KR20170078480A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20170078480A
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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 액정 표시 패널 및 액정 표시 패널의 하부에 광원, 도광판, 반사판, 가이드 몰드 및 지지 부재를 포함한다. 도광판은 광원의 일면과 접한다. 반사판은 도광판 하부에 배치된다. 가이드 몰드는 광원, 도광판 및 반사판을 수납한다. 지지 부재는 반사판 하부에 배치되며 반사판의 일면의 적어도 일부를 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 반사판 하부에서 반사판의 일면의 적어도 일부를 지지하는 지지 부재를 포함하므로, 반사판의 굴곡이 최소화될 수 있고, 반사판의 굴곡된 부분에서 반사된 광이 특정 영역에 집중되어 액정 표시 장치의 휘도가 불균일하게 되는 것을 최소화할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 표시 장치에 균일한 휘도가 구현될 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 하부에 광원을 두고, 액정에 전기장을 인가하여 액정의 배열을 제어함으로써 광원에서 발생된 빛의 투과율을 조절하는 방식으로 화상을 구현하는 표시 장치로서, 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 전자 장비에 적용된다. 특히, 최근에는 액정 표시 장치의 디자인(design)의 자유도를 향상시키고, 액정 표시 장치의 표시 영역을 극대화하기 위해 액정 표시 장치의 베젤(bezel)을 얇게 하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
액정 표시 장치는 광원을 포함하는 백라이트 유닛과 백라이트 유닛 상부에 배치된 액정 표시 패널을 포함하며, 백라이트 유닛은 광원, 도광판, 광학 시트, 반사판 및 가이드 몰드를 포함한다. 반사판은 광원에서 발생된 광을 반사하여 도광판으로 진행시키며, 백라이트 유닛의 광 효율을 향상시킨다. 일반적으로 반사판은 얇은 시트 형태로 제작되어 도광판 배면에 부착된다. 그러나, 광원에서 나온 광이 반사판에서 반사된 후 액정 표시 장치의 특정 영역에 빛이 집중되어 액정 표시 장치의 휘도가 불균일해지는 문제가 발생된다. 따라서, 액정 표시 장치의 화면의 일부가 주변에 비하여 밝은 휘도를 가지는 휘점 불량인 핫스팟(hot spot) 이 발생된다. 이 핫스팟은 일반적인 핫스팟이라고 말할 수 있다.
또한, 광원에서 나온 빛이 반사판에서 반사된 후 특정 영역에 모이는 빛의 양이 더 많아질 경우, 서치라이트 형태(search light type)의 핫스팟이 발생한다. 서치라이트 형태의 핫스팟은 특정 영역의 광이 산란되지 못하고 직진하여 특정 영역에 모이는 빛의 양이 더 많아지므로, 액정 표시 장치의 휘도 불균일이 더 많이 발생하게 된다.
특히, 액정 표시 장치의 베젤이 얇아질수록 액티브 영역과 광원 사이의 간격이 줄어들기 때문에 반사판의 굴곡된 부분에서 반사된 광들이 액티브 영역에서 만날 확률이 더 높아질 수 있다. 상술한 휘도 불균일 문제는 더욱 부각될 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치의 화면의 일부가 주변에 비하여 밝은 휘도를 가지는 휘점 불량인 핫스팟(hot spot) 이 더 발생된다. 특히, 서치라이트 형태의 핫스팟이 발생되어 휘도 불균일 문제가 더 심각해진다.
