 상기 화소영역 위에는 형성된 화소전극이 형성된다. 또한, 상기 박막트랜지스터는 게이트라인과 접속되는 게이트전극, 상기 게이트전극 위에 비정질실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되고 데이터라인 및 화소전극에 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.

제2기판(102)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터, 상기 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(black matrix)로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 제1기판(101) 및 제2기판(102)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하며, 상기 제1기판(101)과 제2기판(102)의 합착은 상기 제1기판(101) 또는 제2기판(102)에 형성된 합착키(미도시)를 통해 이루어진다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(101) 및 제2기판(102)에는 각각 제1편광판 및 제2편광판이 부착되어 액정패널(110)로 입력되고 출력되는 광을 편광시켜 화상을 구현한다.

도광판(150)은 LED(134)로부터 입력된 광을 액정패널(110)로 인도하기 위한 것으로, 도광판(150) 일측면, 즉 입광면으로 입사된 광이 도광판(150)의 상면 및 하면에서 반사되어 타측면까지 전파된 후, 도광판(150) 외부로 출력된다. 이때, 상기 도광판(150)은 직육면체로 이루어진다. 상기 도광판(150)은 PMMA(Polymethyl-Methacrylate), 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리카보네이트(PC) 등과 같은 물질로 형성되며, 하면에는 음각패턴 또는 양각패턴이 형성되어 하면으로 입사되는 광을 상면으로 반사시킨다.

도광판(150)의 입광면을 통해 도광판(150) 내부로 입사된 광은 도광판(150)의 상면 및 하면에서 반사되어 입광면고 대향하는 측면으로 전파된다. 이때, 도광판(150) 상면의 법선에 대하여 임계각 이상으로 상면으로 입사된 광은 도광판(150)의 상면에서 도광판(150)의 내부로 전반사되어 전파되며, 임계각 이하로 입사된 광은 도광판(150)의 상면을 통해 출사되어 액정패널(110)로 공급된다.

광학시트(138)는 도광판(150)에서 출력되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(110)로 공급된다. 상기 광학시트(138)는 도광판(150)에서 출력된 광을 확산시키는 확산시트(138a)와 상기 확산시트에 의해 확산된 광을 집광하여 액정패널(110)에 균일한 광이 공급되도록 하는 제1프리즘시트(138b) 및 제2프리즘시트(138c)로 이루어진다. 이때, 확산시트(138a)는 1매가 구비되지만 프리즘시트는 프리즘이 x,y-축방향으로 수직으로 교차하는 제1프리즘시트(138b) 및 제2프리즘시트(138c)를 구비하여 x,y-축 방향에서 광을 굴절시켜 광이 직진성을 향상시킨다.

상기 LED(134)로는 R(Red), G(Green), B(Blue)의 단색광을 발광하는 R, G, B LED 또는 백색광을 발광하는 LED소자가 사용될 수 있다.

단색광을 발광하는 LED가 배치되는 경우, R, G, B의 단색광 LED를 교대로 일정한 간격으로 배치하여 상기 LED로부터 발광하는 단색광을 백색광으로 혼합한 후 액정패널(110)로 공급하며, 백색광을 발광하는 LED소자를 구비하는 경우 복수의 LED소자를 일정 간격으로 배치하여 백색광을 액정패널(110)로 공급한다.

이때, 상기 백색광 LED소자는 청색을 발광하는 청색 LED와 청색의 단색광을 흡수하여 노란색 광을 발광하는 형광체로 구성되어, 청색 LED에서 출력되는 청색 단색광과 형광체에서 발광하는 노란색 단색광이 혼합되어 백색광으로 액정패널(110)에 공급된다. 도면에서는 상기 LED(134)가 도광판(150)의 일측면에 배치되어 있지만, 도광판(150)의 양측면에 배치될 수도 있다.

상기 LED(134)는 금속 또는 가요성 필름으로 이루어진 LED기판(132)에 실장된다. 상기 LED기판(132)은 상기 도광판(150)의 측면을 따라 배치되어 상기 도광판(150)의 측면과 마주하며, LED(134)가 상기 LED기판(132)에 실장되어 상기 도광판(150)의 측면을 통해 LED(134)의 광이 도광판(150)으로 입사된다.

