KR100304744B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.

최근 액정표시장치는 그 대형화 경향에 따라, 하측케이스의 강도 확보를 위해 하측케이스의 두께를 크게 함으로써, 액정표시패널의 표시영역부 주변의 폭이 커진다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 한쌍의 상부 및 하부 기판 사이에서 액정층을 보지하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널의 배면에 배치되는 조명광원과, 상기 액정표시패널의 표시영역에 거의 대응하는 창과 선단부의 주변에서 절곡되는 측벽을 갖는 금속제의 상측케이스와, 오목부에 상기 조명광원을 수납하는 수지제의 하측케이스와, 상기 액정표시패널과 상기 하측케이스 사이에 배치되고 상기 액정표시패널을 향해 있는 상기 조명광원으로부터의 빛을 통과시키기 위한 개구를 갖는 금속제의 내부 프레임을 구비하고, 상기 상측케이스와 상기 하측케이스 사이에서 소정의 순서에 따라 상기 액정표시패널, 상기 내부 프레임 및 상기 조명광원을 적층한 후,상기 상측케이스와 상기 하측케이스를 함께 고정함으로써, 액정표시패널의 보더부를 크게 하지 않고 하측케이스의 강도를 확보할 수 있는 액정표시장치를 제시하고 있다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치에 실장되는 액정표시패널은, 대향배치되는 2매의 기판을 갖고, 이 기판의 주위를 봉하여 용기로 하고, 이 용기내에 액정을 가지며, 상기 기판의 적어도 일방에는 다수의 화소가 형성된 구성으로 되어 있다. 그리고, 상기 화소는 투과하는 빛의 양을 제어하는 기능을 갖고 있다.

일반적인 액정표시장치의 구성으로서, 투명기판을 이용한 액정표시패널의 배면에 백라이트를 배치하고, 백라이트로부터 액정표시패널에 빛을 조사하고, 액정표시패널을 투과하는 빛의 양을 제어하여 화상을 표시하는 것이 알려져 있다.

상기 백라이트를 수납하는 구성으로서, 수지를 소재로 하는 틀체(이하, 하측케이스라 한다)가 이용된다. 액정표시패널은 백라이트의 빛이 조사되도록, 하측 케이스상에 배치된다.

여기서, 상기 하측 케이스는 주로 백라이트를 수납하는 기능을 가지나, 이와 동시에, 액정표시패널을 지지하고, 백라이트로부터의 빛을 액정표시패널의 화상이 표시되는 영역(이하, 표시영역부라 한다)에 조사시키는 소위 마스크의 기능을 갖고 있다.

또, 이와 같은 기술은, 예를 들어 U.S.Pat. No. 5, 432,626(Appl. No. 29,622, issued on July 11, 1995)에, 백라이트를 수납하는 케이스와, 백라이트를 수납하는 케이스와 액정표시패널 사이에 설치된 내부 프레임으로서 기재되어 있다.

그러나, 이와 같은 구성으로 이루어지는 액정표시장치는, 그 대형화 경향에 따라, 더욱 개량될 여지가 있다.

즉, 대형의 백라이트를 수납하는 하측케이스는 기계적인 강도가 지금보다 더욱 요구되며, 그 결과, 이 하측케이스의 두께를 크게 할 필요가 있다.

이것은, 액정표시패널 주변의 표시영역부가 아닌 부분(이하,보더부 (border area)라 한다)의 폭이 커진다는 것을 의미한다.

또, 상술한 바와 같이, 상기 하측케이스는 액정표시패널을 지지하고 백라이트로부터의 빛을 액정표시패널의 표시영역부에 조사시키는 마스크의 기능을 가지나, 관찰측에서 본 액정표시패널의 표시영역부 주변에 그림자가 생길 가능성이 있었다.

하측케이스의 마스크에 상당하는 부분의 두께가 비교적 크기 때문에, 이 부분에 있어서 백라이트로부터의 빛의 경로를 차단해 버려, 관찰측에서 본 액정표시패널의 표시영역부 주변에는 빛의 그림자가 인지되는 경우가 있었다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 대형화에도 불구하고, 액정표시패널의 보더부를 크게 하지 않고 하측케이스의 강도를 확보할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 관찰측에서 본 액정표시패널의 표시영역부 주변에 빛의 그림자가 생기지 않는 액정표시장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 목적과 신규 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부도면을 통해 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 개시되는 액정표시장치는, 한쌍의 상부 및 하부 기판 사이에서 액정층을 보지하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널의 배면에 배치되는 조명광원과, 상기 액정표시패널의 표시영역에 거의 대응하는 창과 전면부의 주변에서 절곡되는 측벽을 갖는 금속제의 상측케이스와, 오목부에 조명광원을 수납하는 수지제의 하측케이스와, 액정표시패널과 하측케이스 사이에 배치되고 액정표시패널을 향해 있는 조명광원으로부터의 빛을 통과시키기 위한 개구를 갖는 금속제의 내부 프레임을 구비하며, 상기 상측케이스와 상기 하측케이스 사이에서 소정의 순서에 따라 액정표시패널, 내부 프레임 및 조명광원을 적층한 후, 상측케이스와 하측케이스를 함께 고정하여 이루어진다.

또, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 개시되는 액정표시장치는, 한쌍의 상부 및 하부 기판 사이에서 액정층을 보지하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널의 배면에 배치되는 조명광원과, 상기 액정표시패널의 표시영역에 거의 대응하는 창과 전면부의 주변에서 절곡되는 측벽을 갖는 금속제의 상측케이스와, 오목부에 조명광원을 수납하는 수지제의 하측케이스와, 액정표시패널과 하측케이스 사이에 배치되고 액정표시패널을 향해 있는 조명광원으로부터의 빛을 통과시키기 위한 개구를 갖는 금속제의 내부 프레임과, 상기 내부 프레임에 개구 안측에 설치된 투명기판을 구비하며, 상기 상측케이스와 상기 하측케이스 사이에서 소정의 순서에 따라 액정표시패널, 내부 프레임 및 조명광원을 적층한 후, 상측케이스와 하측케이스를 함께 고정하여 이루어진다.

