KR20180099956A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20180099956A
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이루리
이재상
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원, 상기 광원의 광을 일면으로 입사 받아 타면으로 출사하는 도광판, 상기 도광판과 마주하는 상기 표시 패널의 일면 상에 배치된 편광 부재, 및 상기 표시 패널과 상기 도광판 사이의 공간에 삽입되는 고정부를 갖는 프레임 샤시를 포함하며, 상기 고정부는 상기 편광 부재와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 액정 표시 장치를 제공한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량, 박형, 및 고휘도를 갖는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(Flat Panel Display: FPD) 중 하나이다. 액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층을 포함하며, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
수동 발광 장치인 액정 표시 장치는 화면을 표시하는 표시 기판 및 표시 기판에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(Back Light Unit: BLU)을 포함한다. 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 에지형(edge type) 백라이트 유닛, 및 코너형(coner type) 백라이트 유닛으로 분류된다.
에지형 백라이트 유닛은 직하형 백라이트 유닛에 비해 제작이 용이하며, 무게가 가볍고, 소비 전력이 낮은 이점으로 인해 많이 사용되고 있다. 에지형 백라이트 유닛은 광원으로부터 제공된 광을 확산, 및 집광하기 위한 복수의 광학 시트들이 도광판과 액정 표시 패널 사이에 배치될 수 있다.
최근 액정 표시 장치를 보다 슬림하게 형성하고자 하는 디자인적 요구에 따라 도광판과 액정 표시 패널 사이의 복수의 광학 시트를 생략하고, 도광판과 액정 표시 패널을 밀착 배치하려는 시도가 증가하고 있다.
이에 따라 광원, 및 도광판 등을 수납 및 고정하기 위한 새로운 프레임 구조가 필요하다.
이에 본 발명에서는 광학 시트가 생략된 액정 표시 장치를 구현함에 있어서, 광원, 및 도광판 등을 수납 및 고정하기 위한 새로운 프레임 구조를 제공하고자 한다.
표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원, 상기 광원의 광을 일면으로 입사 받아 타면으로 출사하는 도광판, 상기 도광판과 마주하는 상기 표시 패널의 일면 상에 배치된 편광 부재, 및 상기 표시 패널과 상기 도광판 사이의 공간에 삽입되는 고정부를 갖는 프레임 샤시를 포함하며, 상기 고정부는 상기 편광 부재와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 액정 표시 장치는 상기 광원 및 상기 도광판을 수납하는 하부 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 광원과 상기 하부 프레임 사이에 배치된 압출바를 더 포함할 수 있다.
상기 도광판은, 상기 광원과 마주하는 입광면, 상기 입광면과 대향된 대광면, 상기 표시 패널과 마주하는 상면, 및 상기 상면과 대향된 하면을 포함할 수 있다.
상기 고정부는 상기 입광면과 인접한 상기 상면의 일부를 고정할 수 있다.
상기 프레임 샤시는, 상기 고정부로부터 연장되며, 상기 압출바 및 상기 하부 프레임 중 적어도 하나와 결합되는 체결부를 가질 수 있다.
상기 프레임 샤시는, 상기 압출바 및 상기 하부 프레임 중 적어도 하나와 스크류 결합될 수 있다.
상기 고정부는 0.3mm 내지 1.0mm의 두께를 가질 수 있다.
상기 프레임 샤시는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 구리, 구리 합금, 및 전기 아연 도금 강판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 프레임 샤시는 상기 광원과 마주하는 일면에 배치된 반사 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 하부 프레임은, 배면부, 상기 배면부에서 절곡되어 연장된 측면부, 및 상기 측면부에서 절곡되어 연장된 절곡부를 포함할 수 있다.
상기 절곡부는 상기 편광 부재와 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다.
상기 액정 표시 장치는 상기 도광판 및 상기 하부 프레임 사이에 배치된 반사 시트를 더 포함할 수 있다.
표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원, 상기 광원의 광을 일면으로 입사 받아 타면으로 출사하는 도광판, 상기 도광판과 마주하는 상기 표시 패널의 일면 상에 배치된 편광 부재, 상기 광원 및 상기 도광판을 수납하는 하부 프레임, 및 상기 하부 프레임의 모서리에 배치된 도광판 홀더를 더 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 도광판 홀더는, 상기 도광판의 상기 상면, 상기 입광면, 및 상기 하면을 고정하는 지지부, 측벽부, 및 도광판 안착부를 포함할 수 있다.
상기 측벽부는 상기 광원 및 상기 도광판 사이의 간격과 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다.
