KR100813468B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

액정표시장치가 개시되어 있다. 평판 램프에서 발생한 열 및 유해 전자파를 차단하는 유해 전자파 차폐막에 유해 전자파 차폐막의 면적을 감소시키는 관통 홀을 형성하여 유해 전자파 차폐막과 평판 램프 사이의 기생 커패시턴스에 따른 누설 전류를 극소화한다. 이로써, 매우 균일한 휘도 분포를 갖는 평판 램프에서의 휘도 저하에 따른 디스플레이 특성 불량을 방지하는 효과를 갖는다.

액정표시장치, 유해 전자파 차폐막, 전류 누설

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1a는 본 발명의 일실시예에 의한 평판 램프를 갖는 액정표시장치의 부분 절개 분해 사시도이다.

도 1b는 도 1a의 A 원내 확대도이다.

도 2는 도 1a의 B 원내 확대도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 단면도이다.

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면광원 광학 분포로 광을 발생하는 평판 램프에서의 과도한 누설전류를 극소화하여 고휘도 디스플레이 및 저소비전력 디스플레이를 구현한 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 정보가 포함되지 않은 단순광이 외부 정보처리장치에서 입력된 영상 신호에 의하여 제어되는 액정에 의하여 정보가 포함된 영상을 디스플레이 하는 장치로 정의할 수 있다.

이를 구현하기 위해서는 액정을 제어하는 기술과 액정을 통과할 수 있도록 균일하게 가공된 광을 생성하는 기술을 필요로 한다.

이들중 액정을 제어하는 기술은 투명하면서 도전성을 갖는 전극의 개발과 매우 작은 투명 전극들에 각각 개별적으로 전원을 공급하는 박막 트랜지스터의 기술 개발에 의하여 급속하게 발전되고 있는 실정이다.

반면, 이처럼 정밀하게 제어되는 액정을 통하여 디스플레이를 수행하기 위해서는 매우 균일한 휘도 분포를 갖는 광을 필요로 한다. 그러나, 대부분의 광원이 불균일 한 휘도 분포를 갖는 점광원 또는 선광원 감안하였을 때, 이들 광원은 균일한 휘도 분포를 갖는 면광원 광학 분포를 갖도록 변경되어야만 디스플레이에 이용될 수 있다.

이를 위해서는 점광원 또는 선광원을 면광원으로 바꾸기 위한 다양한 부재들을 필요로 한다. 대표적으로 점광원 또는 선광원을 면광원으로 바꾸기 위해서는 도광판(light guide panel) 및 다수의 광학 시트류를 필요로 한다.

이로써 점광원 또는 선광원이 면광원 광학 분포를 갖도록 할 수는 있지만 도광판, 광학 시트류에 의하여 액정표시장치의 부피 및 무게가 증가되는 또 다른 문제점을 갖는다. 이에 더하여 도광판 및 광학 시트류를 사용하더라도 양질의 면광원을 얻는데는 한계가 있다.

최근, 광학 기술의 개발에 힘입어 "면광원 램프"에 의하여 면광원 광학 분포를 갖는 광을 도광판 또는 광학 시트류 없이 램프로부터 직접 생성할 수 있게 되었다.

그러나, 이와 같이 면광원 광학 분포를 갖는 광을 생성하는 램프를 사용하여 디스플레이를 수행할 경우 다음과 같은 문제점을 갖는다.

문제점으로는 첫 번째로 램프에서 과도한 유해전자파가 발생된다는 것이다. 두 번째로는 램프에서 과도한 열이 발생된다는 것이다.

이와 같이 램프에서 발생한 과도한 유해 전자파는 사용자의 건강에 악영향을 미치며 램프에서 발생한 열은 액정이 정상적인 기능을 방해하여 디스플레이 품질을 저하시킨다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 면광원 광학 분포를 갖는 램프를 사용하면서도 유해 전자파를 극소화함은 물론 램프에서의 열을 신속히 제거할 수 있도록 함에 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 액정표시장치는 면 광학 분포 형태를 갖는 제 1 광을 발생시키는 면광원 발생 장치, 면광원 발생 장치의 일측면으로부터 공급된 제 1 광이 액정에 의하여 영상이 포함된 제 2 광으로 변조되도록 하는 광 변조 패널, 면광원 발생 장치 및 광 변조 패널이 수납되도록 하는 수납용기 및 면 발원 발생 장치 및 수납용기 사이에 설치되며, 면 광원 발생 장치 및 수납용기 사이에서 누설되는 누설전류를 차단하는 누설전류 감소 수단이 형성된 유해 전자파 차폐막을 포함한다.

