KR20170079543A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 가이드 프레임, 가이드 프레임 상에 배치된 복수의 광원 복수의 광원 상에서 복수의 광원과 이격되어 배치된 확산 부재 및 복수의 광원과 확산 부재 사이에 배치된 복수의 와이어를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 종래의 확산판 보다 얇은 두께를 가지는 확산 부재를 사용함으로써 액정 표시 장치의 전체 두께를 감소시킬 수 있고, 복수의 와이어에 의해 확산 부재를 지지할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전체 두께를 감소시킴과 동시에 무라 현상을 억제할 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. 액정 표시 장치는 광원을 포함하는 백라이트 유닛과 백라이트 유닛 상부에 배치된 액정 표시 패널을 포함한다.
이때, 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형(direct type)과 에지형(edge type)으로 구분할 수 있다.
에지형은 광원을 한쪽 측면에만 배치한 것으로, 광원으로부터 방출된 빛을 도광판을 이용하여 액정 표시 장치의 전체의 면으로 향하도록 하는 방식이다. 한편, 직하형은 액정 표시 패널의 배면에 다수의 광원을 배치하여 액정 표시 표널의 직하에서 빛을 직접 조사하는 방식이다.
최근 소비자의 요구에 의하여 대면적 액정 표시 장치의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 경우 직하형이 에지형에 비해 광 효율이 더 우수하기 때문에, 대면적 액정 표시 장치에 더욱 적합하다.
그러나, 종래의 직하형 백라이트 유닛에서, 광원, 예를 들어, 발광 다이오드로부터 방출된 빛은 강한 직진성 때문에 수직한 방향으로 집중되는 특징을 갖는다. 이로 인해 광원과 대응되는 중앙부는 밝지만 그 주변이 어두워지는 무라(mura) 현상이 발생한다. 무라 현상은 휘도 감소 및 휘도 불균일을 발생시켜, 액정 표시 장치의 표시 품질을 저하시키는 원인이 된다.
[관련기술문헌]
1. 직하형 백라이트 장치 (특허출원번호 제 10-2012-0019784호)
상술한 무라 현상을 개선하기 위하여, 광원의 상부에 확산판을 배치시킬 수 있다. 확산판은 광원에서 방출된 빛을 확산시켜 빛의 커버 영역을 넓히는 기능을 한다. 이때, 확산판은 반사판과 일정한 간격을 갖도록 반사판 상부에 이격되어 배치된다.
이와 동시에, 무라 현상을 개선하기 위하여, 확산판과 반사판 사이의 간격을 증가시킬 수 있다. 이때, 확산판과 반사판 사이의 간격을 광학적 갭(optical gap)이라 하는데, 광학적 갭이 증가할수록 광원과 대응되는 중앙부와 그 주변 사이의 휘도 차이가 줄어들어 무라 현상을 개선시킬 수 있다.
그러나, 확산판의 두께 및 광학적 갭에 의하여, 액정 표시 장치의 두께가 증가하게 되고, 대면적을 가지면서도 박형을 갖는 액정 표시 장치 개발에 장애물이 되고 있다.
이에, 본 발명의 발명자들은 두꺼운 확산판 대신 두께가 얇은 광학 부재를 사용하여 무라 현상을 감소시킴과 동시에 백라이트 유닛의 두께를 대폭 감소시킬 수 있으며, 얇은 두께에 의해 광학 시트의 하중을 견디지 못하고 처지는 문제를 해결할 수 있는 액정 표시 장치를 발명하였다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무라 현상을 억제하고 휘도 균일도가 향상된 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 확산 부재 하부에 복수의 와이어(wire)를 배치시킴으로서, 확산 부재 및 광학 시트를 지지할 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 장치가 제공된다. 액정 표시 장치는 가이드 프레임, 가이드 프레임 상에 배치된 복수의 광원 복수의 광원 상에서 복수의 광원과 이격되어 배치된 확산 부재 및 복수의 광원과 확산 부재 사이에 배치된 복수의 와이어를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 종래의 확산판 보다 얇은 두께를 가지는 확산 부재를 사용함으로써 무라 현상을 억제시킬 수 있고, 복수의 와이어에 의해 확산 부재를 지지할 수 있다.
