KR20150049280A - 액정표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 개시된 발명은 화상이 구현되는 액정패널; 상기 액정패널 측으로 광을 진행시키는 도광판; 상기 도광판 상에 배치되는 다수의 광학시트; 상기 도광판이 배치되며, 다수개의 LED 삽입부가 구비된 절곡부로 구성된 반사시트; 상기 다수개의 LED 삽입부에 각각 삽입되는 LED들을 구비한 광원부; 및 상기 광원부와 함께 상기 도광판과 광학시트 및 반사시트가 수납되고, 상면에 상기 액정패널이 안착되어 지지되는 하부커버;를 포함하여 구성된다.

Description

액정표시장치 및 그 제조방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반사시트에 LED 광원을 삽입하는 구조를 형성하여 LED 하우징(Housing) 부품을 생략하고, LED 광원과 LED 하우징 간의 에어 갭(air gap)을 제거함으로써 광 효율 개선이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 LCD라 칭함)는 매트릭스(Matrix) 형태로 배열된 액정 셀들의 광 투과율을 화상신호 정보에 따라 조절하여 원하는 화상을 표시하는 장치로서, 백라이트유닛에 조사되는 빛을 이용하여 액정패널에 화상을 형성한다.
이러한 원리를 이용한 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 신호에 따라 광의 투과량이 조정되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
최근에는 액정표시장치가 컴퓨터용 모니터, 텔레비전뿐만 아니라 차량용 네비게이터 시스템의 표시장치와, 노트북, 핸드폰 등의 휴대용 표시장치 등에 광범위하게 적용되고 있다.
상기와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광형(Non-emissive Type) 표시소자이기 때문에 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원을 포함하는 백라이트 유닛이 필요하다.
이러한 백라이트 유닛을 구비한 기존의 액정표시장치에 대해 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 결합 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 액정표시장치의 반사시트에 인접하여 배치되는 다수의 LED 어레이를 구비한 광원부의 배치 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 액정표시장치(1)는 화상이 구현되는 액정패널(10)과, 상기 액정패널(10)에 광을 공급하는 광원부(50)과, 상기 광원부(50)에 인접하게 배치?어 상기 광원부(50)로부터 출사되는 광을 상기 액정패널(10)의 전면으로 제공하기 위한 도광판(40)과, 상기 도광판(40)과 광원부(50)가 수납되는 하부 커버(70)를 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(10)은 컬러필터 어레이 기판(10a)과 TFT 어레이 기판(10b) 및 이들 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 구성되며, 상기 컬러필터 어레이 기판 (10a)과 TFT 어레이 기판(10b)의 각 외부 면에는 상, 하부 편광판(15a, 15b)이 각각 부착된다.
이러한 액정패널(10)은 화소 단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 드라이버 구동회로(미도시)에서 전달되는 화상 신호 정보에 따라 액정 셀들이 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.
한편, 상기 도광판(40)은 상기 광원부(50)의 일측변을 따라 위치하면서 상기 액정패널(10)의 배면에 배치되어 상기 광원부(50)에서 발생된 빛을 액정패널(10)의 배면으로 유도한다.
도 1 및 2를 참조하면, 상기 광원부(50)와 측면으로 인접하여 배치되어 상기 광원부(50)에서 발생하는 광을 상기 액정패널(10)의 전면으로 제공하기 위한 도광판(40) 배면에는 후방으로 방출되는 광을 반사시킴으로써 광의 효율을 향상시키는 반사시트(60)가 배치되어 있고, 상기 도광판(40)의 상부에는 상기 도광판(30)으로부터 방출되는 광을 산란시키는 다수의 광학시트(20)가 배치되어 있다.
상기 광원부(50)는 다수개의 LED(53)와, 상기 다수개의 LED(50)가 실장된 기판(51)으로 구성된다.
상기 다수의 광학시트(20)는 상기 도광판(40)으로부터 입사되는 광을 확산 및 집광하기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 확산시트(21)와 프리즘시트(23) 및 보호시트(25)로 구비된다.
상기 도광판(40)의 상부를 포함한 상기 LED 광원(53) 상에는 LED 하우징 (Housing)(80)이 배치되어 상기 LED 광원(53)을 보호하고 있다.
