KR20080060954A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20080060954A
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김영석
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 중력불량을 최소화할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널과; 액정패널의 배면으로 빛을 조사하는 백라이트 유닛과; 백라이트 유닛을 수용하는 하부커버와; 액정패널의 전면 가장자리를 지지하면서 하부커버와 결합되어 액정패널을 내부에 수용하는 상부커버를 포함하며, 액정패널의 가장자리에 대응하는 상부커버의 가장자리에는 서로 다른 높이를 갖는 복수의 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.　이에 의하여, 액정패널의 지지력이 증대되어 중력불량이 최소화된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도1은 종래의 액정표시장치를 설명하기 위한 도면,
도2은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도,
도3는 본 발명의 제1실시예에 따른 상부커버의 평면도,
도4는 도3의 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도,
도5는 본 발명의 제1실시예에 따르는 상부커버에 액정패널이 결합된 상태를 설명하기 위한 도면,
도6은 본 발명의 효과를 설명하기 위한 도면,
도7는 본 발명의 제2실시예에 따르는 상부커버를 설명하기 위한 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 액정패널 11 : 박막트랜지스터 기판
12 : 컬러필터 기판 20 : 구동부
30 : 백라이트 유닛 40 : 광학시트류
41 : 보호시트 43 : 프리즘 시트
45 : 확시시트 50 : 광원부
51 : 광원본체 53 : 광원전극
70 : 반사시트 80 : 하부커버
90 : 상부커버
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 중력불량을 최소화할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다.
이 중 액정표시장치는 액정패널(1)을 포함한다. 액정패널(1)은, 도1에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터 기판(2), 컬러필터 기판(3) 그리고 양 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정층(4)을 포함한다. 여기서, 액정층(4)은 유동성이 있는 물질로, 유전율 이방성의 성질을 갖는다. 박막트랜지스터 기판(2)과 컬러필터 기판(3)은 양 기판(2, 3)의 가장자리를 따라 형성되어 있는 실런트(5)에 의하여 상호 부착되어 있다.
그리고, 액정패널(1)은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판(2)의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛(미도시)이 위치한다. 백라이트 유닛(미도시)에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다.
이러한 액정패널(2)은 일반적으로 도1에 도시된 바와 같이 세워진 형태로 많 이 사용된다. 액정패널(2)이 도1과 같이 세워진 형태로 오랫동안 사용되는 경우, 유동성 물질인 액정층(4)이 중력방향으로 이동됨에 따라 양 기판(2, 3) 사이의 간격이 불균일해 지는 중량불량이 발생한다. 즉, 상부쪽의 액정패널(1)의 셀갭은 일정하나 하부쪽의 액정패널(1)의 셀갭이 증가하여, 액정패널(1) 전체적으로 셀갭이 불균일해 진다.
특히, 고온인 환경에서 액정패널(1)이 사용되는 경우, 액정층(4)과 박막트랜지스터 기판(2) 및 컬러필터 기판(3) 사이의 열팽창률 차이로 인하여 액정패널(1) 내부의 부피증가에 비하여 액정층(4)의 부피증가가 커지게 된다. 이에 따라, 하부쪽에서 액정패널(1)의 셀갭이 더 커지게 되어 중력불량이 유발되며, 이에 따라 액정패널(1)이 휘게 된다. 이러한 중력불량은 액정패널(1)의 사이즈가 커짐에 따라 더욱 크게 나타난다.
따라서, 본 발명의 목적은, 중력불량을 최소화할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 액정패널과; 액정패널의 배면으로 빛을 조사하는 백라이트 유닛과; 백라이트 유닛을 수용하는 하부커버와; 액정패널의 전면 가장자리를 지지하면서 하부커버와 결합되어 액정패널을 내부에 수용하는 상부커버를 포함하며, 액정패널의 가장자리에 대응하는 상부커버의 가장자리에는 서로 다른 높이를 갖는 복수의 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의 하여 달성된다.
여기서, 상부커버는 액정패널의 가장자리를 커버하는 테두리부와, 테두리부로부터 절곡 연장되어 액정패널의 측면을 커버하는 측면부를 포함하며, 돌기부는 테두리부에 형성되어 있을 수 있다.
그리고, 복수의 돌기부는 테두리부의 중심에서 테두리부의 양단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 배열되어 있을 수 있다.
또한, 상부커버는 장변과 단변을 갖는 실질적으로 직사각형상으로 마련되어 있으며, 테두리부는 장변에 대응하는 제1테두리부와, 단변에 대응하는 제2테두리부를 포함하며, 돌기부는 제1테두리부 및 제2테두리부 중 어느 하나에 형성되어 있고, 다른 하나에는 액정패널의 가장자리를 지지하는 지지부재가 마련되어 있을 수 있다.
