KR20070000125A

KR20070000125A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20070000125A
Application number: KR1020050055623A
Authority: KR
Inventors: 박현수; 윤수영; 한승
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2007-01-02

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 상호 대향 배치되어 있는 한 쌍의 액정패널과; 액정패널들 사이에 배치되어 액정패널 후방으로 빛을 조사하는 광원부; 및 한쌍의 액정패널과 광원부의 일측에 배치되어 광원부에 전압을 공급하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 양방향 디스플레이가 가능한 직하형 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 양방향 디스플레이가 가능하도록 구조를 개선한 직하형 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 매트릭스(Matrix)형태로 배열된 액정 셀들의 광 투과율을 화상 신호 정보에 따라 조절하여 원하는 화상을 표시하는 장치로서, 백라이트 유닛에서 조사되는 빛을 이용하여 액정패널에 화상을 형성하게 된다.

이러한 액정표시장치는 화소단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스형태로 배열되는 액정패널과, 액정 셀들을 구동하기 위한 구동부, 및 액정패널에 대해 빛을 균일하게 공급하는 백라이트 유닛을 포함한다. 그리고 백라이트 유닛은 액정패널의 배면에 위치하는 광학시트류와 상기 액정패널로 빛을 조사하는 광원부를 포함한다.

최근, 시대가 발전하고 정보의 공유가 일반화 됨에 따라, 공공장소 또는 회의실 같은 곳에서 표시된 화상을 다양한 각도에서 많은 사람들이 공유하여야 할 필요성이 있다.

그러나, 종래의 직하형 액정표시장치는 하나의 액정패널을 사용하여, 일 방향에서 디스플레이가 가능하도록 설계되어 일 방향에서만 표시된 화상을 관찰 할 수 있고, 액정표시장치의 측면 또는 배면 방향에서는 표시된 화상을 관찰 할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 양방향 디스플레이가 가능한 직하형 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 상호 대향 배치되어 있는 한 쌍의 액정패널과; 액정패널들 사이에 배치되어 액정패널 후방으로 빛을 조사하는 광원부; 및 한쌍의 액정패널과 광원부의 일측에 배치되어 광원부에 전압을 공급하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의하여 달성된다.

여기서, 광원부를 수용하는 수납용기를 더 포함하며, 광원부는 수납용기를 사이에 두고 상하로 배치되어 있을 수 있다.

그리고, 광원부와 수납용기 사이에는 반사시트가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 광원부는 U자형 램프일 수 있다.

그리고, U자형 램프는 제1직선부, 제2직선부, 및 제1직선부와 제2직선부를 연결하는 곡선부를 포함하며, 제1직선부와 제2직선부는 액정패널의 두께방향으로 배치되어 있을 수 있다.

여기서, 광원부는 면광원일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도, 도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)는, 도 1 및 도2에서 도시된 바와 같이, 화상을 형성하는 한 쌍의 액정패널(10, 110)과, 액정패널(10, 110)을 구동하는 구동부(미도시)와, 액정패널(10, 110)의 연부를 지지하는 미들 몰드(20, 120)와, 한 쌍의 액정패널(10, 110) 사이에 배치되어 액정패널(10, 110)의 배면으로 빛을 조사하는 백라이트 유닛(60), 및 액정패널(10, 110)의 전면을 커버하는 고정부재(5, 105)를 포함한다. 그리고, 한 쌍의 액정패널(10, 110) 및 백라이트 유닛(60)의 일측에 배치되어 광원을 구동하는 인버터(70)를 더 포함한다.

본 발명에 따른 액정표시장치(1)는 한 쌍의 액정패널(10, 110)을 포함한다. 본 발명에 따른, 제1액정패널(10)과 제2액정패널(110)은 박막트랜지스터 기판(11, 111)과, 박막트랜지스터 기판(11, 111)에 각각 대향 되도록 부착된 컬러필터 기판(12, 112), 및 박막트랜지스터 기판(11, 111)과 컬러필터 기판(12, 112) 사이에 주입된 액정(미도시)을 포함한다. 이러한 액정패널(10, 110)은 화소단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스형태로 배열되어 있으며, 구동부(미도시)에서 전달되는 화상 신호 정보에 따라 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.

제1 및 제2박막트랜지스터 기판(11, 111)에는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인이 매트릭스 형태로 형성되어 있으며, 게이트 라인과 데이터 라인의 교차점에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 형성되어 있다. 구동부(미도시)에서 전달된 신호전압은 박막트랜지스터를 통해 화소전극과 후술할 컬러필터 기판(12, 112)의 공통전극 사이에 인가되며, 화소전극과 공통전극 사이의 액정(미도시)은 이 신호전압에 따라 정렬되어 광 투과율을 정하게 된다.

