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KR102046766B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR102046766B1
KR102046766B1 KR1020170148616A KR20170148616A KR102046766B1 KR 102046766 B1 KR102046766 B1 KR 102046766B1 KR 1020170148616 A KR1020170148616 A KR 1020170148616A KR 20170148616 A KR20170148616 A KR 20170148616A KR 102046766 B1 KR102046766 B1 KR 102046766B1
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KR
South Korea
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liquid crystal
inclined surface
crystal panel
vertical portion
light
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KR1020170148616A
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김지수
김재량
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엘지디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to US16/175,992 priority patent/US10698260B2/en
Priority to CN201811313591.2A priority patent/CN109765720B/zh
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Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 좁은베젤을 갖는 액정표시장치를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 액정패널과 백라이트 유닛을 가이드패널과 커버버툼만을 통해 일체로 모듈화하고, 액정패널과 글래스 확산판을 제 1 접착부재를 통해 서로 부착 및 고정되도록 하고, 글래스 확산판과 가이드패널은 제 1 접착부재에 비해 넓은 폭을 갖는 제 2 접착부재를 통해 서로 부착 및 고정되도록 함으로써, 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현할 수 있으며, 공정비용 또한 절감할 수 있다.
또한, 액정패널과 백라이트 유닛을 보다 안정절으로 일체로 모듈화할 수 있다.
특히, 가이드패널에 패턴부를 구비하거나, 챔퍼부 또는 제 1 및 제 2 경사면을 갖도록 구성함으로써, 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 또한 암부와 명부의 경계에서 파동무라가 발생하는 것 또한 방지할 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 좁은베젤을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보기술과 이동통신기술 등의 발전과 함께 정보를 시각적으로 표시해줄 수 있는 디스플레이 장치의 발전이 이루어지고 있으며, 디스플레이 장치는 크게 발광특성을 갖는 자체 발광형 디스플레이와 다른 외부의 요인으로 화상을 디스플레이할 수 있는 비발광형 디스플레이로 분류되고 있다.
비발광형 디스플레이로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, 이하 LCD라 함)를 예로 들 수 있다.
여기서, LCD는 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자이므로 별도의 광원을 요구하게 된다. 이에 따라, 배면에 광원을 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit)이 마련되어 LCD 전면을 향해 광을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 화상이 구현된다.
백라이트 유닛은 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다.
이중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다.
그리고 백라이트 유닛은 램프의 배열구조에 따라 사이드라이트형(side light type)과 직하라이트형(direct light type)으로 구분되는데, 사이드라이트형은 하나 또는 한쌍의 램프가 도광판의 일측부에 배치되는 구조를 가지거나, 두개 또는 두쌍의 램프가 도광판의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지며, 직하라이트형은 수개의 램프가 광학시트의 하부에 배치된 구조를 갖는다.
최근, 소비자의 요구에 의하여 대면적화된 액정표시장치의 연구가 활발히 진행되고 있는 상태에서, 직하라이트형이 사이드라이트형에 비해 대면적화 액정표시장치에 더욱 적합하다.
도 1은 LED를 광원으로 사용한 직하라이트형 LCD의 단면도이다.
도시한 바와 같이, LCD(1)는 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성되는 액정패널(10)과 이의 후방으로 백라이트 유닛(20)이 구비된다.
여기서, 백라이트 유닛(20)은 반사판(22)을 포함하며, 이의 상부면에 다수의 LED(28)가 나란하게 배열되고, 이들 LED(28) 상부에는 확산판(26)과 다수의 광학시트(27)가 위치한다.
이때, 서로 이웃한 2 내지 3개의 LED(28)로부터 발산된 광이 서로 중첩 및 혼합된 후 액정패널(10)에 입사되어 면광원을 제공하게 된다.
이러한 LED(28)를 포함하는 백라이트 유닛(20)과 액정패널(10)은 케이스탑(40)과 가이드패널(30) 그리고 커버버툼(50)을 통해 모듈화 되는데 즉, 액정패널(10) 및 백라이트 유닛(20)의 가장자리를 사각테 형상의 가이드패널(30)이 두른 상태로 액정패널(10)의 전면 가장자리를 두르는 케이스탑(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 가이드패널(30)을 매개로 일체화된다.
한편, 최근 이러한 LCD(1)는 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.　
또한, LCD(1)는 경량 및 박형 외에도 표시영역은 넓게 그리고 표시영역 이외의 비표시영역인 베젤(bezel)영역은 가능한 작게 형성하는 좁은베젤(narrow bezel)에 대해서도 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 경량 및 박형 그리고 좁은베젤을 갖는 LCD를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.
또한, 화상품질이 향상된 LCD를 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.
전술한 바와 같이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 LED를 포함하는 LED어셈블리와, 상기 다수의 LED 상부로 이격되어 위치하는 글래스 확산판 그리고 상기 다수의 LED의 하부로 위치하는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛과, 상기 글래스 확산판 상부로 위치하며, 제 1 폭을 갖는 제 1 접착부재를 통해 상기 글래스 확산판과 배면 가장자리 일부가 부착 및 고정되는 액정패널과, 상기 액정패널 및 상기 백라이트 유닛의 가장자리를 두르는 사각테 형상으로, 수직부와 상기 수직부의 내측으로 돌출되는 가이드바를 포함하는 가이드패널과, 상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛이 안착되는 하면을 포함하는 커버버툼을 포함하며, 상기 가이드패널 상부로 상기 글래스 확산판이 위치하며, 상기 가이드패널은 상기 글래스 확산판의 배면 가장자리 일부와 제 1 폭에 비해 넓은 제 2 폭을 갖는 제 2 접착부재를 통해 부착 및 고정되는 액정표시장치를 제공한다.
이때, 상기 가이드바는 상기 수직부의 상면으로부터 연장되는 상부면과, 상기 상부면으로부터 둔각을 이루며 상기 수직부의 하면을 향하는 하부면으로 갈수록 일정하게 기울어지는 경사면을 포함하며, 상기 경사면에는 패턴부가 구비된다.
또한, 상기 패턴부는 상기 경사면의 1/3 영역에 구비되며, 상기 1/3 영역 중 상기 액정패널에 인접한 영역에 위치하며, 상기 패턴부는 반원 형상(semicircle shape), 타원(elliptical) 형상, 다각(polygon) 형상, 홀로그램(hologram) 형상 중 적어도 하나의 패턴이 음각 또는 양각으로 이루어진다.
그리고, 상기 가이드바는 상부로 챔퍼부(chamfer part)가 구비되어, 상기 수직부의 상면으로부터 둔각을 이루며 상기 수직부의 하면을 향하는 하부면으로 갈수록 일정하게 기울어지는 경사면을 포함하며, 상기 수직부와 상기 상면이 이루는 모서리와, 상기 상면과 상기 경사면이 이루는 모서리를 곡선으로 이루어진다.
여기서, 상기 가이드바는 상기 수직부의 상면으로부터 연장되는 상기 상부면이 상기 경사면을 향해 둔각을 이루도록 일정한 각도로 기울어지며, 상기 상부면과 상기 경사면 사이로는 상기 수직부와 평행한 직각부를 포함하며, 상기 경사면은 상기 커버버툼의 상기 하면과 이루는 각도가 β < α < 90°(β 는 상기 커버버툼의 상기 하면에 대한 상기 LED의 출광영역 사이의 각도)를 만족한다.