가이드 프레임은 하부 프레임, 측부 프레임 및 지지부를 포함할 수 있다.
지지부 상에 복수의 와이어 및 확산 부재가 배치될 수 있다.
지지부 상에 배치되어, 복수의 와이어 및 확산 부재와 접착하는 양면 접착 부재를 더 포함할 수 있다.
지지부는 측부 프레임으로부터 내측으로 돌출된 돌출부일 수 있다.
복수의 와이어의 두께는 0.5mm 이하일 수 있다.
복수의 와이어는 서로 교차되도록 배열된 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어를 포함할 수 있다.
복수의 제1 와이어는 복수의 제2 와이어와 교차하는 영역에서 복수의 제2 와이어 상에 배치된 제1 부분 및 복수의 제2 와이어 아래에 배치된 제2 부분을 갖고, 제1 부분과 제2 부분은 서로 교번적으로 위치할 수 있다.
복수의 와이어는 플루오로 카본(fluoro carbon)으로 이루어질 수 있다.
확산 부재는 두께가 0.3mm 이하이고, 섬유 재질로 이루어질 수 있다.
확산 부재는 폴리에스테르(polyester), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 나일론(nylon)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 가이드 프레임, 가이드 프레임 상에 배치된 복수의 광원, 복수의 광원 상에 이격되어 배치되고 복수의 광원으로부터 방출된 빛을 확산시키도록 구비되며 섬유 재질로 이루어진 확산 부재, 확산 부재 상에 배치된 복수의 광학 시트 및 확산 부재 및 복수의 광학 시트를 지지하도록 확산 부재와 접촉하여 배치되고, 가이드 프레임에 고정된 복수의 와이어를 포함한다.
복수의 와이어는 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어를 포함하고, 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어는 서로 교차하여 메쉬 패턴 형상을 이룰 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 직하형 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치에 있어서, 두꺼운 두께를 가진 확산판 대신, 두께가 얇은 확산 부재를 사용함으로써, 무라 현상 및 휘도 불균일을 최소화할 수 있다.
본 발명은, 두께가 얇은 확산 부재 아래에 복수의 와이어를 사용하여 지지대 역할함으로써, 광학 시트의 하중에 의해 확산 부재가 아래로 처지는 문제를 해결할 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 장치를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 사용되는 복수의 와이어를 설명하기 위한 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 구성 요소를 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 장치를 설명하기 위한 개략적인 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 액정 표시 패널(180) 및 백라이트 유닛을 포함한다. 백라이트 유닛은 가이드 프레임(110), 광원부(120), 반사 시트(130), 양면 접착 부재(140), 복수의 와이어(150), 확산 부재(160) 및 광학 시트(170)을 포함한다.
액정 표시 패널(180)은 하부 편광판, 하부 기판, 액정층, 상부 기판 및 상부 편광판을 포함한다. 액정 표시 패널(180)은 백라이트 유닛으로부터 방출되는 빛의 투과율을 조정함으로써 화상을 표시한다.
하부 편광판 및 상부 편광판은 빛을 편광시킨다. 예를 들어, 하부 편광판은 백라이트 유닛으로부터 방출되는 빛을 편광시켜 하부 기판으로 제공한다. 상부 편광판은 상부 기판을 통과한 빛을 편광시켜 액정 표시 패널(180) 상부로 방출시킨다.
