(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の利点、特徴、およびそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述される実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されるものであり、本実施形態は、単に、本発明の開示を完全なものにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範囲によってのみ定義される。図面において層および領域のサイズおよび相対的なサイズは説明の明瞭のために誇張されたものであり得る。
【0015】
素子(elements)または層が、他の素子または層の「上(on)」と指称されるものは、他の素子あるいは層の真上だけでなく、中間に他の層または他の素子を介在した場合のすべて含む。これに対し、素子が「直接上(directly on)」、または「真上」と指称されるものは中間に他の素子または層を介在しないものを示す。明細書全体において、同一参照符号は同一構成要素を指す。「および/または」は、言及されたアイテムの各々および一つ以上のすべての組合せを含む。
【0016】
空間的に相対的な用語である「下(below)」、「下(beneath)」、「下部(lower)」、「上(above)」、「上部(upper)」などは、図面に示されているように、一つの素子または構成要素と異なる素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用されてもよい。空間的に相対的な用語は、図面に示されている方向に加えて、使用時または動作時における素子の互いに異なる方向を含む用語として理解されなければならない。
【0017】
本明細書で記述する実施形態は、本発明の理想的な実施形態の概略的な断面図を参照して説明する。したがって、製造技術または許容誤差などによって、例示図の形態は変形されてもよい。したがって、本発明の実施形態は、図示した特定形態に制限されるものではなく、製造工程によって生成される形態の変化も含むものである。したがって、図面に例示された領域は概略的な属性を有し、図面に例示された領域の形態は素子の領域の特定形態を例示するためのものであり、発明の範疇を制限するためのものではない。
【0018】
次に、本発明に係る液晶表示モジュールを実施するための第1実施形態を
図1〜
図10を参照しながら説明する。
【0019】
図1は、本発明の第1実施形態による液晶表示モジュールを示す分解斜視図である。
図2は、
図1に示す液晶表示モジュールの部分斜視図である。
図3は、液晶表示モジュールの背面斜視図である。
【0020】
図1〜
図3を参照すると、本発明の第1実施形態による液晶表示モジュール100は、全体的に見て液晶パネルアッセンブリ120、バックライトアセンブリ190、および固定フィルム110を含む。
【0021】
また、液晶パネルアッセンブリ120は、液晶パネル123、チップフィルムパッケージ126、およびソース印刷回路基板128などを含む。
【0022】
液晶パネル123は、ゲートライン、データライン、薄膜トランジスタアレイ、および画素電極などを含む下部表示板122と、下部表示板122に対向するように配置された上部表示板124と、二つの表示板の間に介在した液晶層を含む。このような液晶パネル123は映像情報を表示する役割を果たす。
【0023】
チップフィルムパッケージ126は、下部表示板122に形成された各データラインに接続されてデータ駆動信号を供給する。チップフィルムパッケージ126は、半導体チップが軟質フィルム(flexible film)上に形成された配線パターンとタブ(TAB、Tape Automated Bonding)技術によって接合されたタブテープ(TAB tape)を含む。例えば、このようなチップフィルムパッケージとしてはテープキャリアパッケージ(Tape Carrier Package、以下TCP)またはチップオンフィルム(Chip On Film、以下COF)などが使用され得る。ただし、上で言及したチップフィルムパッケージは例示的なものに他ならない。
【0024】
また、ゲート駆動部は、下部表示板122に形成された各ゲートラインに接続されてゲート駆動信号を供給するが、下部表示板122上に集積回路(integrated circuit)形態で形成され得る。すなわち、薄膜トランジスタアレイを製造する過程でともに形成される。ただし、本発明は、これに限定されず、前記チップフィルムパッケージ126と実質的に同一の形態で成されることもできる。
