KR20060130309A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20060130309A
KR20060130309A KR1020050050910A KR20050050910A KR20060130309A KR 20060130309 A KR20060130309 A KR 20060130309A KR 1020050050910 A KR1020050050910 A KR 1020050050910A KR 20050050910 A KR20050050910 A KR 20050050910A KR 20060130309 A KR20060130309 A KR 20060130309A
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임필남
다닐로브스키 유리
강성욱
박진혁
신동렬
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 배치되어 상기 액정표시패널에 빛을 제공하는 복수의 광원과; 상기 광원과 상기 액정표시패널 사이에 배치되며, 상기 각 광원을 적어도 부분적으로 둘러싸는 돌출부를 갖는 확산판을 포함한다. 이에 의해 빛이 균일하게 확산됨으로써 휘도가 향상되는 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQAUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 탑샤시 20 : 액정표시패널
30 : 광조절부재 31 : 보호시트
32 : 프리즘필름 33 : 확산판
330 : 베이스판 331 : 확산입자
332 : 기포 333 : 코팅층
35 : 반사시트 40 : 램프
50 : 바텀샤시
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 확산판의 구조를 개선한 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 매트릭스(Matrix) 형태로 배열된 액정 셀들의 광투과율을 화상 신호 정보에 따라 조절하여 원하는 화상을 표시하는 장치로서, 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 그리고 양 기판 사이에 주입된 액정으로 이루어진 액정표시패널을 포함한다. 액정표시장치의 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 광원이 위치한다. 광원에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다. 액정표시패널과 광원은 샤시 내에 수용되어 있다.
또한, 액정표시장치는 액정 셀들을 구동하기 위한 드라이버 집적회로와, 드라이버 집적회로를 제어하는 컨트롤 회로기판을 더 포함하는 구동부가 있다.
구동부의 배면에는 광원인 램프 또는 LED 및 광원에서 발생된 광을 조절하는 광학시트류, 광학시트류로부터 반사된 빛을 다시 액정표시패널로 조사시키는 반사시트 등이 마련된다. 광학시트류 중에서 광원의 빛을 액정표시패널로 확산시켜 균일하게 하는 확산판은 광원의 형상에 무관하게 액정표시패널에 평행한 판형으로 마련되는 것이 일반적이다. 이로 인해 광원의 측면으로 방사된 빛들은 확산판에 통해 충분히 액정표시패널로 확산되지 못하기 때문에 확산율이 감소하고, 휘도가 균일하지 못한 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 빛을 균일하게 확산시킴으로써 휘도 분포가 개선된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 화상을 표시하는 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 배치되어 상기 액정표시패널에 빛을 제공하는 복수의 광원과; 상기 광원과 상기 액정표시패널 사이에 배치되며, 상기 각 광원을 적어도 부분적을 둘러싸는 돌출부를 갖는 확산판을 포함하는 액정표시장치에 의해 달성된다.
상기 돌출부는 상기 광원 사이의 골과 상기 광원들 사이의 산으로 이루어진 파형의 단면을 가지며, 이러한 파형의 단면은 삼각파형 또는 원호형 일 수 있다. 이러한 형상은 삼각파형 또는 원호형 한정되지 아니하며, 광원을 감싸면서 광원으로부터의 광을 보다 효율적으로 액정표시패널로 확산시킬 수 있는 다양한 변형이 가능하다.
확산판의 광 확산률을 향상시키기 위하여 상기 확산판은, 베이스판과; 상기 베이스판에 적층되며 다수의 확산입자가 분산되어 있는 확산층을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 확산입자는 유리, 폴리카보네이트 및 폴리메칠메타아크릴레이트 중 어느 하나로 만들어질 수 있으며 확산입자의 물질은 이에 한정되지 않는다.
상기 확산판에는 다수의 확산기포가 분산될 수 있다. 이는 확산입자와 같이 광 확산률을 향상시키는 효과가 있으며 발포제 등을 사용하여 확산판 내부에 마련될 수 있다.
상기 광원은 평행한 복수의 램프 또는 산재되어 있는 엘이디 일 수 있으며, 액정표시패널 배면의 전면에 광원을 형성하는 경우 본 발명을 적용하여 휘도를 개 선할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 도1 내지 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)의 분해 사시도이고, 도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)의 단면도이다.
액정표시장치(1)는 액정표시패널(20), 액정표시패널(20)의 배면에 위치한 광조절부재(30), 광조절부재(30)의 배면에 위치하며 액정표시패널(20)에 빛을 제공하는 광원(40), 광원(40)으로부터 발생한 빛을 액정표시패널(20)로 반사 시키는 반사시트(35)를 포함한다. 액정표시패널(20), 광조절부재(30),광원(40)은 상부샤시(10)와 하부 샤시(50)에 수용되어 있다.