상기 LED기판(132)의 단부에는 연성회로기판(133a)이 부착되어 연결되어 있으며 상기 연성회로기판(133a)의 단부에 와이어(133b)가 부착된다. 상기 연성회로기판(133a) 및 와이어(133b)는 LED기판(132)에 실장되는 LED(134)를 액정표시소자 외부의 구동회로부와 연결되어 외부의 신호가 LED콘트롤러에 신호 및 전력이 공급되며, 이 입력된 신호에 따라 LED콘트롤러가 LED(134)를 구동한다. 연성회로기판(133a)의 상면 또는/및 하면에는 신호배선이 형성되어 있으며 이 신호배선이 와이어(133b)와 전기적으로 접속되어 구동회로부의 신호가 와이어(133b)와 연성회로기판(133a)의 신호배선을 통해 LED기판(132)으로 입력된다.

한편, 본 발명에서 액정패널(110)에 광을 공급하는 광원으로서 LED(134)에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 광원으로서 LED(134)를 예시하여 설명하는 것은 설명의 편의를 위한 것이지, 본 발명의 광원이 LED(134)에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 광원으로서 CCFL(Cold Cathod Fluorescent Lamp)나 EFFL(External Electorde Fluorescent Lamp) 등과 같은 형광램프를 사용할 수도 있을 것이다. 이러한 형광램프를 사용하는 경우, LED기판(132)의 사용이 필요없게 되며, 도광판의 일측에 형광램프를 수납하는 램프하우징이 배치될 것이다. 이러한 램프하우징의 내부 표면에는 반사물질이 도포되어 형광램프로부터 방출된 광을 상기 도광판(150)의 측면으로 반사시켜 광효율을 향상시킨다.

메인지지부(162)는 상면이 액정패널(110)의 광학시트(138)의 가장자리 및 하부커버(140)의 측면을 감싸는 형태로 하부커버(140)와 결합된다. 상기 메인지지부(162)의 상면에는 액정패널(110)이 안착되며, 상기 액정패널(110)의 외곽영역을 상부커버(160)가 덮어 씌어 액정패널(110)과 백라이트가 조립된다.

도광판(150)의 하부 및 하부커버(140)의 상부에는 반사판(136)이 배치된다. 상기 반사판(136)은 도광판(150)의 하면에서 출사되는 광을 반사하여 다시 도광판(136) 내부로 반사함으로써 광효율을 향상시킨다.

상기 하부커버(140)는 반사판(136)의 하부에 위치하는 밑면과 상기 도광판(150)의 측면 및 LED기판(132)의 후면을 고정시키는 벽면으로 이루어지며, 반사판(136), 도광판(150), 광학시트(138) 등이 수납되어 백라이트가 조립된다. 또한, 하부커버(140)의 외부에는 외부구동부(도면표시하지 않음)가 구비되어 액정패널(110) 및 LED(134)에 신호를 인가한다.

상기와 같은 구조의 액정표시소자에서는 하부커버(140)에 반사판(136), 도광판(150) 및 광학시트(138)가 위치하고 그 위에 메인지지부(162)가 배치되며, 상기 메인지지부(162) 위에 액정패널(110)이 배치된 후 상기 하부커버(140) 및 메인지지부(162)가 상부커버(160)와 체결됨으로써 조립된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 도광판(150)의 일측면에는 고정패드(154)가 구비된다. 상기 고정패드(154)는 도광판(150)의 측면과 하부커버(140)의 벽면 사이에 배치되어, 백라이트를 조립할 때 상기 고정패드(154)가 도광판(150)의 측면 및 하부커버(140)의 벽면과 접촉한다.

상기 고정패드(154)의 두께(a)는 도광판(150)의 양측벽과 이에 대응하는 하부커버(140)의 벽면 사이의 거리의 합(즉, 도광판(150)이 하부커버(140)의 일측 벽면에 밀착했을 때의 도광판(150)의 측면과 하부커버(140)의 벽면 사이의 간격(x))과 동일하게 형성되거나 약간 크게 형성되며 상기 고정패드(154)는 탄성을 보유한 실리콘계 물질로 형성되므로, 상기 고정패드(154)가 도광판(150)의 측면과 하부커버(140)의 벽면 사이에 배치되는 경우 고정패드(154)가 상기 도광판(150)의 측면 및 하부커버(140)의 벽면과 접촉하거나 고정패드(154)가 도광판(150)의 측면 및 하부커버(140)의 벽면에 밀착된다.