【0025】
一方、ソース印刷回路基板128では、ゲート駆動部に入力されるゲート駆動信号と、チップフィルムパッケージ126に入力されるデータ駆動信号を処理する様々な駆動部品が実装される。言い換えると、ソース印刷回路基板128は液晶パネル123に接続して映像情報を提供する。液晶表示モジュール100の厚さを最小化するためにはソース印刷回路基板128は、液晶パネル123と同一の平面に配置され得る。ただし、本発明はこれに限定されず、ソース印刷回路基板128は、軟質フィルムから成るチップフィルムパッケージ126によって液晶パネル123と接続しているため、液晶パネル123の一側に沿って折曲されて液晶パネル123の背面に安着され得る。
【0026】
また、バックライトアセンブリ190は、モールドフレーム130、複数の光学シート140、導光板150、反射シート160および第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bなどを含む。
【0027】
ここで、導光板150は、第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bから液晶パネル123に供給される光を案内する役割を果たす。導光板150は、ガイド溝152を含むことができ、これに対する説明は後述する。導光板150は、光を効率的にプラスチック系列の透明な物質から成るプレート(plate)で形成され得る。例えば、導光板150としては、PMMA(PolyMethyl MethAcrylate)などのようにアクリル樹脂またはポリカーボネート(PolyCarbonate)などが使用され得る。導光板150の一側面に入射された光が導光板150の臨界角以上の角度で導光板150の上面または下面に到着すると、導光板150外部に放出されず、導光板150表面で全反射されて導光板150内部全体に行き渡る。導光板150の上部表面は、導光板150の発散表面に対応され、導光板150の下部表面は、反射シート160に対向する表面に対応される。導光板150の側面は、導光板150の下部表面と上部表面を連結する。導光板150の側面の第1面は、第1光源アセンブリ170aの光発散領域と対向し、導光板150の側面の第2面は、第2光源アセンブリ170bの光発散領域と対向する。
【0028】
一方、導光板150の上面および下面のうち少なくとも一面には導光板150内部の光が導光板150の上部に安着される液晶パネル123に放出される。好ましくは、導光板150の下面に拡散パターンが形成され得る。すなわち、導光板150内部で反射していた光は拡散パターンに反射され、導光板150の上面を通じて外部に放出される。導光板150から全面に出力される光の輝度を一定に維持するために導光板150の一面に形成された拡散パターンは第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bからの距離によってサイズと密度が異なるように形成され得る。例えば、第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bから遠ざかるほど拡散パターンの密度を高くするか、拡散パターンのサイズを大きくすることによって全面に出力される光の輝度を一定に維持させることができる。このような拡散パターンは、インクをシルクスクリーン印刷して形成され得るが、本発明はこれに限定されず、導光板150に微細な溝や突起を形成して実質的に同一の作用効果を有する拡散パターンを形成することができる。
【0029】
導光板150の両側には第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bが配置されている。このような配置構造では、表示画面全体に均一に光が伝達されるようにするために導光板150は厚さが実質的に均一なフラット(flat)タイプで形成されるのが好ましい。ただし、本発明はこれに限定されず、多様な形状の導光板を適用することができる。
【0030】