액정표시패널(20)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(21)과 박막트랜지스터 기판(21)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(22), 양 기판(21, 22)을 접합시키며 셀갭(cell gap)을 형성하는 실런트, 양 기판(21, 22)과 실런트 사이에 위치하는 액정층을 포함한다. 액정표시패널(20)은 액정층(24)의 배열을 조정하여 화면을 형성하지만 비발광소자이기 때문에 배면에 위치한 광원(40)으로부터 빛을 공급 받아야 한다. 박막트랜지스터 기판(21)의 일측에는 구동신호 인가를 위한 구동부(25)가 마련되어 있다. 구동부(25)는 연성인쇄회로기판(FPC. 26), 연성 인쇄회로기판(26)에 장착되어 있는 구동칩(27), 연성인쇄회로기판(26)의 타측에 연결되어 있는 회로기판(PCB, 28)을 포함한다. 도시된 구동부(25)는 COF(chip on film) 방식을 나타낸 것이며, TCP(tape carrier package), COG(chip on glass) 등 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한 구동부 (25)가 배선형성과정에서 박막트랜지스터 기판(21)에 형성되는 것도 가능하다.
액정표시패널(20)의 배면에 위치하는 광조절부재(30)는 보호필름(31), 프리즘필름(32) 및 확산판(33)을 포함할 수 있다.
가장 상부에 위치하는 보호필름(31)은 스크래치에 약한 프리즘필름(32)을 보호한다.
프리즘필름(32)은 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘필름(32)은 확산판(33)에서 확산된 빛을 상부의 액정표시패널(20)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다.
프리즘필름(32)은 통상 2장이 사용되며 각 프리즘필름(32)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정을 각도를 이루고 있다. 프리즘필름(32)을 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 필요에 따라 프리즘 필름(32)과 함께 반사편광필름을 사용할 수 있으며, 프리즘 필름(32) 없이 반사편광필름만을 사용하는 것도 가능하다.
프리즘필름(32) 하부면의 확산판(33)은 광원으로부터 빛을 골고루 확산시켜 액정표시패널(20)로 공급한다. 이에 따라 화면상에는 광원의 배열 상태가 나타나지 않고 화면전체의 밝기가 균일해 진다.
복수의 광원(40)은 광조절부재(30)의 배면에 배치되어 액정표시패널(20)에 빛을 제공한다. 광원(40)은 배치 방식에 따라, 액정표시패널(20)의 배면 전체에 마련되어 액정표시패널(20)로 빛을 조사하는 직하방식과, 액정표시패널(20)의 배면에 도광판이 마련되고, 광원(40)이 도광판의 적어도 하나의 측변에 배치되어 도광판을 통해 액정표시패널(20)로 빛을 조사하는 에지(edge)방식으로 구분된다.
본 발명의 실시예에서는 광원(40)이 액정표시패널(20)의 배면 전체에 걸쳐 복수개 위치하는 직하방식이 적용되며 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 또는 외부 전극형 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL)가 액정표시장치의 광원으로 사용된다.
본 발명의 광원(40)은 일 방향으로 연장된 램프에 한정되지 않으며 엘이디를 포함할 수 있다.
반사시트(35)는 광조절부재(30)를 통해 액정표시패널(20)의 반대방향으로 투과되는 빛을 다시 광조절부재(30)로 반사시킴으로써, 빛의 손실을 줄이고 광조절부재(30)에서 액정표시패널(20) 방향으로 투과되는 빛의 균일도를 향상시키는데 기여한다. 반사시트(35)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트(PC)로 구성될 수 있다.
바텀샤시(50)는 광원(40)과 광조절부재(30)를 수용한다. 다른 실시예에 따르면, 바텀샤시(50)의 광원(40)을 수용하는 내벽면에는 반사시트(35)가 부착되어 일체형으로 마련될 수 있다. 이처럼 반사시트(35)가 바텀샤시(50)의 내벽면에 밀착되어 일체로 마련되는 경우, 반사시트(35)를 고정하기 위한 별도의 구조가 필요 없으 며, 빛의 반사효율을 향상시킬 수 있다.
탑샤시(10)는 화상을 형성하는 액정표시패널(20)의 전면 연부를 지지하며, 바텀샤시(50)를 수용하여 액정표시패널(20)과 광원(40) 및 광조절부재(30)를 고정하는 역할을 한다.
