KR20140079526A

KR20140079526A - 액정표시장치

Info

Publication number: KR20140079526A
Application number: KR1020120146703A
Authority: KR
Inventors: 이준석; 엄현수
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2014-06-27
Also published as: KR101423044B1

Abstract

본 발명은, 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차되는 영역에 정의되는 화소를 포함하는 액정표시패널; 상기 액정표시패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛; 및 상기 액정표시패널을 지지하고 빛을 흡수하는 색상으로 형성된 제1 단부, 상기 백라이트 유닛의 측면에 대향하도록 상기 제1 단부의 내측면 중 적어도 하나의 내측면에서 돌출되고 빛을 반사하는 색상으로 형성된 제2 단부를 포함하는 가이드 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 관한 것으로서,
본 발명은 액정표시장치에 네로우 베젤을 구현하여 미감이 향상되는 효과가 있다.

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 네로우 베젤을 구현한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

액정표시장치는 상부 기판, 하부 기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 전계 인가 유무에 따라 액정층의 배열 상태가 조절되고 그에 따라 광의 투과도가 조절되어 화상이 표시되는 장치이다.

이하, 도면을 참조로 하여 종래의 액정표시장치에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 분해 사시도이다.

도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 액정표시장치는 액정표시패널(10)과 백라이트 유닛(20), 서포트메인(30), 하부커버(50) 및 탑커버(40)를 포함한다.

액정표시패널(10)은 화상표현을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 상부기판 및 하부기판(10a, 10b)으로 구성된다.

액정표시패널(10)의 일측 가장자리에는 구동신호를 공급하는 게이트 인쇄회로기판(Print Circuit Board: 11)과 액정표시패널(10)에 데이터신호를 공급하는 데이터 인쇄회로기판(12)이 연결되어 있다.

백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)의 일측 가장자리 길이방향을 따라 배치된 램프(24), 상기 램프(24)를 고정하는 램프 하우징(25), 하부커버(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(22), 반사판(22) 상에 형성되며 램프(24)의 광을 공급받아 면광원을 발생시키는 도광판(26) 및 도광판(26) 상부에 형성되는 다수의 광학시트(28)를 포함한다.

액정표시패널(10)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(30)의 상부에 조립되고, 백라이트 유닛(20)은 상기 서포트메인(30)의 하부에 조립된다.

액정표시패널(10) 상면에는 액정표시패널의 가장자리를 보호하는 탑커버(40)가 결합되고, 백라이트 유닛(20) 하면에는 백라이트 유닛(20)의 가장자리를 보호하는 하부커버(50)가 결합된다.

상기 구조에 의해, 상기 램프(24)로부터 발광한 빛은 도광판(26)의 입광부로 입사되어 액정표시패널(10) 방향으로 굴절되고, 다수의 광학시트(28)를 통과하여 액정표시패널(10)에 입사된다. 이로써 액정표시패널(10)은 외부로 화상을 표시하게 된다.

최근 이러한 액정표시장치는 경박, 단소화 및 소형화 경향에 따라 그 두께가 얇아지는 추세에 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 액정표시장치에 의하면 네로우 베젤을 구현하는데 한계가 있다. 따라서, 빛샘 또는 휘어짐 등의 문제를 발생시키지 않으면서 네로우 베젤을 구현할 수 있는 새로운 구조의 액정표시장치가 요구된다.

본 발명은 전술한 종래의 액정표시장치의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서,

본 발명은 액정표시패널의 베젤을 최소한으로 할 수 있는 액정표시장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 빛샘을 방지할 수 있는 액정표시장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차되는 영역에 정의되는 화소를 포함하는 액정표시패널; 상기 액정표시패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛; 및 상기 액정표시패널을 지지하고 빛을 흡수하는 색상으로 형성된 제1 단부, 상기 백라이트 유닛의 측면에 대향하도록 상기 제1 단부의 내측면 중 적어도 하나의 내측면에서 돌출되고 빛을 반사하는 색상으로 형성된 제2 단부를 포함하는 가이드 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 액정표시장치에 네로우 베젤을 구현하여 미감이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 액정표시장치의 빛샘을 감소시켜 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 조립상태를 나타내는 제1 실시예에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 조립상태를 나타내는 제2 실시예에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 조립상태를 나타내는 제3 실시예에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치에 포함된 가이드 프레임의 다양한 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치에 포함된 가이드 프레임의 다양한 실시예를 나타내는 평면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2에서 알 수 있듯이, 액정표시장치(100)는 액정표시패널(110), 백라이트 유닛(120), 및 가이드 프레임(200)을 포함한다.

