KR19990012826A - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

하편광판의 면적을 최소화시킨 액정표시장치에 관한 것으로서, 상기 하편광판을 냉음극관과 도광판 사이에 설치함으로써 냉음극관에서 발산된 빛은 하편광판에 의해 편광된 후 도광판에 의해 그 편광된 성질을 유지하며 액정표시소자의 전면으로 반사된다. 이로서 편광판 제작에 소요되는 비용을 절감시키며, 경량화된 액정표시장치를 제작할 수 있는 것이다.

Description

액정표시장치

본 발명은 액정표시장치(LCD;Liquid Crystal Display)에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 하편광판의 면적을 줄임으로써 편광판 제작에 소요되는 비용을 절감시키며 액정표시장치의 부피와 중량 등을 경량할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 전압인가에 따라 배열방향이 변화하는 액정의 특성을 이용한 표시장치로서, 저소비 전력과 저전압으로 구동이 가능하며 박형화, 경량화 등의 장점을 가지고 있어 노트북 컴퓨터와 소형 텔레비젼, 전자시계, 계산기 등 휴대형 전자제품의 표시장치에 사용되고 있다.

상기 액정표시장치는 통상 평행한 2매의 전도막 사이에 액정을 주입하고, 상기 전도막에 전압을 인가하면 액정은 전도막에 인가된 전압 변화에 의하여 배열방향을 달리하게 된다.

그리고 빛은 상기 액정의 배열방향을 따라 이동하게 되므로 광원 또는 반사판에서 발산된 빛은 액정의 배열 형태에 의해 기판에 투과되거나 차단됨으로써 소정의 문자나 숫자 또는 임의의 화상을 사용자에게 전달하게 된다.

도 5는 종래 기술에 의한 액정표시장치의 단면도로서, 투명한 상하기판(1,3)과, 상하기판(1,3) 사이에 주입되는 액정(5)과, 상하기판(1,3)의 내측 대향면으로 배치 형성되는 전도막(7)과, 전도막(7)의 내측면으로 형성되는 배향막(9)과, 상하기판(1,3)의 외측면으로 부착되는 상하편광판(11,13)과, 상기 하기판(3) 하측의 일측면으로 배치되고 빛을 발산하는 냉음극관(15)과, 냉음극관(15)의 측면으로 설치되는 도광판(17)이 도시되어 있다.

상기 상하기판(1,3)은 투명한 재질로 이루어지고, 액정(5)의 주입구(도시하지 않음)를 제외한 테두리부로 시일재(19)가 소결 혹은 도포되어 일체로 접착된다.

상기 상하기판(1,3)의 내측 대향면으로는 각각 수평방향과 수직방향으로 전극 패턴을 이루는 전도막(7)이 형성되어 있으며, 개개의 수평방향 전도막(7a)과 수직방향 전도막(7b)이 대향하는 교차점은 한 화소를 이루고 있다.

그리고 전도막(7)의 내측면으로는 액정층을 이루는 배향막(9)이 배치되는 바, 이는 일정방향으로 미세한 홈이 파여져 있는 막으로서 액정분자를 규칙적으로 배열시키며, 상기 배향막(9)의 상면과 하면은 그 홈의 방향이 TN형 액정의 경우 90°직교하는 상태로, STN형 액정의 경우는 90°이상 비틀린 상태로 부착되므로 상기 배향막(9) 사이에 주입되는 액정(5)은 나선상으로 90° 또는 90°이상 비틀린 상태가 된다.

상기 나선상으로 비틀린 배열을 갖는 액정(5)은 상기 전도막(7)에 전압이 인가되면 비틀린 상태가 풀리고 수직방향으로 재배열하게 되며, 전압이 제거되면 다시 비틀린 상태의 배열을 갖게 된다.

그리고 상기 상하기판(1,3)의 외측면으로는 일정방향으로 진동하는 빛만을 선택적으로 투과시키는 상편광판(11)과 하편광판(13)이 부착되어 있다.