상기 광학시트(20) 상측에는 상기 액정패널(10)이 배치되는데, 상기 액정패널 (10)의 배면 가장자리부는 상기 하부커버(70)의 상면에 안착되어 고정 지지된다. 이때, 상기 하부커버(70)와 상기 액정패널(10)의 배면 가장자리부 사이에는 제1 차광 테이프(81)가 개재되어 상기 액정패널(10)을 접착시켜 줌으로써 상기 액정패널 (10)의 유동을 억제시켜 주는 역할과 함께 빛샘을 차단하는 역할도 함께한다.
또한, 상기 하부커버(70)의 배면과 상기 LED 하우징(80) 사이에도 제2 차광 테이프(83)가 개재되어 상기 LED 하우징(80)의 유동 방지는 물론 빛샘을 차단하는 역할을 한다.
상기 반사시트(60)는 상기 도광판(40)의 하부에 마련되어, 상기 도광판(40)의 하부로 출사되는 일부 광을 반사시켜 광 효율을 높여 주고, 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 한다.
또한, 상기 하부커버(70)는 상부가 개방된 장방형 박스 형상으로, 상기 도광판(30)과 광학시트(20) 및 반사시트(60)를 포함한 구성요소들이 수납된다.
그러나, 종래기술에 따른 액정표시장치에 따르면, LED 소자(53)들을 보호하기 위해 LED 하우징(80)이 필요하고, 상기 LED 하우징(80)과 LED(53)들의 조립시에 이들 부품 간에 일정한 갭(G)이 발생하게 된다.
따라서, 종래기술에 따른 액정표시장치는, LED 하우징(80)이 별도로 필요하기 때문에 부품 수의 증가로 인해 재료비가 상승하게 되고, 상기 LED 하우징(80)과 LED(53)들의 조립시에 이들 부품 간에 일정한 갭(G)이 발생하기 때문에 그만큼 LED 소자 부위 두께가 증가하게 된다.
또한, 상기 LED 하우징(80)과 LED(53)들의 조립시에 이들 부품 간에 발생하는 일정한 갭(G)으로 인해 광원부로 부터 출사되는 광의 일부가 손실된다.
이에 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 반사시트에 LED 광원을 삽입하는 구조를 형성하여 LED 하우징(Housing) 부품을 생략하고, LED 광원과 LED 하우징 간의 에어 갭(air gap)을 제거함으로써 광 효율 개선이 가능한 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 화상이 구현되는 액정패널; 상기 액정패널 측으로 광을 진행시키는 도광판; 상기 도광판 상에 배치되는 다수의 광학시트; 상기 다수개의 LED 삽입부가 구비된 반사시트; 상기 다수개의 LED 삽입부에 각각 삽입되는 LED 들을 구비한 광원부; 및 상기 광원부와 함께 상기 도광판과 광학시트 및 반사시트가 수납되는 하부커버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 합니다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은, 상부가 개방된 하부커버를 제공하는 단계; 상기 하부커버 내부에 다수개의 LED 삽입부가 구비된 반사시트를 수납하는 단계; 상기 반사시트의 평면부상에 출광면의 상부로 광을 진행시키는 도광판을 배치하는 단계; 상기 도광판의 측부에 인접되게 광원부를 배치하여 상기 반사시트의 LED 삽입부 내에 상기 광원부의 LED를 삽입시키는 단계; 상기 도광판의 상부에 다수의 광학시트를 배치하는 단계; 및 상기 하부커버의 상면에 화상이 구현되는 액정패널을 배치하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시장치 및 그 제조방법에 따르면, LED 하우징 부품 대체를 위한 LED 어레이의 역 조립 구조의 문제점인 LED 두께 대비 도광판의 두께 감소 구조에서 반사시트의 가장자리부와 LED의 발광면의 에어 갭(Air Gap)의 변화로 인한 액정표시모듈(LCM)의 휘도 저하 발생을 개선하기 위해, 반사시트에 LED 광원을 삽입할 수 있는 LED 삽입부를 형성함으로써, 온도/습도 팽창률이 높은 도광판 부품의 환경 조건에 따른 부품 변형으로 발생되는 반사 시트와 LED 부품 간의 에어 갭의 변화에 따른 영향을 제거할 수 있다.