또한, 상기 경사면은 상기 상부면으로부터 연장되는 제 1 경사면과, 상기 제 1 경사면과 상이한 각도를 이루며 상기 제 1 경사면으로부터 연장되어 상기 하부면을 이루는 제 2 경사면을 포함하며, 상기 제 2 경사면의 높이는 L = X tanβ + b (0mm < b < 3mm)(X는 상기 제 2 경사면과 상기 LED의 중심까지의 거리)를 만족한다.
이때, 상기 제 2 경사면은 상기 수직부와 평행하며, 상기 제 2 경사면은 상기 제 1 경사면으로부터 상기 수직부를 향해 절곡된다.
이때, 상기 제 2 경사면은 상기 제 1 경사면과 이루는 각도가 β < α < 90°(β 는 상기 커버버툼의 상기 하면에 대한 상기 LED의 출광영역 사이의 각도)를 만족한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 액정패널과 백라이트 유닛을 가이드패널과 커버버툼만을 통해 일체로 모듈화하고, 액정패널과 글래스 확산판을 제 1 접착부재를 통해 서로 부착 및 고정되도록 하고, 글래스 확산판과 가이드패널은 제 1 접착부재에 비해 넓은 폭을 갖는 제 2 접착부재를 통해 서로 부착 및 고정되도록 함으로써, 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현할 수 있는 효과가 있으며, 공정비용 또한 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 액정패널과 백라이트 유닛을 보다 안정절으로 일체로 모듈화할 수 있는 효과가 있다.
특히, 가이드패널에 패턴부를 구비하거나, 챔퍼부 또는 제 1 및 제 2 경사면을 갖도록 구성함으로써, 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 또한 암부와 명부의 경계에서 파동무라가 발생하는 것 또한 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 LED를 광원으로 사용한 직하라이트형 LCD의 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LCD를 개략적으로 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모듈화된 LCD를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4a는 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생된 모습의 사진.
도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LCD의 테두리 얼룩이 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진.
도 5a ~ 5d는 가이드바의 패턴부를 개략적으로 확대 도시한 단면도.
도 6a은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모듈화된 LCD를 개략적으로 도시한 단면도.
도 6b는 액정패널의 테두리영역에 암부가 발생되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도.
도 6c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모듈화된 LCD의 액정패널의 테두리영역에서 암부가 발생되지 않는 모습을 개략적으로 도시한 단면도.
도 7a는 액정패널의 테두리영역에 암부가 발생된 모습을 나타낸 사진.
도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LCD의 테두리영역에서 암부가 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진.
도 8은 본 발명이 제 2 실시예에 따른 LCD의 가이드패널의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도.
도 9a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모듈화된 LCD를 개략적으로 도시한 단면도.
도 9b는 가이드패널의 가이드바에 의해 파동무라 현상이 발생하는 모습을 나타낸 사진.
도 9c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모듈화된 LCD의 액정패널의 테두리영역에서 파동무라 현상이 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진.
도 10a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 또 다른 가이드패널의 모습을 개략적으로 도시한 단면도.
도 10b는 액정패널의 테두리영역에 암부가 발생된 모습을 나타낸 사진.
도 10c는 도 10a의 가이드패널을 포함하는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LCD의 테두리영역에서 암부가 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LCD를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LCD(100)는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하기 위한 가이드패널(200)과 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, 이들의 외곽을 사각테 형상의 가이드패널(200)이 두른 상태로 백라이트 유닛(120)의 전방으로 액정패널(110)이 위치하며, 백라이트 유닛(120)의 배면으로는 커버버툼(150)이 위치하여, 전후방에서 결합되어 일체화된다.
이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
먼저 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층(미도시)을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(112, 114)을 포함한다.
이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 명확하게 나타내지는 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 일례로 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.
아울러 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만 액정패널(110)의 두 기판(112, 114)과 액정층(미도시)의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 상, 하부 배향막(미도시)이 개재되고, 그 사이로 충진되는 액정층(미도시)의 누설을 방지하기 위해 양 기판(112, 114)의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern)이 형성된다.
이때, 제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 각각 상, 하부 편광판(119b, 119a, 도 3 참조)이 부착된다.
그리고 액정패널(110)의 일측에는 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board)과 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(117) 연결되는데, 이때 연결부재(116)는 액정패널(110)의 측면에 부착되어 연결된다.
이러한 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에는 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 액정패널(110)의 배면에 위치하는 LED어셈블리(128)와, 반사판(125), LED어셈블리(128)의 상부로 LED어셈블리(128)와 가이드서포트(127)를 통해 일정간격 이격되어 위치하는 글래스 확산판(300)을 포함한다.
LED어셈블리(128)는 백라이트 유닛(120)의 광원으로서, 커버버툼(150)의 하면(151)의 내측으로 안착되는 판(plate) 형상의 PCB(128b)와 PCB(128b) 상에 일정간격 이격되어 실장되는 다수의 LED(128a)를 포함한다.
이때, 다수의 LED(128a)는 발광효율 및 휘도 향상을 위하여, 발광효율 및 휘도가 우수한 청색 LED칩을 포함하는 청색 LED(128a)를 사용하고, 형광체로서 '세륨이 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG:Ce)', 즉 옐로우 형광체로 이루어진 청색 LED(128a)가 이용되고 있다.
이러한, LED(128a)로부터 방출된 청색광은 형광체를 투과하여 형광체에 의해 방출된 옐로우광과 혼합됨으로써, 글래스 확산판(300)을 향해 백색광을 발광하게 된다.
그리고, 반사판(125)은 다수의 LED(128a)가 통과할 수 있는 복수개의 관통홀(125a)이 구성되어 다수의 LED(128a)를 제외한 PCB(128b)와 커버버툼(150)의 하면(151) 전체를 덮어 가려, 다수의 LED(128a)의 배면으로 향하는 광을 글래스 확산판(300) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 휘도를 향상시킨다.
반사판(125)의 관통홀(125a)을 통해 노출된 다수의 LED(128a) 상부에는 다수의 LED(128a)의 상부로 휘도의 균일도를 위한 글래스 확산판(300)이 위치한다.
여기서, 글래스 확산판(300)은 가이드서포트(127)를 통해 지지되어 처짐이 방지된다.
이때, 글래스 확산판(300)은 투명한 유리재질로 이루어지는 베이스기판(301)의 하측으로 확산층(310)이 위치하며, 상측으로는 제 1 집광층(320)이 위치하는 복학광학시트이다.
확산층(310)은 비드(bead) 또는 파이버(fiber) 등의 광확산성분을 포함하는데, 광확산성분은 광을 분산시킴으로써 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하게 된다.
이를 통해, 확산층(310)은 입사된 광을 굴절 및 산란시킴으로써 광을 확산시키게 된다.
이때, 비드 또는 파이버 등의 광확산성분은 바인더 수지에 포함하여 구성하는데, 여기서 바인더 수지로는, 투명성이 높아 광투과율이 우수하고 점도 조절이 용이한 것으로, 일예로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 아크릴수지(polymethly methacrylate : PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefine), 셀룰로스 아세테이트(celluloseacetate), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 확산층(310)은 도면상으로 도시하지는 않았지만 비드 또는 파이버 등의 광확산성분 외에 미세패턴을 구비하여 광의 산란각을 조절하여, 광을 확산시키는 동시에 균일한 광으로 가공시킬 수도 있다.