백라이트 유닛 및 그 제조방법과 이를 이용한 액정 표시 장치 (특허출원번호 제 10-1009-0114360호)
본 발명의 발명자들은 광이 광원으로부터 방출되는 입광 영역에서 도광판과 반사판은 서로 접착되지 않으므로, 반사판에 굴곡이 발생되고, 반사판의 굴곡으로 인해 광의 반사 경로가 변경되어 액정 표시 장치의 특정 영역에 광이 집중되는 것을 인식하였다. 이에, 본 발명자들은 반사판의 배면에 반사판의 굴곡을 최소화하는 지지 부재를 배치하여 입광 영역에 집중되는 광의 경로를 균일하게 함으로써, 특정 영역에 광이 집중되는 것을 최소화할 수 있는 액정 표시 장치를 발명하였다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반사판의 배면에 지지 부재를 배치하여 액정 표시 장치의 휘도 불균일 문제가 최소화될 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널 및 액정 표시 패널의 하부에 있는 광원, 도광판, 반사판, 가이드 몰드 및 지지 부재를 포함한다. 도광판은 광원의 일면과 접한다. 반사판은 도광판 하부에 배치된다. 가이드 몰드는 광원, 도광판 및 반사판을 수납한다. 지지 부재는 반사판 하부에 배치되며 반사판의 일면의 적어도 일부를 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 반사판 하부에서 반사판의 일면의 적어도 일부를 지지하는 지지 부재를 포함하므로, 반사판의 굴곡이 최소화될 수 있고, 반사판의 굴곡된 부분에서 반사된 광이 특정 영역에 집중되어 액정 표시 장치의 휘도가 불균일하게 되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 광원은 가이드 몰드의 일측면을 따라 배치되고, 지지 부재는 광원의 일면으로부터 제1 거리만큼 이격된 경계면과 광원의 일면 사이의 공간에서 반사판의 일면을 지지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 거리는 0.75mm 보다 클 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 지지 부재는 반사판과 가이드 몰드를 접착할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 액정 표시 장치는 광원과 연결되고, 가이드 몰드의 일면에 접하는 플렉서블 인쇄 회로 기판을 더 포함하고, 반사판은 가이드 몰드의 일면으로부터 이격될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 액정 표시 장치는 반사판과 도광판을 접착하는 접착 부재를 더 포함하고, 지지 부재는 접착 부재가 배치되는 영역 이외의 영역에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 지지 부재가 배치된 영역에서 반사판과 도광판 사이의 간격은 일정할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 패널 및 액정 표시 패널의 하부에 백라이트 유닛을 포함한다. 백라이트 유닛은 광원, 도광판, 반사판 및 지지 부재를 포함한다. 도광판은 광원에서 방출된 광의 경로를 변경하도록 구성된다. 반사판은 도광판 하부에서 광을 반사하도록 구성된다. 지지 부재는 광원에서 방출된 광이 반사판에 반사되어 액정 표시 패널의 특정 영역에 집중되는 것을 최소화하도록 반사판의 상면을 평탄화한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 지지 부재는 광이 방출되는 광원의 일면으로부터 특정 영역 내의 반사판의 상면을 평탄화하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 반사판과 도광판은 특정 영역 이외의 영역에서 접착되고, 지지 부재는 특정 영역에서의 반사판의 굴곡을 최소화하도록 구성될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 지지 부재를 구성하여 광이 광원으로부터 방출되는 입광 영역의 반사판 상면을 평탄화함으로써, 반사판의 굴곡을 최소화하고, 반사판의 굴곡으로 인한 광의 집중을 억제하여 액정 표시 장치의 휘도를 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 지지 부재를 구성하여 광원으로부터 방출되는 광이 특정 영역에서 집중되는 것을 방지하므로, 액정 표시 장치의 휘도 불균일로 인한 일반적인 핫스팟이나 서치라이트 형태의 핫스팟이 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 III-III'에 대한 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 A 영역에 대한 액정 표시 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 휘도 불균일 문제가 최소화되는 원리를 설명하기 위한 비교예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 '위 (on)'로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II'에 대한 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 표시 장치(100)는 액정 표시 패널(110), 링 테이프(120), 및 백라이트 유닛(130)을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 표시 패널(110)은 백라이트 유닛(130)의 상부에 배치된다. 액정 표시 패널(110)은 화상이 표시되는 액티브 영역 및 액티브 영역을 둘러싸는 베젤 영역을 갖는다.
액정 표시 패널(110)은 하부 편광판(111), 하부 기판(112), 상부 기판(113) 및 상부 편광판(114)을 포함한다. 하부 편광판(111)은 백라이트 유닛(130)으로부터 방출되는 빛을 편광시켜 하부 기판(112)으로 제공한다. 하부 기판(112)으로 제공된 광은 하부 기판(112) 및 상부 기판(113) 사이에 배치된 액정(liquid crystal)을 통과하여 상부 편광판(114)으로 진행한다.
하부 기판(112)과 상부 기판(113) 사이에는 액정, 화소 전극, 공통 전극, 트랜지스터 및 커패시터가 배치된다. 트랜지스터는 데이터 구동 신호 및 게이트 구동 신호에 기초하여 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계(electric field)를 형성하고, 액정의 배열은 화소 전극과 공통 전극 사이의 전계에 기초하여 변경된다. 액정의 배열이 변경됨에 따라 액정을 투과하는 광의 투과율이 제어된다.
상부 기판(113)은 컬러 필터를 포함하며, 액정을 투과한 광은 상부 기판(113)의 컬러 필터를 통과하면서 특정 색을 갖는다. 상부 기판(113)을 통과한 광은 상부 편광판(114)을 통해 상부로 방출되며, 액정 표시 패널(110)에는 화상이 표시될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 링 테이프(120)는 액정 표시 패널(110)과 백라이트 유닛(130) 사이에 배치되며, 액정 표시 패널(110)과 백라이트 유닛(130)을 접착한다. 링 테이프(120)는 액정 표시 장치(110)의 시인성 감소를 최소화하도록 액정 표시 패널(110)의 베젤 영역에 대응되도록 배치된다. 링 테이프(120)는 백라이트 유닛(130)에서 방출되는 광이 외부로 세어나가는 것을 최소화하도록 광 흡수율이 높은 양면 테이프로 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 링 테이프(120)는 생략될 수 있다. 즉, 액정 표시 패널(110)과 백라이트 유닛(130)은 광 흡수성 레진을 통해 접착될 수 있으며, 광 흡수성 레진은 액정 표시 패널(110)의 측면과 백라이트 유닛(130)의 측면을 접착할 수 있다.
