KR20040049628A - 충격강도가 개선된 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 액정표시장치는 상부기판과 하부기판 및 그 사이의 형성된 액정층으로 이루어진 액정패널과 상기 액정패널의 상부기판 및 하부기판에 부착되어 액정패널을 투과하는 광을 편광시키는 편광판으로 구성되며, 상기 편광판은 액정패널의 상부기판과 하부기판의 면적과 동일하거나 크게 형성되어 상기 상부기판과 하부기판의 전체에 부착되는 것을 특징으로 한다.

Description

충격강도가 개선된 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING IMPROVED INTENSITY}

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 액정패널의 에지부분에 보호필름을 부착하여 외부의 충격에 의해 패널이 파손되는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.

근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시장치가 각광을 받고 있다.

액정표시장치는 액정의 굴절률 이방성을 이용하여 화면에 정보를 표시하는 장치이다. 도 1은 상기와 같은 액정표시장치의 액정패널(1) 구조를 간략하게 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 액정패널(1)은 하부기판(5)과 상부기판(3) 및 상기 하부기판(5)과 상부기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다. 하부기판(5)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)기판이다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하부기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터가 형성되어 있다. 상부기판(3)은 컬러필터(Color Filter)기판으로서, 실제 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.

상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 실링재(Sealing material)(9)에 의해 합착되어 있으며, 그 사이에 액정층(7)이 형성되어 상기 하부기판(5)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.

상기와 같이, 구성된 액정패널(1)은 프레임에 실장되어 실제 액정표시장치로서 완성된다. 도 2는 액정패널(1)이 장착된 실제 액정표시장치를 나타내는 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 프레임(31)에는 액정패널(1)이 장착되어 있으며, 그 하부에는 상기 액정패널(1)에 광을 입사하는 백라이트(20)가 설치되어 있다. 일반적으로 액정패널(1)의 하부기판(5) 및 상부기판(3)에는 박막트랜지스터와 같은 구동소자나 컬러필터만 형성되는 것이 아니라, 상기 박막트랜지스터에 신호를 인가하여 하부기판 및 상부기판 사이에 형성된 액정층에 전압을 인가하는 구동소자가 형성되어 있다. 이러한 구동회로는 액정패널(1)의 외곽에 실장되어 패드(pad)를 통해 액정패널(1) 내부의 박막트랜지스터, 화소전극 및 공통전극에 신호를 인가한다. 따라서, 상기 액정패널(1)의 상부기판(3) 및 하부기판(5)은 도면에 도시된 바와 같이 다른 면적으로 이루어져 있다. 즉, 상부기판(3)과 합착되지 않는 하부기판(5)의 외곽영역(5a)에 게이트구동소자나 데이터구동소자와 같은 구동소자가 실장되는 것이다.

한편, 상기 액정패널(1)의 상하면(즉, 상부기판 및 하부기판)에는 편광판(11,13)이 부착되어 있다. 상기 편광판(11,13)은 백라이트(20)로부터 입사되는 광을 편광시키기 위한 것으로, 서로 평행하거나 수직인 편광축방향을 갖는다. 백라이트(20)로부터 입사되는 광은 제2편광판(13)에 의해 특정 방향으로 편광되어액정패널(1)의 액정층을 통과하면서 액정분자의 복굴절특성에 의해 편광축방향이 변환된 후 제1편광판(11)을 통해 액정패널(1) 외부로 방출되는 것이다.

상기 액정패널(1) 하부에 장착된 백라이트(20)는 액정패널(1)의 액정층으로 광을 조사하는 것으로, 균일한 밝기를 가지는 광을 방출하는 냉음극관(Cold Cathode Fluorescent Lamp;실제로는 도면의 전면에 장착되므로 표시되지 않음), 상기 냉음극관(또는 램프)으로부터 방출되는 광을 안내하여 액정패널(1) 쪽으로 방출하는 도광판(Light Guide Panel;23), 상기 냉음극관으로부터 방출되는 광을 도광판(23)으로 반사하여 광효율을 향상시키는 반사판(reflector;25) 및 광학 시트(21) 등으로 구성되어 있다.

