KR101148201B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

외관 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치가 개시되어 있다. 표시 장치는 양 방향으로 광을 공급하는 광 공급 유닛, 메인 표시패널, 서브 표시패널, 수납 용기 및 반사 필름을 포함한다. 메인 표시패널은 광 공급 유닛의 제1 면상에 배치되어 메인 영상을 표시한다. 서브 표시패널은 광 공급 유닛의 제1 면의 반대측인 제2 면상에 배치되어 서브 영상을 표시한다. 수납 용기는 광 공급 유닛을 수납하며, 서브 표시패널에 대응하여 제1 개구부를 갖는다. 반사 필름은 광 공급 유닛과 수납 용기 사이에 배치되며, 제1 개구부에 대응되는 제2 개구부를 가지며, 서브 표시패널의 편광판과 실질적으로 동일한 반사율을 갖는다. 따라서, 양 방향으로 표시되는 영상의 외관 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 결합된 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 수납 용기 및 반사 필름을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 메인 표시패널을 나타낸 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시 장치 200 : 광 공급 유닛
210 : 광원 220 : 도광판
230 : 제1 광학 시트 240 : 제2 광학 시트
300 : 메인 표시패널 400 : 서브 표시패널
500 : 수납 용기 510 : 제1 개구부
600 : 반사 필름 610 : 제2 개구부
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양 방향으로 표시되는 영상의 외관 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신 단말기, 디지털 카메라, 전자 수첩 등의 휴대형 전자기기에는 영상을 표시하기 위한 표시 장치가 구비된다. 표시 장치로는 다양한 종류가 사용될 수 있으나, 휴대형 전자기기의 특성상 소형이면서 가벼운 평판 형상의 표시 장치가 주로 사용되며, 특히 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Apparatus: LCD)가 널리 사용되고 있다. 액정표시장치는 다른 표시 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점을 갖는다.
이와 같은 액정표시장치는 한쪽 방향으로만 영상을 표시하는 것이 일반적이었다. 그러나, 최근에는 한쪽 방향으로만 영상을 표시하는 것에서 탈피하여 양쪽 방향으로 동일한 영상 또는 서로 다른 영상을 표시하는 양방향 액정표시장치가 개발된 바 있다.
양쪽 방향으로 영상을 표시하는 양방향 액정표시장치는 메인 영상을 표시하는 메인 액정표시패널과 서브 영상을 표시하는 서브 액정표시패널을 구비하며, 메인 액정표시패널과 서브 액정표시패널 사이에 배치되어 메인 액정표시패널과 서브 액정표시패널에 광을 공급하는 광 공급 유닛 및 광 공급 유닛을 수납하는 수납 용기를 구비한다. 수납 용기는 금속 재질로 형성되며, 서브 액정표시패널에 광을 공급하기 위하여 서브 액정표시패널에 대응되는 개구부를 갖는다.
이때, 광 공급 유닛으로부터 서브 액정표시패널 방향으로 제공되는 광의 일부는 금속 재질의 수납 용기에 의하여 반사되고, 다른 일부는 서브 액정표시패널의 편광판에 의하여 반사된다.
그러나, 수납 용기의 반사율과 편광판의 반사율이 서로 다르기 때문에, 메인 액정표시패널 측에서 봤을 때, 서브 액정표시패널 영역이 희미하게 나타나는 외관 품질 불량이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명은 양 방향으로 표시되는 영상의 외관 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공한다.
상술한 본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 양 방향으로 광을 공급하는 광 공급 유닛, 메인 표시패널, 서브 표시패널, 수납 용기 및 반사 필름을 포함한다. 상기 메인 표시패널은 상기 광 공급 유닛의 제1 면상에 배치되어 메인 영상을 표시한다. 상기 서브 표시패널은 상기 광 공급 유닛의 제1 면의 반대측인 제2 면상에 배치되어 서브 영상을 표시한다. 상기 수납 용기는 상기 광 공급 유닛을 수납하며, 상기 서브 표시패널에 대응하여 제1 개구부를 갖는다. 상기 반사 필름은 상기 광 공급 유닛과 상기 수납 용기 사이에 배치되며, 상기 제1 개구부에 대응되는 제2 개구부를 가지며, 소정의 반사율을 갖는다.
상기 서브 표시패널은 상기 광 공급 유닛과 마주하는 면상에 형성된 편광판을 포함하며, 상기 반사 필름은 상기 편광판과 실질적으로 동일한 반사율을 갖는다.
이러한 표시 장치에 따르면, 양 방향으로 표시되는 영상의 외관 품질을 향상시킬 수 있다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 결합된 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 광 공급 유닛(200), 메인 표시패널(300), 서브 표시패널(400), 수납 용기(500) 및 반사 필름(600)을 포함한다.