하부 기판은 액정 표시 패널(180)을 구성하는 여러 구성 요소들을 지지하기 위한 기판으로써, 하부 기판상에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT), 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극 및 화소 전극과 전기장을 형성할 수 있는 공통 전극이 배치된다. 이에, 하부 기판은 박막 트랜지스터 기판으로 지칭될 수 있다. 박막 트랜지스터는 배선을 통해 전달되는 구동 신호에 기초하여 화소 전극 및 공통 전극 사이에 전기장(electric field)을 형성시킨다.
상부 기판은 하부 기판에 대향한다. 상부 기판은 컬러 필터층을 지지하기 위한 기판으로써, 컬러 필터 기판으로 지칭될 수 있다. 컬러 필터층은 특정 파장의 빛을 선택적으로 투과시킨다. 컬러 필터층을 통해 풀 컬러(full color)의 화상이 표시된다.
상부 기판 및 하부 기판 사이에 액정층이 배치된다. 액정층은 일정한 방향으로 배열되어 있으며, 액정의 배열은 화소 전극 및 공통 전극 사이의 전기장에 기초하여 변경될 수 있다. 액정의 배열이 변경됨에 따라 백라이트 유닛에서 방출된 빛의 투과율이 제어될 수 있으며, 액정을 투과한 빛은 액정 표시 패널(180)의 액티브 영역으로 방출된다.
액정 표시 패널(180)은 가이드 프레임(110)과 접착되어 고정될 수 있다. 액정 표시 패널(180)은 접착 부재에 의해 가이드 프레임(110)과 접착될 수 있다. 접착 부재는 액정 표시 패널(180) 및 가이드 프레임(110) 사이 또는 액정 표시 패널(180) 및 백라이트 유닛 사이에 배치되는 종래의 양면 접착 테이프 형태일 수 있다. 또한, 접착 부재는 배젤 영역의 감소로 인해 양면 접착 테이프의 접착력이 저하되는 문제를 보안하고자, 액정 표시 패널(180)의 외측면과 가이드 프레임(110)의 측부 프레임(112)의 외측면을 경화성 수지 조성물을 이용하여 동시에 접착시킨 형태일 수 있다. 이때, 경화성 수지 조성물은 강성이 우수한 수지 조성물로 형성된다. 예를 들어, 접착 부재는 아크릴레이트 계열의 수지 조성물로 형성될 수 있으며, 아크릴레이트 계열의 수지 조성물은 자외선 또는 적외선으로 경화되는 광 경화성 수지 조성물 또는 열에 의해 경화되는 열 경화성 수지 조성물일 수 있다. 경화성 수지 조성물에는 백라이트 유닛에서 발광된 빛이 가이드 프레임(110)과 액정 표시 패널(180) 사이에서 새어나오는 것을 방지하기 위해 카본 블랙(carbon black)과 같은 광흡수성 물질이 포함될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 설명의 편의를 위해 접착 부재에 대한 도시를 생략하였다.
또한, 도 1에는 도시하지 않았지만, 액정 표시 장치(100)는 최상단에 배치되어 액정 표시 장치(100)의 스크린 외관을 구성하는 커버 글래스와 접착되어 고정될 수도 있다.
백라이트 유닛은 빛을 액정 표시 패널(180)로 방출한다. 백라이트 유닛은 가이드 프레임(110), 광원부(120), 반사 시트(130), 양면 접착 부재(140), 복수의 와이어(150), 확산 부재(160) 및 광학 시트(170)을 포함한다.
가이드 프레임(110)은 액정 표시 패널(180) 및 백라이트 유닛을 지지하기 위한 부재다. 가이드 프레임(110)은 가이드 프레임(110)은 상면이 없는 박스 형상으로 형성된다. 가이드 프레임(110)은 광원부(120), 반사 시트(130), 복수의 와이어(150), 확산 부재(160) 및 광학 시트(170)를 수납한다.
가이드 프레임(110)은 하부 프레임(112), 측부 프레임(112) 및 지지부(113)를 포함한다.
