KR20190068877A

KR20190068877A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20190068877A
Application number: KR1020170169096A
Authority: KR
Inventors: 전은기; 강승모; 임희승; 황용익
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-06-19
Also published as: KR102456054B1

Abstract

본 발명은 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 휨 또는 뒤틀림이 방지된 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 액정패널과 백라이트 유닛을 가이드라이트와 커버버툼을 통해서만 일체로 모듈화하고, 커버버툼이 외부커버 역할을 하도록 함으로써, 액정표시장치의 경량 및 박형이 가능하며, 공정의 단순화를 가져오게 된다. 또한, 공정비용을 절감할 수 있다.
또한, 액정표시장치가 경량 및 박형화됨에도, 커버버툼의 배면으로 보강바를 더욱 구비함으로써, 액정표시장치의 휨 또는 뒤틀림 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 이를 통해 빛샘이 발생하거나 내부 구성요소의 파손이 발생하는 것 또한 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display device}

본 발명은 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 휨 또는 뒤틀림이 방지된 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질 (polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.

이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차 이를 구현한다.

하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight)가 배치된다.

도 1은 일반적인 액정표시장치모듈의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치모듈은 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 가이드패널(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성되고 있다.

이때, 액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착 된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성되며, 제 1 및 제 2 기판(12, 14)의 외측면에는 각각 빛의 편광방 향을 제어하는 제 1 및 제 2 편광판(19a, 19b)이 구비되고 있다.

또한, 액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.

백라이트 유닛(20)은 가이드패널(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(21)를 포함한다.

이때, LED어셈블리(29)는 도광판(23)의 일측에 구성되며, 백색광을 발하는 다수의 LED(29a)와, LED(29a)가 장착 되는 LED PCB(printed circuit board : 29b)를 포함하며, LED어셈블리(29)의 외측으로는 LED(29a)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 방열하기 위한 LED하우징(28)이 위치한다.

이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 가이드패널(30)로 둘려진 상태로 액정패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후 방에서 결합되어 가이드패널(30)을 매개로 일체화된다.

이러한 구성을 갖는 액정표시장치모듈은 TV, 모니터 등의 액정표시장치 완제품(=이하 액정표시장치라 함)의 제조에 이용되는데, 통상적으로 액정표시장치는 액정표시장치모듈을 수납하기 위한 프론트커버(70)와 이와 체결되는 리어커버(60)가 구비된다.

한편, 최근 이러한 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터는 물론 데스크톱 컴퓨터 모니터 및 벽걸이형 텔레비전 등 그 사용영역이 점차 넓어지고 있는 추세로, 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 획기적으로 감량된 무게 및 부피를 갖고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

그러나, 액정표시장치를 경량 및 박형으로 제작하고자 하는 노력에도 불구하고, 액정표시장치를 구성하고 있는 구성요소가 너무 많아 액정표시장치의 박형 및 경량을 저해하고 있는 실정이다.

또한, 재료비가 많이 들뿐 아니라 액정표시장치의 조립 및 분해 공정이 복잡한 단점이 있다.

특히, 최근에는 액정표시장치는 경량 및 박형인 동시에 표시영역은 넓게 그리고 표시영역 이외의 비표시영역인 베젤(bezel)영역은 가능한 작게 형성하는 것이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정비용을 절감할 수 있으며, 무게 및 부피가 감소된 액정표시장치를 제공하는 동시에, 네로우베젤을 갖는 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.

또한, 액정표시장치의 모듈화 과정에서 조립시간 단축 및 재료비용 절감을 제 2 목적으로 한다.

또한, 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 갖는 액정표시장치의 강성을 확보하고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다.

전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 LED를 포함하는 LED어셈블리와, 상기 다수의 LED와 입광면이 대면되는 도광판과, 상기 도광판 상부로 위치하는 광학시트와, 상기 도광판 하부로 위치하는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛과, 상기 백라이트 유닛 상부로 위치하는 액정패널과, 상기 백라이트 유닛이 안착되는 하면과, 일 가장자리에 상기 LED어셈블리가 위치하는 LED어셈블리 안착부가 구비된 커버버툼과, 상기 LED어셈블리 안착부에 인접하여, 상기 커버버툼의 배면으로 장착되는 보강바를 포함하며, 상기 보강바는 상기 커버버툼의 길이방향에 대응되는 바(bar) 형상으로, 상기 커버버툼의 배면과 대향되는 제 1 보강단과, 상기 제 1 보강단으로부터 수직 절곡되어 상기 LED어셈블리 안착부의 외측을 감싸는 제 2 보강단을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

이때, 상기 보강바와 상기 커버버툼의 배면 일부는 상기 액정표시장치의 전체 배면의 최외곽 구조물이며, 상기 커버버툼의 배면에는 스크류엠보가 구비되며, 상기 스크류엠보에 대응하여 상기 제 1 보강단에는 스크류가이드홀이 구비된다.