백라이트 유닛(130)은 액정 표시 패널(110)에 광을 공급하며, 액정 표시 패널(110)의 하부에 배치된다. 백라이트 유닛(130)은 광학 시트(131), 도광판(132), 광원(133), 플렉서블 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)(134), 반사판(135), 접착 부재(137), 지지 부재(138) 및 가이드 몰드(136)를 포함한다.
가이드 몰드(136)는 광학 시트(131), 도광판(132), 광원(133), 플렉서블 인쇄 회로 기판(134), 반사판(135), 접착 부재(137) 및 지지 부재(138)를 수납하며, 백라이트 유닛(130)의 외관을 형성한다. 가이드 몰드(136)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상면이 개방된 박스(box) 형상이며, 가이드 몰드(136) 내부에 상기 구성 요소들이 수납된다. 가이드 몰드(136)는 성형이 용이한 플라스틱으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 가이드 몰드(136)는 광 흡수율이 높은 검은색 플라스틱으로 형성된 외측 몰드와 광 반사율이 높은 흰색 플라스틱으로 형성된 내측 몰드를 포함하는 이중구조로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가이드 몰드(136)는 다양한 색상, 다양한 구조, 및 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
광원(133) 및 플렉서블 인쇄 회로 기판(134)은 가이드 몰드(136)의 일측면을 따라 배치된다. 광원(133)이 가이드 몰드(136)의 일측면을 따라 배치되는 경우, 광은 가이드 몰드(136)의 일측면을 따라 방출된다. 이러한 방식의 광원(133)은 엣지(edge)형 광원으로 지칭될 수 있다. 광원(133)은 복수의 발광 다이오드(Light Emission Diode; LED)로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 광원(133)은 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL), 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp; EEFL) 또는 양자점(Quantum Dot; QD) 발광 다이오드 등 다양한 발광 소자를 포함할 수 있다. 광원(133)은 백색광을 발생시킨다. 예를 들어, 광원(133)은 청색 광을 발생시키는 청색 발광 다이오드 및 황색 형광체를 포함하는 패키지 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 광원(133)은 청색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 포함하는 패키지 형태로 구성될 수도 있다.
플렉서블 인쇄 회로 기판(134)은 광원(133)과 연결되고, 광원(133)이 발광할 수 있도록 전기적 신호를 제공한다. 플렉서블 인쇄 회로 기판(134)과 광원(133)은 백라이트 유닛(130)의 하부에 구비되는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB)과 연결될 수 있으며, 인쇄 회로 기판에 배치된 회로들로부터 전달되는 구동 신호에 기초하여 광원(133)이 동작될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 도광판(132)은 광원(133)의 일면과 접하며, 광원(133)에서 방출되는 광을 확산 또는 집광하여 액정 표시 패널(110)의 하부 편광판(111) 측으로 진행시킨다. 도광판(132)은 도 2에 도시된 바와 같이 평판 형태일 수도 있고, 쐐기 형태일 수도 있다.
광학 시트(131)는 도광판(132) 상에 배치되며, 광원(133)로부터 발생된 광의 휘도 특성을 향상시킨다. 광학 시트(131)는 확산 시트 및 프리즘 시트를 포함하는 복수의 시트들로 구성될 수 있다.
반사판(135)은 광원(133)에서 발생된 광을 반사한다. 반사판(135)을 통해 반사된 광은 도광판(132) 및 광학 시트(131)를 통해 액정 표시 패널(110)의 하부 편광판(111)으로 입사될 수 있다. 반사판(135)은 필름 형태로 형성되며, 광 반사율이 높은 다양한 물질로 이루어진다. 예를 들어, 반사판(135)은 금속 반사 물질을 포함하는 100 μm 내지 200 μm 수준의 얇은 필름 형태로 구성될 수 있다.
반사판(135)은 도광판(132)의 배면과 접착된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도광판(132)의 삼면 테두리 부분에 대응되도록 접착 부재(137)가 도광판(132)의 배면에 부착되고, 반사판(135)는 접착 부재(137)를 통해 도광판(132)의 배면에 부착된다.
