KR20120121584A

KR20120121584A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20120121584A
Application number: KR1020110039463A
Authority: KR
Inventors: 이재현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-11-06

Abstract

액정표시장치가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 표시영역과 비표시영역으로 구분되어 영상을 표시하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널로 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광이 입사되는 입광부를 포함하는 도광판 및 상기 액정표시패널 상부에 위치하여 상기 액정표시패널을 보호하며 상기 액정표시패널의 비표시영역과 대응되는 부분에 코팅부를 구비한 강화 유리를 포함하고, 상기 액정표시패널은 상기 표시영역과 비표시영역의 경계부에 위치한 서브 픽셀부를 포함한다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 내로우 베젤 구현을 위한 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device)는 TFT(Thin Film Transistor) 기판과 컬러필터가 접합되어 액정패널을 구성하고, 상기 액정패널의 배면측에 백라이트 유닛이 설치되어 구성된다.

이러한 액정표시장치는 TFT 기판 상에 형성된 TFT에 소정의 전압을 인가하여 액정패널에 형성된 액정의 배열이 변화되고, 편광판 및 액정을 통과하는 빛의 광학특성이 변화되어, 컬러필터를 통과하면서 컬러화된 영상이 출력되는 디스플레이 수단이다.

이러한 액정표시장치는 백라이트 유닛, TFT 기판과, 컬러필터 기판이 적층된 구조를 갖는다. 상기 TFT 기판은 TFT 및 전하 축적용 캐패시터, 게이트라인, 데이터라인이 설치되는 것으로, 상기 컬러필터 기판과 접합되어 액정패널을 형성한다.

상기 컬러필터 기판은 액정의 배열 변화에 따라 변경되는 빛의 양에 따라 컬러를 부여하는 것으로서, 유리 기판 상에 RGB의 컬러필터가 증착되어 형성되며, 상기 컬러필터 상에는 편광필름이 부착된다.

상기 TFT 기판의 에지부에는 상기 액정패널의 구동을 위한 드라이버 IC가 실장된다.

상기 액정패널은 자체적으로 발광하지 못하므로 액정패널에 시인성을 부여하기 위해 액정패널의 후방에 백라이트 유닛이 설치된다. 상기 백라이트 유닛은 상기 액정패널의 외곽부를 충분히 커버할 수 있도록 충분한 면적으로 설계된 섀시를 포함한다. 상기 섀시는 액정표시장치의 외관을 이루는 구성으로 "베젤"로 불리기도 한다.

상기 액정패널의 외곽에는 공통전압라인 및 씰라인 등이 상당 영역 존재하고, 이러한 영역들이 블랙 매트릭스 등에 의해 은폐되어 영상 비표시영역으로 형성하여 상기 백라이트 유닛의 섀시의 폭이 넓어지는 문제점이 있다.

하지만, 최근에는 디자인적인 측면에서 혹은 기타 다양한 이유에 의해 액정표시장치의 외곽부의 베젤 폭을 슬림화하려는 시도가 이루어지고 있다. 예컨대, 대화면 액정표시장치 복수개를 조합하여 이른바 "Tiled" 형태의 멀티 스크린을 구성하는 경우, 각각의 액정표시장치 외곽부에서의 베젤 폭은 화면의 연속성을 저하시키는 요인으로 작용한다. 이러한 현상을 방지하기 위해 액정표시장치의 외곽부의 베젤 폭이 보다 슬림하게 설계되어야 한다.