상기와 같이, 액정표시장치에서는 편광판(11,13)이 부착된 액정패널(1)과 백라이트(20)가 프레임 내부에 실장된다. 이때, 액정패널(1)은 프레임에 지지되는데, 액정패널(1)이 서로 다른 면적의 상부기판(3)과 하부기판(5)으로 이루어져 있기 때문에 실제 액정패널(1)이 프레임에 지지될 때 하부기판만이 직접 프레임에 지지된다.

한편, 액정표시장치는 휴대용 전자기기에 주로 사용되기 때문에, 그 중량을 감소시키는 것이 전자기기의 휴대성을 향상시키는 첩경이다. 따라서, 근래 액정표시소장치의 중량을 줄이기 위해 많은 노력이 이루어지고 있는데, 특히 유리기판을 두께를 감소시켜 중량을 줄이려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 기존에는 기판으로 주로 0.7mm 두께의 유리판을 사용했지만, 근래에는 많은 연구결과 0.6mm의 두께의 유리판이 기판으로 사용되고 있으며, 심지어 0.5mm 이하의 유리판도 사용되고있는 실정이다.

상기와 같은 얇은 유리기판을 사용하는 경우, 중량감소라는 장점은 존재하지만 그에 따른 단점도 발생하게 된다. 즉, 얇아진 두께만큼 기판의 강도가 낮아진다는 것이다. 따라서, 액정패널(1)을 프레임에 실장할 때, 얇은 유리판으로 이루어진 하부기판만이 프레임에 지지되기 때문에 유리기판이 파손되는 문제가 발생한다. 또한, 유리기판이 파손되지 않고 기판의 에지부분에 스크래치가 발생할 수 있는데, 이 경우에도 스크래치에 의한 불순물(유리불순물)이 액정패널(1)과 백라이트(20) 사이로 침투하여 액정표시장치에 불량이 발생하는 원인이 되었다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 액정패널에 부착되는 편광필름을 액정패널의 기판 면적과 동일하거나 크게 형성하여 박형 유리기판의 강도가 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 편광필름을 액정패널의 에지영역까지 부착하여 유리기판 에지영역의 스크래치에 의한 불순물 발생을 방지할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는 상부기판과 하부기판 및 그 사이의 형성된 액정층으로 이루어진 액정패널과; 상기 상부기판과 하부기판중 적어도 하나의 기판 전체에 걸쳐 부착되며, 상기 액정패널의 표시영역에 부착되는 제1영역과 비표시영역에 부착되는 제2영역으로 이루어진 필름으로 구성된다.

제1영역은 편광필름으로 이루어져 있으며, 제2영역도 상기 편광필름으로써 상기 제1영역과 일체로 형성되어, 0.6mm 이하의 박형 유리기판의 강도를 향상시킨다.

상기 액정패널은 상기 하부기판에 형성된 박막트랜지스터과 상기 상부기판에 형성된 컬러필터를 포함하여, 신호의 인가시 액정층을 투과하는 광량을 제어하여 화상을 표시한다.

도 1은 일반적인 액정패널의 구조를 나타내는 간략 단면도.

도 2는 액정패널이 실장된 종래 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도.

도 3a는 필름이 부착된 본 발명에 따른 액정패널의 간략 분해사시도.

도 3b는 본 발명에 사용되는 필름의 구조를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구조를 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

101 : 액정패널 103,105 : 기판

111,113 : 편광필름 120 : 백라이트

121 : 광학시트 123 : 도광판

125 : 반사판 131 : 프레임

본 발명에서는 유리기판이 보호될 수 있는 액정표시장치를 제공한다. 특히, 본 발명은 0.6mm 이하(혹은 0.5mm 이하)의 박형 유리기판을 사용하는 액정표시장치에서 유리기판이 파손되는 것을 방지한다. 이를 위해, 본 발명에서는 유리기판 전체에 편광필름 또는 보호필름을 부착하여 유리기판의 강도를 향상시킨다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.