특히, 반사시트와 LED 부품간의 결합 구조는 LED 어레이의 형상과 조립되는 반사시트, 예를 들어 절곡부 또는 가장자리부에 형성되는 다수의 LED 삽입부를 형성하여, LED 어레이와 반사시트를 조립한 어셈블리 형태로, 액정표시모듈(LCM) 구조 형상을 유지하는 플레스(Press) 부품과 조립하며, 기존 구조에서 사용되는 차광 테이프와 LED 하우징 부품 삭제가 가능한 LED 어레이 역 조립 구조 구현이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 상기 반사시트에 LED 어레이를 삽입 고정하는 구조인 다수의 LED 삽입부를 형성함으로써, LED 어레이 조립을 위한 프레스(Press) 부품과 LED 패키지 부품 간의 조립용 갭(gap)을 제거할 수 있으며, 이 갭으로 새어 나오는 광을 차단할 수 있어 액정표시모듈의 광 효율 향상을 기대할 수 있다.
그리고, 본 발명은 프레스(Press) 부품과 LED 패키지 부품 간의 조립용 갭(gap)을 제거할 수 있어 액정표시모듈(LCM)의 두께 감소가 가능하며, 박형 제품의 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 개략적인 결합 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 액정표시장치의 반사시트에 인접하여 배치되는 다수의 LED 어레이를 구비한 광원부의 배치 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 반사시트와 다수의 LED 어레이를 구비한 광원부의 결합 배치 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 반사시트의 LED 삽입부 내로 광원부의 LED가 삽입되어 설치되는 상태를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 반사시트의 LED 삽입부 내로 광원부의 LED가 삽입되어 설치되는 결합 상태를 개략적으로 도시한 결합 단면도이다.
이하 본 발명에 따른 액정표시장치의 구조에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 개략적인 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 반사시트와 다수의 LED 어레이를 구비한 광원부의 결합 배치 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3 및 4를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치(100)는, 화상이 구현되는 액정패널(110); 상기 액정패널(110) 측으로 광을 진행시키는 도광판(140); 상기 도광판(140) 상에 배치되는 다수의 광학시트(120); 상기 도광판(140)이 안착되어 배치되는 반사시트(160); 상기 반사시트(160) 내에 삽입되어 조립되는 LED 어레이를 구비한 광원부(150); 및 상기 광원부(150)와 함께 상기 도광판(140)과 광학시트 (120) 및 반사시트(160)가 수납되는 하부커버(170)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 액정패널(110)은 컬러필터 어레이 기판(110a)과 TFT 어레이 기판(110b) 및 이들 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 액정패널(110)은 액정패널(110)을 투과하는 빛이 교차 편광되도록 상기 컬러필터 어레이 기판(110a)의 전면 및 TFT 어레이 기판(110b)의 배면에 각각 부착된 전면 편광판(115a) 및 후면 편광판(115b)을 더 포함한다.
이러한 액정패널(110)은 화소 단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 드라이버 구동회로(113)에서 전달되는 화상 신호 정보에 따라 액정 셀들이 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.
상기 TFT 어레이 기판(110b)에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 매트릭스 형태로 형성되어 있으며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인이 교차점에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 형성되어 있다.
상기 드라이버 구동회로(113)에서 전달된 신호전압은 박막트랜지스터를 통해 화소전극과 후술할 컬러필터 어레이 기판(110a)의 공통전극(미도시) 사이에 인가되며, 화소전극과 공통전극 사이의 액정은 이 신호전압에 따라 정렬되어 광 투과율을 정하게 된다.
상기 컬러필터 어레이 기판(110a)에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 블랙 매트릭스를 경계로 적색, 녹색 및 청색 또는 청록색, 자홍색 및 노랑색이 반복되어 형성되어 있는 컬러필터와 공통전극을 포함한다. 상기 공통전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 이루어진다.
또한, 상기 액정 패널(110)의 일측에는 상기 액정패널에 형성된 단위 화소를 구동하기 위한 구동 드라이버(113)와, 상기 액정패널에 일단이 연결된 가요성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB, 117)이 연결되어 있다.
