KR20060130866A - 액정표시장치 - Google Patents

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신학철
송기홍
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 배치되어 있는 광원과; 상기 광원으로부터의 빛을 상기 도광판으로 반사시키도록 상기 광원을 감싸며 냉각 유체 수용부를 가지는 광원 커버를 포함한다. 이로 인해 광원에서 발생되는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고,
도 2는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고,
도 3은 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고,
도 4는 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 방열 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 5a 및 도 5b는 액정 표시 장치의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
104 : 액정층 150 : 상부 샤시
160 : 하부 샤시 161 : 통로
162 : 냉각 유체 저장부 163 : 열전도판
310 : 도광판 320 : 광원
330 : 광원 커버 333 : 냉각 유체
334 : 냉각 유체 수용부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각 유체를 가지는 광원 커버를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 그리고 양 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이조정된다.
액정표시패널과 백라이트 유닛은 샤시 내에 수용되어 있다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형과 에지형으로 구분된다. 직하형은 액정표시장치의 크기가 대형화되면서 중점적으로 개발된 구조로, 액정표시패널의 하부면에 하나 이상의 광원을 배치시켜 액정표시패널에 전면적으로 빛을 공급하는 구조이다. 이러한 직하형 백라이트 유닛은 에지형 백라이트 유닛에 비해 많은 수의 광원을 이용할 수 있어 높은 휘도를 확보할 수 있는 장점이 있는 반면, 휘도가 균일하지 않은 단점이 있다.
에지형은 도광판의 측면에 광원이 설치되는 구조로, 주로 랩탑형 및 데스크탑 컴퓨터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용된다. 이러한 에지형 백라이트 유닛은 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
에지형 백라이트 유닛에는 광원 후면으로 나가는 빛을 전면으로 반사시켜 광효율을 높이는데에 광원 커버가 사용된다.
하지만 이 광원 커버로 인해 광원으로부터의 열이 적절히 방열되지 않아 액정 열화 등 액정표시장치의 품질을 저하시키는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광원에서 발생되는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 배치되어 있는 광원과; 상기 광원으로부터의 빛을 상기 도광판으로 반사시키도록 상기 광원을 감싸며, 냉각 유체가 수용되어 있는 냉각 유체 수용부를 가지는 광원 커버에 의해 달성될 수 있다.
여기서 상기 액정표시장치는 냉각 유체 수용부와 연결되어 있는 냉각 유체 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 광원을 수용하는 하부샤시를 더 포함하며, 상기 냉각 유체 저장부는 상기 하부 샤시의 배면에 위치할 수 있다.
상기 하부 샤시에는 냉각 유체 수용부와 상기 냉각 유체 저장부를 연결하는 통로가 형성될 수 있다.
상기 냉각 유체 저장부 배면에 위치하는 열전도판을 더 포함할 수 있다.
상기 광원은 램프를 포함할 수 있다.
상기 광원은 엘이디를 포함할 수 있다.
상기 냉각 유체는 CFCs, HCFCs중의 어느 하나를 포함 할 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.
먼저 도 5a 및 도 5b를 참조하여 액정의 성질에 따른 액정표시장치 구동 원리를 설명하면 아래와 같다. 도시한 액정표시장치는 노말리 화이트 TN모드에 관한 것이다.
도 5a는 전원이 가해지지 않은 상태를 나타낸 것이다. 양 기판(510) 사이에는 액정(500)이 위치하고 있으며 배향막의 배향방향은 서로 직교하고 있다. 양 기판(510)의 외부에는 편광방향이 서로 직교하는 편광판(530)이 부착되어 있다.
전원이 가해지지 않은 경우 액정은 배향막의 배향방향을 따라 90도 뒤틀려 있다. 상부의 편광판(530)을 통과한 빛은 액정(500)을 따라 90도 뒤틀려 진행하며 하부의 편광판(530)의 편광방향과 일치하게 되어 외부로 진행한다.