그리고, 상기 보강바는 상기 커버버툼의 배면을 향해 볼록하게 휜 상태로 상기 커버버툼과 조립 체결되어, 상기 액정표시장치의 길이방향에 수직한 양단으로 인장응력을 가하며, 상기 LED어셈블리 안착부는 상기 커버버툼의 상기 하면으로부터 하향 절곡되는 제 1 절곡면과, 상기 제 1 절곡면으로부터 상기 하면과 대향하지 않도록 외측으로 수직 절곡되는 제 2 절곡면을 포함하며, 상기 LED 어셈블리는 상기 LED가 실장되는 상기 PCB의 일면이 상기 제 1 절곡면과 밀착되며, 상기 PCB의 하면은 상기 제 2 절곡면과 밀착된다.

또한, 상기 PCB의 일면은 상기 제 1 절곡면에 제 1 접착부재를 통해 부착되며, 상기 LED어셈블리 안착부에 안착된 상기 LED어셈블리 외측으로 가이드라이트가 구비된다.

그리고, 상기 가이드라이트는 상기 LED어셈블리의 상기 PCB의 외측면과 밀착되는 수직부와, 상기 수직부로부터 수직 절곡되어 상기 LED어셈블리의 상부영역을 덮는 수평부를 포함하며, 상기 수평부는 상기 도광판 입광면 상부영역까지 연장되며, 상기 수평부와 상기 도광판 입광면 상부영역 사이로는 보호부재가 구비된다.

또한, 상기 커버버툼의 타 가장자리에는 상기 하면으로부터 상향 수직 절곡된 측면과, 상기 측면으로부터 상기 하면과 대향되도록 수직 절곡되는 상면을 포함하며, 상기 액정패널은 상기 가이드패널의 수평부와 상기 상면 상부로 배면 가장자리가 지지되어, 제 2 접착부재를 통해 부착되며, 상기 LED어셈블리 안착부가 구비되는 일 가장자리는 상기 액정표시장치의 받침단을 이루며, 받침대의 가이드홈에 끼움 삽입되어, 상기 액정표시장치는 수직하게 세워져 고정된다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 액정표시장치를 액정패널과 백라이트 유닛을 가이드라이트와 커버버툼을 통해서만 일체로 모듈화하고, 커버버툼이 외부커버 역할을 하도록 함으로써, 액정표시장치의 경량 및 박형이 가능하며, 공정의 단순화를 가져오는 효과가 있다.

또한, 공정비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 액정표시장치가 경량 및 박형화됨에도, 커버버툼의 배면으로 보강바를 더욱 구비함으로써, 액정표시장치의 휨 또는 뒤틀림 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 이를 통해 빛샘이 발생하거나 내부 구성요소의 파손이 발생하는 것 또한 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치모듈의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 3은 모듈화된 도 2의 액정표시장치가 받침대에 고정된 모습을 개략적으로 도시한 단면도.
도 4a는 액정표시장치와 보강바의 모습을 개략적으로 도시한 개략도.
도 4b ~ 4c는 보강바에 의해 액정표시장치로 인장응력이 가해지는 모습을 개략적으로 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보강바의 유무에 따른 액정표시장치의 휨량을 측정한 실험결과 그래프.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 크게 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 가이드라이트(130)와 커버버툼(150)으로 구성된다.

이때, 설명의 편의를 위해 도면상의 방향을 정의하면, 액정패널(110)의 표시면이 전방을 향한다는 전제 하에 백라이트 유닛(120)은 액정패널(110)의 후방에 배치되고, 백라이트 유닛(120)의 배면으로는 커버버툼(150)이 위치한다.

이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

먼저, 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)을 포함한다.

이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 나타나지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112)의 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다.

그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114)의 내면으로는 각 화소에 대응되는 일예로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다. 또한, 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.

그리고 제 1, 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 광만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b, 도 3 참조)이 각각 부착된다.

이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 이나 테이프케리어패키지(tape carrier package : TCP) 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117)이 연결된다.

이러한 액정패널(110)은 게이트구동회로의 온/오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.

그리고 본 발명에 따른 액정표시장치(100)에는 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.

