KR101578213B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존과 차별화된 외관 디자인을 구현할 수 있는 액정표시장치가 개시된다.
개시된 본 발명의 액정표시장치는 액정표시패널과, 액정표시패널의 하부에 배치된 백라이트 유닛과, 액정표시패널의 상에 배치되어 액정표시패널을 외부로부터 보호하기 위한 스크린 프로텍터(screen protector)와, 액정표시패널 상에 형성되어 특정 파장대의 빛을 반사시키는 컬러 레이어를 포함하고, 액정표시패널의 컬러필터 기판은 각각의 화소에 영상 디스플레이시에 색을 표시하기 위한 적색, 녹색 및 청색 컬러필터와, 컬러 레이어에 의해 반사되는 빛을 상쇄시키기 위한 상쇄 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 기존과 차별화된 외관 디자인을 구현할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD: liquid crystal display)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시장치는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다. 상기 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 영상이 디스플레이되는 액정표시패널의 배면에 광을 제공하는 백라이트 유닛(backlight unit)이 구비된다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 액정표시장치는 서로 일정간격 이격되어 서로 대향하는 컬러필터 기판(60) 및 어레이 기판(10)과, 상기 컬러필터 기판(60) 및 어레이 기판(10) 사이에 개재된 액정층(80)을 포함한다.
상기 어레이 기판(10)상에는 다수의 게이트 라인(8) 및 데이터 라인(20)이 서로 교차되고, 상기 게이트 라인(8) 및 데이터 라인(20)이 교차하여 정의되는 화소영역(P)에는 박막 트랜지스터(Tr)와 접속되어 연결된 화소전극(30)이 형성된다.
상기 컬러필터 기판(60)의 하부에는 상기 화소영역(P)에 각각 대응하는 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴을 가지는 컬러필터층(70)과, 공통전극(75)이 차례로 형성된다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 컬러필터층(70)의 각 컬러패턴의 경계에는 액정의 배열이 제어되니 않는 영역 상의 빛을 차단하는 블랙 매트릭스(미도시)가 형성된다.
이와 같은 구성을 가지는 일반적인 액정표시장치는 전력소비가 없는 상태에서 디스플레이 화면에 블랙상태를 유지한다. 즉, 일반적인 액정표시장치는 백라이트 유닛이 오프 상태에서 별도의 색을 표현하지 못하고 블랙 상태만을 유지하게 된다.
본 발명은 기존과 차별화되는 외관 디자인을 구연할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는,
액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 배치된 백라이트 유닛; 상기 액정표시패널의 상에 배치되어 상기 액정표시패널을 외부로부터 보호하기 위한 스크린 프로텍터(screen protector); 상기 액정표시패널 상에 형성되어 특정 파장대의 빛을 반사시키는 컬러 레이어;를 포함하고, 상기 액정표시패널의 컬러필터 기판은 각각의 화소에 영상 디스플레이시에 색을 표시하기 위한 적색, 녹색 및 청색 컬러필터와, 상기 컬러 레이어에 의해 반사되는 빛을 상쇄시키기 위한 상쇄 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스크린 프로텍터에 특정 파장대의 빛을 반사시키는 컬러 레이어가 형성되어 액정표시장치의 구동이 정지된 상태에서도 외부 광을 이용하여 색을 표시함으로써, 기존 액정표시장치와 대비하여 외관 디자인이 우수한 장점을 가진다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 액정표시모듈을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 액정표시모듈(100)은 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(110)과, 상기 액정표시패널(110)의 가장자리 하부면을 지지하는 패널 가이드(115)와, 상기 패널 가이드(115)와 결합되어 상기 액정표시패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)과, 상기 액정표시패널(110)의 가장자리를 감싸며 상기 패널 가이드(115)와 결합되는 탑 케이스(101)를 포함한다.
액정표시패널(110)은 상세히 도시되지는 않았지만, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor) 기판 및 컬러필터 기판과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 박막 트래지스터 기판은 다수의 게이트 라인이 형성되고, 상기 다수의 게이트 라인과 교차하는 다수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다.
액정표시패널(110)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(gate driving printed circuit board, 111)와, 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(data driving printed circuit board, 112)가 구비된다.
상기 게이트 및 데이터 구동 PCB(111, 112)는 COF(Chip on film)에 의해 액정표시패널(110)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
백라이트 유닛(120)은 20인치 이상의 대형 액정표시장치에 구비되는 직하 방식을 일 예로 설명하도록 한다.