도 5b는 전원이 가해진 상태를 나타낸 것으로 액정(500)은 수직으로 배향되어 있다. 상부의 편광판(530)을 통과한 빛은 액정(500)을 따라 진행방향이 변화되지 않고 진행하며 하부의 편광판(530)의 편광방향과 수직을 이루게 되어 외부로 진행하지 못한다. 이에 의해 액정표시장치는 블랙상태가 된다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 액정표시장치를 도 1 내지 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
액정표시장치(1)는 액정표시패널(100), 액정표시패널(100)의 배면에 위치한 백라이트 유닛(300)을 포함한다. 액정표시패널(100), 백라이트 유닛(300)은 상부샤시(150)와 하부 샤시(160)에 수용되어 있다.
액정표시패널(100)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(101)과 박막트랜지스터 기판(101)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(102),양 기판(101, 102)을 접합시키며 셀갭(cell gap)을 형성하는 실런트(103), 양 기판(101, 102)과 실런트(103)사이에 위치하는 액정층(104)을 포함한다. 액정표시패널(100)은 액정층의 배열에 따라 화상이 형성되며, 이는 비발광소자이기 때문에 백라이트 유닛(300)이 필요하다.
소오스 인쇄회로기판(130) 및 게이트 인쇄회로기판(140)으로부터 제공되는 구동신호는 데이터 연성회로필름(135) 및 게이트 연성회로필름(145)를 통해 액정표시패널(100)에 인가된다. 여기서, 데이터 연성회로필름(135) 및 게이트 연성회로필름(145)에는 각각 소오스 인쇄회로기판(130) 및 게이트 인쇄회로기판(140)으로부터 제공되는 구동신호를 액정표시패널(100)에 인가하기 위한 데이터 구동칩(133) 및 게이트 구동칩(143)이 장착되어 있다.
백라이트 유닛(300)은 액정표시패널(100) 후방에 배치된 도광판(310)과 도광판(310)의 양측변을 따라 마련되어 액정표시패널(100) 에 빛을 공급하는 광원(320)과 광원(320)으로부터 발산된 빛을 도광판(310)으로 안내하는 광원 커버(330)를 포함한다. 백라이트 유닛(300)은 도광판(310)의 상부에 배치되어 도광판(310)을 통과한 빛을 확산 및 집광시켜 액정표시패널에 공급하는 광학필름층(350)와 도광판(310)의 하부에 배치되어 빛의 진행 반대방향으로 새어나온 광을 도광판(310)으로 재반사시켜주는 반사시트(340)을 더 포함한다.
도광판(310)은 대략 사각 플레이트 형상이며 재질은 아크릴계 수지인 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)로 만들어질 수 있다. 도광판(310)은 측면에 배치되어 있는 광원(320)로부터의 빛을 평면광으로 바꾸어 확산 필름(351)으로 공급한다. 즉 수평방향의 빛을 수직방향으로 변환하는 것이다.
광원(320)은 일 방향으로 연장되어 있는 램프로서 냉음극선 형광램프 또는 외부전극 형광램프일 수 있다.
실시예와 달리 광원(320)은 엘이디를 포함할 수 있다. 엘이디는 적색, 녹색, 청색 엘이디로부터 발산된 빛은 혼합되어 백색광으로 만들어져 액정패널(100)에 공급될 수 있다.
광원 커버(330)는 도광판(310)의 양 측변을 따라 배치된 광원(320)을 감싸는 구조로 마련되어 도광판(310)의 양 측변에 끼워 결합되며 몰드 가공으로 제조될 수 있다.
광원 커버(330)는 광원(320)으로부터의 빛을 반사시켜 도광판(310)에 공급한다. 광원 커버(330)는 반사율이 좋은 알루미늄으로 제조될 수 있다. 제1실시예에 따른 광원 커버(330)는 내부에 냉각 유체(333)를 수용하고 있는 냉각 유체 수용부(334)가 마련되어 있다.