그리고, 돌기부는 제1테두리부에 형성되어 있으며, 지지부재는 제2테두리부에 형성되어 있을 수 있다.
여기서, 지지부재는 액정패널의 가장자리를 테두리부에 부착시키는 접착층일 수 있다.
그리고, 지지부재는 기 측면부로부터 돌출되어 있으며, 액정패널의 가장자리는 테두리부와 지지부재 사이에 개재되어 있을 수 있다.
또한, 액정패널이 상부커버와 하부커버 사이에 결합된 경우 액정패널의 휨각도는 sin0.5 내지 sin2일 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
설명에 앞서, 본 명세서에는 여러 가지의 표시장치 중에서 직하형 액정표시장치를 실시예로 하여 설명하나, 이에 한정되지 않고 광원부를 지지하기 위한 광원지지부재가 사용되는 다른 표시장치에도 적용될 수 있다.
도2은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다. 액정표시장치는, 도 2에서 도시된 바와 같이, 화상을 형성하는 액정패널(10)과, 액정패널(10)을 구동하는 구동부(20)와, 액정패널(10)의 가장자리를 지지하는 몰드 프레임(25)과, 액정패널(10)의 배면으로 빛을 조사하는 백라이트 유닛(30)과, 백라이트 유닛(30)을 수용하고 몰드 프레임(25)을 지지하는 하부커버(80)와, 하부커버(80)와 상호 결합되어 액정패널(10)의 전면을 커버하는 상부커버(90)를 포함한다.
액정패널(10)은 박막트랜지스터 기판(11)과, 박막트랜지스터 기판(11)에 대향 되도록 부착된 컬러필터 기판(12)과, 박막트랜지스터 기판(11)과 컬러필터 기판(12) 사이에 주입된 액정(미도시)을 포함한다.　이러한 액정패널(10)은 화소단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스형태로 배열되어 있으며, 구동부(20)에서 전달되는 화상 신호 정보에 따라 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.
박막트랜지스터 기판(11)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(20)에서 전달된 신호전압은 박막트랜지스터를 통해 화소전극과 후술할 컬러필터 기판(12)의 공통전 극 사이에 인가되며, 화소전극과 공통전극 사이의 액정은 이 신호전압에 따라 정렬되어 광 투과율을 정하게 된다.
컬러필터 기판(12)에는 블랙 매트릭스를 경계로 적색, 녹생 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)은 박막트랜지스터 기판(11)에 비해 면적이 작다.
박막트랜지스터 기판(11)의 일측에는 구동신호 인가를 위한 구동부(20)가 마련되어 있다. 구동부(20)는 연성인쇄회로기판(FPC. 21), 연성인쇄회로기판(21)에 실장되어 있는 구동칩(22), 연성인쇄회로기판(21)의 타측에 연결되어 있는 회로기판(PCB, 23)을 포함한다. 도시된 구동부(20)는 COF(chip on film) 방식을 나타낸 것이며, TCP(tape carrier package), COG(chip on glass) 등 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한 구동부(20)가 배선형성과정에서 박막트랜지스터 기판(11)에 형성되는 것도 가능하다. 구동부(20)는 전기적으로 연결되기 위한 단자를 가지며, 구동부(20)의 단자는 박막트랜지스터 기판(11) 상에 실장되어 표시영역으로부터 비표시영역으로 연장된 박막트랜지스터 기판(11) 상의 게이트 라인 및 데이터 라인의 단부와 연결된다.
몰드 프레임(25)은 액정패널(10)의 가장자리를 따라 형성되며 대략 사각의 형상을 가진다. 몰드 프레임(25)은 액정패널(10)을 백라이트 유닛(30)에 대해 이격시켜 지지한다.
백라이트 유닛(30)은 액정패널(10)의 배면에 평행하게 배치된 광학시트 류(40)와, 광학시트류(40)를 통해 액정패널(10)의 배면으로 빛을 조사하는 광원부(50)와, 광원부(50)와 하부커버(80)의 사이에 마련되어 광원부(50)에서 조사되는 빛이 균일하게 퍼져 모두 액정패널(10)의 배면으로 향하도록 하는 반사시트(70)를 포함한다.