제1 및 제2컬러필터 기판(12, 112)에는 블랙 매트릭스를 경계로 적색, 녹색 및 청색 또는 청록색, 자홍색 및 노랑색이 반복되어 형성되어 있는 컬러필터와 공통전극을 포함한다. 공통전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 컬러필터 기판(12, 112)은 박막트랜지스터 기판(11, 111)에 비해 면적이 작다.

이렇게 마련된 제1 및 제2박막트랜지스터 기판(11, 111)과 제1 및 제2컬러필더 기판(12, 112) 사이에 액정(미도시)을 주입하고, 양 기판(11, 12, 111, 112)을 상호 대향 접합한다.

또한, 액정패널(10, 110)은 액정패널(10, 110)을 투과하는 빛이 교차편광 되도록 컬러필터 기판(12, 112)의 전면 및 박막트랜지스터 기판(11, 111)의 배면에 각각 부착된 편광판(13, 14, 113, 114)을 더 포함한다. 제1 및 제2전면 편광판(13, 113)과 제1 및 제2후면 편광판(14, 114)은 서로 교차편광 되도록 배치되며, 제1 및 제2후면 편광판(14, 114)은 액정패널(10, 110)에 입사되는 빛을 편광하고 제1 및 제2전면 편광판(13, 113)은 검광자의 역할을 하게 된다.

구동부(미도시)는 전기적으로 연결되기 위한 단자를 가지며, 박막트랜지스터 기판(11, 111) 상에 실장되어 표시영역으로부터 비표시영역으로 연장된 박막트랜지스터 기판(11, 111)의 게이트 라인 및 데이터 라인의 단부에 연결된다.

제1 및 제2미들 몰드(20, 120)는 액정패널(10)의 연부를 따라 형성되며 대략 사각의 형상을 가지고, 액정패널(10, 110)을 백라이트 유닛(60)에 대해 이격시켜 지지한다. 그리고, 제1 및 제2 미들 몰드(20, 120)의 측면에는 인버터(70)가 배치되어 있다.

백라이트 유닛(60)은 액정패널(10, 110)의 배면에 평행하게 배치된 제1 및 제2광학시트류(30, 130), 제1 및 제2광학시트류(30, 130)를 통해 제1 및 제2액정패널(10, 110)의 배면으로 빛을 조사하는 광원부(50), 및 광원부(50)와 광학시트류(30, 130)를 이격시켜 지지하는 제1 및 제2사이드 몰드(40, 140)를 포함한다.

제1 및 제2광학시트류(30, 130)는 액정패널(10, 110)의 배면에 위치하는 제1 및 제2보호시트(31, 131), 제1 및 제2프리즘 시트(33, 133), 및 제1 및 제2확산시트(35, 135)를 포함한다. 확산시트(35, 135)는 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있다. 확산시트(35, 135)는 광원부(50)로부터의 빛을 확산시켜 액정패널(10, 110)로 공급하는 역할을 한다. 확산시트(35, 135)는 2장 또는 3장을 겹쳐서 사용할 수 있다. 프리즘 시트(33, 133)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘 시트(33, 133)는 확산시트(35, 135)에서 확산된 빛을 상부의 액정패널(10, 110)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘 시트(33, 133)는 통상 2장이 사용되며 각 프리즘 시트(33, 133)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정을 각도를 이루고 있다. 프리즘 시트(33, 133)를 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 가장 상부에 위치하는 보호시트(31, 131)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(33, 133)를 보호한다.

광원부(50)는 빛을 방출하는 광원본체(51)와, 광원본체(51)의 단부에 형성된 광원전극(미도시)과, 광원본체(51)의 단부가 삽입되어 있는 광원홀더(53), 및 광원전극(미도시)과 인버터(70)를 연결하는 광원배선(55)을 포함한다. 그리고, 광원부(50)는 광원배선(55)을 통하여 인버터(70)로부터 전원을 공급 받아 구동 된다. 복수의 광원부(50)는 한 쌍의 액정패널(10, 110) 사이에 액정패널(10, 110) 배면에 상호 평행하게 전체에 걸쳐 배열되어 있다. 그리고, 복수의 광원본체(51)는 쌍을 이루어 광원홀더(53)에 삽입되어 있다. 광원홀더(53)는 광원본체(51)를 지지하며, 후술할 사이드 몰드(40, 140) 내부에 수용된다. 여기서, 한 쌍의 액정패널(10, 110)은 하나의 광원부(50)로부터 빛을 공급 받아 화상을 형성한다. 하나의 광원부(50)를 이용하여 제1 및 제2 액정패널(10, 110)에 빛을 공급함으로, 광원효율이 향상된다.