본 발명은 표시영역과 비표시영역의 경계부에 서브 픽셀을 형성하고 상기 서브 픽셀에 대응되는 부분에 미러 코팅을 한 강화 유리를 형성하여 비표시영역에서 화상을 표시하게 함으로써 제로 베젤 구현을 위한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 표시영역과 비표시영역으로 구분되어 영상을 표시하는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널로 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 발생된 광이 입사되는 입광부를 포함하는 도광판 및 상기 액정표시패널 상부에 위치하여 상기 액정표시패널을 보호하며 상기 액정표시패널의 비표시영역과 대응되는 부분에 코팅부를 구비한 강화 유리를 포함하고, 상기 액정표시패널은 상기 표시영역과 비표시영역의 경계부에 위치한 서브 픽셀부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 표시영역에 형성된 픽셀 보다 작은 사이즈를 갖는 서브 픽셀을 표시영역과 비표시영역 경계부에 형성하고 상기 서브 픽셀 상부에 미러 코팅된 강화 유리를 형성하여 비표시영역에서 화상을 표시하여 제로 베젤을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ ~ Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 강화 유리의 코팅부 및 서브 픽셀부를 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 강화 유리의 코팅부를 통해 출사된 광을 나타낸 시뮬레이션 결과이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널(100)과, 상기 영상을 표시하는 액정표시패널(100)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(130) 및 상기 액정표시패널(100)을 상기 백라이트 유닛(130)에 고정하기 위한 탑 케이스(190)를 포함한다.

상기 액정표시패널(100)은 상기 백라이트 유닛(130)의 상부에 위치하며, 상기 백라이트 유닛(130)에서 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 액정표시패널(100)은 일측면 및 타측면에 부착되는 게이트 드라이버(110) 및 데이터 드라이버(120)와 전기적으로 접속된다.

상기 액정표시패널(100)은 제1 기판(101)과, 상기 제1 기판(101)에 대향하여 결합되는 제2 기판(103)과, 두 기판(101, 103) 사이에 형성된 액정층(도시하지 않음)으로 이루어진다.

상기 제2 기판(103)에는 다수의 화소가 매트릭스 형태로 구비되고, 상기 다수의 화소 각각은 제1 방향으로 연장된 게이트라인과, 제1 방향으로 직교하는 제2 방향으로 연장된 게이트라인과 절연되어 교차하는 데이터라인 및 화소전극을 구비한다.

상기 각 화소에는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 상기 게이트라인과, 데이터라인 및 화소전극에 연결된다.

상기 제1 기판(101)에는 컬러필터인 R, G, B 화소가 박막공정에 의해 형성되며, 상기 화소전극과 마주보는 공통전극이 형성된다. 따라서, 상기 액정층은 상기 화소전극 및 공통전극에 인가되는 전압에 의해 배열됨으로써, 상기 백라이트 유닛(130)으로부터 제공되는 광의 투과도를 조절한다.

상기 게이트 드라이버(110)는 상기 제2 기판(103)의 단축면 중 어느 하나의 단축면에 부착되고, 상기 데이터 드라이버(120)는 상기 게이트 드라이버(110)와 직교하는 장축면 중 어느 하나의 장축면에 부착된다. 이때, 상기 게이트 드라이버(110) 및 데이터 드라이버(120)는 하나의 칩으로 집적화된 다수의 드라이버 IC로 구성될 수 있다.

상기 백라이트 유닛(130)은 광을 발생하는 광원(170b)과, 상기 광원(170b)으로부터 입사된 광을 가이드 하여 특정 방향으로 출사시키는 도광판(150) 및 상기 광원(170b)과 도광판(150)을 수납하는 수납용기(160)를 포함한다.

상기 광원(170b)은 점 광원 형태의 다수의 발광 다이오드(LED)로 구성될 수 있으며, 상기 도광판(150)의 일측 또는 양측 가장자리에 배치되어 광을 발생한다.

상기 다수의 발광 다이오드(LED)는 상기 도광판(150)의 가장자리에 배치되는 인쇄회로기판(170a) 상에서 일정한 이격거리를 갖도록 배열된다.

상기 광원(170b)과 인쇄회로기판(170b)은 광원 어레이(170)를 이룬다. 상기 광원 어레이(170)는 상기 도광판(150)의 가장자리에 모두 위치할 수 있으며 어느 하나 이상의 일측 가장자리에 위치할 수도 있다.

상기 수납용기(160)는 바텀 케이스(160b)와 몰드 프레임(160a)으로 이루어진다.