이하에서는 본 발명의 제 1실시예에 따른 확산판(33)의 단면도를 나타낸 도 2 를 참조하여 본 실시예를 더욱 상세히 설명하겠다. 도시된 바와 같이 확산판(33)은 광원(40)과 액정표시패널(20) 사이에 배치되며 베이스판(330), 확산층(331) 및 코팅층(333)을 포함한다.
베이스판(330)은 광원(40)을 감싸며 액정표시패널(20) 방향으로 돌출부를 가지고 있다. 돌출부는 광원(40) 사이의 골과 산으로 이루어진 파형 형상을 가지며 본 실시예에서 파형의 단면은 삼각파형이다.
광원의 상부에 평면 형태로 마련되어 있는 확산판을 사용하는 경우, 광원과 확산판 사이의 거리차에 의해 암부가 발생하며, 확산판으로부터 다시 광원쪽으로 전반사되는 빛들은 액정표시패널(20)로 확산되지 못하는 문제점이 있었다. 본 실시예에 따른 확산판(33)은 도 2에서와 같이 광원(40)의 상부 및 광원의 측면까지 감싸는 형상으로 마련되므로 광원(40)의 측면으로 방출되는 대부분의 빛을 액정표시패널(20)로 확산시킬 수 있다. 따라서 반사시트(35)에 반사되어 다시 확산판(33)으로 진행해야 했던 빛도 직접적으로 확산판(33)을 통과함으로써 빛의 손실을 방지할 수 있다. 이에 따라 액정표시패널(20) 상에 암부가 나타나지 않고 휘도가 균일해 진다.
돌출부의 단면은 액정표시패널(20) 방향으로 볼록한 반구형으로 마련될 수 있으며, 광원(40)를 감싸는 면적이 넓어 최대한 많은 양의 빛이 액정표시패널(20) 방향으로 확산되도록 설계되는 것이 바람직하므로, 이를 만족한다면 반원형상 뿐만 아니라 다양한 형태로 변형되는 것이 가능하다.
베이스판(330)의 두께는 최소한의 형상 유지만 가능하도록 얇게 제조되며 베이스판(330)의 일면에는 다수의 확산입자가 분산되어 있는 확산층(331)이 적층되어 있다. 확산입자는 폴리카보네이트, 폴리메칠메타 아크릴레이트와 같은 폴리머 재료를 기본으로 만들어지며 수μm 내지는 수mm의 직경을 가지는 투명한 비드 형태로 혼합되어 있다. 확산층(331)의 위에는 다수의 확산입자를 고정 시키기 위한 코팅층(333)이 도포된다.
도3은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이며, 도시된 바와 같이, 확산판(330)에는 다수의 확산기포(332)가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
나머지 구성요소는 도2와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
확산기포(332)는 발포제 등을 이용하여 상기 베이스판(330) 내부에 형성될 수 있다. 이 때 베이스판(330) 내부에 있는 확산기포(332)는 제 1실시예에서의 비드와 같이 확산기포(332)를 통과하는 빛을 액정표시패널(20) 방향으로 확산시켜 빛을 균일하게 공급하는 역할을 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 확산기포(332)가 형성되어 있는 베이스판(330) 상부에 도2와 같은 확산층(331) 및 코팅층(333)을 더 포함할 수 있다. 이로 인해 빛의 확산이 효율적으로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광원(20)은 CCFL 또는 EEFL과 같은 램프 뿐만 아니라 엘이디도 가능하며, 이 경우 점광원인 엘이디를 하나씩 감싸는 돌출부를 갖는 확산판이 마련될 수 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 확산판의 구조 변경을 통해 휘도를 향상시키는 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 빛을 균일하게 확산시켜 휘도가 향상되는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (9)

  1. 화상을 표시하는 액정표시패널과;
    상기 액정표시패널의 배면에 배치되어 상기 액정표시패널에 빛을 제공하는 하나 이상의 광원과;
    상기 광원과 상기 액정표시패널 사이에 배치되며, 상기 각 광원의 적어도 부분적을 둘러싸는 돌출부를 갖는 확산판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 광원 사이의 골과 상기 광원들 사이의 산으로 이루어진 파형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파형의 단면은 삼각파형인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 파형의 단면은 원호형인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 확산판은,
    베이스판과;
    상기 베이스판에 적층되며 다수의 확산입자가 분산되어 있는 확산층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 확산입자는 유리, 폴리카보네이트 및 폴리메칠메타아크릴레이트 중 어느 하나로 만들어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확산판에는 다수의 확산기포가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 평행한 복수의 램프인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 산재되어 있는 엘이디인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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