이와 같은 액정표시장치에 의하면, 금속판으로 이루어지는 내부 프레임에 의해 하측케이스를 보강할 수 있게 된다. 이로써, 하측케이스의 두께를 크게 하는 일 없이, 소위 보더부의 증대를 피할 수 있게 된다.

또, 이와 같이 내부 프레임을 금속판으로 제작함으로써, 내부 프레임의 두께를 얇게 할 수 있다. 이로써, 이 내부 프레임에 의해, 백라이트로부터의 빛을 액정표시패널의 표시영역부에만 조사하여 그 주변에 조사되지 않도록 하는 마스크의 기능을 갖게 한 경우, 그 개구부의 윤곽부를 적당한 위치에 위치결정함으로써, 관찰자측에서 본 액정표시패널의 표시영역부의 주변에 빛의 그림자가 발생하는 것을 피할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 액정표시장치의 1실시예를 나타내는 분해사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 1실시예에 이용되는 액정표시패널의 배치와 구동회로를 나타내는 등가회로도이다.

도 3은 본 발명의 액정표시장치의 화소의 1실시예를 나타내는 평면도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 의한 단면도이다.

도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선에 의한 단면도이다.

도 6은 도 3의 Ⅵ-Ⅵ선에 의한 단면도이다.

도 7은 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 유니트의 1실시예를 나타내는 사시도이다.

도 8은 본 발명에 의한 액정표시장치의 내부 프레임의 1실시예를 나타내는 사시도이다.

도 9는 본 발명에 의한 효과를 설명하기 위한 도 1의 Ⅸ-Ⅸ선에 의한 단면도이다.

도 10은 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 설명도이다.

도 11은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이다.

도 12A는 도 11의 ⅩⅡA-ⅩⅡA선에 의한 단면도이다.

도 12B는 도 12A의 변형예의 단면도이다.

도 13A, 도 13B는 본 발명의 다른 변형예를 각각 설명하기 위한 단면도이다.

도 14는 본 발명의 또 다른 변형예를 설명하는 단면도이다.

도 15는 본 발명의 휨 방지판의 다른 실시예을 설명하기 위한 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1A, 1B : 액정표시패널 2 : 주사신호선

3 : 영상신호선 3A : TFT의 드레인 전극

4 : 기준신호선 5 : 수직주사회로

6 : 영상신호 구동회로 7 : 액정구동 전원회로

8 : CPU 9 : 제어기

14 : 기준전극 15 : 절연막

16 : 반도체층 16A : 고농도층

18 : 표시전극 18A : TFT의 소오스전극

19 : 보호막 20, 25 : 액정분자 배향막

21 : 편광판 22 : 차광막

23 : 칼라필터 24 : 평탄막

30 : 게이트 회로기판 31 : 드레인 회로기판

33 : 제어 회로기판 35 : 냉음극 램프

36 : 반사판 37, 46 : 측면

38 : 슬릿 40 : DC/AC 인버터 회로기판

2, 48, 52 : 개구 47 : DC/DC 컨버터 회로기판

50 : 휨 방지판 60A, 60B : 집광시트

70 : 투명도전막 80 : 금속막

100 : 액정표시패널 300 : 백라이트 유니트

400 : 액정표시패널 모듈 500 : 하측 케이스

600 : 확산판 700 : 내부 프레임

800 : 상부 프레임 LCL : 액정층

이하, 본 발명에 의한 액정표시장치의 실시예를 도면을 이용하여 설명하기로한다.

실시예 1.

[액정표시장치의 구성]

본 실시예의 액정표시장치는 소위 횡전계방식(in-plane switching(IPS) type, 일본국 특개소 63-21907, U.S.Pat.No. 4, 345, 249 참조)의 능동 매트릭스형으로 이루어지고, 그 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.

도 2에서, 먼저, 액정표시패널(100)이 있다. 이 액정표시패널(100)은 그 표시부가 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소 집합에 의해 구성되고, 각각의 화소는 상기 액정표시패널(100)의 배면부에 배치된 백라이트 유니트(300)으로부터의 투과광을 독자적으로 변조제어할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 각 화소에 있어서의 광 변조는 횡전계방식(the in-plane switching(IPS) type)이라 불리는 방법을 채용하고 있으며, 서로 대향배치되는 투명기판(1A, 1B) 사이에서 지지되는 액정층내에 발생시키는 전계는 이 투명기판(1A, 1B)와 평행이 되도록 되어 있다.

이와 같은 액정표시패널(100)은 그 표시면의 수직방향에 대해 큰 각도에서 관찰해도 선명한 영상을 인식할 수 있고, 소위 광각도(廣角度)시야가 우수한 것으로 알려져 있다.

액정층을 사이에 두고 서로 대향배치되는 투명기판(1A, 1B)중 일방의 투명기판(1A)의 액정측면에, 그 x방향(행방향)으로 이어져 있고 y방향(열방향)으로 병설되는 주사신호선(2) 및 기준신호선(4)이 형성되어 있다.

이 경우, 도 2에서는, 투명기판(1A)의 상방으로부터 주사신호선(2), 이 주사신호선(2)과 근접된 기준신호선(4), 이 기준신호선(4)과 비교적 크게 이간된 주사신호선(2), 이 주사신호선(2)과 근접된 기준신호선(4), … 와 같이 순차적으로 배치되어 있다.

그리고, 이들 주사신호선(2) 및 기준신호선(4)과 각각 절연되어 y방향으로 이어져 있고 x방향으로 병설되는 영상신호선(3)이 형성되어 있다.

여기서, 상기 주사신호선(2), 기준신호선(4) 및, 영상신호선(3)의 각각에 의해 둘러싸인 구(矩)형상의 비교적 넓은 면적의 각 영역에 있어서 단위화소가 형성되고, 이들 각 단위화소가 매트릭스상으로 배치되어 표시면을 구성하도록 되어 있다. 또, 이 화소의 상세한 구성은 이하에서 상술하기로 한다.