미세패턴은 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 홀로그램 패턴(hologram pattern)을 사용하여 간섭패턴에 의해 입사된 광을 이와 비대칭적인 방향으로 굴절시킴으로써 집광된 광이 좀더 경사진 각도로 확산되도록 할 수 있다.
이로써, 확산층(310)을 통해 광을 분산시켜 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 제 1 집광층(320)은 베이스기판(301) 상부로 도면상으로 정의한 제 1 방향(X)의 글래스 확산판(300)의 길이방향을 가로지르는 방향을 따라 인접 배열됨으로써 횡단면으로 산과 골이 반복되는 띠 형상의 다수개의 프리즘산(321)이 돌출 배열된다.
이러한 제 1 집광층(320)은 글래스 확산판(300)을 통과하는 광을 집광하게 된다.
따라서, LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)로부터 발광된 광은 글래스 확산판(300)을 통과하는 과정에서 균일한 고품위의 광으로 가공된 후 액정패널(110)로 입사되고, 이를 이용하여 액정패널(110)은 고휘도 화상을 외부로 표시하게 된다.
이때, 글래스 확산판(300)의 제 1 집광층(320) 상부로는 도면상으로 정의한 제 2 방향(Y)을 따라 글래스 확산판(300)의 길이방향에 수직한 방향을 가로지르는 방향으로 돌출 배열되어, 제 1 집광층(320)에 위치하는 프리즘산(321)과 서로 수직하게 엇갈리도록 배열되는 프리즘산(미도시)을 포함하는 제 2 집광층(미도시)이 더욱 위치할 수 있다.
또는 반사편광필름(미도시)이 더욱 구비될 수 있는데, 반사편광필름(미도시)을 통해 광을 재생시킴으로써, 광의 휘도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이때, 액정패널(110)은 이러한 글래스 확산판(300) 상부로 점착성을 갖는 제 1 접착부재(180a, 도 3참조)를 통해 배면 가장자리가 부착 및 고정된다.
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 가이드패널(200)과 커버버툼(150)을 통해 일체로 모듈화된다.
여기서 가이드패널(200)은 사각테 형상으로, 글래스 확산판(300)의 배면 가장자리를 지지하며, LED어셈블리(128)와 글래스 확산판(300) 사이의 광학갭(optical gap) 또는 에어갭(air gap)을 유지하게 된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 직하라이트형 백라이트 유닛(120)은 LED어셈블리(128)와 글래스 확산판(300) 사이에 일정간격을 갖는 광학갭 또는 에어갭(이하, 광학갭이라 함)을 갖도록 형성되어야 하는데, 광학갭은 LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)로부터 출사되는 광의 색섞임 공간으로, 다수의 LED(128a)로부터 출사된 광이 균일하게 색섞임되어 글래스 확산판(300)으로 입사되도록 하거나, 또는 다수의 LED(128a)로부터 발생된 고온의 열에 의해 글래스 확산판(300)의 열팽창이 발생하는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.
이러한 광학갭을 구현하기 위하여 가이드패널(200)은 LED어셈블리(128)와 글래스 확산판(300) 사이의 간격을 유지하기 위한 수직부(210)를 포함하며, 수직부(210)의 내측으로부터 일정 기울기를 갖도록 돌출되어 LED(128a)로부터 제공되는 광의 경로를 변경하는 가이드바(220)를 포함한다.
글래스 확산판(300)은 가이드바(220) 상에 점착성을 갖는 제 2 접착부재(180b, 도 3참조)를 통해 부착 및 고정되어, LED어셈블리(128)와 글래스 확산판(300) 사이의 광학갭을 유지하게 된다.
이때, 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)을 서로 부착 및 고정시키는 제 2 접착부재(180b, 도 3참조)는 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 서로 부착 및 고정시키는 제 1 접착부재(180a, 도 3참조)에 비해 넓은 폭(d2, 도 3참조)을 갖도록 하여, 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)을 보다 안정적으로 부착 및 고정되도록 한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 LCD(100)는 네로우베젤을 구현하고자, 케이스탑(도 1의 40)을 제거하고 가이드패널(200)과 커버버툼(150)만을 통해 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화함에 따라, 가이드패널(200)이 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 보다 안정적으로 지지할 수 있도록 금속 재질로 이루어지도록 한다.
즉, 가이드패널(200)은 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 안정적으로 지지하기 위해서는 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)의 무게를 견딜 수 있는 소정의 강도가 요구되기 때문에, 가이드패널(200)은 금속 물질로 형성될 수 있으며, 일예로 알루미늄을 압출하는 방식으로 형성될 수 있다.
이러한 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)이 안정적으로 부착 및 고정되는 가이드패널(200)은 LED어셈블리(128), 반사판(125) 등을 수납하여 백라이트 유닛(120)의 배면을 덮는 커버버툼(150)과 조립 및 체결됨으로써, 본 발명의 실시예에 따른 LCD(100)는 일체로 모듈화된다.
여기서, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 LCD(100)의 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 판(plate) 형상의 하면(151)과, 하면(151)의 가장자리가 수직 절곡된 측면(153)으로 이루어진다.
이때, 가이드패널(200)은 서포트메인 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 LCD(100)는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 가이드패널(200)과 커버버툼(150)만을 통해 일체로 모듈화함에 따라, 금속재질로 이루어지는 케이스탑(=탑커버, 상부커버)(도 1의 40)의 삭제를 통해 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현할 수 있으며, 공정비용 또한 절감할 수 있다.
또한, 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)이 제 1 접착부재(180a, 도 3참조)를 통해 서로 부착 및 고정되며, 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)도 제 2 접착부재(180b, 도 3참조)를 통해 서로 부착 및 고정되도록 함으로써, 이를 통해서도 네로우베젤을 구현할 수 있으며, 경량 및 박형을 구현할 수 있다.
즉, 가이드패널(200)을 통해 액정패널(110)을 고정하거나 글래스 확산판(300)을 모두 고정하는 경우, 가이드패널(200)에는 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 각각 부착 및 고정하기 위한 별도의 구조를 필요로 하게 되나, 본 발명의 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)이 글래스 확산판(300)만을 부착 및 고정하기 위한 구조만을 필요로 함에 따라, 가이드패널(200)의 구조를 단순화할 수 있고, 이를 통해 네로우베젤을 구현할 수 있는 것이다. 또한, 가이드패널(200)의 경량 및 박형을 구현할 수 있게 된다.
특히, 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 서로 부착 및 고정시키는 제 1 접착부재(180a, 도 3참조)의 폭(d1, 도 3참조)에 비해 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)을 서로 부착 및 고정시키는 제 2 접착부재(180b, 도 3참조)의 폭(d2, 도 3참조)을 더욱 넓게 형성함으로써, 제 1 접착부재(180a, 도 3참조)의 폭(d1, 도 3참조)에 해당하는 네로우베젤을 구현하면서도 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 보다 안정적으로 일체로 모듈화할 수 있다.