접착 부재(137)는 투명한 양면 테이프로 구성된다. 비록 접착 부재(137)가 투명성을 갖지만, 접착 부재(137)와 도광판(132)의 계면에서 광은 난반사될 수 있으므로, 접착 부재(137)는 화상이 표시되는 액티브 영역의 외곽을 따라 배치된다. 한편, 광원(133)의 광이 도광판(132)으로 입사되는 입광 영역에는 접착 부재(137)가 배치되지 않는다.
여기서, 입광 영역은 광원(133)에 인접하는 영역을 의미하며, 광원(133)의 광이 방출되어 주변으로 분산되는 영역을 의미한다. 입광 영역은 일반적으로, 광이 방출되는 광원(133)으로부터 특정 거리 이내의 영역을 의미한다. 입광 영역에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
만약, 입광 영역에 접착 부재(137)가 배치되는 경우, 접착 부재(137)와 도광판(132) 사이의 계면에서 광의 난반사가 발생되어 접착 부재(137)의 형상이 얼룩(즉, 무라(mura))처럼 시인될 수 있다. 따라서, 접착 부재(137)는 입광 영역에서의 난반사를 최소화하도록 입광 영역에 대응되는 도광판(132)의 일측면에는 배치되지 않는다. 따라서, 접착 부재(137)는 접착 부재(137)로 인한 표시 장치(100)의 시인성 감소를 최소화하기 위해, 광이 광원(133)으로부터 방출되는 입광 영역과 액티브 영역을 제외한 나머지 영역을 따라 배치된다.
한편, 반사판(135)은 가이드 몰드(136)로부터 이격된다. 앞서 언급한 바와 같이, 광원(133) 및 플렉서블 인쇄 회로 기판(134)은 가이드 몰드(136)의 일측면을 따라 배치된다. 플렉서블 인쇄 회로 기판(134)은 광원(133) 하부에 배치되므로, 플렉서블 인쇄 회로 기판(134)은 가이드 몰드(136)의 내측 바닥에 접하도록 배치된다. 한편, 도광판(132)은 광원(133)에서 방출된 광을 최대한 많이 받도록, 광원(133)에 최대한 밀착된다. 이에, 도광판(132)의 일면과 광원(133)의 일면은 서로 접하며, 도광판(132)은 플렉서블 인쇄 회로 기판(134)에 걸쳐지도록 배치된다. 반사판(135)은 도광판(132)의 배면에 접착되고, 플렉서블 인쇄 회로 기판(134)은 반사판(135)보다 두꺼운 두께를 가지므로, 플렉서블 인쇄 회로 기판(134)의 두께에 기인하여 반사판(135)과 가이드 몰드(136)의 사이에는 이격 공간이 형성된다.
몇몇 실시예에서, 가이드 몰드(136)의 내측 바닥에는 부가적인 구성 요소들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 가이드 몰드(136)의 내측 바닥에는 표시 장치(100)에 대한 사용자의 터치 입력의 세기(force)를 센싱하기 위한 센싱 패드가 배치될 수 있다. 이 경우, 센싱 패드를 위한 물리적 공간이 확보되도록 가이드 몰드(136)의 내측 바닥과 반사판(135) 사이에는 의도적으로 이격 공간이 형성될 수 있다.
지지 부재(138)는 반사판(135) 하부에 배치되며, 반사판(135)의 일면의 적어도 일부를 지지한다. 구체적으로, 지지 부재(138)는 광이 광원(133)으로부터 방출되는 입광 영역에서 반사판(135)의 일면을 지지한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 지지 부재(138)는 가이드 몰드(136)와 반사판(135) 사이 이격 공간을 충진하며, 반사판(135)과 가이드 몰드(136)를 접착한다. 지지 부재(138)는 가이드 몰드(136)와 반사판(135)을 서로 접착하도록 양면 테이프로 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 가이드 몰드(136)의 배면 상에는 추가적인 구조물이 배치될 수 있고, 지지 부재(138)는 추가적인 구조물 상에서 반사판(135)의 일면을 지지할 수 있다.
지지 부재(138)는 반사판(135)의 일면을 평탄화한다. 반사판(135)의 일면이 평탄화됨에 따라 반사판(135)과 도광판(132) 사이의 간격은 균일하게 된다. 이 경우, 반사판(135)의 일 영역에서 반사된 광이 반사판(135)의 다른 영역에서 반사된 광과 만나 특정 영역에서 집중되는 현상이 최소화될 수 있다. 이러한 원리를 보다 상세히 설명하기 위해 도 3을 함께 참조한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 휘도 불균일 문제가 최소화되는 원리를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 3을 참조하면, 광이 광원(133)으로부터 방출되는 입광 영역에서 반사판(135)의 상면은 지지 부재(138)에 의해 평탄화된다.