그리고, 액정표시패널(100)에는, 그 외부회로로서 수직주사회로(5) 및 영상신호 구동회로(6)가 구비되어 있고, 이 수직주사회로(5)에 의해 상기 주사신호선(2)의 각각에 주사신호(전압)가 순차 공급되고, 이 타이밍에 맞추어 영상신호 구동회로(6)로부터 영상신호선(3)에 영상신호(전압)를 공급하도록 되어 있다.

또한, 수직주사회로(5) 및 영상신호 구동회로(6)는 액정구동 전원회로(7)로부터 전원이 공급됨과 동시에, CPU(8)로부터의 영상정보가 제어기(9)에 의해 각각 표시데이터 및 제어신호로 나뉘어 입력되도록 되어 있다.

또, 상술한 구성의 액정표시패널(100)에는, 특히 기준신호선(4)이 설치되어 있어, 이 기준신호선(4)에 인가되는 기준전압신호도 액정구동 전원회로(7)로부터공급되도록 이루어져 있다.

또, 상술한 구성의 액정표시패널(100)에는, 특히 기준신호선(4)이 설치되고, 이 기준신호선(4)에 인가되는 기준전압신호도 액정구동 전원회로(7)로부터 공급되게 되어 있다.

[액정표시장치의 전체구성]

도 1은 본 발명에 의한 액정표시장치의 1실시예를 나타내는 분해사시도이다.

도 1의 액정표시장치는, 크게 나누어, 액정표시패널 모듈(400), 백라이트 유니트(300), 하측 케이스(500), 내부 프레임(700), 상부 프레임(800) 등으로 이루어져 있고, 이들은 모듈화되어 있다.

이하, 이들 각 부재를 순차 설명하기로 한다.

[액정표시패널 모듈]

액정표시패널 모듈(400)은 액정표시패널(100)과, 이 액정표시패널(100) 주변에 탑재된 복수의 반도체 IC로 이루어지는 수직주사회로(5), 영상신호 구동회로(6) 및, 이들 각 구동회로의 입력단자에 접속되는 플렉시블(flexible)한 게이트 회로기판(30)과 플렉시블한 드레인 회로기판(31)으로 구성되며, 도 2의 구성도의 일점쇄선 윤곽(P)으로 둘러싸인 부분에 상당한다.

즉, 후술하는 제어기 회로기판(33)으로부터의 출력은 게이트 회로기판(30) 및 드레인 회로기판(31)을 매개로 하여 액정표시패널(100)상의 수직주사회로(5), 영상신호 구동회로(6)에 입력되고, 이들 각 구동회로의 출력은 상기 액정표시패널(100)의 주사신호선(2) 및 영상신호선(3)에 입력되도록 되어 있다.

여기서, 상기 액정표시패널(100)은, 상술한 바와 같이, 그 표시영역부가 매트릭스상으로 배치된 다수의 화소로 구성되고, 이 중 1화소의 구성은 도 3(도 2에서 점선으로 둘러싸인 영역 A에 상당한다)에 도시되어 있다. 또한, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 의한 단면도를 도 4에서, Ⅴ-Ⅴ선에 의한 단면도를 도 5에서, Ⅵ-Ⅵ선에 의한 단면도를 도 6에서 도시하고 있다.

도 3에 있어서, 투명기판(1A)의 주표면에, x방향으로 이어져 있는 기준신호선(4)과, 이 기준신호선(4)과 (-)y방향으로 비교적 크게 이간되어 평행하게 주사신호선(2)이 형성되어 있다.

여기서, 기준신호선(4)에는, 3본의 기준전극(14)이 일체로 형성되어 있다. 즉, 그 중 2본의 기준전극(14)은 단위화소영역을 규정하는 한쌍의 인접하는 영상신호선(3)의 각각에 근접하여 (-)y방향으로, 주사신호선(2) 근방까지 이어져 형성되어 있고, 나머지 1본의 기준전극(14)은 이들 사이에 이어져 형성되어 있다.

그리고, 투명기판(1A)의 표면 및 그 위에 형성된 주사신호선(2), 기준신호선(4), 및 기준전극(14)을 덮어 예를 들면 실리콘 질화막으로 이루어지는 절연막(15)(도 4, 도 5, 도 6 참조)이 형성되어 있다. 이 절연막(15)은 영상신호선(3)에 대해서는 주사신호선(2) 및 기준신호선(4)과의 교차부에 대한 층간절연막으로서, 박막트랜지스터(TFT)의 형성영역에 대해서는 게이트 절연막으로서, 축적용량(Cstg)의 형성영역에 대해서는 유전체막으로서 기능하도록 되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이 절연막(15)의 표면에는, 먼저, 박막트랜지스터(TFT)의 형성영역에 반도체층(16)이 형성되어 있다. 이반도체층(16)은 예를 들어 비정질 Si으로 이루어지고, 주사신호선(2)상에 있어서 영상신호선(3)에 근접된 부분에 겹쳐져 형성되어 있다. 이로써, 주사신호선(2)의 일부가 박막트랜지스터(TFT)의 게이트 전극을 겸한 구성으로 되어 있다.

그리고, 이와 같이 형성된 절연막(15)의 표면에는, 도 3에서 도시하듯이, y방향으로 이어지고 x방향으로 병설되는 영상신호선(3)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 영상신호선(3)은 박막트랜지스터(TFT)의 상기 반도체층(16)의 표면 일부에까지 이어져 형성된 드레인 전극(3A)이 일체가 되어 구비되어 있다.

또한, 화소영역에 있어서 절연막(15)의 표면에는 표시전극(18)이 형성되어 있다. 이 표시전극(18)은 상기 기준전극(14)의 사이를 주행하도록 하여 형성되어 있다. 즉, 표시전극(18)의 일단은 상기 박막트랜지스터(TFT)의 소오스 전극(18A)를 겸하고, 그대로 (+)y방향으로 이어지고 기준신호선(4)상을 x방향으로 이어진 후, (-)y방향으로 이어져 타단을 갖는 ㄷ자형상으로 되어 있다.