여기서, 제 1 및 제 2 접착부재(180a, 180b, 도 3참조)는 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.
- 제 1 실시예 -
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모듈화된 LCD를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4a는 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생된 모습의 사진이며, 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LCD의 테두리 얼룩이 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진이다.
또한, 도 5a ~ 5d는 가이드바의 패턴부를 개략적으로 확대 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 판(plate) 형상의 PCB(128b)와 PCB(128b) 상에 다수의 LED(128a)가 실장된 LED어셈블리(128)와, LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)만을 관통홀(125a)을 통해 노출하는 반사판(125)과 그리고 LED 어셈블리(128) 상에 글래스 확산판(300)이 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 각 외면으로는 특정 광만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.
여기서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정패널(110)은 제 1 기판(112)과 제 2 기판(114)이 서로 동일한 형태로 구성되어, 제 1 기판(112)과 제 2 기판(114)의 일단이 서로 일치하게 되며, 제 1 기판(112) 상에 구비된 다수의 배선(미도시)의 끝단에 구비되는 패드(미도시)는 측면이 제 1 기판(112)과 제 2 기판(114) 사이의 측면으로 노출되게 된다.
이러한 액정패널(110)의 일측에는 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117) 연결되는데, 이때 연결부재(116)는 액정패널(110)의 측면에 부착되어 연결된다.
이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)과 액정패널(110)은 커버버툼(150)과 가이드패널(200)을 통해 일체로 모듈화된다.
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 커버버툼(150)의 하면(151) 상으로 LED어셈블리(128)가 안착되며, 관통홀(125a)을 통해 LED어셈블리(128)의 상부로 LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)만을 노출하도록 반사판(125)이 위치한다.
그리고, LED어셈블리(128)의 상부로는 글래스 확산판(300)이 일정간격 이격하여 위치하는데, 이때 글래스 확산판(300)은 가이드서포트(127)를 통해 지지된다.
이러한 LED어셈블리(128)와 반사판(125)을 포함하는 백라이트 유닛(도 2의 120)은 가이드패널(200)에 의해 가장자리가 둘러지는데, 가이드패널(200)은 일정두께를 갖는 상면(211)을 포함하는 수직부(210)와, 수직부(210)의 내측으로부터 돌출되는 가이드바(220)를 포함한다.
가이드바(220)는 수직부(210)의 상면(211)으로부터 연장되는 상부면(221)과, 상부면(221)으로부터 둔각을 이루며 수직부(210)의 하면(213)을 향하는 하부면(223)으로 갈수록 일정하게 기울어지는 경사면(225)을 포함한다.
여기서, 가이드바(220)의 상부면(221)으로부터 연장되는 경사면(225)은 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)가 아래의 (수학식 1)과 같은 조건으로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
(수학식 1)
β < α < 90°
이 때, β는 커버버툼(150)의 하면(151)으로부터 LED(128a)로부터 발광되는 광의 출광영역(=지향각) 사이의 각도로, 커버버툼(150)의 하면(151)으로부터 LED(128a)로부터 발광된 광이 실질적으로 미치지 않는 암부 영역을 의미한다. 따라서, (수학식 1)과 같이 가이드바(220)의 경사면(225)이 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)는 커버버툼(150)의 하면(151)에 대한 LED(128a)의 출광영역 사이의 각도(β) 보다 커야 하며, 90° 보다는 작아야 한다.
즉, 경사면(225)이 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)가 커버버툼(150)의 하면(151)에 대한 LED(128a)의 출광영역 사이의 각도(β) 보다 큰 경우에만 경사면(225)은 LED(128a)로부터 제공되는 광을 가이드할 수 있으므로, 경사면(225)은 위의 (수학식 1)의 조건을 만족하는 각도로 경사지도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 경사면(225)이 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)가 90°를 초과하게 되면, LED(128a)로부터 발광된 광은 액정패널(110)을 향하는 것이 아니라 반사판(125) 방향을 향해 반사될 수 있으므로, 경사면(225)은 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)는 상한값이 존재한다.
이러한 가이드패널(200)은 수직부(210)와 경사면(225) 사이로 커버버툼(150)의 측면(153)이 개재되어, 가이드패널(200)의 수직부(210) 내측면과 커버버툼(150)의 측면(153) 외측면이 서로 밀착되어, 가이드패널(200)과 커버버툼(150)은 서로 조립 및 체결되게 된다.
여기서 글래스 확산판(300)은 가이드패널(200)의 수직부(210)와 상면(211)과 가이드바(220)의 상부면(221)에 의해 배면 가장자리 일부가 지지되어, 가이드패널(200) 상부로 위치하게 된다.
이때, 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)의 수직부(210)의 상면(211)과 가이드바(220)의 상부면(221) 사이로는 제 2 접착부재(180b)가 개재되어, 글래스 확산판(300)은 가이드패널(200)에 부착 및 고정되게 된다.
여기서, 글래스 확산판(300)은 배면 가장자리가 가이드패널(200)의 상면(211)과 상부면(221) 상에 안착 및 지지됨에 따라, 글래스 확산판(300)과 LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)는 가이드패널(200)과 가이드서포트(127)를 통해 일정간격 이격되어 위치하게 되어, 광학갭을 유지하게 된다.
그리고, 글래스 확산판(300) 상부로 액정패널(110)이 배면 가장자리 일부가 지지되어 위치하게 되는데, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110) 사이로는 제 1 접착부재(180a)가 개재되어, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110)은 서로 부착 및 고정되게 된다.
따라서, 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 포함하는 백라이트 유닛(도 2의 120)은 가이드패널(200)과 커버버툼(150) 그리고 제 1 및 제 2 접착부재(180a, 180b)를 통해 일체로 모듈화된다.
즉, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110)은 가이드패널(200)과 부착 및 고정되며, LED어셈블리(128)와 반사판(125)은 커버버툼(150) 상에 안착된 상태로 커버버툼(150)이 가이드패널(200)과 조립 및 체결됨으로써, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(도 2의 120)은 일체로 모듈화되는 것이다.
이때, 제 2 접착부재(180b)의 폭(d2)은 글래스 확산판(300)과 액정패널(110)을 부착 및 고정하는 제 1 접착부재(180a)에 비해 폭(d1)이 넓어, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110)을 보다 안정적으로 가이드패널(200)과 부착 및 고정되도록 할 수 있다.
여기서, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110)을 서로 부착 및 고정하기 위한 제 1 접착부재(180a)의 폭(d1)이 본 발명의 실시예에 따른 LCD(100)의 베젤영역을 이루게 되는데, 따라서 제 1 접착부재(180a)의 폭(d1)은 좁을수록 보다 네로우베젤을 구현할 수 있게 된다.