광학시트류(40)는 액정패널(10)의 배면에 위치하는 보호시트(41), 프리즘 시트(43) 및 확산시트(45)를 포함한다. 확산시트(45)는 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있다. 확산시트(45)는 광원(51)로부터의 빛을 확산시켜 액정패널(10)로 공급하는 역할을 한다. 확산시트(45)는 2장 또는 3장을 겹쳐서 사용할 수 있다. 프리즘 시트(43)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘 시트(43)는 확산시트(45)에서 확산된 빛을 상부의 액정패널(10)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘 시트(43)는 통상 2장이 사용되며 각 프리즘 시트(43)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정을 각도를 이루고 있다. 프리즘 시트(43)를 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 가장 상부에 위치하는 보호시트(41)는 스크래치에 약한 프리즘 시트(43)를 보호한다.
광원부(50)는 빛을 방출하는 광원본체(51)와, 광원본체(51)의 단부에 형성된 광원전극(53)을 포함하며, 인버터(미도시)로부터 전원을 공급 받는다. 복수의 광원부(50)는 액정패널(10)의 배면에 상호 팽행하게 전체에 걸쳐 배열되어 있다. 광원부(50)로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)가 사용될 수 있 으며, 고휘도, 저비용 및 저소비전력의 특성을 가지며 하나의 인버터(미도시)로 복수의 광원부(50)를 구동할 수 있는 외부전극형광광원(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)이 사용될 수도 있다. 또한, 평판 형상의 형광 램프로 표면이 균일하게 빛나며 두께가 없는 빛을 발생시키는 면광원(Flat Fluorescent Lamp, FFL)이 사용될 수도 있다. 면광원은 종래의 다른 광원과 비교하여 휘도와 휘도균일도가 높고, 소비전력이 낮으면서 수명은 긴 장점이 있다.
반사시트(70)는, 도 2에서 도시된 바와 같이, 광원부(50)와 하부커버(80)의 사이에 위치하면서 광원부(50)의 빛을 반사시켜 확산필름(45) 방향으로 공급하는 역할을 한다. 반사시트(70)의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트(PC)일 수 있다. 반사시트(70)는 하부커버(80)의 바닥면에 부착된다.
하부커버(80)는 몰드 프레임(25)과 결합하여 백라이트 유닛(30)을 내부에 수용한다.
상부커버(90)는 액정패널(10)의 유효면이 외부로 노출되도록 표시창을 가지며, 하부커버(80)와 결합하여 액정패널(10)과 백라이트 유닛(30)을 내부에 수용한다. 이와 같은 상부커버(90)는 일반적으로 장변과 단변을 갖는 직사각 형상으로 마련된다.
이하, 도3 내지 도5를 참조하여 본 발명에 따르는 상부커버(90)에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따르는 상부커버(90)는, 도2에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)의 가장자리를 커버하는 테두리부(91)와, 상기 테두리부(91)로부터 하향 절곡되어 액 정패널(10)의 측면을 커버하는 측면부(92)를 포함한다. 측면부(92)에는 하부커버(80)와 결합하기 위한 후크(hook)와 같은 결합수단이 마련되어 있을 수 있다.
테두리부(91)는 장변에 대응하는 제1테두리부(91a)와 단변에 대응하는 제2테두리부(91b)를 포함하며, 제1테두리부(91a)와 제2테두리부(91b)는 서로 수직을 이루고 있다.
액정패널(10)의 가장자리를 커버하는 제1테두리부(91a)에는 서로 다른 높이를 갖는 복수의 돌기부(95)가 형성되어 있다. 즉, 제1테두리부(91a)의 상기 액정패널(10)에 대향하는 면에는 제1테두리부(91a)의 길이방향을 따라 서로 다른 높이를 갖는 복수의 돌기부(95)가 마련되어 있다. 본 발명에 따르는 돌기부(95)는, 도4에 도시된 바와 같이, 제1테두리부(91a)의 중심에서 제1테두리부(91a)의 양 단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 배열되어 있다. 즉, 제1테두리부(91a)의 중앙에는 d3의 높이를 갖는 돌기부(95)가 마련되어 있고, 제1테두리부(91a)의 양 단부 쪽에는 d1의 높이를 갖는 돌기부(95)가 마련되어 있다. 그리고, 그 사이에는 d2의 높이를 갖는 돌기부(95)가 배치되어 있다. 여기서, 각 돌기부(95)들의 높이의 대소관계는 d1 < d 2< d3이다.
액정패널(10)의 가장자리를 커버하는 제2테두리부(91b)에는 지지부재(96)가 마련되어 있다. 본 발명의 제1실시예에 따르는 지지부재(96)는, 도3 및 도5에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)의 가장자리를 상부커버(90)에 부착시키는 접착층이다. 접착층은 구체적으로 양면테이프 또는 본드 등이 사용될 수 있다.