본 발명에 의하면, 디스플레이에 필요한 광을 발생시키는 평판 램프에서 사용하여 균일한 휘도 분포 구현, 사용자에게 악영향을 미치는 유해 전자파 문제를 극복함은 물론 과도한 온도에 의하여 발생하는 디스플레이 특성 저하까지도 극복하 여 고품질 디스플레이를 수행할 수 있도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치의 보다 구체적인 구성 및 구성에 따른 독특한 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치(600)는 전체적으로 보아 평판 램프(100), 광 변조 패널(200), 수납용기(300), 유해 전자파 차폐막(400)을 포함한다.

보다 구체적으로, 평판 램프(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 이와 같은 형상을 갖는 평판 램프(100)는 면광원 광학분포를 갖는 광을 생산한다. 이때, 평판 램프(100)에서 생산된 광은 어떠한 정보도 포함하고 있지 않다. 이처럼 어떠한 정보도 포함하지 않는 광을 제 1 광이라 정의하기로 한다.

이와 같이 정의된 제 1 광은 다시 광 변조 패널(200)로 공급된 후 광 변조되어 정보가 포함한 제 2 광으로 변경된다.

이하, 어떠한 정보도 포함하고 있지 않은 제 1 광을 정보가 포함된 제 2 광으로 변경하는 광 변조 패널(200)을 첨부된 도 1a를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 광 변조 패널(200)은 액체와 고체의 중간적인 물성을 갖으며, 전계에 반응하여 광투과도가 변경되는 액정(Liquid Crystal;210)을 정밀하게 제어하는 역할을 수행한다.

이처럼 액정(210)을 정밀하게 제어하기 위해서는 TFT 기판(220), 컬러필터기 판(230) 및 구동 모듈(240)을 필요로 한다.

구체적으로, TFT 기판(220)은 화상이 실제 디스플레이 되는 면적으로 정의되는 "유효 디스플레이 영역"을 서로 다른 전원이 인가되는 복수개의 작은 영역으로 나뉘어지도록 하는 역할을 한다.

이를 구현하기 위해서, TFT 기판(220)은 다시 도 1b에 도시된 바와 같이 투명 기판(222), 박막 트랜지스터(224), 신호 인가선(226), 화소 전극(228)을 포함한다.

구체적으로, 도 1a 또는 도 1b를 참조하면, 투명 기판(222)의 상면에는 다시 매트릭스 형태로 박막 트랜지스터(224)들이 형성된다. 이때, 각 박막 트랜지스터(224)들은 반도체 박막 공정에 의하여 매우 미세한 크기로 형성된다.

이 박막 트랜지스터(224)들은 도 1b에 도시된 바와 같이 게이트 전극(G), 소오스 전극(S), 드레인 전극(D) 및 채널층(C)으로 구성된다.

이때, 게이트 전극(G)에는 게이트 라인(226a)이 연결되고, 소오스 전극(S)에는 데이터 라인(226b)이 연결된다. 한편, 각 박막 트랜지스터(224)의 드레인 전극(D)에는 화소 전극(228)이 형성된다. 이때, 화소 전극(228)은 투명하면서 도전성인 인듐 틴-옥사이드 물질로 형성된 박막이다.

한편, 이와 같은 구성을 갖는 TFT 기판(220)에는 컬러필터기판(230)이 결합된다.

컬러필터기판(230)은 투명기판(232), 색화소(미도시), 공통전극(미도시)으로 구성된다. 구체적으로, 색화소는 투명기판(232)에 매트릭스 형태로 형성된다. 한 편, 색화소가 형성된 투명기판(232)에는 다시 전면적에 걸쳐 투명하면서 도전성을 갖는 공통전극이 더 형성된다.

한편, 컬러필터기판(230)과 TFT 기판(220)이 결합된 상태에서 컬러필터기판(230)과 TFT 기판(220)의 사이에는 액정(210)이 주입된다.

한편, 이와 같은 구성을 갖는 광 변조 패널(200)에 보다 균일한 광을 공급하기 위해서 앞서 설명한 평판 램프(100)와 광 변조 패널(200)의 사이에는 일실시예로 확산판(200)이 선택적으로 더 설치될 수 있다.

또한, 이와 같은 평판 램프(100)는 매우 균일한 휘도를 갖는 광을 발생시키는 반면 다량의 유해 전자파 및 열이 발생된다.