그러나, 제 1 접착부재(180a)의 폭(d1)이 너무 좁을 경우에는 글래스 확산판(300)과 액정패널(110) 사이의 부착 및 고정력이 약해지게 되나, 본 발명의 실시예에 따른 LCD(100)는 제 1 접착부재(180a)를 통해 액정패널(110)을 구속하고 있는 글래스 확산판(300)이 가이드패널(200)과 제 1 접착부재(180a)에 비해 넓은 폭(d2)을 갖는 제 2 접착부재(180b)를 통해 서로 부착 및 고정되도록 함으로써, 제 1 접착부재(180a)의 폭(d1)이 좁더라도 글래스 확산판(300)과 액정패널(110) 또한 서로 안정적으로 부착 및 고정되도록 할 수 있다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LCD(100)는 보다 네로우베젤을 구현할 수 있으면서도, 보다 안정적으로 일체로 모듈화되는 것이다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 가이드바(220)의 경사면(225)에 패턴부(227)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이는 가이드패널(200)의 경사면(225)을 통해 LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)로부터 발광된 광의 경로를 변경하여 액정패널(110)의 가장자리 영역으로 고르게 광을 공급하는 과정에서, 가이드패널(200)의 경사면(225)의 A 영역에 의해 반사되는 광은 다수의 LED(128a)로부터 직접 액정패널(110)로 공급되는 광과 섞이게 되어, 액정패널(110)의 테두리영역으로 광이 집중되는 현상이 발생하게 된다.
여기서, 경사면(225)의 A영역은 경사면(225)을 동일한 폭의 3영역으로 나뉜 뒤, 3 영역 중 액정패널(110)에 가장 근접한 영역으로, 이와 같이 경사면(225)의 A영역으로 입사되어 반사되는 광에 의해 도 4a에 도시한 바와 같이 액정패널(110)의 테두리영역을 따라 빛샘이 발생하게 되어, 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 다른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 경사면(225)의 A영역에 패턴부(227)를 구비하여, 경사면(225)의 A영역으로 입사되는 광이 산란 및 확산되도록 하는 것이다.
이를 통해, 경사(225)면의 A영역으로 입사되는 광이 다수의 LED(128a)로부터 직접 액정패널(110)로 공급되는 광과 섞이지 않도록 할 수 있어, 도 4b에 도시한 바와 같이 액정패널(110)의 테두리영역으로 광이 집중되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 도 5a에 도시한 바와 같이 패턴부(227)는 반원 형상(semicircle shape)으로 오목하게 음각 형상으로 이루어질 수 있으며, 도 5b에 도시한 바와 같이 반원 형상으로 볼록하게 양각 형상으로 이루어질 수 있으며, 도시하지는 않았지만 타원(elliptical) 형상, 다각(polygon) 형상 등 다양하게 구성할 수 있다.
또한, 홀로그램(hologram) 형상을 사용하여 간섭패턴에 의해 입사된 광을 이와 비대칭적인 방향으로 굴절시킴으로써 집광된 광이 좀더 경사진 각도로 확산되도록 할 수도 있다.
또한 도 5c에 도시한 바와 같이 패턴부(227)는 오목하게 음각 형상으로 이루어지는 패턴의 형상 및 크기가 균일하지 않도록 형성될 수도 있으며, 또는 도 5d에 도시한 바와 같이 볼록하게 양각 형상으로 이루어지는 패턴의 형상 및 크기가 균일하지 않도록 형성될 수도 있다.
이와 같이, 패턴부(227)의 패턴의 형상이 균일하지 않을 경우에는 광의 산란 및 확산 효과를 보다 극대화시킬 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만 경사면(225) 전체에 패턴부(227)를 형성할 수 있는데, 이때 패턴부(227)는 경사면(225)의 액정패널(110)에 인접할수록 단위면적당 조밀하게 형성되어, 경사면(225)으로 입사되는 광 중 액정패널(110)에 인접할수록 많은 양의 광이 산란 및 확산되도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 경사면(225)에 패턴부(227)를 구비함으로써, 액정패널(110)의 테두리영역으로 광이 집중되는 현상이 발생하는 것을 방지하여, 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
- 제 2 실시예 -
도 6a은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모듈화된 LCD를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6b는 액정패널의 테두리영역에 암부가 발생되는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모듈화된 LCD의 액정패널의 테두리영역에서 암부가 발생되지 않는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
그리고 도 7a는 액정패널의 테두리영역에 암부가 발생된 모습을 나타낸 사진이며, 도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LCD의 테두리영역에서 암부가 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진이다.
또한 도 8은 본 발명이 제 2 실시예에 따른 LCD의 가이드패널의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
한편, 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 앞서 전술한 제 1 실시예의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 제 2 실시예에서 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다.　
도시한 바와 같이, 판(plate) 형상의 PCB(128b)와 PCB(128b) 상에 다수의 LED(128a)가 실장된 LED어셈블리(128)와, LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)만을 관통홀(125a)을 통해 노출하는 반사판(125)과 그리고 LED 어셈블리(128) 상에 글래스 확산판(300)이 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 각 외면으로는 특정 광만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.
그리고, 액정패널(110)의 일측에는 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117) 연결되는데, 이때 연결부재(116)는 액정패널(110)의 측면에 부착되어 연결된다.
이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)과 액정패널(110)은 커버버툼(150)과 가이드패널(200)을 통해 일체로 모듈화된다.
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 커버버툼(150)의 하면(151) 상으로 LED어셈블리(128)가 안착되며, 관통홀(125a)을 통해 LED어셈블리(128)의 상부로 LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)만을 노출하도록 반사판(125)이 위치한다.
그리고, LED어셈블리(128)의 상부로는 글래스 확산판(300)이 일정간격 이격하여 위치하는데, 이때 글래스 확산판(300)은 가이드서포트(127)를 통해 지지된다.
이러한 LED어셈블리(128)와 반사판(125)을 포함하는 백라이트 유닛(도 2의 120)은 가이드패널(200)에 의해 가장자리가 둘러지는데, 가이드패널(200)은 일정두께를 갖는 상면(211)을 포함하는 수직부(210)와, 수직부(210)의 내측으로부터 돌출되는 가이드바(220)를 포함한다.
가이드바는 수직부의 상면(211)으로부터 둔각을 이루며 수직부(210)의 하면(210b)을 향하는 하부면(223)으로 갈수록 일정하게 기울어지는 경사면(225)을 포함한다.
여기서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 가이드바(220)의 상부로 챔퍼부(chamfer part : 230)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 챔퍼부(230)는 가이드패널(200)의 수직부(210)의 상면(211)으로부터 연장되는 상부면(도 3의 221)과 경사면(225)이 이루는 모서리 일부가 떨어져 나간 형상으로, 챔퍼부(230)를 통해 가이드패널(200)은 수직부(210)의 상면(211)으로부터 가이드바(220)의 경사면(225)이 바로 돌출되어 형성된다.
이때, 가이드패널(200)의 수직부(210)와 상면(211)이 이루는 모서리와, 상면(211)과 경사면(225)이 이루는 모서리는 모두 곡선을 이루도록 한다.
이러한 가이드패널(200)은 수직부(210)와 경사면(225) 사이로 커버버툼(150)의 측면(153)이 개재되어, 가이드패널(200)의 수직부(210) 내측면과 커버버툼(150)의 측면(153) 외측면이 서로 밀착되어, 가이드패널(200)과 커버버툼(150)은 서로 조립 및 체결되게 된다.
여기서 글래스 확산판(300)은 가이드패널(200)의 수직부(210)와 상면(211)과 가이드바(220)의 경사면(225)에 의해 배면 가장자리 일부가 지지되어, 가이드패널(200) 상부로 위치하는데, 이때, 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)의 수직부(210)의 상면(211)과 가이드바(220)의 경사면(225) 사이로는 제 2 접착부재(180b)가 개재되어, 글래스 확산판(300)은 가이드패널(200)에 부착 및 고정되게 된다.