백라이트 유닛(미도시)은 광을 발생하는 광원부(150)과 상기 광원부(150)에서 발생하는 광을 상기 액정패널(110)의 전면으로 제공하기 위한 도광판(140), 및 상기 도광판(140)의 배면에 부착되어 후방으로 방출되는 광을 반사시킴으로써 광의 효율을 향상시키는 반사시트(160), 및 상기 도광판(140)의 전면에 적층되어 도광판(140)으로부터 방출되는 광을 산란시키는 다수의 광학시트(120)를 포함한다.
여기서, 상기 광원부(160)는 냉음극 형광램프(Cothode Fluorescent Lamp: CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL), 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)소자 중 어느 하나가 사용되는데, 여기서는 발광 다이오드 소자(LED)를 적용하는 경우를 예로 들고 있다.
또한, 상기 광원부(150)는 LED기판(151)과, 상기 LED기판(151)에 실장되는 다수의 LED(153)로 구성된 LED어레이를 포함한다.
상기 LED기판(151)은 휘어짐이 우수한 연성 인쇄회로기판으로서, 내부에 회로 (미도시)가 형성되어 있어, 상기 회로를 통해 상기 LED(151)에 외부 전원을 공급한다. 또한, 상기 LED(153)는 사이드 뷰형(side viewing type) 소자로서, 상기 LED (153)는 상기 도광판(140)의 입광면(미도시)을 향해 광을 출광시킨다.
상기 다수의 광학시트(120)는 상기 도광판(140)으로부터 입사되는 광을 확산 및 집광하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 확산시트(121)와 프리즘시트 (123) 및 보호시트(125)로 구비된다. 경우에 따라서는 두 개의 확산시트와 두 개의 프리즘 시트로 구비될 수도 있다. 이때, 상기 확산시트(121)는 베이스 판과 이 베이스 판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있다.
상기 확산시트(121)는 상기 광원부(150)로부터의 빛을 확산시켜 액정패널 (110)로 공급하는 역할을 한다. 상기 확산시트(121)는 2장 또는 3장을 겹쳐서 사용할 수도 있다.
또한, 상기 프리즘 시트(123)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다.
상기 프리즘 시트(123)는 확산시트(121)에서 확산된 빛을 상부의 액정패널 (110)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 상기 프리즘 시트 (123)는 통상 2장이 사용되며 각 프리즘 시트(123)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 이루고 있다.
따라서, 상기 프리즘 시트(123)를 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 가장 상부에 위치하는 보호시트(125)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(123)를 보호한다.
한편, 상기 도광판(140)은, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 LED(153)로부터 빛이 입사되는 입광면(140a)과, 상기 입광면(140a)에서 연장되어 액정패널(110)과 대향하는 출광면(140b)과, 상기 LED(153)에서 입광면(140a)으로 조사된 빛이 출광면으로 진행되도록 도트 패턴(미도시)이 형성된 배면을 갖는다.
이에 따라 상기 도광판(140)은 상기 LED(153)의 일측변을 따라 위치하면서 상기 액정패널(110)의 배면에 배치되어 상기 LED(153)에서 발생된 빛을 액정패널 (110)의 배면으로 유도한다. 상기 도광판(140)은 도광판(140)의 일 측변을 따라, 즉 입광면(140a)에 인접하여 배치된 LED(153)에서 입광면(140a)으로 조사된 빛을 평면광으로 바꾸어 출광면(140b)을 통해 상기 액정패널(110)로 균일하게 전달하게 된다. 상기 도광판(140)의 재질로는 강도가 높아 쉽게 변형되거나 깨지지 않으며 투과율이 좋은 PMMA (Polymethy- methacry- late)가 사용될 수 있다.
여기서, 상기 도광판(140)은 하부면이 경사지고 상부면이 평평한 쐐기형 (wedge)이거나, 하부면과 상부면이 모두 평행한 판형(plate type)으로 마련될 수 있다. 노트 PC나 핸드폰 등의 소형 제품에 적용되는 액정표시장치의 경우에는 쇄기형(wedge) 형상의 도광판(140)이 적용될 수 있으며, 두께가 두꺼운 쪽의 측벽에 광원부(150)가 마련될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 반사시트와 다수의 LED 어레이를 구비한 광원부의 결합 배치 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치의 반사시트의 LED 삽입부 내로 광원부의 LED가 삽입되어 설치되는 상태를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치의 반사시트의 LED 삽입부 내로 광원부의 LED가 삽입되어 설치되는 결합 상태를 개략적으로 도시한 결합 단면도이다.
