KR20050113479A - 광학시트의 체결구조 및 이를 채용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 광학시트의 체결구조 및 이를 채용한 액정표시장치는 도광판 측면에 부착되는 반사시트에 광학시트의 고정을 위한 가이드 홀을 형성하여 각각의 시트를 체결함으로써 기존의 프레스(press)물과의 체결에 따른 조립불량 발생을 방지하기 위한 것으로, 하부 케이스의 바닥면에서부터 측면으로 연장되어 부착되며, 측면에 적어도 하나의 가이드 홀이 형성되어 있는 반사시트; 상기 반사시트의 내부에 위치하는 도광판; 및 상기 도광판의 상부면에 차례대로 위치하며, 상기 가이드 홀을 통해 끼워져 체결되는 돌기부를 구비한 복수개의 광학시트를 포함한다.

Description

광학시트의 체결구조 및 이를 채용한 액정표시장치{STRUCTURE OF FIXING OPTICAL SHEETS AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THEREOF}

본 발명은 액정표시장치의 체결구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학시트의 체결에 따른 조립불량을 방지할 수 있는 광학시트의 체결구조 및 이를 채용한 액정표시장치에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.

상기 디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라즈마디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다.

일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여, 상기 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치고서, 기존의 브라운관에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 브라운관에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라즈마디스플레이패널이나 전계방출디스플레이와 함께 최근에 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

이를 위해 액정표시장치는 구동회로 유닛(unit)을 포함하여 영상을 출력하는 액정표시패널, 상기 액정표시패널의 후면에 설치되어 액정표시패널의 전면에 걸쳐 빛을 방출하는 백라이트(backlight) 유닛 및 상부 케이스와 하부 케이스 등의 케이스로 이루어져 있다.

이때, 상기 액정표시패널은 어레이(array) 기판과 칼라필터(color filter) 기판 및 상기 어레이 기판과 칼라필터 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다. 또한, 구동회로 유닛은 상기 액정표시패널을 구동시키기 위한 타이밍 컨트롤러(timing controller)와 같은 각종 소자와 테입 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP)가 부착된 인쇄회로기판으로 구성된다.

한편, 백라이트 유닛은 빛을 발산하는 형광램프를 포함하는 램프 어셈블리(assembly), 상기 형광램프에서 발산된 빛을 반사시켜 주는 반사시트(reflection sheet), 빛을 안내하는 도광판(light guide plate), 상기 도광판의 상부면에 설치되어 상기 도광판으로부터 전달된 빛을 확산하고 집광하는 복수의 광학시트 등으로 구성된다.

또한, 케이스는 액정표시장치를 고정하며 보호하기 위한 상부 케이스와 하부 케이스 및 상기 반사시트, 도광판, 광학시트와 램프 어셈블리를 차례대로 수납하는 몰드프레임(mold frame)으로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 현재의 액정표시장치는 복수의 광학시트를 액정표시장치에 체결하여 고정하기 위하여 하부 케이스를 이용한 체결방식을 적용하고 있는데, 이를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1a 및 도 1b는 일반적인 액정표시장치에서, 광학시트의 체결방법 및 그 체결구조를 개략적으로 나타내는 도면으로써, 광학시트를 하부 케이스에 체결하는 방법 및 그 체결구조를 나타내고 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 빛을 확산하고 집광하는 복수의 광학시트(40)는 하부 케이스(50)의 고정 가이드(55)를 통해 액정표시장치에 체결, 고정되게 된다. 즉, 상기 복수의 광학시트(40)에는 상기 하부 케이스(50)의 고정 가이드(55)에 체결되기 위해 돌출한 돌기부(45)가 형성되어 있으며, 상기 돌기부(45) 내에 형성되어 있는 체결홈(44)을 통해 복수의 광학시트(40)를 차례대로 하부 케이스(50)의 고정 가이드(55)에 끼워 넣어 체결하게 된다.

참고로, 미설명 부호 30은 반사시트를 나타내며, 미설명 부호 35는 도광판을 나타낸다.

이때, 프레스(press)물인 하부 케이스(50)와 시트(sheet)물인 복수의 광학시트(40)와의 치수 공차(公差)가 많지 않아 상기 광학시트(40)가 틀어질 경우 시트가 패널(미도시)의 액티브영역에서 벗어나거나 다른 형합 부품(예를 들면, 몰드프레임(미도시))과 체결시 시트(40)가 올바르게 얼라인(align)되지 않아 오버랩이 발생하게 된다.

즉, 하부 케이스(50)의 고정 가이드(55)의 치수와 시트(40)의 체결홈(44)간의 치수 공차가 발생되면 시트(40) 조립 후 한쪽으로 밀리는 현상이 발생하여 몰드프레임과의 체결시 상기 시트(40)의 조립불량이 발생하게 된다.