하부 프레임(112)은 판 형상의 형태를 가지며, 충분한 강성을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하부 프레임(112)은 알루미늄(Al), 철(Fe), 스테인리스(Steel Use Stainless, SUS) 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 하부 프레임(112)은 금속 물질로 이루어지므로 충분한 강성을 가질 수 있다. 하부 프레임(112)은 측부 프레임(112)과 결합한다. 이때, 메탈 하부 프레임(112)은 측부 프레임(112)이 휘거나(bended) 비틀리는 것(torsion)을 억제하도록, 충분한 강성을 가지고 측부 프레임(112)은 지지한다.
측부 프레임(112)은 하부 프레임(112)의 측면을 둘러싸도록 배치된다. 측부 프레임(112)은 빛을 흡수하는 광 흡수성 레진으로 형성될 수 있다. 측부 프레임(112)은 액정 표시 패널(180)과 접착할 수 있고, 커버 글래스와 접착할 수도 있다.
지지부(113)는, 후술할 복수의 와이어(150) 및 확산 부재(160)의 가장자리를 지지할 수 있는 구조를 가진다. 지지부(113)는 가이드 프레임(110)의 측부 프레임(112) 또는 하부 프레임(112)과 연결될 수 있다. 또한, 지지부(113)는 측부 프레임(112) 또는 하부 프레임(112)과 일체의 형상을 가질 수도 있다.
도 1에 도시된 액정 표시 장치(100)에서, 지지부(113)는 측부 프레임(112)으로부터 내측으로 돌출된 돌출부일 수 있다. 이때, 돌출부는 복수의 와이어(150) 및 확산 부재(160)를 안착시킬 수 있는 길이와 두께를 가질 수 있다. 또한, 돌출부는 필요에 따라 적절한 형상을 가질 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나 몇몇 실시예에서, 지지부(113)는 측부 프레임(112)에 형성된 단차일 수 있다. 즉, 측부 프레임(112)은 외측으로 제1 상면을 가지고, 내측으로 상기 제1 상면 보다 낮은 높이를 가지는 제2 상면을 가질 수 있다. 이때 제2 상면은 복수의 와이어(150) 및 확산 부재(160)를 안착시킬 수 있다.
또 다른 몇몇 실시예에서 지지부(113)는 하부 프레임(112)으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지부(113)는 하부 프레임(112)의 양 끝단으로부터 상부로 구부러지고, 상부면을 형성할 수 있도록 다시 외측방향으로 구부러지는 구조를 가질 수 있다.
광원부(120)는 복수의 광원(122)과 복수의 광원(122)이 실장된 기판(121)을 포함한다. 복수의 광원(122)은 액정 표시 패널(180)을 향해 빛을 방출한다. 기판(121)은 휘어짐이 우수한 연성 인쇄회로기판(PCB)으로서, 내부에 회로가 형성되어 있어, 회로를 통해 외부 전원을 광원에 공급한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 직하형 백라이트를 포함하는 바, 광원부(120)는 하부 프레임(111) 상에 배치되어, 상부로 빛을 방출한다. 또한, 광원부(120)는 가이드 프레임(110)과 접촉하기 위한 접착층을 더 포함할 수 있다.
복수의 광원(122)은 발광 다이오드(Light Emission Diode; LED)일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 광원(122)은 발광 다이오드를 대신하여 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL) 또는 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도2 에서는 발광 다이오드를 적용하는 경우를 살펴본다.
반사 시트(130)는 복수의 광원(122)에서 발생된 빛을 반사한다. 구체적으로, 반사 시트(130)는 복수의 광원(122)으로부터 복수의 광원(122) 사이의 하부로 방출되는 일부 빛을 액정 표시 패널(180)을 향해 반사시켜 광 효율을 향상시키고, 입사광 전체의 반사량을 조절하여 출광면 전체가 균일한 휘도 분포를 가지도록 한다.