백라이트 유닛(120)은 상면이 개구된 박스 형상의 바텀커버(180)와, 상기 바텀커버(180) 상에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 광원들(150)과, 상기 복수의 광원들(150) 상에 배치되어 광을 1차 확산시키는 확산 플레이트(131)와, 상기 확산 플레이트(131) 상에 배치되어 광을 집광 및 2차 확산시키는 광학 시트들(130)과, 상기 복수의 광원들(150)의 하부에 배치되어 광원들(150)의 하부방향으로 진행하는 광을 액정표시패널(110) 방향으로 반사시키는 반사시트(170)를 포함한다.
백라이트 유닛(120)은 복수의 광원들(150)의 양 끝단에 배치되어 구동신호를 공급하는 제1 및 제2 광원구동부(160a, 160b)가 구비된다.
상기 제1 및 제2 광원구동부(160a, 160b)는 제1 및 제2 구동 PCB(162a, 162b)와, 상기 제1 및 제2 구동 PCB(162a, 162b) 상에 실장되어 광원들(150)의 양 끝단과 접촉되는 제1 및 제2 소켓(164a, 164b)을 포함한다.
백라이트 유닛(120)은 복수의 광원들(150) 양 끝단 상에 배치되어 광원들(150)로부터 발광된 광을 액정표시패널(110)의 가장자리 영역까지 가이드하며, 확산 플레이트(131) 및 광학 시트들(130)을 지지하는 제1 및 제2 서포트 사이드(140a, 140b)를 더 포함한다.
광원들(150)은 양 끝단 외부영역을 감싸는 외부전극 형광램프(EEFL: external eletrode fluorescent lamp)를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 냉음극 형광램프(CCFL: cold cathode fluorescent lamp), 발광 다이오 드(LED) 등이 구비될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시모듈(100) 상에 배치되어 외부로부터 액정표시패널(110)을 보호하기 위한 스크린 프로텍터(screen protector, 200)를 포함한다.
스크린 프로텍터(200)는 강화 아크릴 또는 강화 유리로 이루어지며, 액정표시모듈(100)을 외부의 충격으로부터 보호할 뿐만 아니라 액정표시모듈(100)을 수분으로부터 보호하는 기능을 가진다.
스크린 프로텍터(200)의 하부면에는 특정 파장대의 빛을 반사시켜 외부 광을 이용하여 색을 표현하는 컬러 레이어(201)가 형성된다.
상기 컬러 레이어(201)는 인쇄공정을 이용하여 상기 스크린 프로텍터(200)에 형성될 수 있다.
상기 특정 파장대는 설계시에 결정될 수 있으며, 예를 들면, 적색, 녹색, 청색등의 파장대 빛을 반사시킬 수 있는 컬러 레이어(201)일 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시장치의 백라이트 유닛(120)의 구동이 오프 상태에서 스크린 프로텍터(200)에 형성된 컬러 레이어(201)에 의해 컬러가 표시될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 스크린 프로텍터(200)의 하부면에 상기 컬러 레이어(201)가 형성된 구조를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 상기 컬러 레이어(201)는 상기 스크린 프로텍터(200) 상부면에 형성되거나 액정표시패널(110)의 표면에 형성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 컬러필터 기판의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 컬러필터 기판에는 하나의 화소(300)에 적색 컬러필터가 형성된 적색 서브화소(Red, 301), 청록색 컬러필터가 형성된 청록색 서브화소(Cyan, 302). 녹색 컬러필터가 형성된 녹색 서브화소(Green, 303), 적보라색 컬러필터가 형성된 적보라색 서브화소(Magenta, 304). 청색 컬러필터가 형성된 청색 서브화소(Blue, 305), 황색 컬러필터가 형성된 황색 서브화소(Yellow, 306)를 포함한다.
즉, 하나의 화소(300)는 적색 서브화소(301), 청록색 서브화소(302), 녹색 서브화소(303), 적보라색 서브화소(304), 청색 서브화소(305) 및 황색 서브화소(306)가 제1 방향으로 순차적으로 형성된다.
여기서, 상기 청록색 서브화소(302)는 녹색 컬러필터와 청색 컬러필터가 순차적으로 오버랩되어 형성된 구조로 이루어질 수 있고, 상기 적보라색 서브화소(304)는 청색 컬러필터와 적색 컬러필터가 순차적으로 오버랩되어 형성될 수 있으며, 황색 서브화소(306)는 적색 컬러필터와 녹색 컬러필터가 순차적으로 오버랩되어 형성될 수 있다.
상기 적색. 녹색 및 청색 서브화소(301, 303, 305)는 액정표시패널의 영상을 표시하기 위한 색을 구현하는 기능을 가진다.
상기 청록색, 적보라색 및 황색 서브화소(302, 304, 306)는 스크린 프로텍터에 형성된 컬러 레이어에 반사되는 빛을 상쇄시키는 기능을 가진다. 따라서, 상기 청록색, 적보라색 및 황색 서브화소(302, 304, 306)는 상쇄 컬러필터로 정의될 수 있다.