여기서, 입광 영역은 광원(133)의 광이 방출되어 주변으로 분산되는 영역을 의미한다. 구체적으로, 입광 영역은 광원(133)으로부터 일정한 거리 이내의 영역을 의미한다. 광원(133)이 엣지형으로 배치되는 경우, 광은 광원(133)이 배치된 일면으로부터 방출되므로, 입광 영역은 광원(133)의 일면(P1)으로부터 특정 거리만큼 이격된 경계면(P2) 사이의 영역을 의미한다. 도 3에는 광원(133)의 일면(P1)으로부터 제1 거리(d1)만큼 이격된 경계면(P2)이 도시되어 있다. 입광 영역의 크기를 결정하는 제1 거리(d1)는 광원(133)의 종류, 광원(133)의 크기, 광원(133) 사이의 간격에 따라 다르게 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 거리(d1)는 0.75mm로 정의될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
입광 영역에서 광은 다른 영역에 비해 충분히 분산되지 못하므로, 입광 영역에서는 다양한 광학 문제들이 발생된다. 예를 들어, 입광 영역에서 광원(133)의 광들은 충분히 분산되지 못하므로, 광의 분포가 영역별로 상이할 수 있다. 구체적으로, 광은 광원(133)을 중심으로 방사적으로 방출되므로, 광원(133)에서 방출된 광은 원뿔 형태로 퍼져나간다. 인접하는 다른 광원(133)에서 방출되어 원뿔 형태로 퍼져나가는 다른 광과 만날 수 있다. 이 경우, 두 원뿔이 만나는 영역에서 광량이 많아지므로, 명부(밝은 부분)가 발생되며, 두 원뿔이 만나지 않는 영역에서 광량이 적으므로 암부(어두운 부분)가 발생된다. 광원(133)으로부터 멀리 떨어진 영역에서는 광원(133)의 광들이 균일하게 분포되어 있으므로, 명부와 암부가 발생되지 않는다. 그러나, 광원(133)에 인접한 입광 영역은 광이 충분히 분포되지 못하므로, 특정 영역에 광이 집중되거나 광이 결핍되어 명부와 암부가 발생된다.
입광 영역에서 발생되는 명부와 암부는 도광판(132)을 통해 억제될 수 있다. 예를 들어, 도광판(132)은 입광 영역에서 경사면을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 도광판(132)의 경사면에서 광이 반사될 수 있으므로, 광이 결핍되는 암부에 광을 의도적으로 입사시킬 수 있다. 이에, 암부와 명부의 휘도 차이는 감소되고, 백라이트 유닛(130)은 표시 패널(110)에 균일한 광을 제공할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 접착 부재(137)는 입광 영역에 배치되지 않으므로, 입광 영역에서 반사판(135)과 도광판(132)은 서로 접착되지 않는다. 반사판(135)은 얇은 필름 형태로 구성되므로, 접착 부재(137)가 배치되지 않는 입광 영역에서 반사판(135)은 굴곡될 수 있다. 반사판(135)이 굴곡되는 경우, 반사판(135)과 도광판(132) 사이의 간격이 불균일하게 될 수 있으며, 반사판(135)에서 반사된 광의 이동 경로가 변경될 수 있다. 이에 대해 보다 상세한 설명을 위해 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 휘도 불균일 문제가 최소화되는 원리를 설명하기 위한 비교예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에서 설명한 구성 요소에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 지지 부재가 없는 경우, 반사판(435)은 특정 영역에서 굴곡될 수 있다. 즉, 접착 부재(437)는 도광판(433)의 일면 부분에 배치되지 않으므로, 광이 광원(433)으로부터 방출되는 입광 영역에서 반사판(435)은 도광판(433)과 접착되지 않는다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 얇은 시트 형태의 반사판(435)은 입광 영역에서 굴곡될 수 있다. 반사판(435)의 굴곡으로 인해 입광 영역에서 광의 반사 경로가 국부적으로 변할 수 있으며, 광은 특정 영역에 집중될 수 있다.
구체적으로, 광원(433)으로부터 발생된 광은 광원(433)을 중심으로 방사적으로 방출된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 광원(433)에서 발생된 광들 중 제1 광(L1)은 굴곡된 반사판(435) 부분으로 입사될 수 있다. 이 경우, 제1 광(L1)은 반사판(435)과 도광판(432) 사이의 이격 공간에서 굴절되고, 제1 광(L1)은 굴곡된 반사판(435)에 반사되어 도광판(432) 배면으로 입사될 수 있다. 도광판(432)으로 입사된 제1 광(L1)은 특정 경로로 진행하여 액정 표시 패널(410)의 특정 영역으로 방출될 수 있다. 한편, 광원(433)에서 발생된 광들 중 제2 광(L2)은 굴곡되지 않은 반사판(435) 부분으로 입사될 수 있다. 이 경우, 제2 광(L2)은 반사판(435)과 도광판(432) 사이의 이격 공간에서 굴절되고, 굴곡되지 않은 반사판(435)에 반사되어 도광판(432)의 배면으로 입사될 수 있다. 도광판(432)으로 입사된 제2 광(L2)은 특정 경로로 진행하여 액정 표시 패널(410)의 특정 영역으로 방출될 수 있다.