반사 시트(130)는 광원부(120)의 복수의 광원(122)이 삽입되어 돌출될 수 있도록 복수의 광원(122)과 대응하여 개구부가 형성된다. 반사 시트(130)는 광원부(120)의 기판(121) 상에 배치되고, 개구부 사이에 복수의 광원(122)이 삽입된다.
광학 시트(170)는 후술할 확산 시트 상에 배치되고, 액정 표시 패널(180) 하부에 배치된다. 광학 시트(170)는 광원부(120)로부터 발생된 빛을 산란시켜, 휘도 특성을 향상시킨다. 광학 시트(170)는 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트를 포함하는 복수의 시트들로 구성될 수 있다.
확산 시트는 광원부(120)로부터의 빛을 확산시켜 액정 표시 패널(180) 공급한다. 즉, 확산 시트는 후술할 확산 부재로부터 확산된 빛을 2차적으로 산란시켜 액정 표시 패널(180)로 방출한다. 프리즘 시트는 상면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖도록 형성되어 있다. 상기 프리즘 시트는 상기 확산 시트에서 확산된 빛을 상부의 액정 표시 패널(180)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘 시트를 통과한 빛은 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 프리즘 시트 상부에 위치하는 보호 시트는 스크래치에 약한 프리즘 시트를 보호한다.
확산 부재(160)는 복수의 광원(122) 상에 배치되며, 복수의 광원(122)과 이격되도록 배치된다. 확산 부재(160)는 복수의 광원(122)으로부터 방출되는 빛과 반사 시트(130)로부터 반사되는 빛을 1차적으로 산란시켜 광학 시트(170) 방향으로 방출한다. 즉, 확산 부재(160)는 빛을 산란시켜 액정 표시 장치(100)의 휘도 분포를 고르게 할 수 있다.
이때, 확산 부재(160)는 섬유(fiber) 물질로 이루어질 수 있다. 구체적으로 확산 부재(160)는 0.1 내지 30㎛인 복굴절성 극세사를 포함할 수 있다. 예를 들어, 확산 부재(160)로 사용될 수 있는 섬유 물질은 폴리에스테르(polyester), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 나일론(nylon)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 이러한 섬유 물질은 일부의 빛은 확산시키고 일부의 빛은 차폐할 수 있다. 이러한 섬유 물질의 특성은 얇은 두께를 가짐에도 불구하고 복수의 광원(122)으로부터 수직하는 중앙부와 그 주변 간의 휘도 차이를 줄여준다. 따라서, 액정 표시 장치(100)의 휘도 균일성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 표시 영역에서의 최대(max) 휘도와 최소(min) 휘도의 차이가 10% 이하일 수 있다.
섬유 물질로 이루어진 확산 부재(160)는 종래의 직하형 백라이트 유닛에서 사용된 확산판에 비하여 얇은 두께를 가진다. 종래의 확산판은 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)와 같은 확산 매질 물질에 의해 형성되었으며, 일반적으로 1.5mm 이상의 두께를 가지고 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에서 사용되는 확산 부재(160)는 0.3mm 이하의 두께를 가지며, 예를 들어, 약 0.1mm의 두께를 가질 수 있다. 따라서, 종래의 확산판에 비하여 현저히 얇은 두께를 가질 수 있으므로, 전체 액정 표시 장치(100)의 두께를 줄일 수 있다.
한편, 확산 부재(160)는 반사 시트(130) 상에 배치되어 반사 시트(130)와 일정 간격(d1)으로 이격되어 배치된다. 이때, 확산 부재(160)와 반사 시트(130) 사이의 간격(d1)을 광학적 갭(d1)이라고 한다. 직하형 백라이트 유닛의 경우 광원의 직진성에 의해 발생하는 무라 현상을 최소화하기 위해 충분한 광학적 갭(d1)이 필요하다. 광학적 갭(d1)은 복수의 광원(122) 간의 간격에 따라 자유롭게 설정될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에서는 광학적 갭(d1)이 약 15mm 정도일 수 있다.