광 공급 유닛(200)은 메인 표시패널(300)과 서브 표시패널(400) 사이에 배치되어 양 방향으로 광을 공급한다.
광 공급 유닛(200)은 광을 발생하는 광원(210), 광원(210)으로부터의 광을 가이드하는 도광판(220), 도광판(220)의 상부에 배치되는 제1 광학 시트(230) 및 도광판(220)의 하부에 배치되는 제2 광학 시트(240)를 포함한다.
광원(210)은 도광판(220)의 일 측면에 배치되며, 외부로부터 인가되는 구동 전원에 반응하여 광을 발생한다. 광원(210)은 하나 이상의 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)로 이루어진다. 발광 다이오드는 소정의 각도 범위 내로 광을 출사하는 특성을 갖기 때문에, 도광판(220)에 균일한 광을 입사시키기 위하여 복수가 구비된다. 발광 다이오드의 개수는 출사 각도 및 도광판(220)의 크기에 따라 다양하게 변화될 수 있다.
이와 달리, 광원(210)은 긴 원통 형상의 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescence Lamp : CCFL)로 이루어질 수 있다.
도광판(220)은 광원(210)으로부터 입사되는 광의 진행 경로를 가이드하며, 점광원 형태로 입사되는 광을 면광원 형태의 광으로 변경하여 출사한다.
도광판(220)은 광의 손실을 최소화하기 위하여 투명한 재질로 이루어진다. 예를 들어, 도광판(220)은 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate : PMMA) 재질로 형성된다.
이와 달리, 도광판(220)은 폴리 카보네이트(Poly Carbonate : PC) 재질로 형성될 수 있다. 폴리 카보네이트 재질은 폴리메틸 메타크릴레이트 재질에 비하여 경도는 낮으나, 내열 특성이 우수한다. 따라서, 폴리 카보네이트 재질의 도광판(220)을 사용할 경우, 도광판(220)의 두께를 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.
도광판(220)의 하면에는 광의 산란 반사를 위한 소정의 반사 패턴(미도시)이 형성된다. 예를 들어, 반사 패턴은 인쇄 패턴 또는 요철 패턴으로 이루어진다. 광원(210)으로부터 도광판(220)의 내부로 입사된 광은 반사 패턴에 의하여 산란 반사되고, 특정 임계각을 넘는 광은 도광판(220)의 상면 및 하면을 통해 출사된다.
제1 광학 시트(230)는 도광판(220)의 상부 즉, 도광판(220)과 메인 표시패널(300) 사이에 배치된다. 제1 광학 시트(230)는 도광판(220)으로부터 메인 표시패널(300) 방향으로 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시킨다.
제1 광학 시트(230)는 도광판(220)으로부터 출사되는 광을 확산시켜 휘도 균일도를 향상시키기 위한 확산 시트를 포함할 수 있다. 또한, 제1 광학 시트(230)는 도광판(220)으로부터 출사되는 광을 정면 방향으로 집광시켜 광의 정면 휘도를 향상시키기 위한 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 또한, 제1 광학 시트(230)는 특 정 조건을 만족하는 광은 투과시키고 나머지 광은 반사시키는 방식으로 광을 리싸이클링시켜 광의 휘도를 증가시키는 반사편광시트를 포함할 수 있다.
제2 광학 시트(240)는 도광판(220)의 하부 즉, 도광판(220)과 서브 표시패널(400) 사이에 배치된다. 제2 광학 시트(240)는 도광판(220)으로부터 서브 표시패널(400) 방향으로 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시킨다.
제2 광학 시트(240)는 도광판(220)으로부터 출사되는 광을 확산시켜 휘도 균일도를 향상시키기 위한 확산 시트를 포함할 수 있다. 또한, 제2 광학 시트(240)는 도광판(220)으로부터 출사되는 광을 정면 방향으로 집광시켜 광의 정면 휘도를 향상시키기 위한 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 또한, 제2 광학 시트(240)는 특정 조건을 만족하는 광은 투과시키고 나머지 광은 반사시키는 방식으로 광을 리싸이클링시켜 광의 휘도를 증가시키는 반사편광시트를 포함할 수 있다.
메인 표시패널(300)은 광 공급 유닛(200)의 상부에 해당하는 제1 면상에 배치된다. 메인 표시패널(300)은 광 공급 유닛(200)으로부터 공급되는 광을 이용하여 메인 영상을 표시한다.
메인 표시패널(300)은 제1 기판(310), 제1 기판(310)과 대향하도록 결합된 제2 기판(320) 및 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 배치된 제1 액정층(미도시)을 포함한다.