액정표시패널(110)은 화상표현을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 상부기판, 하부기판, 및 액정층을 포함한다.

상부기판은 각 화소에 대응되는 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터층(color filter layer) 및 이들 각 컬러필터의 외각을 두르며 형성되어 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시영역을 가리는 블랙 매트릭스(BM)를 포함한다.

또한, 상기 컬러필터층 및 블랙 매트릭스를 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다. 다만, 상기 공통전극은 경우에 따라 하부기판에도 형성될 수 있다.

하부기판은 복수의 게이트라인, 복수의 데이터라인, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 화소(pixel), 게이트라인과 데이터라인의 교차지점에 형성된 박막트랜지스터(TFT), 및 각 화소에 형성된 투명 화소전극을 포함한다.

액정층은 액정표시패널(110)의 상부기판 및 하부기판의 사이에 형성된다. 또한, 상부기판 및 하부기판의 경계부분에는 액정의 초기 분자배열 방향을 결정하는 상, 하부 배향막이 개재되고, 그 사이로 충진되는 액정층의 누설을 방지하기 위해 양 기판의 가장자리를 따라 씰패턴(seal pattern)이 형성된다.

이러한 액정표시패널(110)의 일측 가장자리에는 구동신호를 공급하는 게이트 인쇄회로기판과 액정표시패널(110)에 데이터신호를 공급하는 데이터 인쇄회로기판이 연결되어 있다.

백라이트 유닛(120)은 다수의 광학시트(121), 광원(127)에서 빛을 공급받아 면광원을 발생시키는 도광판(123), 백색 또는 은색의 반사판(125), 및 가이드 프레임(200)의 일 측면에 대응하는 면에서 길이방향을 따라 배치된 광원(127)을 포함한다.

광학시트(121)는 상기 도광판(123) 상에 형성되며, 복수의 광학필름으로 구성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 광학시트(121)는 입사되는 빛을 균일하게 확산시켜 액정표시패널(110) 전면에서 균일한 휘도를 갖도록 하는 확산시트, 표면에 프리즘 형상을 규칙적으로 형성시킴으로써 빛을 집광하는 역할을 하는 프리즘 시트 등으로 구성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 광학시트(121)는 도광판(123) 상에 위치하면서 제1 단부(210) 보다 낮은 위치에 형성되어 제2 단부(220)의 상면에 의해 지지될 수 있다.

도광판(123)은 상기 반사판(125) 상부에 형성되며, 광원(127)으로부터 입사된 빛을 액정표시패널(110)로 고르게 입사시키는 역할을 수행한다. 도광판(123)은 투명한 패널을 이용해 광원으로부터 발산된 빛을 받아들이고, 이를 액정표시패널(110)의 전면에 고르게 입사되도록 한다.

한편, 도광판(123)의 하면에는 빛을 반사시켜 액정표시패널(110)로 향하도록 하는 다양한 모양의 요철구조가 형성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 도광판(123)은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)와 같은 투명성 재질로 제조될 수 있다.

반사판은(125)은 하부커버 상부 및 도광판(123)의 하부에 형성되며, 반사율이 높아 빛을 반사하는 역할을 수행한다. 반사판(125)은 도광판(123)과 반대면으로 빠져 나가는 빛을 다시 반사시켜 도광판(123)으로 재입사시켜 집광율을 상승시킨다.

광원(127)은 빛을 발생시켜 도광판(123)의 측면으로 입사시킬 수 있다. 이와 같이 도광판(123)의 측면에서 빛을 발생시키는 광원(127)을 에지형 광원이라 한다.

다만, 본 발명의 백라이트 유닛(120)에서는 도광판(123)의 측면에 광원(127)을 배치한 에지형 백라이트 유닛(120)을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 액정표시장치가 반드시 에지형 백라이트 유닛(120)에 한정되는 것은 아니고, 직하형 백라이트 유닛에도 적용될 수 있다.

가이드 프레임(200)은 사각테 형상의 테두리를 포함하며, 액정표시패널(110)을 지지하고 백라이트 유닛(120)의 위치를 가이드하며, 제1 단부(210), 제2 단부(220), 및 반사부재(230)를 포함한다.