이에 의하여, 단변쪽의 액정패널(10)의 가장자리는 위치가 고정되며, 장변쪽 의 액정패널(10)의 가장자리는 돌기부(95)에 의하여 휘게 된다. 여기서, 액정패널(10)의 휨각도(θ)는, 도5에 도시된 바와 같이, sin0.5 내지 sin2인 것이 바람직하다. 액정패널(10)의 휨각도(θ)가 sin0.5이하인 경우 휨정도가 너무 작아 본원발명에서 달성하고자 하는 효과를 달성할 수 없다. 즉, 박막트랜지스터 기판(11)과 컬러필터 기판(12)에 휨에 의한 충분한 지지력이 발현되지 않아 여전히 중력불량이 발생될 수 있다. 그리고, 액정패널(10)의 휨각도(θ)가 sin2이상인 경우, 액정패널(10)이 너무 많이 휘게 되어 화질의 왜곡이 발생되거나 양 기판(11, 12)에 형성된 각 층(layer)에 불량이 야기될 수 있다.
이러한 상부커버(90)의 구조에 의하여 액정패널(10)은 도6a와 같이 다소 휜 상태로 세워져 사용되게 된다. 도6a와 같이 약간 휘어진 형태는 완전 평평한 형태에 비하여 일반적으로 지지력이 개선되어 있다. 즉, 약간 휘어진 형태는 바닥면에 용이하게 세워질 수 있으나, 완전 평평한 형태는 바닥면에 세워지기 힘들다. 이는 휘어진 형태가 지지력이 향상되었기 때문이다. 구체적으로, 도6b에 도시된 바와 같이 완전 평평한 형태는 액정층(미도시)의 부피팽창에 따른 양 기판(11, 12)이 받는 힘이 양 기판(11, 12)으로 모두 전달된다. 그러나, 도6c에 도시된 바와 같이, 양 기판(11, 12)이 휘어진 경우, 양 기판(11, 12)의 휨 저항이 증대되어 양 기판(11, 12)의 지지력이 향상된다. 이에 따라, 액정층(미도시)이 부피 팽창하더라도 양 기판(11, 12)이 부피 팽창을 효과적을 저지하여 중력불량에 의한 기판(11, 12)의 휨 불량이 최소화 된다.
이하, 도7을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명한다. 이하의 설명 에서는 상술한 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하도록 하며, 설명이 생략되거나 요약된 부분은 제1실시예에 따른다. 그리고, 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 도면번호를 부여하여 설명하도록 한다.
제2실시예에 따르는 지지부재(98)는 측면부(92)로부터 돌출되어 있다. 즉, 제1실시예와 달리, 지지부재(98)는 제2테두리부(91b)로부터 소정간격 이격된 위치에서 측면부(92)에 수직방향으로 돌출되어 있다. 이에 따라, 액정패널(10)의 가장자리는 제2테두리부(91b)와 지지부재(98) 사이에 개재되어 움직임이 제한된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 중력불량을 최소화할 수 있는 액정표시장치를 제공된다.

Claims (8)

  1. 액정패널과;
    상기 액정패널의 배면으로 빛을 조사하는 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛을 수용하는 하부커버와;
    상기 액정패널의 전면 가장자리를 지지하면서 상기 하부커버와 결합되어 상기 액정패널을 내부에 수용하는 상부커버를 포함하며,
    상기 액정패널의 가장자리에 대응하는 상기 상부커버의 가장자리에는 서로 다른 높이를 갖는 복수의 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부커버는 상기 액정패널의 가장자리를 커버하는 테두리부와, 상기 테두리부로부터 절곡 연장되어 상기 액정패널의 측면을 커버하는 측면부를 포함하며,
    상기 돌기부는 상기 테두리부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 돌기부는 상기 테두리부의 중심에서 상기 테두리부의 양단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부커버는 장변과 단변을 갖는 실질적으로 직사각형상으로 마련되어 있으며,
    상기 테두리부는 장변에 대응하는 제1테두리부와, 단변에 대응하는 제2테두리부를 포함하며,
    상기 돌기부는 상기 제1테두리부 및 상기 제2테두리부 중 어느 하나에 형성되어 있고, 다른 하나에는 상기 액정패널의 가장자리를 지지하는 지지부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 제1테두리부에 형성되어 있으며, 상기 지지부재는 상기 제2테두리부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 액정패널의 가장자리를 상기 테두리부에 부착시키는 접착층인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 측면부로부터 돌출되어 있으며,
    상기 액정패널의 가장자리는 상기 테두리부와 상기 지지부재 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 액정패널이 상기 상부커버와 상기 하부커버 사이에 결합된 경우 상기 액정패널의 휨각도는 sin0.5 내지 sin2인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160002743U (ko) 2015-01-29 2016-08-08 (주)서화씨엠티 야구 피칭 머신 휠의 제조방법

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