따라서, 외부로부터 외력이 인가되는 경우, 상기 고정패드(154)에 의해 도광판(150)과 하부커버(140)가 상대적으로 고정되어, 외력에 의해 도광판(150)이 유동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 고정패드(154)가 일정 폭 및 두께를 갖는 직사각의 띠형상으로 형성되어 도광판(150)의 일측 상부에 배치되지만, 상기 고정패드(154)가 도광판(150)의 측면과 거의 유사한 길이로 형성되어 도광판(150)의 일측에 배치될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 고정패드(154)가 도광판(150)의 양측 상부 또는 하부에 배치될 수도 있다.

도 6a은 본 발명에 따른 고정패드(154)의 구조를 나타내는 도면이고 도 6b는 상기 구조의 고정패드(154)가 도광판(150)과 하부커버(140) 사이에 배치된 것을 나타내는 도면이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고정패드(154)는 직사각형상으로 형성되되, 복수의 볼록부(154a)와 오목부(154b)가 형성되어 있다. 이때, 볼록부(154a)와 오목부(154b)는 동일한 위치에 형성되어, 고정패드(154)의 전체적인 두께는 동일하게 형성되면서 일부 영역만 일측으로 볼록한 엠보싱형상으로 이루어진다. 이와 같이, 본 발명에서 고정패드(154)에 볼록부(154a)와 오목부(154b)를 형성하는 것은 이 영역에 탄성을 부여하기 위한 것으로, 그 이유를 상세히 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 액정표시소자는 각종 검사를 거쳐 제작되는데, 이러한 검사로는 외관검사나 점등검사와 같은 액정표시소자의 작동에 관련된 검사와 고온 등의 조건에서 실시되어 액정표시소자의 신뢰성을 확인하는 검사가 있다.

이러한 검사중, 고온에서의 신뢰성 검사는 약 80℃ 이상의 고온에서 실행되기 때문에, PMMA(Polymethyl-Methacrylate)나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어진 도광판(150)이 온도상승에 따라 열팽창하게 된다. 본 발명과 같이 고정패드(154)가 도광판(150)과 하부커버(140) 사이에 배치되어 도광판(150)이 유동하지 못하도록 고정시키는 경우, 열팽창에 의한 도광판(150)의 부피가 증가하는 경우, 도광판(150)이 상부방향 또는 하부방향으로 휘게 된다.

물론, 고정패드(154)는 탄성력을 갖고 있지만, 고정패드(154)가 도광판(150) 및 하부커버(140) 사이에 도광판(150) 및 하부커버(140)와 밀착되어 배치되므로, 고정패드(154)의 탄성력은 상기 도광판(150)과 하부커버(140)에 의해 흡수되어 도광판(150)과 하부커버(140)가 고정된다. 따라서, 도광판(150)의 열팽창에 의한 부피의 증가를 고정패드(154)가 흡수할 수 없게 되어, 상기 도광판(150)은 한정된 거리에서 팽창하게 되기 때문에, 변형이 발생하게 되어 중앙영역이 상부방향 또는 하부방향으로 휘게 된다.

이러한 도광판(150)의 휨은 광을 인도하여 액정패널(110)로 공급할 때 광의 출사방향이 변경되어 균일한 광이 공급되지 못하게 할 뿐만 아니라, 액정표시소자의 조립시 도광판(150)의 단부에서 응력을 발생하여 도 4에 도시된 A영역에서 메인지지부(162)가 상부방향으로 들뜨게 된다. 상기 메인지지부(162)가 상부방향으로 들뜨게 됨에 따라 상기 메인지지부(162)에 의해 액정패널(110)에 외력이 인가되어 액정패널에 무라(mura)와 같은 불량이 발생하게 된다.

이러한 도광판(150)의 휨현상은 단순히 고온에서의 신뢰성검사에만 발생하는 것이 아니라, 고온의 전자기기 사용환경에서도 발생한다. 예를 들면, 고온에 햇볕이 지속적으로 비추는 외부환경에서 전자기기를 오랜 시간 사용하는 경우, 전자기기의 온도는 매우 높은 온도까지 상승하게 되며 이러한 온도의 상승에 의해 도광판(150)에 변형이 발생하게 된다.

더욱이, 액정표시소자가 자동차의 계기판에 적용되어 사용되는 경우, 차량의 운행에 의한 열발생 및 햇볕의 지속적인 조사로 인한 열발생으로 인해, 일반적인 전자기기에 비해 자동차 계기판의 액정표시소자의 온도가 더욱 고온으로 상승하게 되어 도광판(150)의 변형이 더욱 빈번하게 발생하게 된다.