백라이트 유닛(120)으로부터 구현되는 고휘도의 면광원은 액정패널(110)로 제공되어, 액정패널(110)은 화상을 표시하게 된다.

백라이트 유닛(120)은 커버버툼(150)의 길이방향의 적어도 일 가장자리를 따라 배열되는 LED어셈블리(129)와, 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123), 그리고 도광판(123) 상부로 위치하는 광학시트(121)를 포함한다.

LED 어셈블리(129)는 도광판(123)의 입광면과 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 다수개의 LED(129a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129b)를 포함한다.

이때, 다수의 LED(129a)는 도광판(123)의 입광면을 향하는 전방으로 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(129a)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수 있다.

최근에는 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 발광효율 및 휘도가 우수한 청색 LED칩을 포함하는 청색 LED(129a)를 사용하고, 형광체로서 '세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG:Ce)', 즉 옐로우 형광체로 이루어진 청색 LED(129a)가 이용되고 있다.

이러한, LED(129a)로부터 방출된 청색광은 형광체를 투과하여 형광체에 의해 방출된 옐로우광과 혼합됨으로써, 백색광을 구현하게 된다.

이때, LED 어셈블리(129)의 LED(129a)는 사용시간에 따라 온도가 급격히 상승하게 되고, 이러한 온도상승은 LED(129a)의 수명 및 휘도 변화를 수반하게 된다.

따라서, LED(129a)를 백라이트 유닛(120)의 광원으로 사용할 경우에 가장 중요시되어야 할 사항 중 하나가 LED(129a)의 온도상승에 따른 방열(放熱)설계로, 본 발명의 백라이트 유닛(120)에는 LED 어셈블리(129)의 다수의 LED(129a)가 실장되는 PCB(129b)를 LED(129a)로부터 발생되는 고온의 열이 효과적으로 외부로 방출될 수 있도록 MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board)와 같은 열전도성이 우수한 재질로 이루어지도록 한다.

또한, PCB(129b)의 면적 및 두께를 보다 두껍게 형성함으로써, LED(129a)로부터 발생되는 고온의 열이 PCB(129b)를 통해 외부로 신속하고 효율적으로 방출되도록 한다.

이러한 LED어셈블리(129)의 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 광이 입사되는 도광판(123)은 LED(129a)로부터 입사된 광이 여러번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공하게 된다.

도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 하부면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다. 여기서, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 광을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(123)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성한다.

반사판(125)은 도광판(123)의 배면에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 광을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 휘도를 향상시킨다.

도광판(123) 상부의 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하는데, 또한, DBEF(dual brightness enhancement film)라 불리는 반사형 편광필름 등 각종 기능성 시트가 포함될 수 있다.

도광판(123)을 통과한 광은 광학시트(121)를 통과하는 과정에서, 확산 또는 집광되어 고품위의 면광원으로 가공되어, 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.

이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 가이드라이트(130)와 커버버툼(150)을 통해 일체로 모듈화된다.

가이드라이트(130)는 LED어셈블리(129)가 위치하는 일 가장자리에 대응되는 바(bar) 형상으로, 수직부(131)와 수직부(131)로부터 수직 절곡되는 수평부(133)를 포함하여 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 형상을 갖는다.

이러한 가이드라이트(130)는 수직부(131)가 LED어셈블리(129)의 측면을 감싸며 수평부(133)는 LED어셈블리(129)의 상부영역 및 도광판(123)의 입광부의 상부영역을 감싸도록 하여, LED어셈블리(129)의 외측을 모두 둘러 감싸도록 형성된다.

따라서, LED어셈블리(129)로부터 출사되는 광을 도광판(123) 방향으로 집중시켜, LED어셈블리(129)로부터 출사되는 광이 백라이트 유닛(120)의 외부로 새어나가는 것을 방지하게 된다.

또한, 이러한 가이드라이트(130)는 얇은 박판 재질의 스테인레스(SUS) 재질로 이루어져, 외부로 새는 광을 도광판(123) 방향으로 반사시키는 역할과 함께, 소정의 강성을 가져 모듈화된 액정표시장치(100)의 LED어셈블리(129)가 위치하는 일 가장자리를 지지 및 보호하게 된다.

그리고, 액정표시장치(100)의 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 백라이트 유닛(120)이 안착되는 판 (plate) 형상의 하면(151)과, 하면(151)의 LED어셈블리(129)가 위치하는 일 가장자리를 제외한 나머지 세 가장자리가 상향 수직 절곡된 측면(153a, 153b, 153c)으로 이루어진다.