이 경우, 표시전극(18)이 기준신호선(4)에 겹쳐지는 부분은, 상기 기준신호선(4)과의 사이에 유전체막으로서의 상기 절연막(15)을 구비하는 축적용량(Cstg)을 구성하고 있다. 이 축적용량(Cstg)에 의해 예를 들면 박막트랜지스터(TFT)가 오프되었을 때 표시전극(18)에 영상정보를 길게 축적시키는 효과 등을 내게 된다.

또한, 상술한 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(3A)과 소오스 전극(18A)과의 경계면에 상당하는 반도체층(16)의 표면에는 인(P)이 도프되어 고농도층(16A)을 형성하고 있으며, 이로써 상기 각 전극에 있어서의 오믹 컨택트(ohmic contact)를 도모하고 있다. 이 경우, 반도체층(16)의 표면 전역에 상기 고농도층이 형성되고,상기 각 전극을 형성한 후에, 이 전극을 마스크로 하여 상기 전극형성영역 이외의 고농도층을 에칭함으로써 고농도층(16A)을 정형할 수 있다.

그리고, 이와 같이 박막트랜지스터(TFT), 영상신호선(3), 표시전극(18) 및, 축적용량(Cstg)이 형성된 절연막(15)의 상면에는 예를 들면 실리콘 질화막으로 이루어지는 보호막(19)(도 4, 도 5, 도 6 참조)이 형성되고, 이 보호막(19)의 상면에는 액정분자 배향막(20)이 형성되어, 액정표시패널(100)의 투명기판(1A)을 구성하고 있다. 또, 이 투명기판(1A)의 액정층(LCL)측과 반대측의 면에는 편광판(21)이 배치되어 있다.

그리고, 투명기판(1B)의 액정층(LCL)측에는, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 각 화소영역의 경계부에 상당하는 부분에 차광막(22)이 형성되어 있다. 이 차광막(22)은 상기 박막트랜지스터(TFT)에 직접광이 조사되는 것을 방지하기 위한 기능과 표시 콘트라스트의 향상을 도모하는 기능을 구비한 것으로 되어 있다. 이 차광막(22)은 도 3에서 파선으로 도시한 개구부가 실질적인 화소영역을 이루도록 구성되어 있다.

또한, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 차광막(22)의 개구부를 덮어 칼라필터(23)가 형성되고, 이 칼라필터(23)는 각각 도 3의 x방향에 인접하는 화소영역에서 그것과는 다른 색을 구비함과 동시에, 각각 차광막(22)상에 경계부를 갖도록 되어 있다. 또, 이와 같이 칼라필터(23)가 형성된 면에는 수지막 등으로 이루어지는 평탄막(24)이 형성되고, 이 평탄막(24)의 표면에는 액정분자 배향막(25)이 형성되어 있다.

또, 이 투명기판(1B)의 액정층(LCL)측과 반대측 면에는 편광판(26)이 배치되어 있다.

[백라이트]

도 1을 다시 보면, 액정표시패널 모듈(400)의 배면에는 백라이트 유니트(300)가 배치되어 있다.

이 백라이트 유니트(300)는 소위 직하형이라 불리는 것으로, 도면중 x방향으로 이어져 있고 y방향으로 병설된 복수(도면에서는 8본)의 냉음극 램프(35)와, 이 냉음극 램프(35)로부터의 빛을 상기 액정표시패널 모듈(400) 측에 조사시키기 위한 반사판(36)으로 구성되어 있다.

이 반사판(36)은, 도 7에 상세하게 도시되어 있듯이, 냉음극 램프(35)의 병설방향(y방향)으로 파상(波狀)으로 형성되어 있다. 즉, 각 냉음극선관이 배치되는 개소에 원호상의 요홈부를 갖고, 각 냉음극선관의 사이에 끝이 뾰족한 볼록부를 갖는 형상을 이루고 있으며, 각 냉음극선관으로부터의 모든 빛을 상기 액정표시패널 모듈(400)측으로 조사시키는데 효율적인 형상으로 되어 있다.

이 경우, 반사판(36)은 냉음극 램프(35)의 길이방향과 직교하는 변에 측면(37)이 설치되어 있고, 이 측면(37)에 형성된 슬릿(38)에 냉음극 램프(35)의 양단부가 끼워 넣어져, 이 냉음극선관의 병설방향의 이동이 규제되도록 되어 있다.

[하측 케이스]

하측 케이스(500)는 모듈화된 액정표시장치의 외곽의 일부를 구성하는 것으로, 상기 백라이트 유니트(300)를 수납하도록 되어 있다.

여기서, 상기 하측 케이스(500)는 저면과 측면을 갖는 상자형을 이루며, 그 측면의 상단면은 백라이트 유니트(300)를 덮어서 배치되는 확산판(600)을 재치할 수 있도록 되어 있다.

상기 확산판(600)은 백라이트 유니트(300)의 각 냉음극 램프(35)로부터의 빛을 확산시키는 기능을 가지며, 이로써, 액정표시패널 모듈(400)측에 밝기에 편향이 없는 균일한 빛을 조사시킬 수 있게 되어 있다.

이 경우, 하측 케이스(500)는 그 두께가 비교적 작게 형성되어 있는데, 이것에 의한 기계적 강도의 감소는 후술하는 내부 프레임(700)에 의해 보강할 수 있도록 되어 있다.

또한, 이 하측 케이스(500)의 배면에는 DC/AC 인버터 회로기판(40)이 장착되도록 되어 있다.

상기 DC/AC 인버터 회로기판(40)은 백라이트 유니트(300)의 각 냉음극 램프(35)에 전원을 공급하기 위해 있는 것으로, 이 DC/AC 인버터 회로기판(40)으로부터의 결선은 각 냉음극선관 양단의 단자에 접속되도록 되어 있다.