또한, 시트(40) 조립 후 몰드프레임과의 체결시 시트(40)의 들뜸 현상이 발생되어 시트(40)와 하부 케이스(50)의 체결된 상태가 흐트러져 조립불량 발생하게 되기도 한다.

이와 같이 시트의 조립불량은 액정표시장치의 진동이나 충격, 열팽창이나 수축시 상기 시트류의 위치가 이탈되거나 유동하는 경우를 발생시키며, 또한 액정표시패널이 분리되는 경우 정전기적 인력에 의해 상기 시트류가 함께 딸려 나오는 현상이 발생하기도 한다. 따라서, 이러한 광학시트의 조립불량 및 이탈로 인해 액정표시장치의 수율 및 제품의 신뢰성이 저하라는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 도광판 측면에 부착되는 반사시트를 이용하여 상기 반사시트에 광학시트를 체결하고 조립 완료 후 하부 케이스를 이용하여 상기 광학시트를 고정함으로써 광학시트의 체결에 따른 조립불량을 방지할 수 있는 광학시트의 체결구조 및 이를 채용한 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광학시트의 체결구조는 하부 케이스의 바닥면에서부터 측면으로 연장되어 부착되며 측면에 적어도 하나의 가이드 홀이 형성되어 있는 반사시트, 상기 반사시트의 내부에 위치하는 도광판, 및 상기 도광판의 상부면에 차례대로 위치하며 상기 가이드 홀을 통해 끼워져 체결되는 돌기부를 구비한 복수개의 광학시트를 포함한다.

또한, 본 발명의 액정표시장치는 하부 케이스, 상기 하부 케이스의 바닥면에서부터 측면으로 연장되어 부착되며 측면에 적어도 하나의 가이드 홀이 형성되어 있는 반사시트, 상기 반사시트의 내부에 위치하는 도광판, 상기 도광판의 상부면에 차례대로 위치하며 상기 가이드 홀을 통해 끼워져 체결되는 돌기부를 구비한 복수개의 광학시트, 상기 광학시트 위에 설치되는 액정표시패널, 상기 반사시트, 도광판 및 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과 액정표시패널을 수용하여 고정시키는 몰드프레임 및 상기 하부 케이스 또는 몰드 프레임과 결합되는 상부 케이스를 포함한다.

이때, 상기 반사시트는 도광판의 상부 쪽으로 돌출하도록 측면이 연장되고, 그 돌출된 영역에 가이드 홀이 형성되어 상기 복수개의 광학시트의 돌기부와 체결됨으로써 광학시트를 수납, 고정할 수 있다.

또한, 상기 몰드프레임은 상기 액정표시패널과 복수개의 광학시트를 눌러서 고정하는 동시에 상기 하부 케이스와 반사시트 사이에 끼워져 하부 케이스에 체결될 수 있다.

또한, 상기 돌기부는 광학시트의 가장자리에 돌출된 형태로 적어도 하나가 형성될 수 있다.

또한, 상기 반사시트의 가이드 홀은 상기 복수개의 광학시트의 돌기부가 끼워져 체결되도록 상기 돌기부에 대응하는 형태를 가질 수 있으며, 상기 돌기부보다 넓은 형태를 가질 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광학시트의 체결구조 및 이를 채용한 액정표시장치의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다.

액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하는 비발광형 표시장치이므로 패널의 배면의 설치된 백라이트 유닛을 이용하여 화상을 디스플레이 하게 된다.

이러한 액정표시장치에 있어서 특히 백라이트 유닛의 역할과 기능은 점차 중요한 과제로 대두되고 있는데, 이는 백라이트 유닛의 구조에 따라서 액정표시장치의 크기 및 광효율 등이 달라지므로 전체적인 액정표시장치의 기계적, 광학적 특성이 많은 영향을 받기 때문이다.

한편, 이와 같은 백라이트 유닛에서 빛을 확산하고 집광하는 역할을 하는 복수의 광학시트는 액정표시장치와의 체결구조 및 방법에 따라서 액정표시장치의 수율 및 품질을 좌우하게 되다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학시트의 체결구조를 개략적으로 나타내는 예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 하부 케이스(150)의 상부면에서부터 측면으로 반사시트(130)가 부착되어 있으며, 상기 반사시트(130) 위로 차례대로 패널형태의 도광판(135) 및 복수의 광학시트(140)가 위치하고 있다.

상기 도광판(135)은 아크릴과 같은 플라스틱 계열의 투명한 물질로 패널 형태로 형성되어 램프(미도시)로부터 발생한 빛을 도광판(135) 상부에 안착되는 액정표시패널(미도시) 쪽으로 진행되도록 하는 역할을 한다.