또한, 메인 표시패널(300)은 제1 기판(310)의 외면에 형성된 제1 편광판(330) 및 제2 기판(320)의 외면에 형성된 제2 편광판(340)을 포함한다. 제1 편광판(330) 및 제2 편광판(340)은 투과축과 일치하는 방향으로 진동하는 광만을 투과 시키고, 나머지 방향으로 진동하는 광은 반사 또는 흡수하는 특성을 갖는다.
서브 표시패널(400)은 광 공급 유닛(200)의 제1 면의 반대측인 제2 면상에 배치된다. 서브 표시패널(400)은 광 공급 유닛(200)으로부터 공급되는 광을 이용하여 서브 영상을 표시한다.
서브 표시패널(400)은 제3 기판(410), 제3 기판(410)과 대향하도록 결합된 제4 기판(420) 및 제3 기판(410)과 제4 기판(420) 사이에 배치된 제2 액정층(미도시)을 포함한다.
또한, 서브 표시패널(400)은 제3 기판(410)의 외면에 형성된 제3 편광판(430) 및 제4 기판(420)의 외면에 형성된 제4 편광판(440)을 포함한다. 제3 편광판(430) 및 제4 편광판(440)은 투과축과 일치하는 방향으로 진동하는 광만을 투과시키고, 나머지 방향으로 진동하는 광은 반사 또는 흡수하는 특성을 갖는다.
수납 용기(500)는 광 공급 유닛(200)을 수납하며, 금속 재질로 형성된다. 수납 용기(500)는 서브 표시패널(400)에 대응하여 제1 개구부(510)를 갖는다. 광 공급 유닛(200)으로부터 하부 방향으로 출사되는 광은 제1 개구부(510)를 통해 서브 표시패널(400)에 공급된다.
반사 필름(600)은 광 공급 유닛(200)과 수납 용기(500) 사이에 배치된다. 반사 필름(600)은 광 공급 유닛(200)으로부터 하부 방향으로 출사되는 광이 서브 표시패널(400)에 공급될 수 있도록, 수납 용기(500)의 제1 개구부(510)에 대응되는 제2 개구부(610)를 갖는다.
반사 필름(600)은 광 공급 유닛(200)과 마주하는 서브 표시패널(400)의 제3 편광판(430)과 실질적으로 동일한 반사율을 갖는다. 광 공급 유닛(200)으로부터 하부 방향으로 출사되는 광 중에서, 서브 표시패널(400) 영역에 대응되는 광은 제3 편광판(430)에 의하여 일부가 반사되며, 서브 표시패널(400) 영역을 제외한 나머지 영역에 대응되는 광은 반사 필름(600)에 의하여 반사된다. 이때, 반사 필름(600)의 광 반사율이 제3 편광판(430)의 광 반사율과 실질적으로 동일하므로, 메인 표시패널(300) 방향으로 반사되는 광량은 전체 영역에 걸쳐 균일해진다. 따라서, 메인 표시패널(300)에서 서브 표시패널(400) 영역이 비추는 현상이 제거되어 외관 품질이 향상된다.
도 3은 도 1에 도시된 수납 용기 및 반사 필름을 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 수납 용기(500)는 광 공급 유닛(200)의 제2 면 즉, 하부를 커버하는 바닥부(520) 및 광 공급 유닛(200)의 측면을 커버하는 측부(530)를 포함한다.
서브 표시패널(400)은 수납 용기(500)의 바닥부(520)의 외면에 배치된다. 따라서, 광 공급 유닛(200)으로부터의 광이 서브 표시패널(400)에 공급될 수 있도록, 바닥부(520)에는 서브 표시패널(400)에 대응되는 제1 개구부(510)가 형성된다.
반사 필름(600)은 수납 용기(500)의 바닥부(520) 상에 배치되며, 제1 개구부(510)에 대응되는 제2 개구부(610)를 갖는다.
도시되지는 않았으나, 반사 필름(600)은 양면 테이프 등의 접착 부재를 통해 수납 용기(500)의 바닥부(520)에 부착된다. 이와 달리, 반사 필름(600)의 하면에는 바닥부(520)와의 부착을 위한 접착층이 일체로 형성될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 메인 표시패널을 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 메인 표시패널(300)은 제1 기판(310), 제1 기판(310)과 대향하도록 결합된 제2 기판(320) 및 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 배치된 제1 액정층(미도시)을 포함한다.
메인 표시패널(300)은 실질적으로 영상을 표시하는 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)으로 구분된다.
표시 영역(DA)에 대응하여, 제1 기판(310)에는 다수의 게이트 라인들(GL1 ~ GLn) 및 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)과 교차되는 다수의 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)이 형성된다. 여기서, n과 m은 1 이상의 자연수이다. 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)과 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)은 서로 다른 층에 구비되어 서로 절연되게 교차된다.