[내부 프레임]

상기 액정표시패널 모듈(400)과 확산판(600)과의 사이에는 내부 프레임(700)이 배치되어 있다.

상기 내부 프레임(700)은 액정표시패널 모듈(400)의 표시영역부에 상당하는 부분에 개구(42)가 형성된 비교적 두께가 얇은 금속판으로 구성되어 있다.

그리고, 이 내부 프레임(700)은 확산판(600)을 하측 케이스(500)에 눌러서밀착시키는 기능과 액정표시패널 모듈(400)을 재치시키는 기능을 구비하고 있다.

따라서, 액정표시패널 모듈(400)이 재치되는 내부 프레임(700)의, 액정표시패널(100)의 각부에 상당하는 부분에는 예를 들면 L자형의 수지재로 이루어지는 위치결정 스페이서(44)가 장착되어 있다. 이로써, 액정표시패널(100)은 내부 프레임(700)에 대해 정확한 위치결정을 할 수 있게 된다.

그리고, 이 내부 프레임(700)에는, 도 8에 상세하게 도시되어 있듯이, 측면(46)이 일체적으로 형성된 형상을 이루고 있으며, 환언하면, 거의 상자형을 이루는 금속판의 저면에 상기 개구(42)가 형성된 형상을 이루고 있다.

이와 같은 형상의 내부 프레임(700)은 확산판(600)을 사이에 배치시킨 상태로, 상기 하측 케이스(500)에 끼워 맞추어져 있다. 환언하면, 하측 케이스(500)에 대해 내부 프레임(700)은 그 측면(46)의 내벽이 상기 하측 케이스(500)의 측면 외벽과 대향하도록 재치되게 된다.

이와 같이 구성된 금속판의 내부 프레임(700)은, 하측 케이스(500)와 함께 1개의 틀체를 구성하게 되고, 하측 케이스(500)의 두께를 크게 하지 않고, 그 기계적 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 내부 프레임(700) 및 하측 케이스(500)의 각각은 그 기계적인 강도가 충분하지 않더라도, 그것들이 상술한 바와 같이 끼워 맞춰짐으로써, 기계적 강도가 향상되고, 특히 상자체의 대각선 주위의 뒤틀림에 대해 강도를 갖게 된다.

이로써, 액정표시장치의 모듈에 있어서의 소위 액정표시패널의 보더부를 크게 하지 않고 충분한 강도를 확보할 수 있는 효과를 낸다.

또, 내부 프레임(700) 그 자체도 측면을 갖지 않는 거의 평면적인 것과 비교하면, 기계적 강도가 커져, 모듈 조립의 전단계에 있어서 취급이 용이해지는 효과를 낸다.

또한, 본 실시예에서는, 내부 프레임(700)의 측면(46)의 일부에 제어 회로기판(33)과 DC/DC 컨버터 회로기판(47)이 나란히 배치되어 있다. 환언하면, 액정표시패널 모듈(400)의 표시면에 대해 수직으로 배치되어, 이로써 보더부의 협소화를 도모하고 있다.

이 경우, 상기 제어 회로기판(33)은 액정표시패널 모듈(400)에 장착된 구부러지기 쉬운 게이트 회로기판(30) 및 구부러지기 쉬운 드레인 회로기판(31)과 접속되어 있고, 이 드레인 회로기판(31)을 굴곡시킴으로써 상술한 배치로 된다.

상기 제어 회로기판(33)과 DC/DC 컨버터 회로기판(47)은 도 2의 일점쇄선 윤곽에 둘러싸인 부분 B에 해당한다.

또한, 이와 같이 함으로써, 제어 회로기판(33)에서 발생하는 전자파의 다른 부재에의 영향을 상기 내부 프레임(700)의 측면(46)에 의해 회피할 수 있게 됨은 물론이다.

상술한 실시예에서는, 내부 프레임(700)의 형상으로서 상자형의 것을 설명하였으나, 완전한 상자형일 필요는 없고, 적어도 일변에 측면이 형성된 것이라도 좋다.

이와 같은 내부 프레임(700)은 평면적인 것이 아니라, 굴곡면을 갖는 것으로, 이로 인해 기계적 강도가 향상되는 구조로 되어 있기 때문이다.

[상부 프레임]

상부 프레임(800)은 액정표시패널 모듈(400), 내부 프레임(700) 및, 확산판(600)을 하측 케이스(500)측에 대해 누르는 기능을 가지며, 이 하측 케이스(500)와 함께 액정표시장치의 모듈의 외곽을 구성하게 된다.

이 상부 프레임(800)은 거의 상자형의 형상을 이루는 금속판에 액정표시패널 모듈(400)의 표시영역부에 상당하는 부분에 개구(표시창)(48)가 형성되어 있고, 상기 하측 케이스(500)에 예를 들면 계지되어 취부되도록 되어 있다.

또, 이 상부 프레임(800)은 실드재로서의 기능도 갖고 있다.

[모듈의 단면]

도 9는 도 1의 Ⅸ-Ⅸ선에 있어서의 단면을 나타내는 도이다.

도 9에서 알 수 있듯이, 내부 프레임(700)은 액정표시패널 모듈(400)을 재치시키는 기능 외에, 백라이트 유니트(300)로부터의 빛을 이 액정표시패널 모듈(400)의 표시영역부에 조사하고, 그 주변부에 새는 빛의 양을 감소시키도록 하는 마스크의 기능도 함께 갖고 있다.

이로써, 이 내부 프레임(700)의 개구(42)의 윤곽부는 액정표시패널 모듈(400)에 대해 정확한 위치결정이 요구되게 된다.

본 실시예의 경우, 상술한 바와 같이 내부 프레임(700)의 두께는 비교적 얇기 때문에, 그 설정을 정확하게 행할 수 있음과 동시에, 그 설정에 내부 프레임(700)의 두께의 영향을 고려할 필요가 없게 된다고 하는 효과를 낸다.

도 10은 도 9에 도시된 내부 프레임(700)의 두께를 두텁게 한 경우의 단면도이다.