복수의 와이어(150)는 확산 부재(160)를 지지한다. 구체적으로, 복수의 와이어(150)는 확산 부재(160)와 확산 부재(160) 상에 배치되는 복수의 광학 시트(170)의 하중을 견딜 수 있도록 확산 부재(160)를 지지하는 기능을 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에서 사용되는 확산 부재(160)는 종래의 확산 기능을 위해 구성된 확산판에 비하여 현저히 얇은 두께를 가지고 있다. 또한, 확산 부재(160)를 구성하는 섬유 물질은 강성이 약하기 때문에, 확산 부재(160) 상부에 배치되는 광학 시트(170)에 의해 확산 부재(160)가 아래로 처지는 문제가 발생할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 확산 부재(160) 바로 아래에 복수의 와이어(150)를 배치시킴으로써, 확산 부재(160)가 하중을 견디지 못하고 아래로 처지거나 휘어지는 것을 예방할 수 있다.
복수의 와이어(150)는 가이드 프레임(110)에 연결되어 확산 부재(160) 및 광학 시트(170)를 지지할 수 있는 와이어라면 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 백라이트 유닛 내부에 배치된다는 점을 고려할 때, 투명한 재질로 이루어질 수 있다.
복수의 와이어(150)는 상부에 위치하는 확산 부재(160) 및 광학 시트(170)를 지지하는 역할을 하므로, 하중에 대하여 연신율이 낮아야 한다. 연신율(elongation)이란, 와이어에 인장 하중을 가해져 길이가 늘어나는 경우 늘어난 와이어의 길이 변화율을 의미한다. 따라서, 연신율이 작으면 작을수록 하중에 견디는 힘이 크다는 것을 의미하는 바, 연신율이 낮은 복수의 와이어(150)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 복수의 와이어(150)는 굴절률이 큰 것이 바람직하다. 복수의 와이어(150)가 굴절률이 크면 공기와의 굴절률 차이가 커지게 되므로, 복수의 광원(122)으로부터 방출된 빛이 복수의 와이어(150)와 만나 더 크게 확산된다. 즉, 복수의 와이어(150)는 확산 부재(160) 이전에 먼저 빛을 확산하는 기능을 할 수 있다.
복수의 와이어(150)는 플루오로 카본(fluoro carbon)으로 이루어질 수 있다. 플루오로 카본은 연신율이 매우 낮고 강도가 우수하여, 확산 부재(160) 및 광학 시트(170)의 하중을 잘 견딜 수 있있다. 또한, 플루오로 카본은 굴절률이 약 1.45이므로, 광원으로부터 방출되는 빛을 추가적으로 확산시키는 기능도 할 수 있다.
복수의 광원(122)과 확산 부재(160) 사이에 배치되고, 복수의 광원(122)과 이격되어 배치된다. 복수의 와이어(150)는 확산 부재(160) 및 복수의 광학 시트(170)를 지지하도록 가이드 프레임(110)의 하부 프레임(112)과 평행하게 배치된다. 또한, 복수의 와이어(150)는 확산 부재(160) 아래에 접촉하도록 배치되는 것이 바람직하다.
복수의 와이어(150)는 서로 교차되도록 배열된다. 복수의 와이어(150)의 형태에 대해서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에서 사용되는 복수의 와이어(150)를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 복수의 와이어(150)는 서로 교차되도록 배열된 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)를 포함한다. 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)는 서로 교차되어 메쉬 패턴(mesh pattern) 형상을 이룬다. 이때, 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)는 서로 특정 각도를 유지하여 교차될 수 있고, 서로 수직하게 배열될 수도 있다.
한편, 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)는 서로 자유롭게 교차될 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 복수의 와이어(150)의 경우, 복수의 제1 와이어(150a)가 모두 복수의 제2 와이어(150b)의 상에 배치된다.