여기서, 글래스 확산판(300)은 배면 가장자리가 가이드패널(200)의 상면(211)과 경사면(225) 상에 안착 및 지지됨에 따라, 글래스 확산판(300)과 LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)는 가이드패널(200)과 가이드서포트(127)를 통해 일정간격 이격되어 위치하게 되어, 광학갭을 유지하게 된다.
그리고, 글래스 확산판(300) 상부로 액정패널(110)이 배면 가장자리 일부가 지지되어 위치하게 되는데, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110) 사이로는 제 1 접착부재(180a)가 개재되어, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110)은 서로 부착 및 고정되게 된다.
따라서, 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 포함하는 백라이트 유닛(도 2의 120)은 가이드패널(200)과 커버버툼(150) 그리고 제 1 및 제 2 접착부재(180a, 180b)를 통해 일체로 모듈화된다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 가이드바(220)의 상부로 챔퍼부(230)를 구비함으로써, 이를 통해, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LCD(100)는 액정패널(110)의 테두리영역으로 암부가 발생하는 것을 최소화할 수 있게 된다.
즉, 도 6b를 참조하면 가이드패널(200)의 상면(211)과 상부면(221)에 의해 가이드패널(220) 상부로 글래스 확산판(300)을 부착 및 고정시키는 제 2 접착패드(180b)로는 광이 도달하지 않게 되는 영역(N)이 발생하게 되는데, 이와 같이 제 2 접착패드(180b)로 광이 도달하지 않는 영역(N)은 그대로 액정패널(110)로 연결되어, 액정패널(110)의 테두리영역을 따라서 광이 도달하지 못하는 암부가 발생하게 되는 것이다.
따라서, 첨부한 도 7a와 같이 액정패널(110)의 가장자리를 따라서 암부가 발생하게 된다.
이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 가이드바(220)의 상부로 챔퍼부(230)를 구비함으로써, 도 6c에 도시한 바와 같이 제 2 접착패드(180b)로 광이 도달하지 않게 되는 영역이 발생하는 것을 방지하는 것이다.
이를 통해, 도 7b에 나타낸 바와 같이 액정패널(110)의 테두리영역을 따라서 암부가 발생하는 것을 방지하게 된다.
특히, 가이드패널(200)의 수직부(210)와 상면(211)이 이루는 모서리와, 상면(211)과 경사면(225)이 이루는 모서리는 모두 곡선을 이루도록 함으로써, 광이 보다 제 2 접착패드(180b)로 손쉽게 도달되도록 할 수 있어, 보다 액정패널(110)의 테두리영역을 따라서 암부가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 도 8에 도시한 바와 같이 가이드패널(200)은 상면(211)으로부터 연장되는 상부면(221)이 경사면(225)을 향해 둔각을 이루도록 일정한 각도로 기울어져 이루어질 수도 있으며, 상부면(221)과 경사면(225) 사이로는 수직부(210)와 평행한 직각부(231)를 더욱 포함할 수 있다.
가이드패널(200)의 상부면(221)을 기울어져 형성함에 따라, 이를 통해서도 제 2 접착패드(180b)로 광이 도달하지 않게 되는 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이때, 가이드패널(200)의 수직부(210)와 상면(211)이 이루는 모서리와, 상부면(221)과 경사면(225)이 이루는 모서리도 모두 곡선을 이루도록 할 수 있으며, 이때, 직각부(231)는 생략 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 가이드바(220)의 상부로 챔퍼부(230)를 구비하고, 가이드패널(200)의 수직부(210)와 상면(211)이 이루는 모서리와, 상면(211)과 경사면(225)이 이루는 모서리는 모두 곡선을 이루도록 함으로써, 액정패널(110)의 테두리영역을 따라서 암부가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 암부에 의해 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 액정패널(110)의 테두리영역의 암부는 제 1 실시예에서 액정패널(110)의 테두리영역을 따라 발생하는 빛샘 보다 외측으로 위치함에 따라, 가이드패널(200)의 경사면(225)에 의해 액정패널(110)의 테두리영역을 따라 빛샘이 발생하게 되면, 제 2 접착패드(180b)로 광이 도달하지 않음으로써 발생하는 액정패널(110)의 테두리영역의 암부와 가이드패널(200)의 경사면(225)에 의한 빛샘의 명암차에 의해 시인성이 커지게 되어, 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상은 더욱 커지게 된다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예와 제 2 실시예를 모두 적용하여 LCD(100)를 형성하게 되면, 액정패널(110)의 테두리영역으로 광이 집중되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으면서, 액정패널(110)의 테두리영역으로 암부가 발생하는 것 또한 방지할 수 있어, 테두리 얼룩에 의한 광 불균일 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
- 제 3 실시예 -
도 9a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모듈화된 LCD를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 9b는 가이드패널의 가이드바에 의해 파동무라 현상이 발생하는 모습을 나타낸 사진이며, 도 9c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모듈화된 LCD의 액정패널의 테두리영역에서 파동무라 현상이 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진이다.
그리고 도 10a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 또 다른 가이드패널의 모습을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 10b는 액정패널의 테두리영역에 암부가 발생된 모습을 나타낸 사진이다.
그리고 도 10c는 도 10a의 가이드패널을 포함하는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LCD의 테두리영역에서 암부가 발생되지 않는 모습을 나타낸 사진이다.
한편, 중복된 설명을 피하기 위해 앞서의 앞서 전술한 제 1 및 제 2 실시예의 설명과 동일한 역할을 하는 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하며, 제 3 실시예에서 전술하고자 하는 특징적인 내용만을 살펴보도록 하겠다.　
도시한 바와 같이, 판(plate) 형상의 PCB(128b)와 PCB(128b) 상에 다수의 LED(128a)가 실장된 LED어셈블리(128)와, LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)만을 관통홀(125a)을 통해 노출하는 반사판(125)과 그리고 LED 어셈블리(128) 상에 글래스 확산판(300)이 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 각 외면으로는 특정 광만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.
그리고, 액정패널(100)의 일측에는 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117) 연결되는데, 이때 연결부재(116)는 액정패널(110)의 측면에 부착되어 연결된다.
이러한 백라이트 유닛(도 2의 120)과 액정패널(110)은 커버버툼(150)과 가이드패널(200)을 통해 일체로 모듈화된다.
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 커버버툼(150)의 하면(151) 상으로 LED어셈블리(128)가 안착되며, 관통홀(125a)을 통해 LED어셈블리(128)의 상부로 LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)만을 노출하도록 반사판(125)이 위치한다.
그리고, LED어셈블리(128)의 상부로는 글래스 확산판(300)이 일정간격 이격하여 위치하는데, 이때 글래스 확산판(300)은 가이드서포트(127)를 통해 지지된다.
이러한 LED어셈블리(128)와 반사판(125)을 포함하는 백라이트 유닛(도 2의 120)은 가이드패널(200)에 의해 가장자리가 둘러지는데, 가이드패널(200)은 일정두께를 갖는 상면(211)을 포함하는 수직부(210)와, 수직부(210)의 내측으로부터 돌출되는 가이드바(220)를 포함한다.