도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 하측 케이스(500)의 마스크 기능은 그 두께에 크게 영향을 받고, 그 결과, 하측 케이스(500)의 개구(52)의 윤곽부 위치에 따라서는 마스크의 기능이 충분히 발휘되지 못해, 관찰자측에서 본 액정표시패널(100)의 표시영역부 주변에 빛의 그림자가 생겨 버린다.

도 9, 도 10 중, D는 내부 프레임의 두께, δ은 쿠션재 등으로 정해지는 내부 프레임(700)과 투명기판(1A)의 틈새, d는 투명기판 1A의 두께, L은 내부 프레임의 개구 단부로부터 표시영역까지의 거리를 나타낸다.

종래의 액정표시패널에서는 시야각이 좁고, 액정표시패널 정면에서 관찰하는 경우에 비교해서, 액정표시패널에 대해 사시방향에서 관찰하는 경우에는 계조가 변동하는 등 좋지 않았다.

이를 해소하기 위해 본 발명자는 상술한 횡전계방식을 이용하였으나, 이 액정표시패널에 있어서는, 광각도 시야가 뛰어난 것이기 때문에, 도 9, 도 10 중에서 나타내는 각도 θ부근의 각도에서 관찰한 경우, 내부 프레임에 의한 그림자가 눈에 띈다고 하는 문제점을 발견하였다.

도 9, 도 10에 있어서, 액정표시패널(100) 표면의 수직선에 대해 θ의 각도에서 출사하고, 표시영역의 단부를 통과하는 광선을 생각한 경우, 이 광선과 내부 프레임(700)이 교차하지 않도록 거리 L을 설정하면, 각도θ이내에서는 그림자가 관찰되지 않는다.

또, 각도 θ는 가능한한 넓고, 거리 L은 가능한한 짧은 편이 좋으나, 각도θ를 크게 하면 거리 L은 길어지는 관계가 있다.

여기서, 액정표시패널(100)의 표시면의 수직선에 대해 θ의 각도로 출사하고, 표시영역의 단부를 통과하는 빛의 경로를 추적하면, 상술한 내부 프레임의 두께 D, 틈새 δ, 투명기판(1A)의 두께 d의 합계가 된다. D+δ+d를 조정함으로써, 각도 θ가 일정해도 거리 L을 짧게 할 수 있음을 발견할 수 있다. 본 실시예의 경우, 금속제의 내부 프레임(700)을 이용함으로써, 모듈의 강도를 해치지 않고, 내부 프레임(700)의 두께 D를 얇게 하고, 거리 L을 짧게 하는 것을 가능하게 하고 있다.

또, 본 실시예에 의한 액정표시장치에 의하면, 내부 프레임(700)의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 도 9에서도 알 수 있듯이, 백라이트 유니트(300)에 대해 액정표시패널 모듈(400)을 근접시켜 배치할 수 있게 되어, 표시의 밝기를 향상시키는 효과도 갖게 된다.

실시예 2.

도 11은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 나타내는 분해사시도로, 도 1에 대응하는 도이다.

도 11에 있어서, 도 1과 동일한 부호는 동일한 기능을 갖는 부재로 구성되어 있다.

도 1과 다른 구성은, 액정표시패널 모듈(400)의 배면에 휨 방지판(50)이 배치되어 있다는 것이다.

이 휨 방지판(50)은 예를 들면 아크릴수지로 이루어지는 투명기판으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 휨 방지판(50)은, 내부 프레임(700)의 개구(42)내에 위치결정되어 있으며, 집광시트(light-collecting sheet : 60A, 60B) 및 확산판(600)을 매개로 하여 하측 케이스(500)에 지지되어 있다.

즉, 도 11의 ⅩⅡA-ⅩⅡA선에 의한 단면도인 도 12A에서 도시하는 바와 같이, 하측 케이스(500)의 개구부의 양단를 걸치듯이 하여 확산판(600)이 배치되고, 이 확산판(600)에 재치된 집광시트(60A)상에 액정표시패널 모듈(400)이 접하여 배치되어 있다.

이 경우, 휨 방지판(50)은 내부 프레임(700)의 개구(42)를 포함하는 평면내에 위치결정되고, 이 개구(42)에 끼워 맞춰지듯이 배치되어 있다.

이로써 휨 방지판(50)은 내부 프레임(700)에 의해 그 평면방향의 위치가 규제되며, 확산판(600)(집광시트(60A, 60B)를 포함한다)과 액정표시패널 모듈(400)에 의해 그 수직방향의 위치가 규제되어, 이 휨 방지판(50)의 특별한 위치결정수단의 증설은 불필요하게 된다.

이와 같이 구성되는 액정표시장치는, 액정표시패널 모듈(400)이 그 배면에서 휨 방지판(50)과 직접(또는, 다른 광학수단이 개재되어 있어도 좋다) 접하도록 배치되고, 이 액정표시패널의 백라이트 유니트(300)측에 맞서는 힘이 이 액정표시패널 모듈(400)의 적어도 표시영역의 전면에서 작용하게 된다.

이것은, 상술한 실시예에서 설명하는 바와 같이, 액정표시패널 모듈(400)에 있어서, 그 두께가 별로 크지 않음에도 불구하고 면적이 비약적으로 대형화함에 따라 그 자중 등에 의해 휘어지기 쉬워지는 것을 상기 휨 방지판(50)에 의해 해소하고자 하는 것이다.

그리고, 상기 휨 방지판(50)은 액정표시장치의 외곽의 하나가 되는 하측 케이스(500)에 지지되어 있음(실시예의 경우, 집광시트(60A, 60B), 확산판(600)을 매개로 하여)으로써, 그 강성이 어느 정도의 것이면, 이 액정표시패널 모듈(400)의 휨은 충분히 회피할 수 있게 된다.