여기서, 상향이란 커버버툼(150) 상에 안착되는 액정패널(110)을 향하는 일 방향을 정의한다.

이때, LED 어셈블리(129)가 위치하는 일 가장자리와 마주보는 제 1 측면(153a)은 제 1 측면으로부터 LED어셈블리가 위치하는 일 가장자리를 향해 수직 절곡되어 하면(151)과 대향되는 상면(155)을 더욱 포함하며, LED어셈블리(129)가 위치하는 일 가장자리에는 LED어셈블리 안착부(157)가 구비된다.

LED어셈블리 안착부(157)는 하면(151)으로부터 하향 수직 절곡되는 제 1 절곡면(157a)과, 제 1 절곡면(157a)으로부터 하면(151)과 대향하지 않도록 외측을 향해 수직 절곡되는 제 2 절곡면(157b)을 포함한다.

LED어셈블리(129)는 제 1 접착부재(160a, 도 3 참조)를 통해 LED어셈블리 안착부(157)와 부착 및 고정된다.

그리고 액정패널(110)은 이러한 가이드라이트(130)의 수평부(133)와 커버버툼(150)의 상면(155)으로 점착성을 갖는 제 2 접착부재(160b, 도 3 참조)를 통해 배면 가장자리가 부착 및 고정된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 커버버툼(150)의 하면(151) 상에 반사판(125)과 도광판(123)이 순차적으로 위치하며, 도광판(123)의 일측으로 위치하는 LED어셈블리(129)는 커버버툼(150)의 LED어셈블리 안착부(157)에 제 1 접착부재(160a, 도 3 참조)를 통해 부착 및 고정되게 되고, 액정패널(110)은 가이드라이트(130)와 커버버툼(150)과 제 2 접착부재(160b, 도 3 참조)를 통해 부착 및 고정됨에 따라, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 가이드라이트(130)와 커버버툼(150)을 통해 일체로 모듈화되게 된다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 커버버툼(150)이 노트북, 모바일 기기 및 TV 등과 같은 디스플레이장치의 외부커버 역할을 한다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 커버버툼(150)과 가이드라이트(130)를 통해 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하고, 이러한 액정표시장치(100)를 받침대(180, 도 3 참조)에 바로 연결시킴으로써, 사용자가 실제 사용 가능한 상태의 액정표시장치의 완제품을 이루게 된다.

이를 통해, 본 발명은 액정표시장치(100)의 경량 및 박형이 가능하며, 공정의 단순화를 가져오게 된다. 또한, 공정비용을 절감할 수 있다.

이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 본 발명의 액정표시장치(100)는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 가이드라이트(130)와 커버버툼(150) 만을 통해 모듈화하고, 커버버툼(150) 자체가 외부커버의 역할 또한 하게 됨으로써, 기존의 탑커버(도 1의 40)와 가이드패널(도 1의 30) 그리고, 액정표시장치모듈을 수납하기 위한 별도의 프론트커버(도 1의 70)와 리어커버(도 1의 60)의 구성 또한 생략할 수 있다.

이와 같이, 다수의 구성요소의 생략을 통해 경량 및 박형의 효과를 가져오게 되며, 특히 금속재질로 이루어지는 탑커버(도 1의 40) 등을 생략함에 따라 보다 경량의 액정표시장치(100)를 제공할 수 있게 된다.

특히, 액정패널(110) 전방으로 별도의 구성요소가 존재하지 않음으로써, 액정패널(110)의 표시영역을 가리지 않아, 표시영역은 확장되면서 동시에 표시영역 이외의 비표시영역인 베젤(bezel)영역은 축소되는 네로우 베젤(narrow bezel)을 갖는 액정표시장치(100) 또한 제공할 수 있다.

한편, 이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 경량 및 박형을 구현함에 따라, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 구동하는 과정에서 열 변형이 발생하게 된다.

열 변형은 특히 LED어셈블리(129)가 위치하는 가장자리 부분과 LED어셈블리(129)가 위치하지 않는 중앙부 간의 온도 차이에 의해 발생하게 되는데, 이러한 열 변형은 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하는 구성 요소, 특히 백라이트 유닛(120)이 안착되며 금속재질로 이루어지는 커버버툼(150)의 휘거나 뒤틀리는 현상을 발생시키게 되며, 이는 결국 액정표시장치(100) 전체가 휘거나 뒤틀리는 현상이 발생하게 된다.