가이드바(220)는 수직부(210)의 상면(211)으로부터 연장되는 상부면(221)과, 상부면(221)으로부터 둔각을 이루며 수직부(210)의 하면(210b)을 향하는 하부면(223)으로 갈수록 일정하게 기울어지는 경사면(225)을 포함한다.
이러한 가이드패널(200)은 수직부(210)와 경사면(225) 사이로 커버버툼(150)의 측면(153)이 개재되어, 가이드패널(200)의 수직부(210) 내측면과 커버버툼(150)의 측면(153) 외측면이 서로 밀착되어, 가이드패널(200)과 커버버툼(150)은 서로 조립 및 체결되게 된다.
여기서 글래스 확산판(300)은 가이드패널(200)의 수직부(210)와 상면(211)과 가이드바(220)의 상부면(221)에 의해 배면 가장자리 일부가 지지되어, 가이드패널(200) 상부로 위치하는데, 이때, 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)의 수직부(210)의 상면(211)과 가이드바(220)의 상부면(221) 사이로는 제 2 접착부재(180b)가 개재되어, 글래스 확산판(300)은 가이드패널(200)에 부착 및 고정되게 된다.
여기서, 글래스 확산판(300)은 배면 가장자리가 가이드패널(200)의 상면(211)과 상부면(221) 상에 안착 및 지지됨에 따라, 글래스 확산판(300)과 LED어셈블리(128)의 다수의 LED(128a)는 가이드패널(200)과 가이드서포트(127)를 통해 일정간격 이격되어 위치하게 되어, 광학갭을 유지하게 된다.
그리고, 글래스 확산판(300) 상부로 액정패널(110)이 배면 가장자리 일부가 지지되어 위치하게 되는데, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110) 사이로는 제 1 접착부재(180a)가 개재되어, 글래스 확산판(300)과 액정패널(110)은 서로 부착 및 고정되게 된다.
따라서, 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 포함하는 백라이트 유닛(도 2의 120)은 가이드패널(200)과 커버버툼(150) 그리고 제 1 및 제 2 접착부재(180a, 180b)를 통해 일체로 모듈화된다.
한편, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 경사면(225)을 제 1 및 제 2 경사면(225a, 225b)으로 나뉘어 정의하고, 제 1 경사면(225a)과 제 2 경사면(225b)이 서로 다른 각도로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 가이드패널(200)의 상부면(221)으로부터 연장되는 제 1 경사면(225a)은 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)가 위의 (수학식 1)과 같은 조건으로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 제 1 경사면(225a)이 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)가 커버버툼(150)의 하면(151)에 대한 LED(128a)의 출광영역 사이의 각도(β) 보다 커야 하며, 90° 보다 큰 경우에만 제 1 경사면(225a)은 LED(128a)로부터 제공되는 광의 경로를 변경할 수 있으므로, 제 1 경사면(225a)은 위의 (수학식 1)의 조건을 만족하는 각도로 경사지도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 제 1 경사면(225a)이 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)가 90°를 초과하게 되면, LED(128a)로부터 발광된 광은 액정패널(110)을 향하는 것이 아니라 커버버툼(150) 방향을 향해 반사될 수 있으므로, 제 1 경사면(225a)은 커버버툼(150)의 하면(151)과 이루는 각도(α)는 상한값이 존재한다.
그리고, 제 1 경사면(225a)으로부터 연장되어 하부면(223)을 이루는 제 2 경사면(225b)의 높이(L)는 아래의 (수학식 2)의 조건을 만족하도록 하는 것이 바람직하다.
(수학식 2)
L = X tanβ + b (0mm < b < 3mm)
이 때, X는 제 2 경사면(225b)과 LED(128a)의 중심까지의 거리로, Xtanβ는 LED(128a)로부터 제 2 경사면(225b)이 이격된 거리(X)에서, 커버버툼(150)의 상부를 광이 지나가는 높이를 의미한다.
따라서 (수학식 2)와 같이 제 2 경사면(225b)은 LED(128a)로부터 이격된 거리(X)에서 커버버툼(150)의 상부를 광이 지나가는 높이보다 소정 길이(b)만큼 더 길게 구비된다.
이때, b 값이 3mm 이상으로 설정될 경우, 제 2 경사면(225b)과 LED(128a) 사이의 영역으로 제공되는 광이 적어지게 될 수 있어, 이의 영역을 통해 암부가 시인될 수 있다.
여기서, 제 2 경사면(225b)은 도 9a에 도시한 바와 같이 가이드패널(200)의 수직부(210)와 평행하게 이루어질 수 있는데, 이와 같이, 가이드바(220)의 제 2 경사면(225b)을 수직부(210)와 평행하게 이루어지도록 할 경우에는 LED(128a)로부터 발광된 광이 도달하지 않는 제 2 경사면(225b)이 화상이 구현되는 전방으로는 시인되지 않게 되므로, 암부와 명부의 경계가 파동처럼 보이게 되는 파동무라 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 도 9b는 가이드패널(200)의 가이드바(220)에 의해 파동무라 현상이 발생하는 모습을 나타낸 실험결과 사진으로, 액정패널(110)의 가장자리를 따라서는 가이드패널(200)의 광이 도달하지 않는 영역에 의한 암부가 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 암부에 의해 명부와의 경계가 뚜렷하게 시인되는 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 도 9c를 참조하면, 가이드패널(200)의 가이드바(220)의 제 2 경사면(225b)을 수직부(210)와 평행하게 이루어지도록 함으로써, 액정패널(110)의 화상이 구현되는 전방으로는 가이드패널(200)의 제 2 경사면(225b)이 시인되지 않음에 따라, 암부가 보이지 않는 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 암부와 명부의 경계에서 파동무라 또한 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 10a에 도시한 바와 같이, 제 2 경사면(225b)이 제 1 경사면(225a)으로부터 수직부(210)를 향해 일정한 각도로 기울어져 이루어질 수도 있다.
이때, 제 2 경사면(225b)은 제 1 경사면(225a)과 이루는 각도(α')가 아래의 (수학식 3)과 같은 조건으로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
(수학식 3)
β < α' < 90°
이 때, β는 커버버툼(150)의 하면(151)으로부터 LED(128a)로부터 발광되는 광의 출광영역(=지향각) 사이의 각도로, 커버버툼(150)의 하면(151)으로부터 LED(128a)로부터 발광된 광이 실질적으로 미치지 않는 암부 영역을 의미한다.
따라서, (수학식 3)과 같이 제 2 경사면(225b)이 제 1 경사면(225a)과 이루는 각도(α')는 커버버툼(150)의 하면(151)에 대한 LED(128a)의 출광영역 사이의 각도(β) 보다 커야 한다.
이와 같이 제 2 경사면(225b)이 제 1 경사면(225a)과 이루는 각도(α')가 (수학식 3)을 만족하도록 함으로써, 제 2 경사면(225b)에 의해 LED어셈블리(128)의 LED(128a)로부터 발광된 광은 반사판(125)을 향해 반사된 후, 반사판(125)에 의해 글래스 확산판(300)을 향해 다시 반사되게 된다.