광원부(50)에는 일반적으로 사용되는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)가 광원으로 사용되나, 고휘도, 저비용 및 저소비전력의 특성을 가지며 하나의 인버터(미도시)로 복수의 광원부(50)를 구동할 수 있는 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)가 사용될 수도 있다. 또한, 평판 형상의 형광 램프로 표면이 균일하게 빛나며 두께가 없는 빛을 발생시키는 면광원(Flat Fluorescent Lamp)이 사용될 수도 있다. 면광원은 종래의 다른 광원과 비교하여 휘도와 휘도균일도가 높고, 소비전력이 낮으면서 수명은 긴 장점이 있다.

제1 및 제2사이드 몰드(40, 140)는 광원홀더(53)를 수용하며 제1 및 제2광학시트류(30, 130)의 가장자리를 지지한다. 사이드 몰드(40, 140)는 액정표시장치(1)의 양 측에 서로 대향 배치되어 있다. 사이드 몰드(40, 140)는 삽입홈(41, 141)을 가지며, 삽입홈(41, 141)에 광원본체(51)의 단부가 결합되어 있다. 그리고, 광원부(50)의 광효율을 향상시키기 위하여 사이드 몰드(40 ,140)의 삽입홈(41, 141)이 마련된 면에는 반사층(미도시)가 형성되어 있을 수 있다.

인버터(70)는 미들 몰드(20, 120)의 적어도 일측에 배치되어 광원부(50)의 구동을 제어하는 광원제어신호를 생성하며, 광원배선(55)과 연결되어 광원제어신호에 따라 적절한 구동전압을 광원부(50)에 인가한다. 인버터(70)는 상기 광원제어신호에 따라 광원부(50)를 온(ON)시키는 초기구동전압, 초기구동전압이 인가된 후 광원부(50)에 공급되는 정상구동전압, 및 초기구동전압으로 광원부(50)가 구동되지 않을 경우 공급되는 과잉구동전압 중 어느 하나를 광원부(50)로 공급한다.

여기서, 초기구동전압은 정상구동전압보다 약 2배 이상의 전압레벨을 가져야 한다. 이는 광원부에 주로 사용되는 냉음극형광램프 또는 외부전극형광램프의 특성에 기인한다. 즉, 상기 램프들은 음극표면에 강한 전계가 가해질 때 전자방출이 일어나므로 이를 초기구동시키기 위해서는 높은 전압이 요구되는 특성을 가진다. 초기구동이 이루어진 후, 안정적으로 상기 램프들을 구동시키기 위한 정상구동전압이 인가된다. 그러나, 외부환경의 영향 등으로 초기구동전압에 의하여 광원부(50)가 구동되지 않는 경우가 있다. 이 경우에는 감지센서가 초기구동전압에 의하여 광원부(50)가 구동 되었는지 여부를 감지한 후, 구동되지 않으면 상기 초기구동전압보다 더 높은 과잉구동전압을 광원부(50)에 공급한다.

상술한 인버터(70)는 표면실장기술(Surface Mount Technology; SMT)을 통하여 회로기판(circuit board) 상에 설계 및 제작된다.

제1 및 제2고정부재(5, 105)는 액정패널(10, 110)의 유효면이 외부로 노출되도록 표시창을 가지며, 대략 사각 형상을 갖는다. 제1 및 제2 고정부재(5, 105)는 상호 결합되면서, 액정패널(10, 110) 및 백라이트 유닛(60)을 수용 지지한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 작용 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 액정표시장치(1)는 한 쌍의 액정패널(10, 110)이 마련되어 있고, 상기 액정패널(10, 110) 사이에 광원부(50)가 배치되어 양 방향에서 디스플레이가 가능하다. 그리고, 하나의 램프(200)로 한 쌍의 액정패널(10, 110)에 빛을 조사할 수 있어 램프효율이 향상된다. 또한, 2개의 액정표시장치를 배치하는 것보다 본 발명에 따른 양방향 액정표시장치(1)를 배치하는 것이 작은 공간을 차지해 공간활용효율이 좋으며, 표시된 화상을 다양한 각도에서 많은 사람들이 공유하여야 할 수 있다.

이하, 도3를 참조하여 본 발명에 따른 제2실시예에 대하여 설명한다. 제2실시예의 설명에서는 제1실시예와 동일한 부분의 설명은 생략하고, 제1실시예와 비교되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하기로 한다.

도3에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 액정패널(10, 110) 사이에는 하나의 수납용기(80)가 마련되어 있고, 한 쌍의 광원부(50, 56)는 수납용기(80)를 사이에 두고 상하로 배치되어 있다. 수납용기(80)는 액정패널(10, 110)을 향하는 양면에 수납공간을 가지며, 상기 수납공간에 제1 및 제2반시시트(90, 96), 제1및 제2광원부(50, 56)가 수용된다. 제2과원부(56)도 제1광원부(50)와 같이 제2광원본체(59), 제2광원홀더(58), 및 광원배선(57)을 포함한다.