통상적으로 액정패널을 형성하는 유리기판인 하부기판과 상부기판에는 편광판(편광필름)이 부착되어 있다. 도 3a은 제1편광판(111)과 제2편광판(113)이 부착된 액정패널(101)의 분해 사시도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 액정패널(101)은 서로 합착된 상부기판(103)과 하부기판(105)으로 이루어져 있다. 이때, 하부기판(105)의 면적이 상부기판(103)의 면적보다 크기 때문에, 상기 상부기판(103)과 하부기판(105)을 합착했을 때 하부기판(105)에는 합착되지 않은 외곽영역(105a)이 형성되는데, 이 외곽영역(105a)은 구동소자가 실장되어 액정패널(101)에 신호를 인가해주는 영역이다.

상부기판(103)과 하부기판(105)에는 편광필름(111,113)이 부착된다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 상부기판(103) 및 하부기판(105)에 부착되는 편광필름(111,113)은 각각 상부기판(103)과 하부기판(105)과 동일하거나 좀 더 큰 면적을 갖는다. 다시 말해서, 상부기판(103) 및 하부기판(105)이 상기 편광필름(113,115)에 의해 완전히 부착된다는 것이다.

상기 편광필름(111,113)의 역할은 물론 광을 편광시키는 것이다. 그러나, 본 발명에서는 상기 편광필름(111,113)이 광을 편광시킬 뿐만 아니라 유리기판에 부착되어 유리기판의 강도를 증가시키는 보호층의 역할도 한다. 특히, 본 발명의 액정표시장치에서는 편광필름(111,113)의 면적이 유리기판(103.105)의 면적과 동일하거나 더 크기 때문에 외부 충격에 의해 유리기판(103,105)의 에지부분이 파손되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 액정패널(101)은 프레임에 실장될 때, 외곽(하부기판의 외곽영역의 일부가 아님)이 가려지기 때문에, 실제 화면이 표시되는 표시영역은 액정패널(101)의 면적 보다 작게 된다. 그러므로, 광을 편광하는 편광필름(111,113) 역시 액정패널(101)의 면적 보다 작아도 된다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 편광필름(111,113)의 가장자리영역(즉, 액정패널의 표시영역을 제외한 영역)은 광을 투과하지 않는 필름으로 만들 수도 있다는 의미이다. 이러한 점은 특히 구동소자가 실장되는 외곽영역(105a)을 포함하는 하부기판(105)에 부착되는 제2편광필름(113)에 두드러진다. 따라서, 하부기판(105)에 부착되는제2편광필름(113)을 예를 들어 본 발명의 특징을 설명하도록 한다.

도 3b는 하부기판(105)에 부착되는 편광필름(111)을 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 편광필름(111)은 제1영역(111a)과 제2영역(111b)로 분할되어 있다. 제1영역(111a)은 액정패널(101)의 화상표시영역에 대응하는 영역이고 제2영역(111b)는 그 이외의 영역, 즉 패널의 외곽 및 구동소자가 실장되는 영역을 의미한다.

상기 제1영역(111a)은 전형적인 편광필름으로 이루어져 있다. 즉, 폴리비닐알콜(Poly Vinyle Alcohol)로 이루어진 편광자와 그 상하부에 형성된 보호층으로 구성된다. 제2영역(111b)은 광을 편광시킬 필요가 없으며 단지 액정패널(101)에 부착되어 유리기판을 보호하는 것이다.