본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 평판 램프(100)에는 유해 전자파 차폐막(400)이 더 형성된다. 이 유해 전자파 차폐막(400)은 유해 전자파를 전류로 바꾸어주는 역할과 함께 열전도성이 뛰어난 도전성 물질로 구성된 플레이트 형상을 갖는다. 이 유해 전자파 차폐막(400)은 접지된다.

이와 같이 접지된 유해 전자파 차폐막(400)은 유해 전자파 차단 및 방열에 매우 적합한 구성을 갖지만, 광의 이용 효율 측면에서는 매우 취약한 문제점을 발생시킨다.

구체적으로, 이 문제는 유해 전자파 차폐막(400) 및 평판 램프(100)의 사이에서 형성되는 기생 커패시턴스에 의한 누설 전류에 기인한다. 이와 같은 누설 전류는 평판 램프(100)에서 발생되는 광의 휘도에 영향을 미치다.

보다 구체적으로, 유해 전자파 차폐막(400)과 평판 램프(100)의 사이에 형성 되는 기생 커패시턴스에 의한 누설전류가 커질수록 평판 램프(100)에서의 휘도는 당연히 점차 낮아진다. 즉, 이는 기생 커패시턴스가 커질수록 평판 램프(100)에서의 광 효율이 낮아짐을 의미한다.

이를 방지하기 위해서는 평판 램프(100)와 유해 전자파 차폐막(400)의 사이에 형성되는 기생 커패시턴스를 최소화해야 한다. 이때, 기생 커패시턴스를 최소화하기 위해서는 유해 전자파 차폐막(400)과 평판 램프(100)의 이격 거리를 크게 하거나 유해 전자파 차폐막(400)의 면적이 감소 되도록 해야 한다.

본 발명에서는 기생 커패시턴스를 최소화하기 위해서 유해 전자파 차폐막(400)의 면적이 감소되도록 하는 방법이 사용된다. 이때, 유해 전자파 차폐막(400)의 면적이 최소가 되도록 하기 위해서 유해 전자파 차폐막(400)에는 적어도 1 개 이상의 누설전류 감소부(410)가 형성된다. 이때, 누설전류 감소부(410)는 관통공 또는 홈의 형태로 형성된다. 본 발명에서는 바람직한 일실시예로 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 누설전류 감소부(410)가 관통공의 형태로 형성된다. 이하, 관통공에 도면부호 410을 부여하기로 한다.

이때, 관통공(410)의 크기는 유해 전자파가 유해 전자파 차폐막(400)을 통과하여 외부로 배출되기에 충분하지 않은 크기를 갖도록 고려되어야 하며, 관통공(410)의 형상은 어떠한 형상을 갖아도 무방하다.

이로써, 평판 램프(100)에서 발생된 유해 전자파는 유해 전자파 차폐막(400)을 통과하면서 전류로 변환되어 제거되며, 이와 함께 누설 전류가 극소화되어 평판 램프(100)의 휘도 저하가 방지되며, 평판 램프(100)로부터 발생되는 열 또한 신속 하게 외부로 배출할 수 있는 구조를 갖는다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 디스플레이에 필요한 광을 발생시키는 평판 램프에서 사용하여 균일한 휘도 분포 구현, 사용자에게 악영향을 미치는 유해 전자파 문제를 극복함은 물론 과도한 온도에 의하여 발생하는 디스플레이 특성 저하까지도 극복하여 고품질 디스플레이를 수행할 수 있도록 하는 장점을 갖는다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 면 광학 분포 형태를 갖는 제 1 광을 발생시키는 면광원 발생 장치;

   상기 면광원 발생 장치의 일측면으로부터 공급된 상기 제 1 광이 액정에 의하여 영상이 포함된 제 2 광으로 변조되도록 하는 광 변조 패널;

   상기 면광원 발생 장치 및 상기 광 변조 패널이 수납되도록 하는 수납용기; 및

   상기 면광원 발생 장치 및 상기 수납용기 사이에 설치되며, 상기 면광원 발생 장치 및 상기 수납용기 사이에서 누설되는 누설전류를 차단하는 누설전류 감소 수단이 형성된 유해 전자파 차폐막을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 누설전류 감소 수단은 적어도 1 개 이상으로 상기 유해 전자파 차폐막에 형성된 누설전류 감소 홀인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 누설전류 감소 수단은 적어도 1 개 이상으로 상기 유해 전자파 차폐막에 형성된 누설전류 감소 홈인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 유해 전자파 차폐막은 도전성 물질로 제작되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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