반사시트(90, 96)는 제1 및 제2광원부(50, 56)와 수납용기(80)의 사이에 위치하면서 제1 및 제2광원부(50, 56)의 빛을 반사시켜 제1 및 제2확산필름(35, 135) 방향으로 공급하는 역할을 한다. 제1 및 제2반사시트(90, 96)의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트(PC)일 수 있다. 제1 및 제2반사시트(90, 96)는 수납용기(80)의 바닥면에 부착된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치(1)는, 도3에 도시된 바와 같이, 미들 몰드(20 ,120)의 측면에 배치되는 하나의 인버터(70)에 제1 및 제2광원부(50, 56)가 연결되어 한 쌍의 액정패널(10, 110)이 함께 구동될 수 있다. 그리고, 도시 되지는 않았으나, 서로 다른 인버터에 제1 및 제2광원부가 각각 연결되어 제1 및 제2액정패널이 각각 구동될 수도 있다.

이에 의하여 양 방향에서 디스플레이가 가능하며, 각각 또는 별개로도 구동이 가능한 액정표시장치가 제공된다.

이하, 도4를 참조하여 본 발명에 따른 제3실시예에 대하여 설명한다. 제3실시예의 설명에서는 제1실시예와 동일한 부분의 설명은 생략하고, 제1실시예와 비교되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하기로 한다.

도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치(1)는 U자형 램프(200)를 포함한다. 본 발명에 따른 U자형 램프(200)는 제1직선부(210)와, 제2직선부(220), 및 상기 제1직선부(210)과 상기 제2직선부(220)를 연결하는 곡선부(230)를 포함한다. 그리고, 제1직선부(210)와 제2직선부(220)는 액정패널(10, 110)의 두께방향으로 배치되어 있다. 즉, 제1직선부(210)와 제2직선부(220)는 한 쌍의 액정패널(10, 110) 사이에 상하로 배치되어 있다.

제1직선부(210)와 제2직선부(220)가 상하로 배치된 U자형 램프(200)는 액정패널(10, 110)의 배면 전체에 걸쳐 배치되어 있다. 도4에 도시된 바와 같이 제1직선부(210)와 제2직선부 사이에 수납용기(80)가 배치되어 있고, 수납용기(80)에 제1및 제2반사시트(90, 96)가 수용되어 있다. 한편, 도시 되지는 않았으나, 제1직선부(210)와 제2직선부 사이에는 수납용기나 반사시트와 같은 구성요소들이 제거되어 있을 수도 있다.

이에 의하여, 하나의 램프(200)로 한 쌍의 액정패널(10, 110)에 빛을 조사할 수 있어 램프효율이 향상되며, 양 방향에서 디스플레이가 가능한 액정표시장치가 제공된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 양방향 디스플레이가 가능한 직하형 액정표시장치를 제공할 수 있다.

도1는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도,

도2은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도,

도3는 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 단면도,

도4는 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 액정표시장치 5 : 제1고정부재

10 : 제1액정패널 11 : 제1박막트랜지스터 기판

12 : 제1컬러필터 기판 20 : 제1미들 몰드

30 : 제1광학시트류 31 : 제1보호시트

33 : 제1프리즘 시트 35 : 제1확산시트

40 : 제1사이드 몰드 50 : 광원부

51 : 광원본체 53 : 광원홀더

55 : 광원배선 60 : 백라이트 유닛

70 : 인버터 105 : 제2고정부재

110 : 제2액정패널 111 : 제2박막트랜지스터 기판

112 : 제2컬러필터 기판 120 : 제2미들몰드

130 : 제2광학시트류 131 : 제2보호시트

133 : 제2프리즘 시트 135 : 제2확산시트

140 : 제2사이드 몰드

Claims

상호 대향 배치되어 있는 한 쌍의 액정패널과;

상기 액정패널들 사이에 배치되어 상기 액정패널 후방으로 빛을 조사하는 광원부; 및

상기 한쌍의 액정패널과 상기 광원부의 일측에 배치되어 상기 광원부에 전압을 공급하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서

상기 광원부를 수용하는 수납용기를 더 포함하며,

상기 광원부는 상기 수납용기를 사이에 두고 상하로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2항에 있어서,

상기 광원부와 상기 수납용기 사이에는 반사시트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광원부는 U자형 램프인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제4항에 있어서

상기 U자형 램프는 제1직선부, 제2직선부, 및 상기 제1직선부와 상기 제2직선부를 연결하는 곡선부를 포함하며,

상기 제1직선부와 상기 제2직선부는 상기 액정패널의 두께방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광원부는 면광원인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.