複数の光学シート140は、導光板150の上部面に設置されて導光板150から伝達される光を拡散して集光する役割を果たす。複数の光学シート140は、拡散シート、プリズムシート、保護シートなどを含む。導光板150とプリズムシートとの間に位置した拡散シートは、導光板150から入射する光を分散させることによって光が部分的に密集することを防止する。プリズムシートは、上部面に三角柱形状のプリズムが一定の配列を持って形成されており、通常2枚のシートで構成されて、それぞれのプリズム配列が互いに所定の角度で交錯するように配置され拡散シートから広がった光を液晶パネル123に垂直方向に集光させる役割を果たすことができる。これによって、プリズムシートを通過する光はほぼ大部分垂直するように進行するようになり、保護シート上の輝度分布は均一に得られる。プリズムシートの上に形成される保護シートは、プリズムシートの表面を保護する役割を果たすだけでなく、光の分布を均一にするために光を拡散させる役割を果たす。複数の光学シート140は、導光板150のガイド溝152にそれぞれアラインされた(aligned)ガイド溝142を含み得る。このような複数の光学シート140の構成は、前記した例に限定されず、液晶表示モジュール100の仕様によって多様に変更することができる。
【0031】
反射シート160は、導光板150の下部に設置されて導光板150の下部に放出される光を上部に反射する。反射シート160は、導光板150の出射面の上に形成された光学シート140の拡散シートによって反射されていない光を再び導光板150の出射面側に反射させることによって、液晶パネル123に入射する光の損失を減らすと共に導光板150の出射面に透過する光の均一度を向上させる役割を果たす。例えば反射シート160は、ポリエチレンテレフタレート(PolyEthylene Terephthalate、PET)などから成り得、反射シート160の一面は、例えば、二酸化チタンなどを含有する拡散層でコーティングされ得る。二酸化チタンが乾燥されて定着するとき、二酸化チタンは、霜形状の白色表面を形成して光をより均一に拡散できるだけでなく、所定の反射効果を提供する。
【0032】
モールドフレーム130は、四角枠形状で形成されており、複数の光学シート140の上部縁に配置される。モールドフレーム130の外側面には多数のフック132が形成されている。モールドフレーム130の隅にはユーザーホール(user hole)30が形成されて表示装置セットを組み立てるとき、ボルト結合などのために使用され得る。
【0033】
第1光源アセンブリ170aおよび第2光源アセンブリ170bは、導光板150の側面の第1面および第2面に光を供給する。具体的に第1光源アセンブリ170aは、第1カバー172aと、第1カバー172aの上に配置され、回路パターンが形成された第1軟性印刷回路基板176aと、第1軟性印刷回路基板176aの上に接続された複数の点光源素子178を含む。同様に第2光源アセンブリ170bは、第2カバー172bと、第2カバー172bの上に配置され回路パターンが形成された第2軟性印刷回路基板176bと、第2軟性印刷回路基板176bの上に接続された複数の点光源素子178を含む。第1光源アセンブリ170aの点光源素子178は、導光板150の第1側面に配置され、第2光源アセンブリ170bの点光源素子178は、前記第1側面に対向する導光板150の第2側面に配置される。
【0034】
点光源素子178は、光を直接放出する発光素子を含む。例えば、点光源素子178としては、発光ダイオード(Light Emitted Diode、LED)、白熱電球、白色ハロゲンランプなどが使用され得る。好ましくは、演色性が優れ消費電力が低い発光ダイオード(LED)が使用され得る。点光源素子178は、フレーム(図示せず)およびフレーム内部に実装された赤、緑、青の発光チップから成り、これらそれぞれの発光チップから放出される赤色光、緑色光および青色光が混合されて白色光が作られる。本実施形態では、第1光源アセンブリ170aと第2光源アセンブリ170bに点光源素子178が配置されている場合を例えて説明しているが、本発明はこれに限定されず、第1カバー172aおよび第2カバー172bの側壁に沿って延長された線光源が適用されることもできる。
【0035】
第1軟性印刷回路基板176aの一側には点光源素子178が接続されており、第1軟性印刷回路基板176aの他側は、第1カバー172aに形成された開口部173を通じて第1カバー172aの背面上に延長されコンバーター印刷回路基板180と接続する。同様に、第2軟性印刷回路基板176bの一側には点光源素子178が接続されており、第2軟性印刷回路基板176bの他側は第2カバー172bに形成された開口部173を通じて第2カバー172bの背面上に延長されコンバーター印刷回路基板180と接続する。液晶表示モジュール100の厚さを最小化するためにコンバーター印刷回路基板180は、ソース印刷回路基板128と隣接するように配置されソース印刷回路基板128と同様に液晶パネル123と同一の平面に配置され得る。
【0036】