표시 영역(DA)에 대응하여, 제1 기판(310)에는 다수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)들과 다수의 화소전극들이 매트릭스 형태로 형성된다. 예를 들어, 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 게이트 전극은 게이트 라인들(GL1 ~ GLn) 중 제1 게이트 라인(GL1)과 연결되고, 소오스 전극은 데이터 라인들(DL1 ~ DLm) 중 제1 데이터 라인(DL1)과 연결되며, 드레인 전극은 제1 화소전극(314)과 연결된다.
주변 영역(PA)에 대응하여, 제1 기판(310)에는 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)을 구동하기 위한 게이트 구동회로부(312)가 형성된다. 게이트 구동회로부(312)는 다수의 구동 트랜지스터들로 이루어진 쉬프트 레지스터를 포함한다.
게이트 구동회로부(312)는 외부로부터 인가되는 게이트 제어 신호에 반응하여 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 게이트 구동 신호를 순차적으로 출력한다.
게이트 구동회로부(312)는 게이트 라인들(GL1 ~ GLn), 데이터 라인들(DL1 ~ DLm) 및 박막 트랜지스터를 형성하는 박막 공정에 의하여 동시에 형성된다.
제2 기판(320)에는 색을 구현하기 위한 칼라 필터층(미도시) 및 상부 기판(310)의 화소 전극과 마주하는 공통 전극(미도시)이 구비된다. 이와 달리, 칼라 필터층은 제1 기판(310)에 형성될 수 있다.
제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 배치된 액정층은 이방성 유전율 및 이방성 굴절율 등의 전기적 및 광학적 특성을 갖는 액정 분자들로 이루어진다. 예를 들어, 액정층은 화소 전극과 공통 전극에 의해 형성된 전계에 의하여 소정의 각도로 틸트되는 트위스트 네마틱(Twist Nematic) 액정 분자들로 이루어진다.
메인 표시패널(300)은 제1 기판(310)의 주변 영역(PA)에 실장된 구동 칩(350)을 더 포함한다. 구동 칩(350)은 예를 들어, 이방성 도전필름(ACF)을 통하여 제1 기판(310)과 전기적으로 연결된다.
구동 칩(350)은 외부로부터 인가되는 제어 신호에 반응하여 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)에 데이터 구동 신호를 출력한다.
메인 표시패널(300)은 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴-온(Turn on)되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 제1 기판(310)과 제2 기판(320) 사이에 배치된 액정층의 액정 분자들의 배열이 변화되고, 액정 분자들의 배열 변화에 따라서 광의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 표시하게 된다.
한편, 서브 표시패널(400)은 메인 표시패널(300)과 거의 유사한 구조를 가지 므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 표시 장치에 따르면, 도광판의 하부에 서브 표시패널의 편광판과 실질적으로 동일한 반사율을 갖는 반사 필름을 배치함으로써, 서브 표시 패널이 메인 표시패널에 비추는 현상을 제거하여 외관 품질을 향상시킬 수 있다.
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 (5)

  1. 양 방향으로 광을 공급하는 광 공급 유닛;
    상기 광 공급 유닛의 제1 면상에 배치되어 메인 영상을 표시하는 메인 표시패널;
    상기 광 공급 유닛의 제1 면의 반대측인 제2 면상에 배치되어 서브 영상을 표시하는 서브 표시패널;
    상기 광 공급 유닛을 수납하며, 상기 서브 표시패널에 대응하여 제1 개구부를 갖는 수납 용기; 및
    상기 광 공급 유닛과 상기 수납 용기 사이에 배치되며, 상기 제1 개구부에 대응되는 제2 개구부를 가지며, 1보다 작은 반사율을 갖는 반사 필름을 포함하고,
    상기 서브 표시패널은 상기 광 공급 유닛과 마주하는 면상에 형성된 편광판을 포함하며, 상기 반사 필름은 상기 편광판의 반사율과 실질적으로 동일한 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 수납 용기는
    상기 광 공급 유닛의 제2 면을 커버하는 바닥부; 및
    상기 광 공급 유닛의 측면을 커버하는 측부를 포함하며,
    상기 제1 개구부는 상기 바닥부에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 반사 필름은 접착 부재를 통하여 상기 바닥부에 부착되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광 공급 유닛은
    광을 발생하는 광원;
    상기 광원으로부터의 광을 가이드하는 도광판;
    상기 제1 면에 대응되는 상기 도광판의 상부에 배치되는 제1 광학 시트; 및
    상기 제2 면에 대응되는 상기 도광판의 하부에 배치되는 제2 광학 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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