이와 같이 이루어지는 액정표시소자(21)는 그 자체가 비발광성이므로 그 배면으로 백라이트(23)를 설치하여 어두운 곳에서도 사용 가능하게 하는 바, 상기 하기판(3) 하측의 일측면으로 냉음극관(CCFL;Cold Cathode Fluorescent Lamp)(15)을 설치하고, 상기 냉음극관(15)과 일체로 결합되는 도광판(17)을 설치한다.

이로서 냉음극관(15)에서 발산된 빛은 도광판(17)에 전파되고, 도광판(17)에 전파된 빛은 도광판(17)의 하측에 부착된 반사판(27)에 의하여 반사된 후 확산판(25)을 거치면서 액정표시소자(21)의 전면으로 고루 확산된다.

그리고 상기 액정표시소자(21)의 전면으로 확산된 빛은 하편광판(13)을 통하여 편광된 후 액정층(5)을 지나 상편광판(11)을 거치면서 사용자에게 전달됨으로써 사용자는 액정표시소자(21)의 화상을 인식하게 되는 것이다.

그러나 종래의 액정표시장치는 그 상하편광판이 액정표시소자와 동일한 면적으로 형성되고 액정표시소자의 전면으로 부착되므로 대형 디스플레이화되는 최근의 추세에 따라 상기 편광판의 면적 또한 증가함으로써 편광판 제작에 소요되는 비용이 상승하며, 이를 포함하는 액정표시장치의 부피와 중량이 증가하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하편광판의 면적을 최소화함으로써 편광판 제조에 소요되는 비용을 절감시키며, 부피와 중량이 감소된 액정표시장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소정의 간격을 사이에 두고 배치되는 상하기판과, 상기 상하기판 사이에 주입되는 액정과, 상기 하기판의 하측으로 배치되며 빛을 발산하는 광원과, 상기 광원의 일측면에 설치되고 광원에서 발산된 빛을 편광시키는 하편광판과, 상기 광원 및 하편광판과 일체로 결합되며 하편광판에서 편광된 빛을 그 편광된 성질을 유지하며 하기판의 전면으로 입사시키는 도광판과, 상기 상기판의 상측으로 부착되어 하기판 및 상기판에 입사된 빛을 편광시키는 상편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

또한 소정의 간격을 사이에 두고 배치되는 상하기판과, 상기 상하기판 사이에 주입되는 액정과, 상기 하기판의 하측으로 배치되며 빛을 발산하는 광원과, 상기 광원의 일측면에 설치되고 광원에서 발산된 빛을 편광시키는 하편광판과, 상기 광원 및 하편광판과 일체로 결합되며 광원에서 멀어질수록 두께가 얇아지도록 소정의 경사면이 형성되어 하편광판에서 편광된 빛을 그 편광된 성질을 유지하며 하기판의 전면으로 입사시키는 도광판과, 상기 상기판의 상측으로 부착되며 하기판 및 상기판에 입사된 빛을 편광시키는 상편광판을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

이에 따라 하편광판의 면적이 도광판 측면 정도의 면적으로 감소됨으로써 편광판 제작에 소요되는 비용을 절감시키며, 전체 액정표시장치의 부피와 중량을 감소시킬 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 단면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 사시도.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치의 단면도.

도 4는 도 3의 도광판을 도시하는 확대 단면도.

도 5는 종래 기술에 의한 액정표시장치의 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 단면도이고, 도 2는 사시도로서, 투명한 상하기판(2,4)과, 상하기판(2,4)의 내측 대향면으로 배치 형성되는 전도막(6)과, 전도막(6)의 내측면으로 배치되는 배향막(8)과, 배향막(8) 사이에 주입되는 액정(10)과, 상기판(2)의 외측면으로 부착되는 상편광판(12)과, 하기판(4) 하측의 일측면으로 배치되고 빛을 발산하는 냉음극관(16)과, 냉음극관(16)의 일측면으로 설치되는 하편광판(18)과, 상기 냉음극(16)관 및 하편광판(18)과 일체로 결합되는 도광판(20)이 도시되어 있다.