第1カバー172aと第2カバー172bは、モールドフレーム130と結合して複数の光学シート140、導光板150、反射シート160を内部に収納する。反射シート160の一部は、第1カバー172aおよび第2カバー172bによって覆われず、外部に露出することもある。第1カバー172aおよび第2カバー172bの側壁にはモールドフレーム130のフック132と結合するためのフック結合孔174が形成されている。ただし、本発明はこれに限定されず、モールドフレーム130にフック結合孔が形成されて第1カバー172aおよび第2カバー172bにフック132が形成されることもできる。さらに、いくつかの実施形態において、モールドフレーム130と第1カバー172aおよび第2カバー172bはねじなどを利用した多様な方法で結合することができる。
【0037】
液晶パネル123は、モールドフレーム130の上に配置され、液晶パネル123とモールドフレーム130の境界部に固定フィルム110を付着して液晶パネル123とモールドフレーム130を結合させる。固定フィルム110はモールドフレーム130に付着されるとき、モールドフレーム130の隅に位置するユーザーホール30を露出させることができる。固定フィルム110は、境界部に沿って一体で形成されることもでき、複数に分割されて重なるように配置されることもできる。固定フィルム110は、液晶パネル123とモールドフレーム130を結合させる役割以外にこれらの境界部から光が漏れることを防止する遮光役割を果たす。さらに周辺の電磁波によって液晶パネル123にノイズが発生することを防止する役割を果たすこともできる。固定フィルム110としては、例えば、黒色テープ、またはアルミニウム(Al)、銅(Cu)などで成された導電性テープが使用され得る。
【0038】
以下
図4、
図5および
図6を参照して本発明の第1実施形態による第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリについて詳しく説明する。説明の便宜のため、第1光源アセンブリを例にあげて説明し、第2光源アセンブリは第1光源アセンブリと実質的に同様になされ得る。
図4は、
図1に示す第1光源アセンブリの斜視図である。
図5は、
図4に示す第1光源アセンブリをIVB−IVB’線に沿って切断した断面図である。
図6は、
図3に示す液晶表示モジュールの部分背面斜視図である。
【0039】
図4、
図5、および
図6に示すように、第1光源アセンブリ170aの第1カバー172aは、液晶表示モジュールの背面の一部を覆う実質的に四角形形状のプレート270と、プレート270の端に沿って形成された第1側壁〜第3側壁272、274、276を含む。第1側壁272と第2側壁274は、互いに対向するように配置されフック結合孔174が形成されている。第3側壁276は、第1側壁272と第2側壁274との間に配置され、内側に点光源素子178が配置される。第1軟性印刷回路基板176aは、第1カバー172a内側にプレート270の一部と第3側壁276に沿って配置され、第1軟性印刷回路基板176aの上に形成された点光源素子178は、第3側壁276に沿って並んで配列される。
【0040】
プレート270には中心部270aと縁部270bの境界に段差部10が形成されてプレート270の中心部270aは、縁部270bと比較して段差部10を基準に相対的に液晶パネルに向かって突出している。段差部10には第1軟性印刷回路基板176aが通過する開口部173が形成されている。したがって、第1軟性印刷回路基板176aの一側は、第1カバー172aの内側から液晶パネルと相対的に距離が遠い縁部270bに配置され、第1軟性印刷回路基板176aの他側は、開口部173を通じてプレート270の中心部270aの背面に位置してコンバーター印刷回路基板180に向かって延長されることによって第1軟性印刷回路基板176aの厚さによる液晶表示モジュールの全体厚さ増加を最小化することができる。
【0041】
第1側壁272および第2側壁274は、モールドフレーム130の外側に配置され、フック結合孔174と結合するフック132によってモールドフレーム130とフック結合をする。第3側壁276はモールドフレーム130の内側に配置され、点光源素子178は導光板150の側壁の第1側壁に光を供給する。第1カバー172aは、全体的に点光源素子178から発生する熱を放出する役割を果たし、熱伝導性物質、例えばアルミニウム(Al)、銅(Cu)、鉄(Fe)などの金属でなされ得る。点光源素子178の発熱量によってプレート270の面積を調節することができる。
【0042】