상기 바텀 케이스(160b)는 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 연장된 4개의 측벽으로 구성된다. 상기 바텀 케이스(160b)의 4개의 측벽은 상기 몰드 프레임(160a) 및 도광판(150)의 수납 위치를 가이드 하는 역할을 한다. 이때, 상기 바텀 케이스(160b)와 몰드 프레임(160a)은 후크 체결 등의 방식으로 서로 결합될 수 있다.

상기 백라이트 유닛(130)은 바텀 케이스(160b)의 바닥면 및 상기 도광판(150)의 배면 사이에 마련된 반사판(180)을 더 포함한다. 또한, 상기 백라이트 유닛(130)은 상기 도광판(150)의 출사면 상부에 배치된 다수의 광학시트류(140)를 더 포함한다.

상기 다수의 광학시트류(140)는 상기 도광판(150)의 출사면을 통해 출사된 광의 광학 특성을 향상시키며 확산시트와 프리즘 시트 및 보호시트를 포함할 수 있다.

상기 도광판(150)은 광의 전반사 및 재료 내 흡수 손실을 최소화하기 위해 광 굴절율 및 광 투과율이 높아야 하고, 특정 경도를 가지면서 신축성을 띠어 외력을 가했을 때 쉽게 구부러지며, 충분한 탄성을 가져서 구부러졌다가 외력이 제거되면 쉽게 복원되는 재료 특성이 요구된다.

이러한 특성을 모두 갖는 수지로서 고투명 실리콘이나 폴리우레탄 계열의 재료가 이용될 수 있다. 별도의 경도 보완방법을 사용하지 않는 경우, 자체만으로도 필요 경도를 충분히 만족할 수 있는 폴리우레탄 계열의 재료를 도광판(150)의 재료로 이용한다.

상기 반사판(180)은 상기 도광판(150)의 하부면과 마주보도록 배치되어 수납용기(160) 내에 수납된다. 상기 반사판(180)은 상기 도광판(150)으로 입사된 광 중 도광판(150)의 하부로 출사된 광을 반사시킨다. 이와 같이, 상기 반사판(180)에 의해 반사된 광은 상기 도광판(150) 내로 재입사된다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 상기 액정표시패널(100) 상부에 위치하여 상기 액정표시패널(100)을 보호하는 강화 유리(200)를 더 포함한다.

도 2는 도 1의 Ⅰ ~ Ⅰ'을 따라 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시패널(100)의 제1 기판(101) 의 상부 및 제2 기판(103)의 하부에는 각각 제1 및 제2 편광판(102, 104)이 위치한다. 상기 제1 및 제2 편광판(102, 104)은 상기 백라이트 유닛(130)으로부터 출사된 광을 특정 축으로 편광하는 역할을 한다.

상기 반사판(180)의 일측은 몰드 프레임(160a)의 일측에 형성된 제1 접착 테이프(165)를 통해 상기 몰드 프레임(160a)의 일측에 고정된다. 이로 인해, 상기 반사판(180)이 상기 도광판(150) 및 바텀 케이스(160b) 사이에 고정된다.

상기 몰드 프레임(160a)의 일부는 제2 접착 테이프(145)를 통해 상기 인쇄회로기판(170a) 상에 고정된다. 상기 인쇄회로기판(170a) 상에 고정된 몰드 프레임(160a)의 일부에는 제3 접착 테이프(105)가 위치하고, 상기 제3 접착 테이프(105)를 통해 상기 제2 편광판(104)이 상기 몰드 프레임(160a)의 일부에 고정된다.

상기 액정표시패널(100) 상부에 형성된 강화 유리(200)는 그 외곽에 코팅부(205)를 포함한다. 구체적으로, 상기 코팅부(205)는 상기 액정표시패널(100)의 비표시영역에 위치한다.

상기 코팅부(205)의 하부에 위치하며 상기 액정표시패널(100)의 비표시영역과 표시영역의 경계부에 도 3에 도시된 바와 같이 서브 화소부(A)가 위치한다. 상기 서브 화소부(A)는 상기 액정표시패널(100)의 표시영역에 포함된 화소보다 면적이 작은 서브 화소들을 포함한다.