반사판(435)이 굴곡된 영역에서의 도광판(432)과 반사판(435) 사이의 간격은 반사판(435)이 굴곡되지 않은 영역에서의 도광판(432)과 반사판(435) 사이의 간격에 비해 상대적으로 크다. 따라서, 제1 광(L1)의 이동 경로와 제2 광(L2)의 이동 경로는 서로 상이할 수 있다. 이 경우, 제1 광(L1)과 제2 광(L2)은 특정 영역(H/A)에 집중될 수 있으며, 이러한 광의 집중으로 액정 표시 패널(410)의 특정 영역(H/A)은 다른 영역에 비해 밝아질 수 있다. 특히, 광의 집중 현상은 광이 광원(433)으로부터 방출되는 입광 영역에서 집중적으로 발생되며, 액정 표시 장치(400)의 휘도가 불균일하게 될 수 있다.
구체적으로, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 서로 만나 액정 표시 패널(410)에서 동일한 경로로 진행할 수 있다. 예를 들어, 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 모두 액정 표시 패널(410)의 적색 컬러 필터를 통과할 수 있다. 반면, 광원(433)에서 방출되어 액정 표시 패널(410)에 입사된 제3 광은 적색 컬러 필터에 인접하는 청색 컬러 필터를 통과할 수 있다. 이 경우, 청색 컬러 필터를 통과하는 광은 제3 광 하나이지만, 적색 컬러 필터를 통과하는 광은 제1 광(L1) 및 제2 광(L2) 두 개이다. 따라서, 적색 컬러 필터를 통과하는 광의 양이 청색 컬러 필터를 통과하는 광의 양보다 상대적으로 많아지게 된다. 이에, 액정 표시 장치의 특정 영역(H/A)의 색상은 약간 적색 쪽으로 치우쳐질 수 있으며, 해당 영역에는 미세한 붉은색 얼룩이 시인될 수 있다. 결과적으로, 액정 표시 장치의 휘도가 불균일해 질 수 있다.
특히, 입광 영역의 명부에서 반사판(435)의 굴곡이 생기는 경우, 광의 집중으로 액정 표시 장치(400)의 휘도 불균일 문제는 더 심하게 발생될 수 있다. 구체적으로, 입광 영역은 광원(433)에서 방출된 광이 분산되는 영역이므로, 상대적으로 광의 밀도가 높다. 특히, 입광 영역의 명부는 인접하는 두 개의 광원(433)에서 방출된 광이 집중되는 영역이므로, 광의 밀도가 상대적으로 높은 영역이다. 만약, 입광 영역의 명부에서 반사판(435)에 굴곡이 발생되고, 굴곡된 반사판(435)에 의해 특정 영역에 광이 집중되는 경우, 광이 집중되는 영역에서 액정 표시 장치(400)의 휘도 불균일은 크게 부각될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에서는 상술한 휘도 불균일 문제가 최소화될 수 있다. 다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 입광 영역에서 반사판(135)의 일면의 적어도 일부를 지지하는 지지 부재(138)를 포함한다. 지지 부재(138)는 반사판(135)의 상면을 평탄화하며, 광원(133)에서 방출된 광이 반사판(135)에 의해 반사되어 특정 영역에 집중되는 것을 최소화한다.
구체적으로, 지지 부재(138)에 의해 반사판(135)의 상면은 입광 영역에서 평탄화된다. 즉, 입광 영역에서 지지 부재(138)의 상면은 실질적으로 평평하며, 광원(133)에서 반사된 광은 집중되지 않을 수 있다. 예를 들어, 광원(133)에서 방출된 제1 광(L1)이 도광판(132)에 입사된다. 제1 광(L1)은 입광 영역에서 도광판(132)의 배면으로 진행하며, 도광판(132)과 반사판(135) 사이 공간에서 굴절된다. 도광판(132)과 반사판(135) 사이 공간은 접착 부재(137)에 의한 공간이다. 즉, 접착 부재(137)는 도광판(132)의 삼면 테두리 부분에서 도광판(132)과 반사판(135)을 접착하므로, 접착 부재(137)가 배치되지 않은 영역에서 도광판(132)과 반사판(135)은 이격된다. 도광판(132)과 반사판(135) 사이 공간을 통과한 제1 광(L1)은 입광 영역의 반사판(135)의 상면에서 반사되어 다시 도광판(132)의 배면으로 입사된다. 도광판(132)의 배면으로 입사된 제1 광(L1)은 다시 굴절되어 도광판(132) 상면 방향으로 진행할 수 있으며, 광학 시트(131)를 통해 액정 표시 패널(110)로 입사될 수 있다.