상기와 같은 점을 감안할 때, 제1영역(111a)의 필름을 편광필름이라고 하고 제2영역(111b)의 필름은 보호필름이라고 할 수 있을 것이다. 실질적으로 본 발명의 핵심적인 특징은 상부기판(103) 및 하부기판(105)에 부착되는 필름이 상기와 같이 편광필름과 보호필름으로 구성된 복합필름이라는 것이다(또는, 상부기판 및 하부기판의 면적과 동일하거나 더 큰 보호필름이 상기 상부기판과 하부기판에 부착된다는 것이다). 도 3a에 도시된 편광필름은 본 발명에 따른 필름의 한예로서, 즉 편광필름과 보호필름이 동일한 PVC로 이루어진 것이다. 이 경우, 상기 제1영역(111a)의 필름과 제2영역(111b)의 필름은 일체로 형성될 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 실제 액정표시소장치(101)의 구조를 나타내는 단면도로서, 상기와 같은 필름(111,113)이 부착된 액정패널(101)이 프레임(131)에 실장된것을 나타내는 도면이다. 이때, 상기 도면은 도 1과는 거의 유사한 구조로 이루어져 있기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다. 도면에 도시된 바와 같이, 액정패널(101)의 상부기판(103) 및 하부기판(105)에는 각각 상부기판(103)과 하부기판(105)의 면적과 동일하거나 더 큰 크기의 제1필름(111) 및 제2필름(113)이 부착되어 있기 때문에, 상기 제1필름(111)과 제2필름(113)이 상부기판(103) 및 하부기판(105)을 완전히 덮고 있게 된다. 따라서, 0.5mm 두께 이하의 박형 유리기판을 사용하는 경우에도 유리기판의 강도가 향상된다. 특히, 상기 필름(편광필름 또는 보호필름)에 의해 상부기판(103) 및 하부기판(105)의 에지영역이 프레임(131)과의 충돌과 같은 충격에 의해 파손되지 않게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 액정패널의 기판에 기판의 면적과 동일하거나 더 큰 필름을 부착하므로, 그 강도가 증가하여 박형 유리기판을 사용하는 경우에도 외부 충격에 의해 기판이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 필름이 기판의 에지영역까지 부착되어 있으므로, 에지영역의 스크래치에 의해 불순물이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 불순물에 의해 액정표시장치에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (13)

1. 상부기판과 하부기판 및 그 사이의 형성된 액정층으로 이루어진 액정패널; 및

   상기 상부기판과 하부기판중 적어도 하나의 기판 전체에 부착되고 상기 액정패널의 표시영역에 부착된 제1필름과 비표시영역에 부착되는 제2필름으로 이루어진 필름으로 구성된 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부기판 및 하부기판은 0.6mm 이하의 유리기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1필름은 편광필름인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2필름은 보호필름인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2필름은 편광필름인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 액정패널은,

   상기 하부기판에 형성된 박막트랜지스터;

   상기 상부기판에 형성된 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 필름은 부착되는 기판의 면적과 동일하거나 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2필름은 액정패널의 비표시영역의 면적과 동일하거나 큰 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
9. 상부기판과 하부기판 및 그 사이의 형성된 액정층으로 이루어진 액정패널; 및

   상기 상부기판과 하부기판중 적어도 하나의 기판 전체에 걸쳐 부착되며, 상기 액정패널의 표시영역에 부착되는 제1영역과 비표시영역에 부착되는 제2영역으로 이루어진 필름으로 구성된 액정표시장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1영역은 편광필름인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1영역과 제2영역은 동일한 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1영역과 제2영역은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
13. 상부기판과 하부기판 및 그 사이의 형성된 액정층으로 이루어진 액정패널; 및

    상기 액정패널의 상부기판 및 하부기판에 부착되어 액정패널을 투과하는 광을 편광시키는 편광판으로 구성되며,

    상기 편광판은 액정패널의 상부기판과 하부기판의 면적과 동일하거나 크게 형성되어 상기 상부기판과 하부기판의 전체에 부착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.