상기 코팅부(205)는 상기 서브 화소부(A)에서 표시되는 이미지를 비표시영역까지 확장시키기 위해 미러 코팅되어 있다. 또한, 상기 코팅부(205)는 상기 서브 화소부(A)에서 표시되는 이미지를 상기 비표시영역까지 확장시키기 위해 렌즈 구조로 구성되거나 광파이버를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 서브 화소부(A)는 표시영역에 포함된 화소(pixel)보다 면적이 작은 서브 화소(sub-pixel)들을 포함하는데, 그 면적은 상기 표시영역에 포함된 화소(pixel)의 절반 정도에 해당될 수 있다. 상기 서브 화소부(A)에 포함된 서브 화소(sub-pixel)들의 면적을 작게 형성하는 것은 상기 서브 화소부(A)가 비표시영역과 표시영역의 경계부라는 한정된 공간에 형성되기 때문이다.

상기 서브 화소부(A)의 서브 화소(sub-pixel)들을 통해 표시되는 이미지는 상기 강화 유리(200)의 코팅부(205)에 의해 상기 비표시영역과 표시영역의 경계부에서 상기 비표시영역의 가장자리까지 확장되어 표시된다.

즉, 상기 서브 화소부(A)의 서브 화소(sub-pixel)들을 통과하는 백라이트 유닛(도 1의 130)의 광은 상기 서브 화소부(A)를 통과하여 상기 서브 화소부(A)와 대응되는 강화 유리(200)의 코팅부(205)에 의해 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시패널(100)의 비표시영역까지 확산 된다.

이렇게 상기 액정표시패널(100)의 비표시영역까지 확산된 광에 의해 상기 서브 화소부(A)에 대응되는 이미지가 상기 액정표시패널(100)의 비표시영역까지 확장되어 표시되게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 강화유리를 통해 비표시영역까지 이미지를 확장하여 표시하기 때문에 제로 베젤을 구현할 수 있다.

여러개의 액정표시장치를 조합한 Tiled 형태의 멀티 스크린에서 화상을 표시할 경우 베젤 영역으로 인해 화면의 연속성이 끊기는 현상을 방지할 수 있다.

100: 액정표시패널 101:제1 기판
102:제1 편광판 103:제2 기판
104:제2 편광판 105:제3 접착 테이프
110:게이트 드라이버 120:데이터 드라이버
130:백라이트 유닛 140:광학시트류
145:제2 접착 테이프 150;도광판
160:수납용기 160a:바텀 케이스
160b:몰드 프레임 165:제3 접착 테이프
170:광원 어레이 170a:인쇄회로기판
170b:광원 180:반사판
190:탑 케이스 200:강화 유리
205:코팅부

Claims

표시영역과 비표시영역으로 구분되어 영상을 표시하는 액정표시패널;
상기 액정표시패널로 광을 조사하는 광원;
상기 광원으로부터 발생된 광이 입사되는 입광부를 포함하는 도광판; 및
상기 액정표시패널 상부에 위치하여 상기 액정표시패널을 보호하며 상기 액정표시패널의 비표시영역과 대응되는 부분에 코팅부를 구비한 강화 유리;를 포함하고,
상기 액정표시패널은 상기 표시영역과 비표시영역의 경계부에 위치한 서브 픽셀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 서브 픽셀부는 상기 액정표시패널의 표시영역에 구비된 화소들의 면적보다 작은 다수의 서브 픽셀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 다수의 서브 픽셀의 면적은 상기 액정표시패널의 표시영역에 구비된 화소들의 면적에 절반에 해당하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 강화 유리의 코팅부는 상기 서브 픽셀부로부터 출사된 광을 상기 비표시영역까지 확산하기 위한 미러 코팅되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 강화 유리의 코팅부는 상기 서브 픽셀부로부터 출사된 광을 상기 비표시영역까지 확산하기 위한 렌즈 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 강화 유리의 코팅부는 상기 서브 픽셀부로부터 출사된 광을 상기 비표시영역까지 확산하기 위한 광 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 도광판 하부에 위치하며 상기 도광판으로 입사된 광 중 상기 도광판 하부로 출사된 광을 반사시키는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.