한편, 광원(133)에서 방출된 제2 광(L2)이 도광판(132)에 입사된다. 제2 광(L2)은 도광판(132)의 배면 방향으로 진행하여 입광 영역 이외의 영역에서 반사판(135)에 반사된다. 반사판(135)에서 반사된 제2 광(L2)은 도광판(132)의 배면으로 입사되며, 도광판(132)에서 직선 경로를 따라 진행하여 광학 시트(131)를 통해 액정 표시 패널(110)로 입사될 수 있다.
지지 부재(138)는 광원(133)의 일면(P1)으로부터 제1 거리(d1)만큼 이격된 경계면(P2)과 일면(P1) 사이의 공간에 배치된다. 즉, 지지 부재(138)는 입광 영역에서 반사판(135)의 상면을 평탄화한다. 앞서 언급한 바와 같이, 접착 부재(137)는 입광 영역에 배치되지 못하므로, 입광 영역에서 반사판(135)의 굴곡이 발생되기 쉽다. 또한, 입광 영역은 광이 충분히 분산되지 못한 영역을 의미하므로, 다른 영역에 비해 광의 집중도가 높으며, 입광 영역에서 반사판(135)의 굴곡으로 인한 영향은 다른 영역에 비해 크게 작용된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 입광 영역에 배치된 지지 부재(138)를 포함하므로, 입광 영역에서의 반사판(135)의 굴곡이 최소화될 수 있으며, 반사판(135)의 굴곡으로 인한 액정 표시 장치(100)의 휘도 불균일 문제는 최소화될 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치(100)의 일반적인 핫스팟이나 서치라이트 형태의 핫스팟이 개선될 수 있다.
지지 부재(138)에 의해 반사판(135)과 도광판(132) 사이의 간격은 일정하게 유지될 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(138)는 반사판(135)의 상면을 평평하게 하도록 가이드 몰드(136)와 반사판(135) 배면 사이의 간격을 모두 충진할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 지지 부재(138)는 입광 영역에서만 도광판(132)과 반사판(135) 사이의 간격을 일정하게 할 수 있다. 이 경우, 비록, 반사판(135)의 상면이 입광 영역 이외의 영역에서 굴곡될 수 있지만, 입광 영역 이외의 영역에서는 광이 충분히 분산되므로, 반사판(135)의 굴곡은 크게 문제되지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개략적인 평면도이다. 도 5를 참조하면, 지지 부재(138)는 접착 부재(137)가 배치되지 않은 입광 영역에 배치된다. 구체적으로, 광원(133)은 액정 표시 패널(110)의 상부 영역에 엣지형으로 배치된다. 설명의 편의를 위해 광원(133)이 배치되는 상부 영역을 광원 배치 영역(LA)으로 정의한다.
접착 부재(137)은 도광판(132)과 반사판(135)을 접착하도록 도광판(132)의 삼면 테두리를 따라 도광판(132)의 배면에 배치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 도광판(132)의 삼면 테두리는 액정 표시 패널(110)의 삼면 테두리 영역에 대응된다. 설명의 편의를 위해 접착 부재(137)가 배치되는 도광판(132)의 삼면 테두리 영역을 접착 영역(BA)으로 정의한다.
지지 부재(138)는 접착 부재(137)가 배치되는 접착 영역(BA) 이외의 영역으로서, 광원 배치 영역(LA)에 인접하는 영역, 즉, 입광 영역에 배치된다. 지지 부재(138)에 의해 반사판(135)의 상면은 평탄화되므로, 지지 부재(138)가 배치되는 영역을 평탄화 영역(PA)으로 정의한다. 지지 부재(138)는 광원(133)과 도광판(132)이 접하는 광원(133)의 일면(P1)으로부터 제1 거리(d1)만큼 이격된 경계면(P1) 사이의 공간에서 반사판(135)의 상면을 평탄화한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 광원 배치 영역(LA)의 일면으로부터 평탄화 영역(PA)의 일 경계면까지의 거리가 제1 거리(d1)에 해당된다. 지지 부재(138)는 입광 영역 이외의 영역에서도 반사판(135)의 상면을 평탄화할 수 있으므로, 제1 거리(d1)는 입광 영역을 정의하는 거리보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 거리(d1)는 0.75mm보다 크다. 이 경우, 지지 부재(138)는 입광 영역의 반사판(135) 상면을 평탄화할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 지지 부재(138)는 반사판(135)의 배면과 모두 접하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 반사판(135)의 전면은 평탄화될 수 있으며, 액정 표시 장치(100)의 휘도 불균일 문제는 최소화될 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치(100)의 일반적인 핫스팟이나 서치라이트 형태의 핫스팟이 개선될 수 있다. 그러나, 이 경우, 반사판(135) 배면 모두에 접하도록 지지 부재(138)가 형성되므로, 지지 부재(138)를 위한 재료가 많이 소모되고, 가이드 몰드(136)와 반사판(135) 사이에 다른 구조물이 삽입되지 못하는 단점이 있다.