또한, 상술한 실시예에서, 휨 방지판(50)은 액정표시패널 모듈(400)에 그 표시영역의 전역에 걸쳐 직접 또는 간접적으로 접하는(면접촉) 것이나, 반드시 이와 같은 구성으로 되어 있지 않아도 좋은 것은 물론이다.

예를 들면, 액정표시패널 모듈(400)의 표시영역의 수개소의 부분에 있어서 휨 방지판(50)과 접하도록 되어 있어도 좋다. 이것은, 액정표시패널 모듈(400)의 백라이트 유니트(300)에 맞서는 힘이 이 액정표시패널 모듈(400)의 표시영역에 작용하도록 되어 있으면 되기 때문이다.

도 12B는 도 12A의 휨 방지판(50)의 단부 형상을 변형한 것이다. 휨 방지판(50)의 단부에 단차를 설치하여 내부 프레임(700)의 아래에 들어가도록 하고, 하측 케이스(500)의 지지부까지 휨 방지판(50)의 형성영역을 늘리고 있다.

이렇게 함으로써, 휨 방지판(50)의 단부에 가해지는 힘에 대향하도록, 하측 케이스(500)에서 지지할 수 있기 때문에, 확산판(600)의 변형을 방지할 수 있다.

실시예 3.

도 13A, 13B은 실시예 2에 도시된 액정표시장치의 더욱 개량된 실시예를 나타내는 설명도이다.

도 13A는 휨 방지판(50)을 액정표시패널 모듈(400)의 투명기판(1A, 1B)과 함께 도시한 단면도로, 이 휨 방지판(50)이 액정표시패널 모듈(400)의 적어도 표시영역과 대향하는 부분에, 예를 들면 ITO(indium-thin-oxide)막으로 이루어지는 투명도전막(70)이 형성되어 있다.

상술한 바와 같이, 상기의 실시예에서 나타낸 액정표시패널 모듈(400)은 소위 횡전계방식이라 불리며, 각 화소가 기판과 거의 평행한 전계를 제어함으로써 액정층의 광 투과율을 제어하게 된다.

이 경우, 이 전계는 극히 미약하고 외부로부터의 전계에 의해 영향을 받기쉽기 때문에, 투명도전막(70)은 정전방지수단으로서의 기능을 하도록 되어 있다.

특히, 액정표시패널 모듈(400)은, 상술한 바와 같이, 휨 방지판(50)과 직접 또는 간접적으로 접하도록 배치되어 있어, 마찰에 의해 발생하는 정전기가 상기 전계에 영향을 미치기 쉽기 때문에, 상기 정전방지수단을 휨 방지판(50)의 표면에 설치하는 것은 매우 효과적이다.

동일한 취지로, 이와 같은 정전방지수단을 액정표시패널 모듈(400)의 휨 방지판(50)측의 면에 형성해도 좋음은 물론이다.

또한, 액정표시패널 모듈(400)의 관찰자측의 면, 즉, 백라이트 유니트(300)과 반대측의 면에 있어서는, 외부로부터의 정전기가 침입하기 쉽고, 오히려 이 면에 투명도전막의 피착 등 정전방지대책이 이루어져 있지 않으면 표시체를 이룰 수 없기 때문에, 종래부터 이 정전방지대책이 이루어지고 있다.

도 13B는 휨 방지판(50)과 액정표시패널 모듈(400)과의 사이에,집광시트(60A, 60B)를 설치하는 구성을 나타내는 단면도이다.

상기 집광시트(60A, 60B)가 적어도 표시영역과 대향하는 부분에는, 예를 들면 ITO막으로 이루어지는 투명도전막(70)이 형성되어 대전방지처리가 이루어져 있다.

상기 집광시트(60A, 60B)의 표면은 조면(粗面)으로 되어 있고, 휨 방지판(50)과 액정표시패널 모듈(400)과의 사이에 집광시트(60A, 60B)를 설치함으로써, 휨 방지판(50)과 액정표시패널 모듈(400)의 겹침으로 발생하는 뉴톤링(Newton's rings) 등의 문제를 방지할 수 있다.

상기 휨 방지판(50)과 액정표시패널 모듈(400)의 접하는 면이 둘다 광 평면(optical flat)이기 때문에, 휨 방지판(50)과 액정표시패널 모듈(400)이 좁은 틈새에서 붙어버려 광학적 얼룩을 발생시키는 것을 방지하기 위해서는, 휨 방지판(50)과 접하는 액정표시패널 모듈(400)의 편광판 표면에 조면화해서 무광택으로 하는 방현(antiglare)처리를 행해도 좋다. 또, 휨 방지판(50)의 표면을 조면화해도 좋다.

실시예 4.

도 14는 실시예 2에 도시된 액정표시장치의 더욱 개량된 실시예를 나타내는 설명도이다.

도 14는 액정표시패널 모듈(400)과 이 액정표시패널 모듈(400)과 일체로 형성된 휨 방지판(50)을 도시하고 있다.

휨 방지판(50)은 액정표시패널 모듈(400)의 표시영역에 있어서 고정되어 있다.

이와 같이 구성한 경우, 액정표시장치를 구성하는 모듈의 부품점수를 적게 할 수 있음과 동시에, 모듈의 조립 시에 액정표시패널 모듈(400)에 대한 휨 방지판(50)의 위치결정에 주의를 기울일 필요가 없게 된다.

그리고, 또한 동일한 취지에서 휨 방지판(50)과 확산판(600)과의 일체화를 도모해도 좋다.

예를 들면, 휨 방지판(50)을 준비하고, 백라이트 유니트(300)측의 면에 적당한 처리를 행하고, 이 처리면에 확산판(600)과 동일한 기능을 갖도록 해도 좋다.

실시예 5.

도 15는 휨 방지판(50)의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 15에 있어서, 휨 방지판(50)은 그 주변의 측단면에, 예를 들면 광 반사가 이루어지는 금속막(80)이 피착되고, 이 금속막(80)에 광 반사수단의 기능을 갖게 한다.

또, 측단면에 백 테이프나 유연성이 있는 스페이서를 설치해도 좋다.