광원(320)으로부터의 빛이 광원 커버(330)에 입사되면 광원 커버(330)의 온도가 증가한다. 이에 따라 광원 커버(330) 내에 위치한 냉각 유체(333)의 온도도 증가한다. 광원(320)에 가까운 냉각 유체(333)는 온도 증가에 따라 상승하며 광원(320)에서 먼 냉각 유체(333)는 상대적으로 온도가 낮아 하강한다. 이와 같이 냉각 유체(333)가 순환하면서 광원 커버(330)의 온도가 하강되어 열 방출이 효율적으로 이루어진다.
열 방출이 효율적으로 이루어져 액정층(104)의 열화가 방지되며, 광원(320)의 수명과 휘도가 개선된다.
상기 냉각 유체(333)는 CFCs, HCFCs중의 어느 하나를 포함 할 수 있다.
CFCs는 소형 냉각기의 요구를 만족시키는 냉매로서 메탄계(CH4) 및 에탄계(C2H6)의 탄화수소중 수소원자의 일부를 염소(Cl) 혹은 불소(F)로 치환함으로써 합성된 냉매군으로 소위 할로겐화 탄화수소(Halogenated Hydro Carbon)로 불리운다. HCFCs는 프레온의 대체물질로서 수소화염화불화탄소(HCFC)이라 불리운다.
공기와 혼합하여도 인화.폭발의 위험성이 없는 불연성 물질로서 전기적 특성이 양호하며 절연 저항력도 매우 크다.
광학필름층(350)은 도광판(310)로부터의 빛을 확산시키는 확산 필름(351)과, 확산 필름(351)의 상부에 마련되어 액정표시패널(100)판면의 수직방향으로 빛을 집광시키는 프리즘 필름(352)과, 액정표시패널(100)과 프리즘 필름(352)사이에 마련되어 프리즘 필름(352)을 보호하는 보호 필름(353)을 포함한다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치를 도 3내지 도 4를 참조하여 설 명하면 다음과 같다.
제1실시예와 달리 상기 하부 샤시 배면(163)에 냉각 유체 저장부(162)가 마련되어 있다. 냉각유체 저장부(162)는 하부 샤시(160)에 형성되어 있는 통로(161)를 통해 냉각 유체 수용부(334)와 연결되어 있다. 또한 냉각유체 저장부(162)의 배면에는 열전도판(164)이 마련되어 있다. 열전도판(164)은 열전도율이 높은 물질로 이루어지며 표면적을 늘리기 위해 핀 형상을 가질 수 있다.
광원(320)으로부터 빛에 의해 냉각 유체(333)는 냉각유체 수용부(334)와 냉각 유체 저장부(162)에서 순환된다. 제1실시예에 비해 순환공간이 크기 때문에 냉각유체 수용부(334)에서 온도가 상승한 냉각 유체(333)는 냉각유체 저장부(162)의 온도가 낮은 냉각 유체(333)로 용이하게 교체된다.
한편 냉각유체 저장부(162)에 위치한 냉각유체(333)는 외부 공기와의 직접 접촉을 통해 온도가 하강한다. 또한 냉각유체 저장부(162) 외부에는 열전도판(164)이 마련되어 있기 때문에 외부 공기와의 접촉은 더욱 촉진된다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 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, 광원에서 발생되는 열을 효율적으로 방열할 수 있는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (8)

  1. 액정표시패널과;
    상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 배치되어 있는 광원과;
    상기 광원으로부터의 빛을 상기 도광판으로 반사시키도록 상기 광원를 감싸며 냉각 유체가 수용되어 있는 냉각 유체 수용부를 가지는 광원 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 유체 수용부와 연결되어 있는 냉각 유체 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원을 수용하는 하부샤시를 더 포함하며, 상기 냉각 유체 저장부는 상기 하부 샤시의 배면에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하부 샤시에는 냉각 유체 수용부와 상기 냉각 유체 저장부를 연결하는 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 냉각 유체 저장부 배면에 위치하는 열전도판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 엘이디를 포함하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 유체는 CFCs, HCFCs중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100940878B1 (ko) * 2007-09-20 2010-02-09 주식회사 알.에프.텍 측면 발광식 조명 장치

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