예를 들어 구체적으로 설명하면, 컬러 레이어가 적색 빛을 반사시키는 경우, 적색, 녹색 및 청색 서브화소(301, 303, 305)를 구동시켜 영상을 디스플레이하고, 청록색 서브화소(302)를 구동시켜 컬러 레이어의 적색 빛을 상쇄시켜 영상 디스플레이 시에 컬러 레이어에 의한 표시품질 저하를 방지한다.
컬러 레이어가 녹색 빛을 반사시키고, 청색 영상을 디스플레이하는 경우, 화소(300)의 청색 서브화소(305)를 구동시켜 영상을 디스플레이하고, 적보라색 서브화소(304)를 구동시켜 컬러 레이어의 녹색 빛을 상쇄시킨다.
컬러 레이어가 청색 빛을 반사시키고, 청색 영상을 디스플레이하는 경우, 화소(300)를 모두 오프시켜 외부광을 이용하여 영상을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 청색 서브화소(305)는 구동되는 경우, 보다 선명한 청색 영상을 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 하나의 화소(300)가 적색 서브화소(301), 청록색 서브화소(302), 녹색 서브화소(303), 적보라색 서브화소(304), 청색 서브화소(305) 및 황색 서브화소(306)로 이루어진 것을 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 스크린 프로텍터에 형성된 컬러 레이어에 따라 청록색 서브화소(302), 적보라색 서브화소(304) 및 황색 서브화소(306)는 어느 하나만 형성될 수 있다.
예를 들면, 스크린 프로텍터의 컬러 레이어가 녹색 빛을 반사하는 경우, 녹색 빛을 상쇄시킬 수 있는 적보라색 서브화소(304)와, 영상을 디스플레이하기 위한 청색 서브화소(301), 녹색 서브화소(303) 및 청색 서브화소(305)로 이루어진 4개의 서브화소가 하나의 화소로 구성될 수 있다.
이상에서는 20인치 이상의 대형 액정표시장치를 일 예로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 휴대폰 등의 소형 액정표시장치에도 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스크린 프로텍터(200)의 상부 또는 하부 또는 액정표시패널의 표면에 특정 파장대의 빛을 반사시키는 컬러 레이어(201)가 형성되어 액정표시장치의 구동이 정지된 상태에서도 외부 광을 이용하여 색을 표시함으로써, 기존 액정표시장치와 대비하여 외관 디자인이 우수한 장점을 가진다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 일반적인 액정표시장치를 도시한 도면이다.
도 2는 액정표시모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 컬러필터 기판의 일부를 나타낸 평면도이다.

Claims (8)

  1. 액정표시패널;
    상기 액정표시패널의 하부에 배치된 백라이트 유닛;
    상기 액정표시패널의 상부에 배치되어 상기 액정표시패널을 외부로부터 보호하기 위한 스크린 프로텍터(screen protector);
    상기 액정표시패널의 상부에 배치되고, 상기 액정표시패널의 컬러필터 기판의 폭보다 큰 폭으로 구성되며, 특정 파장대의 빛을 반사시키는 컬러 레이어; 및
    상기 액정표시패널의 컬러필터 기판은 각각의 화소에 영상 디스플레이 시에 색을 표시하기 위한 적색, 녹색 및 청색 컬러필터와, 상기 컬러 레이어에 의해 반사되는 빛을 상쇄시키기 위한 상쇄 컬러필터;를 포함하고
    상기 백라이트 유닛의 구동이 오프 상태에서 외부의 광을 이용하여 상기 컬러 레이어에 의해 블랙을 제외한 컬러가 표시되는 액정표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 컬러 레이어는 상기 스크린 프로텍터의 상부면 또는 하부면에 배치되는 액정표시장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 컬러 레이어는 상기 액정표시패널의 상부면에 배치되는 액정표시장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 상쇄 컬러필터는 청록색, 적보라색 및 황색 컬러필터 중 적어도 하나 이상인 액정표시장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 상쇄 컬러필터는 청록색, 적보라색 및 황색 컬러필터로 이루어지는 액정표시장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 적색 컬러필터, 상기 청록색 컬러필터, 상기 녹색 컬러필터, 상기 적보라색 컬러필터, 상기 청색 컬러필터 및 상기 황색 컬러필터는 일방향으로 순차적으로 배치되는 액정표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 청록색 컬러필터는 녹색 컬러필터와 청색 컬러필터가 순차적으로 오버랩되어 이루어지고,
    상기 적보라색 컬러필터는 청색 컬러필터와 적색 컬러필터가 순차적으로 오버랩되어 이루어지고,
    상기 황색 컬러필터는 적색 컬러필터와 녹색 컬러필터가 순차적으로 오버랩되어 이루어지는 액정표시장치.
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