상기 도광판 홀더는, 상기 도광판 안착부로부터 상기 도광판 안착부보다 낮은 높이로 연장된 반사시트 안착부를 더 포함할 수 있다.
상기 도광판 홀더는, 상기 반사 시트 안착부로부터 상기 반사 시트 안착부보다 낮은 높이를 갖고 연장된 도광판 홀더 고정부를 더 포함할 수 있다.
상기 도광판 홀더는, 상기 도광판 홀더 고정부로부터 돌출된 돌기부를 더 포함할 수 있다.
상기 도광판은 PMMA(PolyMethylMethAcrylate), 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PolyCarbonate), 및 강화 유리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
표시 패널, 상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원, 상기 광원의 광을 일면으로 입사 받아 타면으로 출사하는 도광판, 상기 도광판과 마주하는 상기 표시 패널의 일면 상에 배치된 편광 부재, 상기 광원 및 상기 도광판을 수납하는 하부 프레임, 및 상기 표시 패널과 상기 도광판 사이의 공간에 삽입되는 고정부를 갖는 프레임 샤시를 포함하며, 상기 도광판은, 상기 광원과 마주하는 입광면, 상기 입광면과 대향된 대광면, 상기 표시 패널과 마주하는 상면, 및 상기 상면과 대향된 하면을 포함하며, 상기 도광판은, 상기 상면에 형성된 렌즈 패턴을 포함하는 액정 표시 장치를 제공한다.
상기 렌즈 패턴은 제1 방향으로 연장되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배치된 복수의 렌즈를 포함할 수 있다.
상기 렌즈는 반원 또는 반타원 형태의 단면을 가질 수 있다.
상기 도광판은, 상기 하면에 형성된 프리즘 패턴을 포함할 수 있다.
상기 프리즘 패턴은 상기 입광면과 수직인 방향을 따라 배치된 복수의 프리즘을 포함할 수 있다.
상기 프리즘은 상기 입광면과 평행인 방향으로 연장된 길이를 갖고, 상기 프리즘의 길이는 상기 입광면에서 상기 대광면으로 갈수록 점점 길어질 수 있다.
상기 프리즘은 양각 및 음각 중 적어도 하나의 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 광학 시트를 생략하여 보다 슬림한 액정 표시 장치를 구현할 수 있고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 광원, 및 도광판 등을 수납 및 고정하기 위한 새로운 프레임 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 및 광원부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 "A"영역을 확대한 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 및 광원부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 "B"영역을 확대한 부분 확대도이다.
도 7은 도 6의 "C"영역을 확대한 부분 확대도이다.
도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 9은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 샤시만을 나타낸 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판의 조립 과정을 나타낸 조립도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 광원, 및 프레임 샤시 등을 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 샤시만을 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 샤시, 반사 시트, 및 도광판 등을 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.
본 명세서에서 표시 장치는 액정 표시 장치인 것으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 백라이트 유닛으로부터 빛을 받아 영상을 표시하는 표시 장치는 본 발명의 권리 범위에 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 상부 프레임(110), 표시 패널(120), 중간 프레임(130), 광원부(140), 도광판(150), 반사 시트(160), 압출바(170), 하부 프레임(180), 프레임 샤시(190), 및 도광판 홀더(200) 등을 포함할 수 있다.
이하에서, 중간 프레임(130), 광원부(140), 도광판(150), 반사 시트(160), 압출바(170), 하부 프레임(180), 프레임 샤시(190), 및 도광판 홀더(200) 등을 통칭하여 백라이트 유닛이라 한다.
상부 프레임(110)은 표시 패널(120)의 표시 영역(Active area)이 외부로 노출될 수 있도록 개방창을 가지며, 표시 패널(120)의 전면 가장자리 및 측면을 덮도록(cover) 배치된다. 상부 프레임(110)은 스테인리스 스틸과 같은 강성을 가지는 금속 재질 또는 알루미늄 혹은 알루미늄 합금과 같이 방열 특성이 좋은 재질로 이루어질 수 있다.
표시 패널(120)은 외부로부터 전기적 신호를 인가 받아 영상을 표시하는 사각의 판상으로 마련될 수 있다. 표시 패널(120)은 제1 기판(121), 제1 기판(121)에 대향되는 제2 기판(123), 및 제1 기판(121)과 제2 기판(123) 사이에 형성된 액정층(미도시) 등을 포함할 수 있다.
제1 기판(121)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 화소 전극, 화소 전극 각각에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터, 및 화소 전극과 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 각종 신호선을 포함한다.