따라서, 액정패널(110)의 가장자리를 따라서 가이드패널(200)의 광이 도달하지 않는 영역에 의한 암부가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
여기서, 제 2 경사면(225b)이 제 1 경사면(225a)과 이루는 각도(α')가 커버버툼(150)의 하면(151)에 대한 LED(128a)의 출광영역 사이의 각도(β) 보다 작은 경우에는 제 2 경사면(225b)에 의해 반사되는 광이 제 1 경사면(225a)의 내측으로 향하게 되므로, 도 10b에 도시한 바와 같이 이의 영역에서는 여전히 암부가 발생하게 된다.
따라서, 제 2 경사면(225b)은 제 1 경사면(225a)과 이루는 각도(α')가 커버버툼(150)의 하면(151)에 대한 LED(128a)의 출광영역 사이의 각도(β) 보다 크게 설정하는 것이 바람직하다.
첨부한 도 10c를 참조하면, 가이드패널(200)의 가이드바(220)의 제 2 경사면(225b)이 제 1 경사면(225a)과 이루는 각도(α')가 (수학식 3)을 만족하도록 함으로써, 액정패널(110)의 가장자리를 따라서 가이드패널(200)에 의한 암부가 보이지 않는 것을 확인할 수 있다.
이를 통해 암부와 명부의 경계에서 파동무라 또한 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LCD(100)는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(도 2의 120)을 가이드패널(200)과 커버버툼(150)만을 통해 일체로 모듈화함에 따라, 금속재질로 이루어지는 케이스탑(=탑커버, 상부커버)(도 1의 40)의 삭제를 통해 경량 및 박형 그리고 네로우베젤을 구현할 수 있으며, 공정비용 또한 절감할 수 있다.
또한, 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)이 제 1 접착부재(180a)를 통해 서로 부착 및 고정되며, 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)도 제 2 접착부재(180b)를 통해 서로 부착 및 고정되도록 함으로써, 이를 통해서도 네로우베젤을 구현할 수 있으며, 경량 및 박형을 구현할 수 있다.
그리고, 액정패널(110)과 글래스 확산판(300)을 서로 부착 및 고정시키는 제 1 접착부재(180a)의 폭(도 3의 d1)에 비해 글래스 확산판(300)과 가이드패널(200)을 서로 부착 및 고정시키는 제 2 접착부재(180b)의 폭(도 3의 d2)을 더욱 넓게 형성함으로써, 제 1 접착부재(180a)의 폭(도 3의 d1)에 해당하는 네로우베젤을 구현하면서도 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 보다 안정적으로 일체로 모듈화할 수 있다.
특히, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LCD(100)는 가이드패널(200)의 가이드바(220)의 경사면(225)은 제 1 및 제 2 경사면(225a, 225b)으로 나뉘어 형성한 뒤, 제 1 및 제 2 경사면(225a, 225b)이 서로 다른 각도로 경사지도록 형성함으로써, 가이드패널(200)에 의한 암부가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이를 통해 암부와 명부의 경계에서 파동무라 또한 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110 : 액정패널(112, 114 : 제 1 및 제 2 기판)
116 : 연결부재, 117 : 인쇄회로기판
119a, 119b : 편광판
125 : 반사판(125a : 관통홀), 127 : 가이드서포트, 128 : LED어셈블리(128a : LED, 128b : PCB)
150 : 커버버툼(151 : 하면, 153 : 측면)
200 : 가이드패널(210 : 수직부(211 : 상면, 213 : 하면), 220 : 가이드바(221 : 상부면, 223 : 하부면, 225 : 경사면, 227 : 패턴부))
300 : 글래스 확산판(301 : 베이스기판, 310 : 확산층, 320 : 제 1 집광층(321 : 프리즘산))

Claims (14)

  1. 다수의 LED를 포함하는 LED어셈블리와, 상기 다수의 LED 상부로 이격되어 위치하는 글래스 확산판 그리고 상기 다수의 LED의 하부로 위치하는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛과;
    상기 글래스 확산판 상부로 위치하며, 상기 글래스 확산판과 제 1 폭을 갖는 제 1 접착부재를 통해 배면 가장자리 일부가 부착 및 고정되는 액정패널과;
    상기 액정패널 및 상기 백라이트 유닛의 가장자리를 두르는 사각테 형상으로, 수직부와 상기 수직부의 내측으로 돌출되는 가이드바를 포함하는 가이드패널과;
    상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛이 안착되는 하면을 포함하는 커버버툼
    을 포함하며,
    상기 가이드패널 상부로 상기 글래스 확산판이 위치하며, 상기 가이드패널은 상기 글래스 확산판의 배면 가장자리 일부와 상기 제 1 폭에 비해 넓은 제 2 폭을 갖는 제 2 접착부재를 통해 부착 및 고정되며,
    상기 글래스 확산판은 하면으로는 확산층이 위치하고, 상면으로는 집광층이 위치하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드바는 상기 수직부의 상면으로부터 연장되는 상부면과, 상기 상부면으로부터 둔각을 이루며 상기 수직부의 하면을 향하는 하부면으로 갈수록 일정하게 기울어지는 경사면을 포함하는 액정표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사면에는 패턴부가 구비되는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 패턴부는 상기 경사면의 1/3 영역에 구비되며, 상기 1/3 영역 중 상기 액정패널에 인접한 영역에 위치하는 액정표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 패턴부는 반원 형상(semicircle shape), 타원(elliptical) 형상, 다각(polygon) 형상, 홀로그램(hologram) 형상 중 적어도 하나의 패턴이 음각 또는 양각으로 이루어지는 액정표시장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드바는 상부로 챔퍼부(chamfer part)가 구비되어, 상기 수직부의 상면으로부터 둔각을 이루며 상기 수직부의 하면을 향하는 하부면으로 갈수록 일정하게 기울어지는 경사면을 포함하는 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수직부와 상기 상면이 이루는 모서리와, 상기 상면과 상기 경사면이 이루는 모서리를 곡선으로 이루어지는 액정표시장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드바는 상기 수직부의 상면으로부터 연장되는 상기 상부면이 상기 경사면을 향해 둔각을 이루도록 일정한 각도로 기울어지며, 상기 상부면과 상기 경사면 사이로는 상기 수직부와 평행한 직각부를 포함하는 액정표시장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 커버버툼의 상기 하면과 이루는 각도가
    β < α < 90° (β 는 상기 커버버툼의 상기 하면에 대한 상기 LED의 출광영역 사이의 각도)를 만족하는 액정표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 상부면으로부터 연장되는 제 1 경사면과, 상기 제 1 경사면과 상이한 각도를 이루며 상기 제 1 경사면으로부터 연장되어 상기 하부면을 이루는 제 2 경사면을 포함하는 액정표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 경사면의 높이는
    L = X tanβ + b (0mm < b < 3mm)
    (X는 상기 제 2 경사면과 상기 LED의 중심까지의 거리)를 만족하는 액정표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 경사면은 상기 수직부와 평행한 액정표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 경사면은 상기 제 1 경사면으로부터 상기 수직부를 향해 절곡되는 액정표시장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 경사면은 상기 제 1 경사면과 이루는 각도가
    β < α < 90°(β 는 상기 커버버툼의 상기 하면에 대한 상기 LED의 출광영역 사이의 각도)를 만족하는 액정표시장치.
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