상기 상하기판(2,4)은 투명한 재질로 이루어지며, 소정의 간격을 사이에 두고 액정(10)의 주입구를 제외한 테두리부로 시일재(26)가 소결 혹은 도포되어 일체로 접착되어 있다.

상기 상하기판(2,4)의 내측 대향면으로는 각각 신호전극(6a)과 주사전극(6b)을 형성하는 ITO(Indium Tin Oxide) 전도막(6)이 배치 형성되며, 상기 전도막(6)의 내측면으로는 액정층을 이루는 배향막(8)이 적층되어 있다.

상기 액정(10)은 배향막(8) 사이에서 나선상으로 90°혹은 90°이상 비틀린 상태를 이루며, 상기 전도막(6)에 전압이 인가되면 비틀린 상태가 풀리고 수직방향으로 재배열함으로써 얇은 액정층은 전기적으로 빛의 투과량을 조절할 수 있는 것이다.

이와 같이 이루어지는 액정표시소자(14)는 그 자체가 비발광성이므로 액정표시소자(14)의 하측 일측면으로 냉음극관(CCFL;Cold Cathode Fluorescent Lamp)(16)을 설치하고, 냉음극관(16)의 일측면으로 하편광판(18)을 설치하며, 상기 냉음극관 (16)및 하편광판(18)과 일체로 결합되는 도광판(20)을 설치한다.

상기 도광판(20)은 그 하면과 상면으로 반사판(22)과 확산판(24)이 부착되어 있으며, 상기 하편광판(18)은 냉음극관(16)과 도광판(20) 사이에서 소정의 각도를 이루며 설치되어 있다.

이로서 냉음극관(16)에서 발산된 빛은 하편광판(18)을 거치면서 하편광판(18)의 편광축과 일치하는 빛만이 선택적으로 투과되고, 투과된 빛은 도광판(20)의 측면으로 입사된다.

그리고 도광판(20) 측면으로 입사된 빛은 그 편광된 성질을 유지하며 반사판(22)에 의해 반사되고, 확산판(24)을 거치며 확산되어 액정표시소자(14)의 전면으로 입사된다.

이 때 하편광판(18)의 설치 각도를 조정함으로써 냉음극관(16)에서 발산된 빛이 편광되고 그 편광된 성질을 유지하며 액정표시소자(14)로 입사될 수 있도록 빛의 경로를 조절할 수 있다.

이와 같이 하편광판(18)을 냉음극관(16)과 도광판(20) 사이에 설치함으로써 하편광판(18)의 면적은 도광판(20) 측면 정도의 면적으로 형성된다.

다음은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치로서, 도 3은 상기 액정표시장치의 단면도이다.

도시하는 바와 같이 투명한 상하기판(2,4)과, 상하기판(2,4)의 내측 대향면으로 배치 형성되는 전도막(6)과, 전도막(6)의 내측면으로 배치되는 배향막(8)과, 배향막(8) 사이에 주입되는 액정(10)과, 상기판(2)의 외측면으로 부착되는 상편광판(12)과, 하기판(4) 하측의 일측면으로 배치되고 빛을 발산하는 냉음극관(16)과, 냉음극관(16)의 일측면으로 설치되는 하편광판(18)과, 상기 냉음극관(16) 및 하편광판(18)과 일체로 결합되며 그 하면으로 소정의 경사면이 형성되는 도광판(20)이 도시되어 있다.

상기 상하기판(2,4) 및 전도막(6)과 액정(10)으로 이루어지는 액정표시소자(14)의 하측 일측면으로 냉음극관(16)과 하편광판(18) 및 도광판(20)이 형성되어 있는 바, 상기 도광판(20)은 냉음극관(16)에서 멀어질수록 두께가 얇아지도록 소정의 경사면이 형성되어 있다.

그리고 경사면이 형성된 도광판(20)의 하면으로는 금속증착 등의 방법에 의하여 형성되는 반사판(22)이 설치되고, 그 상면으로는 확산판(24)이 설치되어 있다.