제2 기판(123)은 제 1 기판(121)과 대향되게 배치되며, 투명 전도성 물질로 형성된 공통 전극, 및 컬러 필터를 포함한다. 컬러 필터는 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터가 있다.
액정층(미도시)은 제1 기판(121) 및 제2 기판(123) 사이에 개재되며, 화소 전극 및 공통 전극 사이에 형성된 전기장에 의하여 재배열된다. 이와 같이, 재배열된 액정층은 백라이트 유닛으로부터 출사된 광의 투과율을 조절하고, 이렇게 조절된 광이 컬러 필터를 통과함으로써 영상을 외부로 표시한다.
또한, 제1 기판(121)의 배면에 하부 편광판(121a), 및 제2 기판(123)의 상면에 상부 편광판(123a)이 각각 더 배치될 수 있다. 상부 편광판(123a) 및 하부 편광판(121a)은 표시 패널(120)에 대응되는 면적을 가질 수 있다.
상부 편광판(123a)은 외부에서 도달하는 광 중 특정 편광만 통과시키며, 나머지 광을 흡수 또는 차단시킬 수 있다. 하부 편광판(121a)은 백라이트 유닛에서 출력되는 광 중에서 특정 편광만 통과시키거나, 나머지 광을 흡수 또는 차단시킬 수 있다.
표시 패널(120)의 적어도 일변에 구동 회로 기판(125)이 배치될 수 있다. 구동 회로 기판(125)은 표시 패널(120)을 구동시키기 위한 각종 제어 신호 및 전원 신호를 제공할 수 있다.
표시 패널(120) 및 구동 회로 기판(125)은 적어도 하나 이상의 연성 회로 기판(127)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 연성 회로 기판(127)은 Chip on Film(COF) 또는 Tape Carrier Package(TCP)일 수 있으며, 연성 회로 기판(127)의 개수는 표시 패널(120)의 크기 및 구동 방식 등에 따라 다양한 값을 가질 수 있다.
연성 회로 기판(127) 상에 구동 칩(129)이 실장될 수 있다. 구동 칩(129)은 표시 패널(120)을 구동시키기 위한 각종 구동 신호를 발생시킬 수 있다. 구동 칩(129)은 타이밍 컨트롤러 및 데이터 구동 회로가 하나의 칩으로 집적된 것으로, 드라이버 집적 회로(IC) 또는 소스 집적 회로(IC) 등으로 표현될 수도 있다.
중간 프레임(130)은 표시 패널(120)의 배면 가장자리를 지지할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 중간 프레임(130)은 광원부(140)가 배치된 일측을 제외한 표시 패널(120)의 배면 가장자리를 지지할 수 있다.
중간 프레임(130)은 내부에 빈 공간이 형성된 다각 틀 형태를 가질 수 있다.
중간 프레임(130)은 단일 형태로 이루어지거나 필요에 따라 복수 개로 형성된 후 조립될 수도 있다. 중간 프레임(130)은 플라스틱과 같이 유연한 재질로 형성될 수 있으며, 사출 성형 공정 등으로 형성될 수 있다. 중간 프레임(130)은 생략될 수도 있다.
광원부(140)는 광원(141) 및 광원(141)이 배치된 광원기판(143)을 포함한다.
광원(141)은 도광판(150)의 모서리 또는 일측면에 배치될 수 있다. 즉, 광원(141)은 도광판(150)의 모서리 또는 일측면으로 광을 출사할 수 있다. 광원(141)은 적어도 하나의 LED 칩(미도시)과 LED 칩을 수용하는 패키지(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, LED 칩(미도시)은 청색광을 방출하는 질화갈륨(GaN)계 LED 칩일 수 있다.
광원(141)의 개수는 표시 패널(120)의 크기, 및 휘도 균일성 등을 고려하여 다양한 값을 가질 수 있다. 광원기판(143)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB) 또는 금속 인쇄 회로 기판(metal PCB)일 수 있다.
광원부(140)는 표시 패널(120)의 크기, 및 휘도 균일성 등을 고려하여 도광판(150)의 일측면, 양측면 또는 네측면 모두에 형성될 수 있다. 즉, 광원부(140)는 도광판(150)의 모서리부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 본 명세서에서 광원부(140)는 도광판(150)의 일측면에 배치된 것을 전제로 설명한다.
광원부(140)는 후술할 압출바(170) 상에 배치될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시되지 않았지만, 광원부(140)와 도광판(150) 사이에 파장 변환부(미도시)가 배치될 수 있다. 파장 변환부(미도시)는 광의 파장을 변환시키는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 파장 변환부는 청색 LED 광원에서 나오는 청색광의 파장을 변환시켜 백색광으로 변환시킬 수 있다.