이러한 액정표시장치(100)의 휘거나 뒤틀리는 현상은 빛샘을 야기하게 되며, 또한 액정패널(110) 등의 내부 구성요소들의 손상을 야기하게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 커버버툼(150)의 배면으로 보강바(200)를 더욱 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 3은 모듈화된 도 2의 액정표시장치가 받침대에 고정된 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 반사판(125)과, 도광판(123)과, LED(129a)와 LED(129a)가 실장되는 PCB(129b)로 이루어지는 LED 어셈블리(129)와 도광판(123) 상부에 광학시트(121)들이 적층되어 백라이트 유닛(도 2의 120)을 이루게 된다.

그리고 이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)의 상부에 제 1 및 제 2 기판(112, 114)과 이의 사이에 액정층(미도시)이 개재되는 액정패널(110)이 위치하며, 제 1 제 2 기판(112, 114)의 각각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.

이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)과 액정패널(110)은 가이드라이트(130)와 커버버툼(150)을 통해 일체로 모듈화되는데, 이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 커버버툼(150)의 하면(151) 상부로 반사판(125)과 도광판(123) 그리고 광학시트(121)가 순차적으로 위치하며, 도광판(123)의 일측으로는 LED어셈블리(129)가 위치하는데, LED어셈블리(129)는 LED(129a)가 도광판(123)의 입광면과 대면되도록 PCB(129b)가 커버버툼(150)의 LED어셈블리 안착부(157)에 안착된다.

이때, LED(129a)가 실장되는 PCB(129b)의 일면은 커버버툼(150)의 제 1 절곡면(157a)의 외측면과 밀착되어 제 1 접착부재(160a)를 통해 부착 및 고정된다.

그리고, 가이드라이트(130)의 수직부(131)가 LED어셈블리(129)의 PCB(129b)의 외측 타면과 밀착되며, 수평부(133)는 LED어셈블리(129)의 상부영역을 덮는 동시에 도광판(123)의 입광면 상부영역까지 연장되어 도광판(123) 입광부의 상부영역까지 덮어 가리게 된다.

이때, 가이드라이트(130)의 수평부(133)가 도광판(123) 입광부의 상부영역 일부까지 연장되어 덮어 가림에 따라, 얇은 박판 재질로 이루어지는 가이드라이트(130)의 수평부(133)에 의해 도광판(123)의 손상이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 도광판(123) 입광부의 상부영역과 가이드라이트(130)의 수평부(133) 사이에는 보호부재(170)가 위치할 수 있다.

보호부재(170)는 폼 패드(foam pad), 탄성 레진 및 광학 접착 부재(Optical clear Adhesive; OCA, Optical clear Resin; OCR) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.

그리고 액정패널(110)은 이러한 가이드라이트(130)의 수평부(133)와 커버버툼(150)의 상면(155)에 의해 배면 가장자리 일부가 지지되며, 점착성을 갖는 제 2 접착부재(160b)를 통해 배면 가장자리가 부착 및 고정된다.

제 1 및 제 2 접착부재(160a, 160b)는 모두 탄성 레진(resin)으로 구비될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니므로 폼 패드(foam pad), 광학 접착 부재(optical clear adhesive; OCA) 또는 양면 테이프(double side tape) 등으로도 구비될 수 있다.

이와 같이, 일체로 모듈화된 액정표시장치(100)는 받침대(180)에 연결되어, 사용자가 실제 사용 가능한 상태의 액정표시장치(100)의 완제품을 이루게 된다.

받침대(180)는 액정표시장치(100)의 길이방향에 대응되는 긴 바(bar) 형상으로, 액정표시장치(100)를 끼움 삽입되는 가이드홈(181)이 구비되어 있어, 액정표시장치(100)는 일 가장자리가 가이드홈(181)에 끼움 삽입되어 고정된다.

이때, 받침대(180)의 가이드홈(181)에 끼움 삽입되는 액정표시장치(100)는 LED어셈블리(129)가 위치하는 일 가장자리가 가이드홈(181)에 끼움 삽입됨으로써 수직하게 세워져 구성된다.

즉, 액정표시장치(100)는 LED어셈블리(129)가 위치하는 일 가장자리가 가이드홈(181)에 끼움 삽입되어 수직하게 세워져 구성됨에 따라, 액정표시장치(100)의 LED어셈블리(129)가 위치하는 일 가장자리는 수직하게 세워져 구성되는 액정표시장치(100)의 받침단(190)을 이루게 된다.