第1側壁272および第2側壁274と隣接したプレート270の一部領域にはモールドフレーム130の固定ピン(
図8の図面符号131参照)が挿入される挿入ホール179が形成されている。
【0043】
以下、
図7〜
図10を参照して本発明の第1実施形態によるモールドフレームおよび液晶表示モジュールの結合関係について詳しく説明する。
図7は、
図1に示すモールドフレームの背面図である。
図8は、
図7に示すA部分を拡大した背面斜視図である。
図9は、
図1に示す液晶表示モジュールの部分切開斜視図である。
図10は、
図1に示す液晶表示モジュールの部分切開斜視図である。
【0044】
図7〜
図10を参照すると、モールドフレーム130は四角枠形状の側部133と、側部133から内側に突出した第1支持部134および第2支持部135を含む。第1支持部134の一面には液晶パネル123が安着され、他面には複数の光学シート140および導光板150が順次に安着される。第2支持部135は、第1支持部134の多面上に形成されて、複数の光学シート140および導光板150の配置を規制し、第2支持部135の厚さは、複数の光学シート140および導光板150の厚さの合計と実質的に同一であり得る。第2支持部135から内側にさらに突出したガイド突出部136は、複数の光学シート140および導光板150の動きを制御する。具体的に複数の光学シート140の縁に形成されたガイド溝(
図1に示す図面符号142参照)と、導光板150の縁に形成されたガイド溝(
図1に示す図面符号152参照)にモールドフレーム130のガイド突出部136が挿入される。
【0045】
第2支持部135上には反射シート160が安着され、反射シート160の動きを制御するために第2支持部135上には固定ピン131が形成されている。本実施形態では、固定ピン131が第2支持部135のガイド突出部136の上に形成されている場合を例にあげて説明しているが、本発明はこれに限定されず、第2支持部135上の任意の位置に配置され得る。固定ピン131は、反射シート160の挿入ホール162および第1カバー172a、第2カバー172bの挿入ホール179に挿入される。第1支持部134または第2支持部135上にはモールドフレーム130の下部に突出した追加固定ピン20が形成されて、追加固定ピン20は、反射シート160を上で押さえて第1カバー172aまたは第2カバー172bに固定させる役割を果たす。
【0046】
モールドフレーム130の隅の部分には、側部133の一側と実質的に並行に第2支持部135から突出した固定突出部137が形成されている。固定突出部137と側部133との間には「U」字形状の挿入空間が備えされ、この挿入空間に第1カバー172a、第2カバー172bの第3側壁276が挿入されて固定される。特に、点光源素子178によってカバーされない第3側壁276のエッジの部分(edge portion)は、側部133および固定突出部137の間の挿入空間に挿入され得る。本実施形態では、第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bと、モールドフレーム130が結合して複数の光学シート140、導光板150および反射シート160を収納する構造を採択しているが、第1カバー172aおよび第2カバー172bの第1側壁および第2側壁272、274は、モールドフレーム130の外側でモールドフレーム130とフック結合し、第1カバー172aおよび第2カバー172bの第3側壁276は、側部133および固定突出部137の間のモールドフレーム130の内側に備えられたスロットに挿入固定されるため、第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bとモールドフレーム130の結合力を充分に確保することができる。
【0047】
図10に示すようにモールドフレーム130に第2光源アセンブリ170bが挿入されると、第2カバー172bの内側に配置された点光源素子178の前面に導光板150が配置され、点光源素子178の上部は、モールドフレーム130の第1支持部134に覆われる。モールドフレーム130が反射性物質で形成されているか、モールドフレーム130の表面が反射性物質でコーティングされている場合、点光源素子178上部の第1支持部134は光を集める役割を果たす。
【0048】
また、第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bがモールドフレーム130に挿入されると、第1カバー172aおよび第2カバー172bの下段に位置するプレート270は、モールドフレーム130の最下段から外部に突出されないため、液晶表示モジュールの全体厚さを最小化することができる。