한편, 도 3b에 도시된 복수의 와이어(150)의 경우, 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)는 서로 교번적으로 상하 관계가 바뀌는 그물망 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1 와이어(150a) 가 복수의 제2 와이어(150b)와 교차하는 영역에서 복수의 제2 와이어(150b) 상에 배치된 제1 부분(A) 및 복수의 제2 와이어(150b) 아래에 배치된 제2 부분(B)을 갖고, 제1 부분(A)과 제2 부분(B)은 서로 교번적으로 위치하도록 배열된다. 그물망 구조를 가지는 복수의 와이어(150)는 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)가 서로 교번적으로 교차되어 있으므로, 하중을 견디는 힘을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
복수의 와이어(150)는 가이드 프레임(110)과 고정되어 확산 부재(160) 및 광학 시트(170)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 와이어(150) 각각은 서로 마주보는 측부 프레임(112)에 와이어 양끝단을 연결함으로써 고정될 수 있다. 이때, 복수의 와이어(150)는 다양한 방법으로 가이드 프레임(110)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 마주보는 측부 프레임(112) 가이드 프레임(110)에 개구부를 형성한 다음, 형성된 개구부에 와이어를 묶는 방식으로 복수의 와이어(150)를 고정할 수 있다. 또한, 마주보는 측부 프레임(112)에 고리 형상을 갖는 요철부를 형성하여 요철부에 와이어를 걸거나 묶는 방식으로 복수의 와이어(150)를 고정할 수 있다. 또한, 가이드 프레임(110)의 일부 영역에 양면 접착 부재(140)를 접착시켜 가이드 프레임(110)과 복수의 와이어(150)를 연결할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 2를 참조하면, 가이드 프레임(110)은 측부 프레임(112)의 내측으로 지지부(113)를 형성한다. 이때, 지지부(113) 상에 양면 접착 부재(140)를 배치한 다음, 양면 접착 부재(140) 상에 복수의 와이어(150)를 부착함으로써, 복수의 와이어(150)를 고정할 수 있다. 이때, 양면 접착 부재(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 접착하는 복수의 와이어(150)에 대응되도록 분리되어 지지부(113) 상에 배치될 수 있다. 또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 지지부(113) 상의 양면 접착 부재(140)는 측부 프레임(112)의 내측 방향을 따라서 연장되도록 구성될 수 있다. 즉, 양면 접착 부재(140)는 지지부(113) 상에서 모두 연장된 링 형상을 가질 수도 있다.
또한, 양면 접착 부재(140)는 복수의 와이어(150)를 접착할 뿐만 아니라 복수의 와이어(150) 상에 위치하는 확산 부재(160)를 함께 접착할 수 있다.
한편, 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)의 두께(d3)는 0.5mm이하일 수 있다. 바람직하게는 0.3mm 이하일 수 있다. 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)의 두께(d3)가 0.5mm 이상인 경우에는 눈에 시인되거나 음영을 발생시켜, FOS(Front of Screen Test) 불량이 발생할 수 있다.