유연성이 있는 스페이서는, 휨 방지판(50)의 측단면에 접착하는 외에, 집광시트(60A, 60B)의 위에 재치함으로써, 휨 방지판의 측단면에 설치하는 것이 가능하다.

백라이트 유니트(300)로부터의 빛은 비교적 두께가 큰 휨 방지판(50)을 매개로 하여 액정표시패널 모듈(400)측에 조사되도록 되어 있다.

이 경우, 상기 휨 방지판(50)의 측단면에 지향되는 빛은, 이 측단면에 상술한 바와 같은 광 반사수단이 설치되어 있지 않은 경우, 관찰자의 눈에 도달하지 않고, 불필요한 빛으로서 이용되게 된다.

이 때문에, 상술한 바와 같은 구성으로 함으로써, 상기 문제를 해결하고, 이로써, 표시영역의 면적을 약간이지만 크게 할 수 있는 효과를 내게 된다.

또한, 측단면에 설치된 백 테이프나 스페이서는,휨 방지판(50)이 열 등에 의해 팽창하거나, 제품 반송시 진동되는 것에 의한, 휨 방지판(50)과 내부 프레임(700) 사이에 발생하는 압력을 흡수하여, 휨 방지판(50)이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또, 휨 방지판(50)이 파손되는 것도 방지할 수 있고, 나아가서는 손상에 의한 먼저의 발생을 방지할 수 있다. 또, 측단면에 설치된 백 테이프나 스페이서는 휨 방지판(50)과 내부 프레임(700)의 틈새를 메움으로써, 이물질의 침입을 방지할 수있다.

유연성이 있는 스페이서는 빛을 반사하기 위해서는 백색이 바람직하나, 금속막(80)과 함께 이용되는 경우는 백색이 아니라도 좋다.

상술한 액정표시장치는 소위 횡전계방식의 것에 대해 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 소위 종전계방식(예를 들면, twisted nematic type)의 것에 대해서도 적용할 수 있음은 물론이다.

이것들의 상위(相違)는 주로 화소의 구성에 있으며, 그 이외의 구성은 거의 상위가 없기 때문이다.

여기서, 종전계방식의 액정표시장치란, 액정을 사이에 두고 서로 대향배치되는 각 투명기판의 액정층의 각면에 있어서, 각각 투명의 전극이 형성되고, 이들 각전극에 인가되는 전압차에 의해, 이들 사이의 액정의 광 투과율을 제어하도록 한 것이다.

이상 설명한 것에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 액정표시장치에 의하면, 대형화에도 불구하고, 소위 보더부를 크게 하지 않고 하측 케이스의 강도를 확보할 수 있게 된다.

또, 관찰측에서 본 액정표시패널의 표시영역부의 주변에 빛의 그림자가 인지되지 않는 것을 얻을 수 있게 된다.

Claims (11)

1. 한쌍의 상부 및 하부 기판 사이에서 액정층을 보지하는 액정표시패널과,

   상기 액정표시패널의 배면에 배치되는 조명광원과,

   상기 액정표시패널의 표시영역에 거의 대응하는 창과 선단부의 주변에서 절곡되는 측벽을 갖는 금속제의 상측케이스와,

   오목부에 상기 조명광원을 수납하는 수지제의 하측케이스와,

   상기 액정표시패널과 상기 하측케이스 사이에 배치되고 상기 액정표시패널을 향해 있는 상기 조명광원으로부터의 빛을 통과시키기 위한 개구를 갖는 금속제의 내부 프레임을 구비하는 액정표시장치에 있어서,

   상기 상측케이스와 상기 하측케이스 사이에서 소정의 순서에 따라 상기 액정표시패널, 상기 내부 프레임 및 상기 조명광원을 적층한 후,상기 상측케이스와 상기 하측케이스를 함께 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 내부 프레임은, 그 선단부의 주위에서 절곡되어 있고 상기 하측케이스의 측벽을 따라서 뻗어 있는 측벽을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 내부 프레임의 상기 개구는, 상기 조명광원에 의해 조명되는 상기 액정표시패널을 규정하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 내부 프레임은, 상기 액정표시패널을 재치하는 평면을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 한쌍의 상부 및 하부 기판 사이에서 액정층을 보지하는 액정표시패널과,

   상기 액정표시패널의 배면에 배치되는 조명광원과,

   상기 액정표시패널의 표시영역에 거의 대응하는 창과 선단부의 주변에서 절곡되는 측벽을 갖는 금속제의 상측케이스와,

   오목부에 상기 조명광원을 수납하는 수지제의 하측케이스와,

   상기 액정표시패널과 상기 하측케이스 사이에 배치되고 상기 액정표시패널을 향해 있는 상기 조명광원으로부터의 빛을 통과시키기 위한 개구를 갖는 금속제의 내부 프레임과,

   상기 내부 프레임에 상기 개구 안측에 설치되는 투명기판을 구비하는 액정표시장치에 있어서,

   상기 상측케이스와 상기 하측케이스 사이에서 소정의 순서에 따라 상기 액정표시패널, 상기 내부 프레임 및 상기 조명광원을 적층한 후,상기 상측케이스와 상기 하측케이스를 함께 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 투명기판은, 상기 액정표시패널과 접하고 상기 하측케이스에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 청구항 5에 있어서,

   상기 하측케이스는, 투명기판을 위에 재치시키는 부위를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 청구항 5에 있어서,

   상기 투명기판은, 상기 내부 프레임의 상기 개구내의 평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 청구항 5에 있어서,

   상기 액정표시장치는, 상기 액정표시패널과 상기 투명기판 사이에 배치되는 정전방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 청구항 5에 있어서,

    상기 투명기판은, 상기 액정표시패널에 접하는 표면에 투명도전막을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 청구항 5에 있어서,

    상기 액정표시패널은, 상기 한쌍의 상부 및 하부기판과 실질적으로 평행인 전계가 광투과성을 선택적으로 변화시키는데 이용되는 장치이고, 상기 투명기판은, 정전방지수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.