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 반사판(135) 하부에 부착되어 반사판(135)의 일면의 적어도 일부를 지지하는 지지 부재(138)를 포함한다. 지지 부재(138)는 광원(133)에서 방출된 광이 반사판(135)에서 반사되어 특정 영역에 집중되는 것을 최소화하도록 반사판(135)의 상면을 평탄화한다. 특히, 입광 영역에서 반사판(135)은 도광판(132)과 접착되지 않으므로, 반사판(135)의 쉽게 굴곡될 수 있고, 반사판(135)의 굴곡으로 광의 이동 경로가 변경되어 광이 특정 영역에 집중될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 입광 영역은 광원(133)에서 방출된 광이 충분히 분산되지 못한 영역이므로, 입광 영역에서 반사판(135)의 굴곡은 액정 표시 장치(100)의 색 품질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)의 지지 부재(138)는 입광 영역에 배치되어 반사판(135)의 굴곡을 최소화하므로, 분산되지 않은 광이 입광 영역에서 반사되어 특정 영역에 집중되는 것이 최소화될 수 있다. 이에, 액정 표시 장치(100)의 휘도가 향상되며, 액정 표시 장치(100)의 화질이 향상될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 400: 액정 표시 장치
110, 410: 액정 표시 패널
111, 411: 하부 편광판
112, 412: 하부 기판
113, 413: 상부 기판
114, 414: 상부 편광판
120, 420: 링 테이프
130, 430: 백라이트 유닛
131, 431: 광학 시트
132, 432: 도광판
133, 433: 광원
134, 434: 플렉서블 인쇄 회로 기판
135, 435: 반사판
136, 436: 가이드 몰드
137, 437: 접착 부재
138: 지지 부재
P1: 광원의 일면
P2: 경계면
d1: 제1 거리
L1: 제1 광
L2: 제2 광
LA: 광원 배치 영역
BA: 접착 영역
PA: 평탄화 영역

Claims (10)

  1. 액정 표시 패널;
    상기 액정 표시 패널의 하부에 있는 광원;
    상기 광원의 일면과 접하는 도광판;
    상기 도광판 하부에 있는 반사판;
    상기 광원, 상기 도광판 및 상기 반사판을 수납하는 가이드 몰드; 및
    상기 반사판 하부에 있으며 상기 반사판의 일면의 적어도 일부를 지지하는 지지 부재를 포함하는, 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 가이드 몰드의 일측면을 따라 배치되고,
    상기 지지 부재는 상기 광원의 일면으로부터 제1 거리만큼 이격된 경계면과 상기 광원의 일면 사이의 공간에서 상기 반사판의 일면을 지지하는, 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 거리는 0.75mm 보다 큰, 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 반사판과 상기 가이드 몰드를 접착하는, 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원과 연결되고, 상기 가이드 몰드의 일면에 접하는 플렉서블 인쇄 회로 기판을 더 포함하고,
    상기 반사판은 상기 가이드 몰드의 일면으로부터 이격된, 액정 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 반사판과 상기 도광판을 접착하는 접착 부재를 더 포함하고,
    상기 지지 부재는 상기 접착 부재가 배치되는 영역 이외의 영역에 배치된, 액정 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지 부재가 배치된 영역에서 상기 반사판과 상기 도광판 사이의 간격은 일정한, 액정 표시 장치.
  8. 액정 표시 패널;
    상기 액정 표시 패널의 하부에 있는 광원;
    상기 광원에서 방출된 광의 경로를 변경하도록 구성된 도광판;
    상기 도광판 하부에 있으며, 광을 반사하도록 구성된 반사판; 및
    상기 광원에서 방출된 광이 상기 반사판에 반사되어 상기 액정 표시 패널의 특정 영역에 집중되는 것을 최소화하도록 상기 반사판의 상면을 평탄화하는 지지 부재를 포함하는, 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지 부재는 광이 방출되는 상기 광원의 일면으로부터 특정 영역 내의 상기 반사판의 상면을 평탄화하도록 구성된, 액정 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사판과 상기 도광판은 상기 특정 영역 이외의 영역에서 접착되고,
    상기 지지 부재는 상기 특정 영역에서의 상기 반사판의 굴곡을 최소화하도록 구성된, 액정 표시 장치.
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