도광판(150)은 설명의 편의상 판상 즉, 플레이트(plate)로 기술하였으나, 표시 장치의 슬림화를 위해 시트 또는 필름 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도광판(150)은 광을 가이드하기 위한 플레이트 및 필름을 모두 포함할 수 있다.
이하에서, 설명의 편의상 표시 패널(120)과 마주하는 도광판(150)의 일면을 상면(150a)라 하고, 상면(150a)과 대향된 타면을 하면(150b)라 하고, 광원부(140)와 마주하는 도광판(150)의 일면을 입광면(150c)라 하고, 입광면(150c)와 대향된 타면을 대광면(150d)라 한다.
또한, 설명의 편의상 입광면(150c)과 수직인 방향을 제1 방향(D1)이라 하고, 입광면(150c)이 연장되는 길이 방향을 제2 방향(D2)이라 한다. 또한, 도광판(150)의 두께 방향을 제3 방향(D3)이라 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 도광판(150)은 몸체부(151) 및 몸체부(151) 상에 형성된 복수의 렌즈 패턴(152)을 포함할 수 있다.
몸체부(151)는 광을 효율적으로 가이드할 수 있도록 투광성을 가지는 재료, 예를 들어, PMMA(PolyMethylMethAcrylate)와 같은 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PolyCarbonate), 강화 유리 등과 같은 재료를 포함하여 형성될 수 있다.
몸체부(151) 상에 형성된 복수의 렌즈 패턴(152)은 하드 코팅 전용 레진을 포함할 수 있으며, 레진은 UV 경화되어 폴리카보네이트와 유사한 물성을 가질 수 있다. 레진은 올리고머, 모노머, 광개시제, 및 실리콘 등을 포함할 수 있으며, 실리콘과 모노머의 함량에 따라 소프트 레진과 하드 레진으로 구분될 수 있다.
몸체부(151) 상에 형성된 복수의 렌즈 패턴(152)의 형태에 관한 보다 자세한 내용은 후술한다.
반사 시트(160)는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: PolyEthylene Terephthalate)로 이루어져 반사성을 가질 수 있으며, 그 한쪽 표면은 예를 들어, 티타늄 디옥사이드를 함유하는 확산층으로 코팅될 수 있다. 또한, 반사 시트(160)는 은(Ag)과 같은 금속을 포함하는 재질로 형성될 수도 있다.
압출바(170)는 광원부(140)와 하부 프레임(180) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광원부(140)가 도광판(150)의 일측면에 나란하게 배치된 경우, 압출바(170)도 도광판(150)의 일측면에 바(bar) 또는 라인(line) 형태로 배치될 수 있다.
압출바(170)는 하부 프레임(180)의 배면부(181)와 접촉하게 배치된 제1 영역(171) 및 하부 프레임(180)의 측면부(182)와 접촉하게 배치된 제2 영역(172)를 포함할 수 있다. 압출바(170)의 제2 영역(172)는 후술할 프레임 샤시(190)와 결합될 수 있다.
압출바(170)는 강성 및 방열 특성이 좋은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 압출바(170)는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 구리, 구리 합금, 및 전기 아연 도금 강판으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 압출바(170)는 광원부(140) 및 파장 변환부(미도시) 등에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 방열 기능을 할 수 있다.
하부 프레임(180)은 중간 프레임(130), 광원부(140), 도광판(150), 반사 시트(160), 압출바(170) 등을 수납할 수 있다. 하부 프레임(180)은 배면부(181), 배면부(181)에서 절곡되어 연장된 측면부(182), 및 측면부(182)에서 절곡되어 연장된 절곡부(183) 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 절곡부(183)는 예를 들어, 광원부(140)와 대향된 측면부(182)에서만 절곡되어 연장될 수 있다.