반면에, 본 발명에서는 고정패드(154)를 단순히 사각형상으로 형성하는 것이 아니라 엠보싱형상을 부여함으로써 온도상승에 따른 도광판(154)의 열팽창을 흡수하게 된다. 즉, 본 발명에서는 탄성을 갖는 실리콘 재질로 엠보싱이 형성된 고정패드(154)를 배치함으로써, 도광판(154)이 유동하는 것을 방지함과 동시에 도광판(154)이 상부 또는 하부로 휘는 것을 방지한다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 고정패드(154)가 도광판(150)과 하부커버(140) 사이에 배치될 때, 고정패드(154)의 엠보싱영역이 상기 도광판(150)의 측면에 접촉되고 평면영역이 하부커버(140)의 벽면에 접촉된다.

도 6b의 실선으로 표시된 바와 같이, 고온이 아닌 일반적인 온도에서는 도광판(150)이 열팽창하지 않기 때문에, 고정패드(154)의 엠보싱영역이 상기 도광판(150)의 측면에 접촉되고 평면영역이 하부커버(140)의 벽면에 접촉하여, 핸드쉐이킹현상이 발생하는 경우 도광판(150)의 유동이 상기 고정패드(154)를 형성하는 재질이 갖는 탄성에 의해 흡수되어 도광판(150)이 유동하는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 6b의 점선으로 표시된 바와 같이, 고온검사나 고온환경의 경우 도광판(150)의 온도상승에 의해 열팽창하여 부피가 증가하게 된다. 이때, 고정패드(154)에는 엠보싱이 형성되어 있기 때문에, 열팽창에 의한 부피증가에 기인하는 압력을 상기 엠보싱의 탄성에 의해 흡수하게 된다. 즉, 고정패드(154)의 엠보싱의 탄성에 의해 도광판(150)의 열팽창에 의한 부피증가의 크기 만큼 고정패드(154)의 엠보싱이 감소하게 되어 도광판(150)에는 부피증가에 따른 압력을 받지 않게 되어, 결국 상기 도광판(150)의 중앙영역이 상부 또는 하부로 휘는 것을 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 도광판(150)을 고정하기 위한 고정패드(154)에 충격을 흡수할 수 있는 엠보싱을 형성함으로써 고온에서 도광판(150)이 열팽창하는 경우, 열팽창된 부분을 상기 엠보싱이 흡수할 수 있게 되어, 도광판(150)을 하부커버(140)에 안정적으로 고정할 수 있을 뿐만 아니라 열팽창에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 액정표시소자의 고정패드(154)의 다른 구조를 나타내는 도면이다.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 이 구조에서는 고정패드(154)의 내부에 하나의 중공(中空;154c) 또는 복수의 중공(154d)이 형성된다. 상기 중공(154c,154d)은 고정패드(154)에 탄성을 부여하여 고정패드(154)에 인가되는 압력을 흡수하기 위한 것이다.

고온에 의해 도광판(150)에 열팽창이 발생하지 않는 경우, 고정패드(154)는 도광판(150)과 하부커버(140) 사이에서 도광판(150)의 측면 및 하부커버(140)의 측벽과 접촉하여 도광판(150)을 하부커버(140)에 밀착하여 상기 도광판(150)을 고정한다.

고온에 의해 도광판(150)에 열팽창이 발생하는 경우, 열팽창에 의한 부피증가에 기인하는 압력을 상기 중공(154c,154d)이 흡수하게 되어, 열팽창(150)에 의한 도광판(150)의 변형을 방지할 수 있게 된다.

도면에서는 고정패드(154)에 형성되는 중공(154c,154d)이 특정 개수 및 특정 형상으로 형성되어 있지만, 이러한 중공(154c,154d)의 형상 및 개수는 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 도면에서는 중공(154c,154d)이 타원형상 또는 원형상으로 이루어져 있지만, 상기 중공(154c,154d)이 사각형상, 삼각형상이나 오각형상과 같은 다각형상으로 형성될 수도 있고 다른 특정 형상으로 형성될 수도 있을 것이다.

도면에서는 중공(154c,154d)의 숫자가 한정되어 있지만, 상기 중공(154c,154d)의 숫자는 고정패드(154)의 형상 및 두께, 도광판(150)의 열팽창률 등에 따라 다양한 숫자로 형성할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명에서는 상기 중공(154c,154d)이 미세크기로 형성되어 고정패드(154) 내부의 전체에 걸쳐서 균일하게 또는 불균일하게 다수 개가 분포하여 외부로부터 인가되는 압력을 효율적으로 흡수할 수도 있을 것이다. 다시 말해서, 본 발명의 고정패드(154)는 내부에 수많은 미세중공이 형성된 다공질 패드로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기와 같은 구조는 중복되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서는 고정패드(154)가 미세한 중공이 수없이 많은 실리콘재질의 다공질 패드로 이루어질 수 있으며, 이 다공질패드에 적어도 하나의 엠보싱이 형성되거나 내부에 일정 크기의 중공이 적어도 하나 형성된 구조로 이루어질 수도 있을 것이다.