또한, 반사시트(130)는 도광판(135)의 하부면에 위치하여 상기 도광판(135) 배면의 미세한 도트 패턴에 의해 반사되지 않은 빛을 다시 도광판(135)의 출사면 쪽으로 반사시킴으로써 액정표시패널에 입사되는 빛의 손실을 줄임과 동시에 도광판(135)의 출사면으로 투과되는 빛의 균일도를 향상시키는 역할을 한다.

한편, 확산시트와 집광시트로 구성되는 복수의 광학시트(140)는 소정영역이 하부 케이스 쪽으로 돌출하여 돌기부(160)를 포함하고 있으며, 상기 광학시트(140)의 돌기부(160)에 대응하는 반사시트(130)에는 가이드 홀(H)이 형성되어 상기 가이드 홀(H)을 통해 광학시트(140)의 돌기부(160)가 끼워지는 방식으로 체결되게 된다.

도광판(135)과 집광시트 사이에 위치하는 확산시트는 도광판(135)으로부터 입사되는 광을 분산시킴으로써 빛이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 집광시트는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖도록 형성되어 있으며, 예를 들면 두 장의 시트로 각각의 프리즘 배열이 서로 소정의 각도로 엇갈리도록 배치하여 확산시트로부터 확산된 빛을 액정표시패널에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 한다. 이에 따라서, 집광시트를 통과하는 빛은 거의 대부분 수직하게 진행하게 되어 보호시트상의 휘도 분포는 균일하게 얻어진다. 집광시트 위에 형성되는 보호시트는 집광시트의 표면을 보호하는 역할을 수행할 뿐만 아니라 광의 분포를 균일하게 하기 위하여 광을 확산시키는 역할을 수행한다.

이때, 본 실시예와 같이 복수의 광학시트(140)에 돌기부(160)를 형성하고 이에 대응하는 반사시트(130)의 소정영역에 가이드 홀(H)을 형성한 후 상기 가이드 홀(H) 내부로 복수의 광학시트(140)의 돌기부(160)를 끼워 넣는 방식으로 시트류(140)를 체결하게 되면, 기존의 하부 케이스와의 체결에 따른 조립불량 및 이에 따른 시트류의 이탈, 유동을 방지할 수 있게 된다.

즉, 광학시트(140)는 반사시트(130)에 시트와 시트로 체결되기 때문에 상대물(相對物)과의 치수 공차에 의한 조립불량의 발생 소지를 줄일 수 있게 되며, 유동되는 갭(gap)으로 인한 시트류의 조립불량을 개선할 수 있게 된다.

또한, 전술한 기존의 하부 케이스와 체결되는 구조를 시트와 시트로 체결함으로써, 즉 하부 케이스와 따로 체결하지 않아도 되어 몰드프레임과의 조립이 용이한 이점이 있다.

또한, 전술한 바와 같이 종래에는 하부 케이스의 고정 가이드에 광학시트를 체결한 상태에서 몰드프레임을 결합하게 되는데, 상기 광학시트가 얇아 고정 가이드에 제대로 체결되지 못하고 들뜬 상태로 유동 또는 이탈되는 경우가 있었으나, 본 발명과 같이 반사시트에 가이드 홀을 형성하고 그 홀을 통해 광학시트의 돌출된 돌기부를 끼워 차례대로 조립하게 되면 전술한 문제를 방지할 수 있게 된다. 즉, 상기와 같이 반사시트의 가이드 홀에 광학시트의 돌기부를 끼워 넣어 조립하게 되면 상기 반사시트의 가이드 홀에 제대로 체결되지 못한 광학시트를 쉽게 발견할 수 있게 되어 몰드프레임의 결합 전에 광학시트의 체결불량을 파악, 쉽게 고칠 수 있게 된다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광학시트의 체결구조를 액정표시장치의 단면도를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3a는 도 2에 도시된 액정표시장치에서, 광학시트의 체결구조를 IIa-IIa'선에 따라 절단한 단면을 통해 나타내는 예시도이며, 도 3b는 상기 광학시트의 체결구조를 IIb-IIb'선에 따라 절단한 단면을 통해 나타내는 예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 반사시트(130)는 하부 케이스(150)의 상부면으로부터 측면에 도광판(135)을 감싸는 형태로 부착되어 있으며, 상기 도광판(135)의 상부면에는 복수의 광학시트(140)가 상기 반사시트(130)에 체결된 상태로 위치하고 있다.

상기 복수의 광학시트(140)는 전술한 바와 같이 반사시트(130)에 형성된 가이드 홀(H)을 통해 광학시트(140)의 돌기부(160)가 끼워져 결합됨으로써 반사시트(130)에 체결, 고정되게 된다.