하부 프레임(180)은 강성 및 방열 특성이 좋은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 하부 프레임(180)은 스테인리스 스틸, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 구리, 구리 합금, 및 전기 아연 도금 강판으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 및 광원부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 "A"영역을 확대한 부분 확대도이다. 구체적으로, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판(150)의 상면(150a)과 입광면(150c)를 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도광판(150)은 상면(150a)에 형성된 렌즈 패턴(152)을 포함할 수 있다. 렌즈 패턴(152)은 제1 방향(D1)으로 길게 연장되며, 제2 방향(D2)을 따라 배치된 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 각 렌즈는 반원 또는 반타원형의 단면을 가질 수있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 각 렌즈는 원 또는 삼각 형태의 단면을 가질 수도 있으며, 복수의 렌즈의 단면적이 서로 다르게 형성될 수도 있다. 또한, 렌즈 패턴(152)은 제2 방향(D2)으로 길게 연장되며, 제1 방향(D1)으로 배치된 복수의 렌즈를 포함할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 몸체부(151)의 두께(t)는 0.5mm 내지 3.5mm일 수 있다. 구체적으로 몸체부(151)가 PMMA 또는 PC인 경우 2.0mm 내지 3.5mm의 두께(t)를 가질 수 있으며, 몸체부(151)가 강화 유리인 경우 0.5mm 내지 1.5mm의 두께(t)를 가질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 렌즈는 제2 방향(D2)으로 3㎛ 내지 30㎛의 폭(W1)을 가질 수 있으며, 제3 방향(D3)으로 3㎛ 내지 15㎛의 높이(H1)를 가질 수 있다. 도 3 및 도 4는 제2 방향(D2)으로 인접하게 배치된 렌즈들이 연속적으로 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 렌즈들은 제2 방향(D2)으로 일정 간격 이격되어 형성될 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 도광판(150)은 상면(150a)에 렌즈 패턴(152)을 가짐으로써 도광판(150)을 통해 방출되는 빛을 집광할 수 있으며, 도광판이 외부에서 시인되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 별도의 광학 시트가 생략될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도광판 및 광원부를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 "B"영역을 확대한 부분 확대도이고, 도 7은 도 6의 "C"영역을 확대한 부분 확대도이고, 도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단한 단면도이다. 구체적으로, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판(150)의 하면(150b)과 입광면(150c)를 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도광판(150)은 하면(150b)에 형성된 프리즘 패턴(153)을 포함할 수 있다. 프리즘 패턴(153)은 입광면(150c)과 수직인 제1 방향(D1)을 따라 배치된 복수의 프리즘(153a, 153b)을 포함할 수 있으며, 각 프리즘(153a, 153b)은 입광면(150c)과 평행한 제2 방향(D2)으로 연장된 길이를 가질 수 있다.
제1 방향(D1)을 따라 배치된 복수의 프리즘(153a, 153b)의 길이는 입광면(150c)에서 대광면(150d)으로 갈수록 점진적으로 길어질 수 있다. 즉, 입광면(150c)에 인접하게 배치된 프리즘(153a)의 길이(l1)가 가장 짧고, 대광면(150d)에 인접하게 배치된 프리즘(153b)의 길이(l2)가 가장 길다.
각 프리즘(153a, 153b)은 3㎛ 내지 300㎛의 길이를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 프리즘(153a, 153b)은 음각 및 양각 중 적어도 하나의 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘(153a, 153b)은 음각 패턴인 것을 전제로 설명한다.
프리즘 패턴(153)은 입광면(150c)과 평행한 제2 방향(D2)을 따라 복수개가 구비될 수 있으며, 제2 방향(D2)을 따라 인접하게 배치된 프리즘 패턴(153)들 사이의 간격(P1)은 50㎛ 내지 300㎛일 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 각 프리즘(153c, 153d)은 제1 방향(D1)으로 3㎛ 내지 30㎛의 폭(W2)을 가질 수 있다. 또한, 프리즘(153c, 153d)들은 제1 방향(D1)으로 일정 간격(P2) 이격되어 형성될 수 있다. 도 7 및 도 8은 제1 방향(D1)으로 인접하게 배치된 프리즘(153c, 153d)들 사이의 간격(P2)이 동일한 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 제1 방향(D1)으로 인접하게 배치된 프리즘(153c, 153d)들 사이의 간격(P2)은 입광면(150c)에서 대광면(150d)으로 갈수록 감소할 수도 있다.
또한, 프리즘(153c, 153d)의 빗면(153c' 153d')이 도광판(150)의 하면(150b)과 이루는 각(θ2)은 127도 내지 134도일 수 있다.
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도광판(150)은 하면(150b)에 입광면(150c)에서 대광면(150d)으로 갈수록 길이가 점점 증가하는 복수의 프리즘(153a, 153b)을 형성함으로써 도광판(150)을 통해 방출되는 빛이 표시 패널에 균일하게 제공될 수 있게 한다. 구체적으로, 광원부(140)로부터 공급되는 광은 입광면(150c)에서 대광면(150d)으로 갈수록 약해진다.