도 5, 6, 7을 참조하면, 반사시트(160)는 상기 도광판(140)의 하부로 출사되는 일부 광을 상기 도광판(140)의 출광면(140b)으로 반사시켜 광 효율을 높여 주고, 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면(140b) 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 한다.
도 6을 참조하면, 상기 반사시트(160)는 상기 도광판(140)이 안착되어 배치되는 평면부(160b)와 다수개의 LED 삽입부(161)가 형성된 절곡부(160a)로 구성된다. 이때, 상기 절곡부(160a)는 상기 반사시트(160)의 일측, 예를 들어 상기 도광판 (140)의 입광면(140a)과 대향되는 부위가 절곡되어 일정한 각도로 기울어져 서로 대응하는 경사면을 이루도록 구성되어 있다.
또한, 상기 절곡부(160a)의 경사면들 중에서, 상기 도광판(140)의 입광면 (140a)과 대향하는 경사면에는 상기 광원부(150)의 다수의 LED(153)가 삽입될 수 있도록 LED 삽입부(161)들이 일정 간격을 두고 형성되어 있다. 이때, 상기 LED 삽입부(161)들은 상기 LED(153)의 형상과 동일한 형상 또는 다른 형상으로 이루어져 있다.
한편, 상기 LED 삽입부(161)들은 상기 반사시트(160)의 절곡부(160a)에만 형성되는 것으로 한정되는 것이 아니라 다양한 실시 예로 적용될 수 있는데, 상기 다양한 실시 예 중 하나로는, 상기 반사시트(160)에 절곡부가 형성되지 않고 상기 평면부(160b)에 다수의 LED 삽입부(161)들을 형성하여, 이들 LED 삽입부(161) 내에 상기 LED(153)가 삽입되도록 구성할 수도 있다. 이때, 상기 도광판(140)이 상기 반사시트(160)의 평면부(160b) 상에 배치된 상태에서, 상기 도광판(140)의 입광면 (140a)과 인접하여 상기 반사시트(160)의 평면부(160b)에 상기 LED(153)와 대응되게 상기 LED 삽입부(161)들이 형성될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 상기 LED(153)들이 상기 LED 삽입부(161) 내에 삽입 설치된 경우에, 상기 LED (153)들의 출광면(153a)은 상기 LED 삽입부(161) 외부로 노출되어 있으면서, 상기 도광판(140)의 입광면(140a)에 대향되어 접해 있다.
더욱이, 상기 반사시트(160)의 절곡부(160a)의 상측은 상기 다수의 LED(153)들이 실장된 LED기판(151)과 접촉되어 있어, 상기 다수의 LED(153)들이 실장된 LED기판(151)을 지지하는 역할을 하기 때문에, 기존의 LED 하우징(Housing)이 필요없게 된다. 특히, 상기 반사시트(160)의 절곡부(160a)의 상측은 일정 각도만큼 기울어진 양측 경사면들에 의해 하부 커버(170)의 바닥면에 견고하게 지지되기 때문에 상기 반사시트(160)의 절곡부(160a)의 상측은 상기 다수의 LED(153)들이 실장된 LED기판(151)을 안정되게 지지해 준다.
또한, 상기 하부커버(170)는 상부가 개방된 장방형 박스 형상으로, 상기 도광판(130)과 광학시트(120) 및 반사시트(160)를 포함한 백라이트 유닛(미도시)의 구성요소들이 수납된다. 이때, 상기 하부커버(170)의 상면에는 상기 액정패널(110)의 배면 가장자리부가 안착되어 지지된다.
그리고, 상기 하부커버(170)의 상면과 액정패널(110)의 배면 가장자리부 사이에는 차광 테이프(80)가 개재되어 상기 액정패널(110)을 접착한 상태로 고정 지지해 주는 역할을 담당한다.