복수의 제1 와이어(150a) 또는 복수의 제2 와이어(150b)간의 간격(d4)은 복수의 와이어(150)가 확산 부재(160) 및 광학 시트(170)의 하중을 버틸 수 있는 범위에서 적절하게 정해질 수 있으며, 백라이트 유닛의 전체 크기 또는 배치되는 광원의 개수와 간격에 따라 자유롭게 정해질 수 있다. 이로써 제한되는 것은 아니나, 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)의 간격은(d4) 약 50mm 이상일 수 있다. 복수의 제1 와이어(150a) 및 복수의 제2 와이어(150b)의 간격(d4)이 너무 좁으면 액정 표시 장치(100)의 전체 휘도가 낮아질 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에서는, 종래의 확산판 대신 섬유 재질로 이루어지는 얇은 확산 부재(160)를 사용함으로써, 액정 표시 장치(100)의 두께가 감소하였다. 구체적으로, 종래의 확산판이 약 1.5mm 정도의 두께를 가지고 있는 반면에 섬유 재질로 이루어지는 확산 부재(160)는 약 0.1mm 정도의 두께를 가지고 있다. 설령 확산 부재(160)를 지지하기 위해 복수의 와이어(150)를 확산 부재(160) 하부에 배치하더라도, 복수의 와이어(150)의 두께는 0.3mm 이하이므로 확산 부재(160) 및 복수의 와이어(150)의 두께의 합(d2)은 종래의 확산판의 두께보다 여전히 작다. 따라서, 액정 표시 장치(100)의 전체 두께를 크게 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에서는, 확산 부재(160) 하부에 복수의 와이어(150)를 설치함으로써, 상부에 위치하는 확산 부재(160) 및 복수의 광학 시트(170)를 지지할 수 있다. 구체적으로, 얇은 두께를 가지는 확산 부재(160)를 사용하는 경우, 복수의 와이어(150)는 확산 부재(160) 상에 배치되는 광학 시트(170)의 하중에 의하여 확산 부재(160)가 처지거나 손상이 가는 현상을 최소화시킬 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 이해해야 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: 액정 표시 장치
110: 가이드 프레임
111: 하부 프레임
112: 측부 프레임
113: 지지부
120: 광원부
121: 기판
122: 복수의 광원
130: 반사 시트
140: 양면 접착 부재
150: 복수의 와이어
160: 확산 부재
170: 광학 시트
180: 액정 표시 패널

Claims (12)

  1. 가이드 프레임;
    상기 가이드 프레임 상에 배치된 복수의 광원;
    상기 복수의 광원 상에서 상기 복수의 광원과 이격되어 배치된 확산 부재; 및
    상기 복수의 광원과 상기 확산 부재 사이에 배치된 복수의 와이어(wire)를 포함하는, 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드 프레임은 하부 프레임, 측부 프레임 및 지지부를 포함하고,
    상기 지지부 상에 상기 복수의 와이어 및 상기 확산 부재가 배치된, 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 지지부 상에 배치되어, 상기 복수의 와이어 및 상기 확산 부재와 접착하는 양면 접착 부재를 더 포함하는, 액정 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 측부 프레임으로부터 내측으로 돌출된 돌출부인, 액정 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 와이어의 두께는 0.5mm 이하인, 액정 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 와이어는 서로 교차되도록 배열된 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어를 포함하는, 액정 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 복수의 제1 와이어는 상기 복수의 제2 와이어와 교차하는 영역에서 상기 복수의 제2 와이어 상에 배치된 제1 부분 및 상기 복수의 제2 와이어 아래에 배치된 제2 부분을 갖고,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분은 서로 교번적으로 위치하는, 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 와이어는 플루오로 카본(fluoro carbon)으로 이루어진, 액정 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 확산 부재는 두께가 0.3mm 이하이고, 섬유 재질로 이루어진, 액정 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 확산 부재는 폴리에스테르(polyester), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 나일론(nylon)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 액정 표시 장치
  11. 가이드 프레임;
    상기 가이드 프레임 상에 배치된 복수의 광원;
    상기 복수의 광원 상에 이격되어 배치되고, 상기 복수의 광원으로부터 방출된 빛을 확산시키도록 구비된, 섬유 재질로 이루어진 확산 부재;
    상기 확산 부재 상에 배치된 복수의 광학 시트; 및
    상기 확산 부재 및 상기 복수의 광학 시트를 지지하도록 상기 확산 부재와 접촉하여 배치되고, 상기 가이드 프레임에 고정된 복수의 와이어를 포함하는, 액정 표시 장치
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 와이어는 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어를 포함하고,
    상기 복수의 제1 와이어 및 상기 복수의 제2 와이어는 서로 교차하여 메쉬 패턴 형상을 이루는, 액정 표시 장치.

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