따라서, 표시 패널에 균일한 광을 공급하기 위해서는 입광면(150c)에 인접하게 배치된 프리즘(153a)을 통해 반사되는 광량을 적게 하고, 대광면(150d)에 인접하게 배치된 프리즘(153b)을 통해 반사되는 광량을 크게 하여야 한다.
즉, 본 발명은 입광면(150c)에 인접하게 배치된 프리즘(153a)의 길이를 가장 작게 하고, 프리즘의 길이를 점진적으로 증가시킴으로써 표시 패널에 균일한 광을 공급할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 샤시만을 나타낸 사시도이다. 본 명세서에서 프레임 샤시는 상부 프레임 또는 하부 프레임과 같이 얇은 금속 재질의 샤시 구조물일 수 있다.
도 1, 도 2, 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 샤시(190)는 도광판(150) 상면(150a)의 일부를 고정하며, 표시 패널(120)과 도광판(150) 사이의 공간에 삽입되는 고정부(191), 압출바(170) 또는 하부 프레임(180) 중 적어도 하나와 결합되는 체결부(192), 고정부(191)와 체결부(192)를 연결하는 연결부(193), 및 체결부(192)로부터 절곡되어 연장된 측벽부(194) 등을 포함할 수 있다.
고정부(191)는 광원부(140)와 인접하게 배치된 도광판(150) 상면(150a)의 일부를 고정할 수 있다. 고정부(191)는 하부 프레임(180)의 절곡부(183)와 함께 도광판(150)을 두께 방향(예를 들어, 제3 방향(D3))으로 이탈되지 않게 고정시킬 수 있다.
즉, 하부 프레임(180)의 절곡부(183)와 프레임 샤시(190)의 고정부(191)가 도광판(150) 상면(150a)의 양 단부를 고정시킴으로써, 조립 과정에서 도광판(150)이 제3 방향(D3)으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
이 때, 고정부(191)는 하부 편광판(121a)과 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 즉, 고정부(191)의 두께(t1)는 하부 편광판(121a)의 두께(t2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 고정부(191)의 두께(t1)는 0.3mm 내지 1.0mm일 수 있다.
마찬가지로, 하부 프레임(180)의 절곡부(183)는 하부 편광판(121a)과 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 즉, 절곡부(183)의 두께(t3)는 하부 편광판(121a)의 두께(t2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 절곡부(183)의 두께(t3)는 0.3mm 내지 1.0mm일 수 있다.
이와 같이, 프레임 샤시(190)의 고정부(191) 및 하부 프레임(180)의 절곡부(183)가 하부 편광판(121a)과 실질적으로 동일한 두께를 가짐으로써 도광판(150)과 표시 패널(120)이 밀착 배치될 수 있다.
도면에서 본 발명의 일실시예에 따른 체결부(192)는 압출바(170)와 결합되는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 체결부(192)는 하부 프레임(180)과 결합될 수도 있다.
체결부(192)는 압출바(170)의 제2 영역(172)과 체결될 수 있다. 구체적으로, 체결부(192)는 스크류(195)를 이용하여 압출바(170)와 결합될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 후크 결합, 나사 결합 등이 사용될 수도 있다.
스크류(195)는 체결부(192)와 압출바(170)를 제3 방향(D3)으로 결합시키는 것이 바람직하다.
고정부(191)와 체결부(192)를 연결하는 연결부(193)의 제1 방향(D1)으로의 길이는 광원부(140)와 도광판(150) 사이의 간격에 따라 적절한 값을 가질 수 있다. 또한, 광원부(140)와 마주하는 연결부(193)의 배면에 반사 부재(196)가 더 배치될 수 있다.
반사 부재(196)는 광원(141)으로부터 출광된 광을 반사시켜 도광판(150)의 입광면(150c)으로 입사될 수 있게 한다. 반사 부재(196)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: PolyEthylene Terephthalate), 티타늄 디옥사이드, 및 은(Ag)과 같이 반사성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
프레임 샤시(190)의 측벽부(194)는 하부 프레임(180)의 측면부(182)에 결합되거나 생략될 수도 있다.
프레임 샤시(190)는 강성 및 방열 특성이 좋은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 프레임 샤시(190)는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 구리, 구리 합금, 및 전기 아연 도금 강판으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 도광판의 조립 과정을 나타낸 조립도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 도광판의 조립 과정은 하부 프레임(180)의 배면부(181)에 압출바(170) 및 반사 시트(160)를 배치하고, 압출바(170) 상에 광원부(140)를 순차적으로 배치한다.
이어서, 도광판(150)의 일단이 하부 프레임(180)의 절곡부(183)에 의해 고정될 수 있게 슬라이딩 삽입한 후, 도광판(150)의 타단을 광원부(140)에 인접하게 배치한다.