따라서, 상기 도광판(140) 및 광학시트(120) 등이 수납된 하부커버(170)는 상기 액정패널(110)의 배면 가장자리부와 하부커버(170)의 외측면에 부착된 차광 테이프(180)에 의해 결합 됨으로써 본 발명에 따른 액정표시장치(100)를 이루게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 LED 하우징 부품 대체를 위한 LED 어레이의 역 조립 구조의 문제점인 LED 두께 대비 도광판의 두께 감소 구조에서 반사시트의 가장자리부와 LED의 발광면의 에어 갭(Air Gap)의 변화로 인한 액정표시모듈(LCM)의 휘도 저하 발생을 개선하기 위해, 반사시트에 LED 광원을 삽입할 수 있는 LED 삽입부를 형성함으로써, 온도/습도 팽창률이 높은 도광판 부품의 환경 조건에 따른 부품 변형으로 발생되는 반사 시트와 LED 부품 간의 에어 갭의 변화에 따른 영향을 제거할 수 있다.
특히, 반사시트와 LED 부품간의 결합 구조는 LED 어레이의 형상과 조립되는 반사시트, 예를 들어 절곡부 또는 가장자리부에 형성되는 다수의 LED 삽입부를 형성하여, LED 어레이와 반사시트를 조립한 어셈블리 형태로, 액정표시모듈(LCM) 구조 형상을 유지하는 플레스(Press) 부품과 조립하며, 기존 구조에서 사용되는 차광 테이프와 LED 하우징 부품 삭제가 가능한 LED 어레이 역 조립 구조 구현이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 상기 반사시트에 LED 어레이를 삽입 고정하는 구조인 다수의 LED 삽입부를 형성함으로써, LED 어레이 조립을 위한 프레스(Press) 부품과 LED 패키지 부품 간의 조립용 갭(gap)을 제거할 수 있으며, 이 갭으로 새어 나오는 광을 차단할 수 있어 액정표시모듈의 광 효율 향상을 기대할 수 있다.
그리고, 본 발명은 프레스(Press) 부품과 LED 패키지 부품 간의 조립용 갭(gap)을 제거할 수 있어 액정표시모듈(LCM)의 두께 감소가 가능하며, 박형 제품의 비용을 절감할 수 있다.
상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법에 대해 상기 도면들을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 상부가 개방된 장방형 박스 형상으로, 상기 도광판(140)과 광학시트(120) 및 반사시트(160)를 포함한 백라이트 유닛(미도시)의 구성요소들이 수납되는 하부커버(170)를 준비한다.
이어서, 상기 하부커버(170)의 내측 바닥면에 평면부와 다수의 LED 삽입부 (1601)가 형성된 반사시트(160)를 배치한다. 이때, 상기 절곡부(160a)는 상기 반사시트(160)의 일측, 예를 들어 상기 도광판(140)의 입광면과 대향되는 부위가 절곡되어 일정한 각도로 기울어져 서로 대응하는 경사면을 이루도록 구성되어 있다.
또한, 상기 절곡부(160a)의 경사면들 중에서, 상기 도광판(140)의 입광면과 대향하는 경사면에는 상기 광원부(150)의 다수의 LED(153)가 삽입될 수 있도록 LED 삽입부(161)들이 일정 간격을 두고 형성되어 있다. 이때, 상기 LED 삽입부(161)들은 상기 LED(153)의 형상과 동일한 형상 또는 다른 형상으로 이루어져 있다.
한편, 상기 LED 삽입부(161)들은 상기 반사시트(160)의 절곡부(160a)에만 형성되는 것으로 한정되는 것이 아니라 다양한 실시 예로 적용될 수 있는데, 상기 다양한 실시 예 중 하나로는, 상기 반사시트(160)에 절곡부가 형성되지 않고 상기 평면부(160b)에 다수의 LED 삽입부(161)들을 형성하여, 이들 LED 삽입부(161) 내에 상기 LED(153)가 삽입되도록 구성할 수도 있다. 이때, 상기 도광판(140)이 상기 반사시트(160)의 평면부(160b) 상에 배치된 상태에서, 상기 도광판(140)의 입광면 (140a)과 인접하여 상기 반사시트(160)의 평면부(160b)에 상기 LED(153)와 대응되게 상기 LED 삽입부(161)들이 형성될 수도 있다.