여기서, 본 발명의 액정표시장치(100)는 LED어셈블리(129)의 다수의 LED(129a)로부터 발생되는 고온의 열을 외부로 손쉽게 방출되도록 하기 위하여 PCB(129b)의 면적 및 두께를 두껍게 형성하게 되므로, PCB(129b)의 면적 및 두께에 대응하는 액정표시장치(100)의 받침단(190)은 받침대(180)의 가이드홈(181)에 수직하게 세워지는 액정표시장치(100)는 보다 안정적으로 수직하게 세워져 고정하게 된다.

이때, 받침대(180)의 가이드홈(181)에 끼움 삽입된 액정표시장치(100)는 받침단(190)의 높이(H1)가 가이드홈(181)의 높이(H2)와 대응되도록 하여, 받침대(180)의 가이드홈(181)에 끼움 삽입된 액정표시장치(100)의 받침단(190)이 외부로 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이를 통해, 본 발명의 액정표시장치(100)는 받침대(180) 외부로 받침단(190)이 노출되지 않고 받침단(190) 이외의 영역 만이 노출되게 되어, 받침단(190) 이외의 영역에 해당하는 박형의 액정표시장치(100)를 구현하게 된다.

특히, 이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 박형의 액정표시장치(100)는 커버버툼(150)의 배면으로 보강바(200)가 위치하여 커버버툼(150)의 열 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해, 액정표시장치(100)의 휨 또는 뒤틀림 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 휨 또는 뒤틀림 현상에 의한 빛샘현상이 발생하는 것 또한 방지할 수 있다.

이러한 보강바(200)는 커버버툼(150)의 열 변형이 가장 심하게 발생하는 LED어셈블리(129)가 위치하는 받침단(190) 상부로 바로 위치하는데, 이러한 보강바(200)는 액정표시장치(100)의 길이방향에 대응되는 긴 바(bar) 형상으로, 액정표시장치(100)의 배면과 대면하는 제 1 보강단(201)과, 제 1 보강단(201)으로부터 수직 절곡되어 액정표시장치(100)의 받침단(190)의 외측을 감싸는 제 2 보강단(203)으로 이루어진다.

이때, 커버버툼(150)의 배면에는 스크류홀이 구비된 스크류엠보(159)가 돌출 구비되며, 보강바(200)의 제 1 보강단(201)에는 스크류엠보(159)에 대응하여 스크류가이드홀(205)이 구비되어 있다.

따라서, 커버버툼(150)과 보강바(200)는 스크류가이드홀(205)을 관통하여 스크류엠보(159)로 스크류 체결되는 스크류(210)를 통해, 서로 조립 체결된다.

스크류가이드홀(205)에 의해 스크류(210)의 헤드(210a)는 보강바(200)의 제 1 보강단(201)의 외부로 노출되지 않음으로써, 커버버툼(150)이 외부커버 역할을 하는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 배면에 별도로 외관화하는 작업을 생략할 수 있다.

또한, 스크류(210)의 끝단은 스크류엠보(159)에 의해 커버버툼(150)의 하면(151) 내측으로 돌출되지 않게 됨으로써, 커버버툼(150)의 하면(151) 상에 위치하는 백라이트 유닛(도 2의 120)의 스크류(210)의 끝단에 의한 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 보강바(200)는 제 2 보강단(203)이 액정표시장치(100)의 받침단(190)의 외측을 감싸도록 형성됨으로써, 제 2 보강단(203)에 의해 액정표시장치(100)의 받침단(190)을 보호하는 동시에, 받침단(190)의 강성을 보다 향상시키게 된다.

즉, 액정표시장치(100)는 받침대(180)의 가이드홈(181)에 수직하게 세워져 고정됨에 따라, 받침단(190)으로 액정표시장치(100)의 하중이 집중되게 되는데, 이때 보강바(200)의 제 2 보강단(203)은 실질적으로 받침대(180)에 수직하게 세워져 고정되는 액정표시장치(100)의 최하단에 위치하게 되므로, 받침단(190)의 강성을 향상시키게 된다. 이를 통해 받침대(180)의 가이드홈(181)에 수직하게 세워지는 액정표시장치(100)를 보다 안정적으로 수직하게 세워 고정하게 된다.

특히 본 발명의 실시예에 따른 보강바(200)는 탄성 변형력에 의해 액정표시장치(100)의 길이방향에 수직한 양 단변으로 일정한 인장응력(tensile stress)을 가하게 된다. 이를 통해 액정표시장치(100)의 휨 또는 뒤틀림 현상이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 이에 대해 도 4a와 도 4b를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 4a는 액정표시장치와 보강바의 모습을 개략적으로 도시한 개략도이며, 도 4b ~ 4c는 보강바에 의해 액정표시장치로 인장응력이 가해지는 모습을 개략적으로 도시한 개략도이다.