도 11을 참조하면, 광원부(140)와 인접하게 배치된 도광판(150) 상면(150a)을 프레임 샤시(190)를 이용하여 고정할 수 있다. 프레임 샤시(190)는 도광판(150) 상면(150a)을 고정하는 고정부(191) 및 압출바(170)와 결합되는 체결부(192) 등을 포함할 수 있다.
고정부(191)는 도광판(150)이 제3 방향(D3)으로 이탈되지 않게 고정시킬 수 있으며, 압출바(170)와 체결부(192)를 결합시키는 스크류(195)는 제3 방향(D3)으로 결합될 수 있다.
이와 같이, 하부 프레임(180)의 절곡부(183)와 프레임 샤시(190)의 고정부(191)가 도광판(150) 상면(150a)의 양 단부를 고정시킴으로써, 조립 과정에서 도광판(150)이 제3 방향(D3)으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 광원, 및 프레임 샤시 등을 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 샤시만을 나타낸 사시도이고, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 샤시, 반사 시트, 및 도광판 등을 나타낸 사시도이다.
도 1, 및 도 12 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 액정 표시 장치는 하부 프레임(180)의 모서리에 배치된 도광판 홀더(200)를 포함할 수 있다. 특히, 도광판 홀더(200)는 광원부(140)와 인접하게 배치될 수 있다.
도광판 홀더(200)는 도광판(150)의 상면(150a), 입광면(150c), 및 하면(150b)을 고정하는 지지부(210), 측벽부(220), 및 도광판 안착부(230)를 포함할 수 있다.
도광판 홀더(200)의 측벽부(220)의 두께(t4)에 따라 광원(141)과 도광판(150) 사이의 간격이 결정될 수 있다. 또한, 지지부(210) 및 도광판 안착부(230) 사이의 간격(W)은 도광판(150)의 두께(t5)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도광판 홀더(200)는 도광판 안착부(230)의 높이(h1)보다 낮은 높이(h2)를 갖고 연장된 반사 시트 안착부(240), 반사 시트 안착부(240)의 높이(h2)보다 낮은 높이(h3)를 갖고 연장된 도광판 홀더 고정부(250), 및 도광판 홀더 고정부(250)로부터 제3 방향(D3)으로 연장된 돌기부(260) 등을 더 포함할 수 있다.
반사 시트 안착부(240) 상에 반사 시트(160)가 배치될 수 있으며, 도광판 홀더 고정부(250)는 압출바(170) 또는 하부 프레임(180)에 고정될 수 있다. 돌기부(260)는 압출바(170) 또는 하부 프레임(180)에 용이하게 고정하기 위한 가이드 기능을 할 수 있다.
도광판 홀더(200)는 압출바(170) 또는 하부 프레임(180)에 후크 결합, 나사 결합, 양면 테이프 결합 방식 등을 이용하여 결합될 수 있다.
도광판 홀더(200)는 플라스틱과 같이 유연한 재질로 형성될 수 있으며, 사출 성형 공정 등을 이용하여 일체로 형성될 수 있다.
도광판 홀더(200)는 압출바(170) 또는 하부 프레임(180)에 고정되어 반사 시트(160) 및 도광판(150)을 고정시킬 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 광학 시트를 생략하여 보다 슬림한 액정 표시 장치를 구현할 수 있고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 광원, 및 도광판 등을 수납 및 고정하기 위한 새로운 프레임 구조를 제공할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 상부 프레임 120: 표시 패널
130: 중간 프레임 140: 광원부
150: 도광판 160: 반사 시트
170: 압출바 180: 하부 프레임
190: 프레임 샤시 200: 도광판 홀더

Claims (27)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원;
    상기 광원의 광을 일면으로 입사 받아 타면으로 출사하는 도광판;
    상기 도광판과 마주하는 상기 표시 패널의 일면 상에 배치된 편광 부재; 및 상기 표시 패널과 상기 도광판 사이의 공간에 삽입되는 고정부를 갖는 프레임 샤시;를 포함하며,
    상기 고정부는 상기 편광 부재와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 액정 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 광원 및 상기 도광판을 수납하는 하부 프레임을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 광원과 상기 하부 프레임 사이에 배치된 압출바를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 도광판은,
    상기 광원과 마주하는 입광면;
    상기 입광면과 대향된 대광면;
    상기 표시 패널과 마주하는 상면; 및
    상기 상면과 대향된 하면;을 포함하는 액정 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 고정부는 상기 입광면과 인접한 상기 상면의 일부를 고정하는 액정 표시 장치.