그 다음, 상기 반사시트(160)의 평면부 상에 도광판(140)을 배치하여, 입광면이 상기 다수의 LED 삽입부(161)와 대향되도록 하고, 출광면은 상측, 예를 들어 액정패널을 향하도록 한다.
이어서, 상기 반사시트(160)의 상기 절곡부(160a)에 마련된 다수의 LED 삽입부(161)에는 상기 광원부(150)의 LED기판(151)에 실장된 LED(153)들을 각각 삽입하여, 이들 LED(153)의 발광면이 상기 도광판(140)의 입광면(미도시)과 대향하도록 배치한다. 이때, 상기 반사시트(160)의 절곡부(160a)의 상측은 상기 다수의 LED (153)들이 실장된 LED기판(151)과 접촉하도록 되어 있어, 상기 다수의 LED(153)들이 실장된 LED기판(151)을 지지하는 역할을 하기 때문에, 기존의 LED 하우징 (Housing)이 필요없게 된다. 특히, 상기 반사시트(160)의 절곡부(160a)의 상측은 일정 각도만큼 기울어진 양측 경사면들에 의해 하부 커버(170)의 바닥면에 견고하게 지지되기 때문에 상기 반사시트(160)의 절곡부(160a)의 상측은 상기 다수의 LED(153)들이 실장된 LED기판(151)을 안정되게 지지해 준다.
그 다음, 상기 도광판(140)의 출광면 상부에 다수의 광학시트(120)를 안착시켜 배치한다. 이때, 상기 다수의 광학시트(120)는 상기 도광판(140)으로부터 입사되는 광을 확산 및 집광하기 위한 것으로서, 확산시트(121)와 프리즘시트 (123) 및 보호시트(125)를 포함한다. 경우에 따라서는 두 개의 확산시트와 두 개의 프리즘 시트로 구비될 수도 있는데, 상기 확산시트(121)는 베이스 판과 이 베이스 판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있다.
상기 확산시트(121)는 상기 광원부(150)로부터의 빛을 확산시켜 액정패널 (110)로 공급하는 역할을 하며, 2장 또는 3장을 겹쳐서 사용할 수도 있다. 또한, 상기 프리즘 시트(123)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있으며, 상기 확산시트(121)에서 확산된 빛을 상부의 액정패널(110)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 프리즘 시트(123)는 통상 2장이 사용되며 각 프리즘 시트(123)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 이루고 있다.
따라서, 상기 프리즘 시트(123)를 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 가장 상부에 위치하는 보호시트(125)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(123)를 보호한다.
이어서, 상기 하부커버(170)의 상면에 액정패널(110)의 배면 가장자리부를 안착시켜 지지되도록 한다. 이때, 상기 하부커버(170)의 상면과 액정패널(110)의 배면 가장자리부 사이에 차광 테이프(80)를 개재하여 상기 액정패널(110)을 접착한 상태로 고정 지지되도록 한다.
이렇게 하여, 상기 하부커버(170) 내측에 반사시트(160), 도광판(140), 광원부(150) 및 광학시트(120) 등을 차례로 수납하고, 상기 하부커버(170) 상면에 액정패널(110)을 안착시켜 고정 지지되도록 함으로써 본 발명에 따른 액정표시장치 (100)의 조립을 완료하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조방법은, LED 하우징 부품 대체를 위한 LED 어레이의 역 조립 구조의 문제점인 LED 두께 대비 도광판의 두께 감소 구조에서 반사시트의 가장자리부와 LED의 발광면의 에어 갭(Air Gap)의 변화로 인한 액정표시모듈(LCM)의 휘도 저하 발생을 개선하기 위해, 반사시트에 LED 광원을 삽입할 수 있는 LED 삽입부를 형성함으로써, 온도/습도 팽창률이 높은 도광판 부품의 환경 조건에 따른 부품 변형으로 발생되는 반사 시트와 LED 부품 간의 에어 갭의 변화에 따른 영향을 제거할 수 있다.