【0049】
液晶表示モジュール100の組み立て過程を調べれば次のとおりである。
【0050】
まず、モールドフレーム130の第1支持部134の背面が上に見られるように置いてモールドフレーム130の背面に複数の光学シート140、導光板150および反射シート160を順次に配置し、その上を第1光源アセンブリおよび第2光源アセンブリ170a、170bで覆ってバックライトアセンブリ190を組み立てる。次いでモールドフレーム130を覆した後、モールドフレーム130の前面および複数の光学シート140上に液晶パネル123を配置し、液晶パネル123とモールドフレーム130の境界部に固定フィルム110を付着する。このように本発明の液晶表示モジュールによれば、組み立て工程が簡単で、組み立て工程を自動化することもできる。
【0051】
以下、
図11を参照して本発明の第2実施形態による液晶表示モジュールを説明する。ここで、
図11は、本発明の第2実施形態による液晶表示モジュールの背面斜視図である。説明の便宜上、前記第1実施形態の図面に示す部材と同一 の機能を有する部材同一符号で示す。したがって、その説明は省略し以下では差異点を中心に説明する。
【0052】
図11に示すように、本実施形態の液晶表示モジュール200は、液晶表示モジュール200の上側にのみ第1光源アセンブリ170aが配置されている。この場合、フラットタイプの導光板が使われることもできるが、第1光源アセンブリ170aと隣接した部分が反対側の部分より相対的に厚いくさび型導光板が適用され得る。
【0053】
以下、
図12を参照して本発明の第3実施形態による液晶表示モジュールを説明する。ここで、
図12は、本発明の第3実施形態による液晶表示モジュールの背面斜視図である。説明の便宜上、前記第1実施形態の図面に示す部材と同一の機能を有する部材は同一符号で示す。したがって、実質的に同一または類似の内容は、その説明を省略し以下では差異点を中心に説明する。
【0054】
図12に示すように、本実施形態の液晶表示モジュール210は、液晶表示モジュール210の下側にのみ第2光源アセンブリ170bが配置されている。この場合、フラットタイプの導光板が使われることもできるが、第2光源アセンブリ170bと隣接した部分が反対側の部分より相対的に厚いくさび型導光板が適用され得る。
【0055】
以下、
図13を参照して本発明の第4実施形態による表示装置セットを説明する。
図13は、本発明の第4実施形態による表示装置セットの分解斜視図である。説明の便宜のため、本実施形態では、
図1に示す液晶表示モジュールが適用された場合を例にあげて説明するが、本発明は、これに限定されず、
図11および
図12の液晶表示モジュールも適用され得る。
【0056】
図13を参照すると、本発明の第4実施形態による表示装置セット300は、液晶表示モジュール100と、液晶表示モジュール100の縁を囲むセットフレーム322と、液晶表示モジュール100とセットフレーム322の前面に配置され、これらを結合するフロントケース310と、液晶表示モジュール100とセットフレーム322の後面に配置されこれらを結合するバックケース320と、バックケース320の後面に設置されて全体構造物を支持する支持部材330を含む。
【0057】
セットフレーム322は、液晶表示モジュール100と実質的に同一または大きい厚さで形成されて、フロントケース310には液晶表示モジュール100の有効表示領域を露出させる開放窓が形成されている。支持部材330内部にはソース印刷回路基板128に映像信号を供給するためのメインボードが設置され得る。
【0058】
表示装置セット300の組み立て過程を調べれば次のとおりである。
【0059】
まず、セットフレーム322内に液晶表示モジュール100を挿入した後、両面テープまたは接着剤などを利用してフロントケース310を液晶表示モジュール100とセットフレーム322の前面に付着する。次いで、バックケース320を液晶表示モジュール100とセットフレーム322の後面に配置した後ねじなどで結合する。
【0060】
以上添付された図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施され得ることを理解することができる。したがって、以上で記述した実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的でないものと理解しなければならない。