한편, 상술한 상세한 설명에서는 특정 구조의 액정표시소자에 대해 설명하고 있지만, 본 발명이 이러한 특정 구조의 액정표시소자에만 한정되는 것은 아니다.

상세한 설명의 개시된 액정표시소자는 휴대용 전자기기나 TV와 같은 일반적인 전자기기에 사용되는 액정표시소자로서, 메인지지부와 하부커버를 상부커버에 의해 조립하는 구조이다.

그러나, 본 발명의 액정표시소자는 이러한 휴대용 전자기기 등에만 적용되는 것인 아니라 자동차나 항공기의 계기판과 같은 특정 용도에도 적용된다. 상기와 같이 계기판에 적용되는 경우, 본 발명의 액정표시소자는 하부커버에 의해 도광판이 수납되고 메인지지부에 의해 액정패널이 지지된 상태로 자동차나 항공기의 본체에 매립된다. 즉, 계기판 등에 적용되는 경우, 일반적인 전자기기와는 달리 상부커버에 의해 하부커버 및 메인지지부가 조립되는 것이 아니라 하부커버와 메인지지부만이 조립된 상태로 자동차나 항공기 내부에 매립되며, 그 위에 투명 수지 등에 의해 강화유리 등이 부착됨으로써 자동차나 항공기의 계기판으로 완성된다.

물론, 본 발명이 상기와 같은 구조들에만 한정되는 것이 아니라, 도광판이 구비된 모든 구조의 액정표시소자에 적용될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 도광판과 하부커버 사이에 고정패드를 구비하여 핸드쉐이킹(hand shaking)현상에 의해 도광판이 유동하여 도광판이 파손되거나 화질에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 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.

110 : 액정패널 132 : LED
138 : 광학시트 140 : 하부커버
150 : 도광판 154 : 고정패드
160 : 상부커버 162 : 메인지지부

Claims

화상을 구현하는 액정패널;
상기 액정패널에 광을 공급하는 광원;
상기 액정패널 하부에 배치되어 광원에서 발광된 광을 상기 액정패널로 인도하는 도광판;
상기 도광판을 수납하는 하부커버;
상기 하부커버와 조립되고 액정패널을 지지하는 메인지지부;
탄성을 갖는 재질로 이루어지고 상기 도광판과 하부커버 사이에 배치되어 도광판을 고정시키는 고정패드; 및
상기 고정패드에 형성되어 외부로부터 흡수되는 충격을 흡수하는 충격흡수부로 구성되는 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 고정패드는 실리콘재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 충격흡수부는 고정패드의 표면에 형성된 적어도?의 엠보싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 충격흡수부는 고정패드의 내부에 형성된 적어도 하나의 중공을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 충격흡수부는 고정패드의 내부에 형성된 복수의 미세중공을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 메인지지부 및 하부커버를 결합하는 상부커버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
제1항에 있어서, 상기 액정패널 상부에 배치되어 투명수지로 액정패널과 합착되는 강화유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자.
액정패널에 광을 공급하는 광원;
액정패널 하부에 배치되어 광원에서 발광된 광을 상기 액정패널로 인도하는 도광판;
상기 도광판을 수납하는 하부커버;
상기 하부커버와 조립되고 액정패널을 지지하는 메인지지부;
탄성을 갖는 재질로 이루어지고 상기 도광판의 측면과 하부커버의 벽면 사이에 배치되어 도광판을 고정시키는 고정패드; 및
상기 고정패드에 형성되어 외부로부터 흡수되는 충격을 흡수하는 충격흡수부로 구성되는 백라이트.
제8항에 있어서, 상기 충격흡수부는 고정패드에 형성되어 도광판의 측면과 접촉하는 적어도 하나의 엠보싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제8항에 있어서, 상기 충격흡수부는 고정패드의 내부에 형성된 적어도 하나의 중공을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트.
제8항에 있어서, 상기 고정패드는 내부에 수많은 미세중공이 형성된 다공질 패드인 것을 특징으로 하는 백라이트.