그리고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 휨을 측정한 실험결과를 나타낸 그래프이다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 배면으로 보강바(200)가 위치하는데, 보강바(200)는 액정표시장치(100)의 길이방향에 대응하는 긴 바(bar) 형상으로 이루어지며, 액정표시장치(100)의 배면을 향해 볼록하게 휨 상태로 액정표시장치(100)의 배면으로 장착된다.

이때, 액정표시장치(100)의 배면을 향해 볼록하게 휜 상태의 보강바(200)는 액정표시장치(100)의 배면으로 장착되는 과정에서 평평하게 펴지게 되고, 따라서, 도 4b에 도시한 바와 같이 액정표시장치(100)의 길이방향에 수직한 양단으로는 보강바(200)의 원래 형태로 복귀하려는 힘에 의한 인장응력이 가해지게 되어, 액정표시장치(100)는 길이방향에 수직한 양단이 보강바(200)를 따라 배면으로 휘어, 액정표시장치(100) 또한 전방을 향해 볼록하게 휨이 발생하게 된다.

이때, 액정표시장치(100)를 구동하게 되면 액정표시장치(100)의 액정패널(도 3의 110)과 백라이트 유닛(도 2의 120)을 구동하는 과정에서 발생되는 열 변형에 의해, 커버버툼(도 3의 150)을 포함하는 액정표시장치(100)는 길이방향에 수직한 양단이 전방을 향해 휘려하는 압축응력이 발생하게 된다.

따라서, 도 4c에 도시한 바와 같이 액정표시장치(100)의 압축응력과 보강바(200)의 인장응력이 서로 상쇄되어, 액정표시장치(100)와 보강바(200)는 서로 구속하게 되어 평평한 상태를 유지하게 된다.

따라서, 경량 및 박형의 액정표시장치(100)의 휨 또는 뒤틀림이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해서 빛샘이 발생하거나, 내부 소자의 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

특히, 본 발명의 보강바(200)는 액정표시장치(100)의 배면으로 위치하는 제 1 보강단(도 3의 201)과 액정표시장치(100)의 받침단(도 3의 190)의 외측을 감싸는 제 2 보강단(도 3의 203)을 포함함에 따라, 액정표시장치(100)의 압축응력을 제 1 보강단(도 3의 201)과 제 2 보강단(도 3의 203)이 나누어 상쇄되도록 할 수 있어, 액정표시장치(100)의 휨 또는 뒤틀림이 발생하는 것을 보다 방지할 수 있다.

여기서 첨부한 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 보강바(200)의 유무에 따른 액정표시장치(100)의 휨량을 측정한 실험결과 그래프로서,

Sample 1은 본 발명의 실시예에 따른 보강바(200)가 구비되지 않은 액정표시장치를 나타내며, Sample 2는 본 발명의 실시예에 따른 보강바(200)가 구비된 액정표시장치(100)를 나타낸다.

그리고, 휨량은 액정표시장치(100)의 받침단(도 3의 190)과 대향되는 커버버툼(도 3의 150)의 상면(도 3의 155)이 위치하는 액정표시장치(100)의 일 가장자리에 고무줄을 위치시킨 후, 고무줄의 변형량을 통해 측정하였다.

이때, 0 ~ -3.5 이내의 값은 휨량이 매우 미미하여, 실질적으로 휨이 발생하지 않았음을 의미한다.

첨부한 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 보강바(200)가 구비되지 않은 액정표시장치는 구동 후 -7.0(=Δ7mm) 이상의 휨이 발생하게 되나, 본 발명의 실시예에 따른 보강바(200)를 포함하는 액정표시장치(100)는 -2.0(=Δ2mm) 이하의 휨이 발생하는 것을 확인할 수 있다.

여기서, -2.0 값은 휨이 발생하지 않았음을 의미하므로, 본 발명의 실시예에 따른 보강바(200)를 포함하는 액정표시장치(100)는 실질적으로 휨이 발생하지 않았음을 의미한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 액정패널(도 3의 110)과 백라이트 유닛(도 2의 120)을 가이드라이트(도 3의 130)와 커버버툼(도 3의 150)을 통해서만 일체로 모듈화하고, 커버버툼(도 3의 150)이 외부커버 역할을 하도록 함으로써, 액정표시장치(100)의 경량 및 박형이 가능하며, 공정의 단순화를 가져오게 된다. 또한, 공정비용을 절감할 수 있다.