이와 같이 이루어지는 도광판(20)과 냉음극관(16) 사이로 하편광판(18)이 소정의 각도를 이루며 설치된다.

따라서 냉음극관(16)에서 발산된 빛은 하편광판(18)을 통하여 하편광판(18)의 편광축과 일치하는 빛만이 선택적으로 투과되고, 투과된 빛은 도광판(20)의 측면으로 입사되어 경사면을 형성하는 반사판(22)에 의해 그 편광된 성질을 유지하며 반사된다.

또한 반사된 빛은 확산판(24)을 통하여 확산되어 액정표시소자(14)의 전면으로 고루 입사된다.

이 때 경사면을 이루는 도광판(20) 및 반사판(22)의 미세구조는 도 4에서 도시하는 바와 같이 쐐기 모양으로 이루어지며, 이는 완만한 경사와 넓은 면적으로 이루어지는 제 1 경사부(20a)와, 제 1 경사부(20a) 사이를 연결하며 이루어지는 제 2 경사부(20b)로 구성되어 있다.

그리고 상기 제 1 경사부(20a)가 냉음극관을 향하여 배치되므로 하편광판을 통하여 편광된 후 도광판(20)의 측면으로 입사된 빛은 제 1 경사부(20a)에 의해 반사되어 액정표시소자로 입사된다.

이로서 빛은 제 1 경사부(20a)에 의해 편광된 성질을 유지하며 액정표시소자의 전면으로 입사되는 것이다.

이와 같이 하편광판을 냉음극관과 도광판 사이에 설치하여 미리 편광된 빛이 액정표시소자로 입사되도록 함으로써 하편광판은 냉음극관과 근접하는 도광판 측면 정도의 면적으로 그 기능을 수행하며, 설치 각도의 조정이 가능하여 편광된 빛이 그 성질을 유지하며 액정표시소자로 입사되도록 빛의 경로를 조절할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 하편광판을 냉음극관과 도광판 사이에 설치하여 하편광판의 면적을 도광판 측면 정도의 면적으로 형성함으로써 편광판 제작에 소요되는 비용을 절감시키며, 하편광판의 면적과 부피가 줄어든 만큼 경량화된 액정표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 소정의 간격을 사이에 두고 배치되는 상하기판과; 상기 상하기판 사이에 주입되는 액정과; 상기 하기판의 하측으로 배치되며 빛을 발산하는 광원과; 상기 광원의 일측면에 설치되고 광원에서 발산된 빛을 편광시키는 하편광판과; 상기 광원 및 하편광판과 일체로 결합되며 하편광판에서 편광된 빛을 그 편광된 성질을 유지하며 하기판의 전면으로 입사시키는 도광판과; 상기 상기판의 상측으로 부착되어 하기판 및 상기판에 입사된 빛을 편광시키는 상편광판을 포함하는 액정표시장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하편광판은 소정의 각도를 이루며 광원과 도광판 사이에 설치되는 액정표시장치.
3. 소정의 간격을 사이에 두고 배치되는 상하기판과; 상기 상하기판 사이에 주입되는 액정과; 상기 하기판의 하측으로 배치되며 빛을 발산하는 광원과; 상기 광원의 일측면에 설치되고 광원에서 발산된 빛을 편광시키는 하편광판과; 상기 광원 및 하편광판과 일체로 결합되며 광원에서 멀어질수록 두께가 얇아지도록 소정의 경사면이 형성되어 하편광판에서 편광된 빛을 그 편광된 성질을 유지하며 하기판의 전면으로 입사시키는 도광판과; 상기 상기판의 상측으로 부착되어 하기판 및 상기판에 입사된 빛을 편광시키는 상편광판을 포함하는 액정표시장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 하편광판은 소정의 각도를 이루며 광원과 도광판 사이에 설치되는 액정표시장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 도광판의 경사면은 쐐기 모양으로 형성되는 액정표시장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 쐐기 모양을 형성하는 도광판의 경사면은 완만한 경사와 넓은 면적을 이루는 제 1 경사부가 광원을 향하며 배치 형성되는 액정표시장치.