특히, 반사시트와 LED 부품간의 결합 구조는 LED 어레이의 형상과 조립되는 반사시트, 예를 들어 절곡부 또는 가장자리부에 형성되는 다수의 LED 삽입부를 형성하여, LED 어레이와 반사시트를 조립한 어셈블리 형태로, 액정표시모듈(LCM) 구조 형상을 유지하는 플레스(Press) 부품과 조립하며, 기존 구조에서 사용되는 차광 테이프와 LED 하우징 부품 삭제가 가능한 LED 어레이 역 조립 구조 구현이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 상기 반사시트에 LED 어레이를 삽입 고정하는 구조인 다수의 LED 삽입부를 형성함으로써, LED 어레이 조립을 위한 프레스(Press) 부품과 LED 패키지 부품 간의 조립용 갭(gap)을 제거할 수 있으며, 이 갭으로 새어 나오는 광을 차단할 수 있어 액정표시모듈의 광 효율 향상을 기대할 수 있다.
그리고, 본 발명은 프레스(Press) 부품과 LED 패키지 부품 간의 조립용 갭(gap)을 제거할 수 있어 액정표시모듈(LCM)의 두께 감소가 가능하며, 박형 제품의 비용을 절감할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
100: 액정표시장치 110: 액정패널
110a: 컬러필터 어레이 기판 110b: TFT 어레이 기판
113: 구동 드라이버 117: 인쇄회로기판
120: 광학시트 121: 확산시트
123: 프리즘시트 125: 보호시트
140: 도광판 150: 광원부
151: LED기판 153: LED
160: 반사시트 160a: 절곡부
161: LED 삽입부 170: 하부 커버
180: 차광 테이프

Claims (14)

  1. 화상이 구현되는 액정패널;
    상기 액정패널 측으로 광을 진행시키는 도광판;
    상기 도광판 상에 배치되는 다수의 광학시트;
    상기 도광판이 배치되고, 다수개의 LED 삽입부가 구비된 반사시트;
    상기 다수개의 LED 삽입부 각각에 삽입되는 LED들을 구비한 광원부; 및
    상기 광원부와 함께 상기 도광판과 광학시트 및 반사시트가 수납되고, 상면에 상기 액정패널이 안착되어 지지되는 하부커버;를 포함하여 구성되는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사시트에는 절곡부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다수의 LED 삽입부는 상기 반사시트의 절곡부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 LED 삽입부들은 상기 도광판과 접해 있는 상기 반사시트의 절곡부의 경사면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 절곡부의 상측은 상기 광원부와 접촉되어 상기 광원부를 지지해 주는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 LED 삽입부들은 상기 도광판이 배치되는 상기 반사시트의 평면부에 형성되되, 상기 도광판의 입광면과 인접하여 상기 LED와 대응되는 상기 반사시트의 평면부의 위치마다 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 LED의 발광면은 상기 LED 삽입부로부터 노출되어 상기 도광판의 입광면과 대향되어 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 상부가 개방된 하부커버를 제공하는 단계;
    상기 하부커버 내측에 다수개의 LED 삽입부가 구비된 반사시트를 수납하는 단계;
    상기 반사시트 상에 출광면의 상부로 광을 진행시키는 도광판을 배치하는 단계;
    상기 도광판의 측부에 인접되게 광원부를 배치하여 상기 반사시트의 LED 삽입부 내에 상기 광원부의 LED를 삽입시키는 단계;
    상기 도광판의 상부에 다수의 광학시트를 배치하는 단계; 및
    상기 하부커버의 상면에 화상이 구현되는 액정패널을 배치하는 단계를 포함하여 구성되는 액정표시장치 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반사시트에는 절곡부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다수의 LED 삽입부는 상기 반사시트의 절곡부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 LED 삽입부들은 상기 도광판과 접해 있는 상기 반사시트의 절곡부의 경사면에 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 절곡부의 상측은 상기 광원부와 접촉되어 상기 광원부를 지지해 주는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 LED 삽입부들은 상기 도광판이 배치되는 상기 반사시트의 평면부에 형성되되, 상기 도광판의 입광면과 인접하여 상기 LED와 대응되는 상기 반사시트의 평면부의 위치마다 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 LED의 발광면은 상기 LED 삽입부로부터 노출되어 상기 도광판의 입광면과 대향되어 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조방법.
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