또한, 액정표시장치(100)가 경량 및 박형화됨에도, 커버버툼(도 3의 150)의 배면으로 보강바(200)를 더욱 구비함으로써, 액정표시장치(100)의 휨 또는 뒤틀림 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 이를 통해 빛샘이 발생하거나 내부 구성요소의 파손이 발생하는 것 또한 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

100 : 액정표시장치
110 : 액정패널(112, 114 : 제 1 및 제 2 기판)
119a, 119b : 편광판
121 : 광학시트, 123 : 도광판, 125 : 반사판
129 : LED어셈블리(129a : LED, 129b : PCB)
130 : 가이드라이트(131 : 수직부, 133 : 수평부)
150 : 커버버툼(151 : 하면, 155 : 상면, 157 : LED어셈블리 안착부(157a : 제 1 절곡면, 157b : 제 2 절곡면), 159 : 스크류엠보)
160a, 160b : 제 1 및 제 2 접착부재
170 : 보호부재
180 : 받침대(181 : 가이드홈)
190 : 받침단
200 : 보강바(201 : 제 1 보강단, 203 : 제 2 보강단, 205 : 스크류가이드홀)
210 : 스크류(210a : 헤드)

Claims

다수의 LED를 포함하는 LED어셈블리와, 상기 다수의 LED와 입광면이 대면되는 도광판과, 상기 도광판 상부로 위치하는 광학시트와, 상기 도광판 하부로 위치하는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛과;
상기 백라이트 유닛 상부로 위치하는 액정패널과;
상기 백라이트 유닛이 안착되는 하면과, 일 가장자리에 상기 LED어셈블리가 위치하는 LED어셈블리 안착부가 구비된 커버버툼과;
상기 LED어셈블리 안착부에 인접하여, 상기 커버버툼의 배면으로 장착되는 보강바
를 포함하며,
상기 보강바는 상기 커버버툼의 길이방향에 대응되는 바(bar) 형상으로,
상기 커버버툼의 배면과 대향되는 제 1 보강단과,
상기 제 1 보강단으로부터 수직 절곡되어 상기 LED어셈블리 안착부의 외측을 감싸는 제 2 보강단을 포함하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보강바와 상기 커버버툼의 배면 일부는 상기 액정표시장치의 전체 배면의 최외곽 구조물인 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 커버버툼의 배면에는 스크류엠보가 구비되며, 상기 스크류엠보에 대응하여 상기 제 1 보강단에는 스크류가이드홀이 구비되는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보강바는 상기 커버버툼의 배면을 향해 볼록하게 휜 상태로 상기 커버버툼과 조립 체결되어, 상기 액정표시장치의 길이방향에 수직한 양단으로 인장응력을 가하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 LED어셈블리 안착부는 상기 커버버툼의 상기 하면으로부터 하향 절곡되는 제 1 절곡면과, 상기 제 1 절곡면으로부터 상기 하면과 대향하지 않도록 외측으로 수직 절곡되는 제 2 절곡면을 포함하며,
상기 LED 어셈블리는 상기 LED가 실장되는 상기 PCB의 일면이 상기 제 1 절곡면과 밀착되며, 상기 PCB의 하면은 상기 제 2 절곡면과 밀착되는 액정표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 PCB의 일면은 상기 제 1 절곡면에 제 1 접착부재를 통해 부착되는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 LED어셈블리 안착부에 안착된 상기 LED어셈블리 외측으로 가이드라이트가 구비되는 액정표시장치.
제 7 항에 있어서,
상기 가이드라이트는 상기 LED어셈블리의 상기 PCB의 외측면과 밀착되는 수직부와, 상기 수직부로부터 수직 절곡되어 상기 LED어셈블리의 상부영역을 덮는 수평부를 포함하는 액정표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 수평부는 상기 도광판 입광면 상부영역까지 연장되며, 상기 수평부와 상기 도광판 입광면 상부영역 사이로는 보호부재가 구비되는 액정표시장치.
제 7 항에 있어서,
상기 커버버툼의 타 가장자리에는 상기 하면으로부터 상향 수직 절곡된 측면과, 상기 측면으로부터 상기 하면과 대향되도록 수직 절곡되는 상면을 포함하며,
상기 액정패널은 상기 가이드패널의 수평부와 상기 상면 상부로 배면 가장자리가 지지되어, 제 2 접착부재를 통해 부착되는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 LED어셈블리 안착부가 구비되는 일 가장자리는 상기 액정표시장치의 받침단을 이루며, 받침대의 가이드홈에 끼움 삽입되어, 상기 액정표시장치는 수직하게 세워져 고정되는 액정표시장치.