이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 액정표시패널은 보호시트 위에 설치되며, 백라이트 유닛과 함께 몰드프레임(170) 내에 안착되게 된다.

몰드프레임(170)은 백라이트 유닛 및 액정표시패널을 수용하여 고정시키는 역할을 수행하며, 복수의 시트(140)들을 구비하는 백라이트 유닛이 휘는 것을 방지하기 위해 액정표시패널을 포함하여 상기 시트(140)들을 눌러서 고정하게 된다.

이때, 상기 몰드프레임(170)은 반사시트(130)와 하부 케이스(150) 사이의 공간에 체결되어 반사시트(130)를 포함하여 백라이트 유닛을 고정, 결합시키며 하부 케이스와 결합된다.

한편, 도면에는 반사시트의 가이드 홀 및 이에 대응하여 체결되는 광학시트의 돌기부가 하나인 것을 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것을 아니며 광학시트의 이탈 및 유동을 효과적으로 방지하기 위해 다수개의 체결구조를 형성할 수 있다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 광학시트의 체결구조 및 이를 채용한 액정표시장치는 광학시트의 체결구조를 반사시트에 가이드 홀을 형성하여 체결함으로써 상대물과의 치수 편차로 인한 광학시트의 조립불량의 발생을 방지할 수 있으며, 이에 따라 액정표시장치의 수율이 향상되며 제품의 품질이 향상되는 효과를 제공한다.

도 1a 및 도 1b는 일반적인 액정표시장치에서, 광학시트의 체결방법 및 그 체결구조를 개략적으로 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학시트의 체결구조를 개략적으로 나타내는 예시도.

도 3a는 도 2에 도시된 액정표시장치에서, 광학시트의 체결구조를 IIa-IIa'선에 따라 절단한 단면을 통해 나타내는 예시도.

도 3b는 도 2에 도시된 액정표시장치에서, 광학시트의 체결구조를 IIb-IIb'선에 따라 절단한 단면을 통해 나타내는 예시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

130 : 반사시트 135 : 도광판

140 : 광학시트 150 : 하부 케이스

160 : 돌기부 170 : 몰드프레임

H : 가이드 홀

Claims (8)

1. 하부 케이스의 바닥면에서부터 측면으로 연장되어 부착되며, 측면에 적어도 하나의 가이드 홀이 형성되어 있는 반사시트;

   상기 반사시트의 내부에 위치하는 도광판; 및

   상기 도광판의 상부면에 차례대로 위치하며, 상기 가이드 홀을 통해 끼워져 체결되는 돌기부를 구비한 복수개의 광학시트를 포함하는 광학시트의 체결구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 반사시트는 도광판의 상부 쪽으로 돌출하도록 측면이 연장되고, 그 돌출된 영역에 가이드 홀이 형성되어 상기 복수개의 광학시트의 돌기부와 체결됨으로써 광학시트를 수납, 고정하는 것을 특징으로 하는 광학시트의 체결구조.
3. 하부 케이스;

   상기 하부 케이스의 바닥면에서부터 측면으로 연장되어 부착되며, 측면에 적어도 하나의 가이드 홀이 형성되어 있는 반사시트;

   상기 반사시트의 내부에 위치하는 도광판;

   상기 도광판의 상부면에 차례대로 위치하며, 상기 가이드 홀을 통해 끼워져 체결되는 돌기부를 구비한 복수개의 광학시트;

   상기 광학시트 위에 설치되는 액정표시패널;

   상기 반사시트, 도광판 및 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과 액정표시패널을 수용하여 고정시키는 몰드프레임; 및

   상기 하부 케이스 또는 몰드 프레임과 결합되는 상부 케이스를 포함하는 액정표시장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 반사시트는 도광판의 상부 쪽으로 돌출하도록 측면이 연장되고, 그 돌출된 영역에 가이드 홀이 형성되어 상기 복수개의 광학시트의 돌기부와 체결됨으로써 광학시트를 수납, 고정하는 것을 특징으로 하는 광학시트의 체결구조.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 몰드프레임은 상기 액정표시패널과 복수개의 광학시트를 눌러서 고정하는 동시에 상기 하부 케이스와 반사시트 사이에 끼워져 하부 케이스에 체결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 돌기부는 광학시트의 가장자리에 돌출된 형태로 적어도 하나가 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 반사시트의 가이드 홀은 상기 복수개의 광학시트의 돌기부가 끼워져 체결되도록 상기 돌기부에 대응하는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 반사시트의 가이드 홀은 상기 복수개의 광학시트의 돌기부가 끼워져 체결되도록 상기 돌기부보다 넓은 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.