  6. 제3 항에 있어서, 상기 프레임 샤시는,
    상기 고정부로부터 연장되며, 상기 압출바 및 상기 하부 프레임 중 적어도 하나와 결합되는 체결부를 갖는 액정 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 프레임 샤시는,
    상기 압출바 및 상기 하부 프레임 중 적어도 하나와 스크류 결합되는 액정 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 고정부는 0.3mm 내지 1.0mm의 두께를 갖는 액정 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 프레임 샤시는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 알루미늄 합금, 마그네슘, 마그네슘 합금, 구리, 구리 합금, 및 전기 아연 도금 강판 중 적어도 하나를 포함하는 액정 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 프레임 샤시는 상기 광원과 마주하는 일면에 배치된 반사 부재를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  11. 제2 항에 있어서, 상기 하부 프레임은,
    배면부;
    상기 배면부에서 절곡되어 연장된 측면부; 및
    상기 측면부에서 절곡되어 연장된 절곡부;를 포함하는 액정 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 절곡부는 상기 편광 부재와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 액정 표시 장치.
  13. 제2 항에 있어서, 상기 도광판 및 상기 하부 프레임 사이에 배치된 반사 시트를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  14. 표시 패널;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원;
    상기 광원의 광을 일면으로 입사 받아 타면으로 출사하는 도광판;
    상기 도광판과 마주하는 상기 표시 패널의 일면 상에 배치된 편광 부재; 상기 광원 및 상기 도광판을 수납하는 하부 프레임; 및
    상기 하부 프레임의 모서리에 배치된 도광판 홀더;를 포함하는 액정 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 도광판 홀더는, 상기 도광판의 상기 상면, 상기 입광면, 및 상기 하면을 고정하는 지지부, 측벽부, 및 도광판 안착부를 포함하는 액정 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 측벽부는 상기 광원 및 상기 도광판 사이의 간격과 실질적으로 동일한 두께를 갖는 액정 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 도광판 홀더는,
    상기 도광판 안착부로부터 상기 도광판 안착부보다 낮은 높이로 연장된 반사시트 안착부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 도광판 홀더는,
    상기 반사 시트 안착부로부터 상기 반사 시트 안착부보다 낮은 높이를 갖고 연장된 도광판 홀더 고정부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 도광판 홀더는,
    상기 도광판 홀더 고정부로부터 돌출된 돌기부를 더 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 제1 항에 있어서, 상기 도광판은 PMMA(PolyMethylMethAcrylate), 아크릴 수지, 폴리카보네이트(PolyCarbonate), 및 강화 유리 중 적어도 하나를 포함하는 액정 표시 장치.
  21. 표시 패널;
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 광원;
    상기 광원의 광을 일면으로 입사 받아 타면으로 출사하는 도광판;
    상기 도광판과 마주하는 상기 표시 패널의 일면 상에 배치된 편광 부재; 상기 광원 및 상기 도광판을 수납하는 하부 프레임; 및
    상기 표시 패널과 상기 도광판 사이의 공간에 삽입되는 고정부를 갖는 프레임 샤시;를 포함하며,
    상기 도광판은,
    상기 광원과 마주하는 입광면;
    상기 입광면과 대향된 대광면;
    상기 표시 패널과 마주하는 상면; 및
    상기 상면과 대향된 하면;을 포함하며,
    상기 도광판은 상기 상면에 형성된 렌즈 패턴을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  22. 제21 항에 있어서, 상기 렌즈 패턴은 제1 방향으로 연장되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배치된 복수의 렌즈를 포함하는 액정 표시 장치.
  23. 제22 항에 있어서, 상기 렌즈는 반원 또는 반타원 형태의 단면을 갖는 액정 표시 장치.
  24. 제22 항에 있어서, 상기 도광판은,
    상기 하면에 형성된 프리즘 패턴을 포함하는 액정 표시 장치.
  25. 제24 항에 있어서, 상기 프리즘 패턴은 상기 입광면과 수직인 방향을 따라 배치된 복수의 프리즘을 포함하는 액정 표시 장치.
  26. 제25 항에 있어서, 상기 프리즘은 상기 입광면과 평행인 방향으로 연장된 길이를 갖고, 상기 프리즘의 길이는 상기 입광면에서 상기 대광면으로 갈수록 점점 길어지는 액정 표시 장치.
  27. 제25 항에 있어서, 상기 프리즘은 양각 및 음각 중 적어도 하나의 형태를 갖는 액정 표시 장치.
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