제1 단부(210)는 상기 액정표시패널(110)을 지지하고 빛을 흡수하는 색상으로 형성된다.

제2 단부(220)는 상기 백라이트 유닛(120)의 측면에 대향하도록 상기 제1 단부(210)의 내측면 중 적어도 하나의 내측면에서 돌출되고 빛을 반사하는 색상으로 형성된다.

가이드 프레임(200)은 내충격성을 가지는 플라스틱 재질(예를 들어 폴리카보네이트 : PC)로 형성되나, 경우에 따라 전체를 폴리우레탄 또는 고무 중 어느 하나를 사용하여 탄력을 갖는 형태로 형성할 수도 있다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 액정표시장치의 조립상태를 통해 가이드 프레임(200)의 다양한 실시예를 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 조립상태를 나타내는 제1 실시예에 따른 단면도이다.

도 3에서 알 수 있듯이, 가이드 프레임(200)은 상부기판(111), 하부기판(113), 상부 편광필름(115), 및 하부 편광필름(117)을 포함하는 액정표시패널의 일단 하면을 지지한다.

접착 부재(130)는 가이드 프레임(200) 및 액정표시패널 사이에 형성되어 가이드 프레임(200) 및 액정표시패널을 고정하고 빛샘을 차단한다.

일 실시예에 있어서, 접착 부재(130)는 상기 액정표시패널 및 제1 단부(210) 사이에 형성되어 상기 액정표시패널 및 제1 단부(210)를 결합하고, 상기 접착부재(130)는 빛을 흡수하는 색상으로 형성될 수 있다. 이때 빛을 흡수하는 색상은 검은 색일 수 있다.

접착 부재(130)는 도광판(123)과 가이드 프레임(200) 사이에서 경사지게 입사되는 빛이 굴절과 반사 및 산란작용에 의해 비스듬하게 액정표시패널(110) 가장자리 방향으로 출사되는 것을 방지하는 기능을 한다.

또한, 접착 부재(130)는 반사판(125)에서 반사된 후 가이드 프레임(200)의 측면과 반사된 빛이 컬러필터층(C/F)이 형성된 표시 영역과 블랙매트릭스(BM)가 형성된 비표시 영역 사이로 출사되어 빛샘 불량을 야기하는 것을 방지하는 기능을 한다.

가이드 프레임(200)은 액정표시패널을 지지하고 백라이트 유닛(120)의 위치를 가이드하며, 제1 단부(210) 및 제2 단부(220)를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 제1 단부(210)는 액정표시패널을 지지하고, 제2 단부(220)는 상기 제1 단부(210)의 높이 보다 낮게 형성되어, 상기 백라이트 유닛(120)에 포함되는 광학시트(121)를 상기 제2 단부(220)의 상면에 수납한다.

가이드 프레임(200)은 제1 단부(210)의 외측면으로부터 상기 액정표시패널의 액티브 영역(Active Area; A/A)까지의 거리(D)가 1.0mm 이하가 될 수 있도록, 제1 단부(210)의 외측면으로부터 상기 제2 단부(220)의 내측면까지의 길이를 적어도 1.0mm 이하로 형성할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 조립상태를 나타내는 제2 실시예에 따른 단면도이다.

도 4에서 알 수 있듯이, 가이드 프레임(200)은 상부기판(111), 하부기판(113), 상부 편광필름(115), 및 하부 편광필름(117)을 포함하는 액정표시패널의 일단 하면을 지지한다.

또한, 일 실시예에 있어서, 가이드 프레임(200)은 상기 가이드 프레임(200)의 하면에 상기 백라이트 유닛(120)에 포함된 반사판(125)의 일단을 부착할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 조립상태를 나타내는 제3 실시예에 따른 단면도이다.

도 5에서 알 수 있듯이, 가이드 프레임(200)은 상부기판(111), 하부기판(113), 상부 편광필름(115), 및 하부 편광필름(117)을 포함하는 액정표시패널의 일단 하면을 지지한다.

가이드 프레임(200)은 액정표시패널을 지지하고 백라이트 유닛(120)의 위치를 가이드하며, 제1 단부(210), 제2 단부(220), 및 반사부재(230)를 포함한다.

반사부재(230)는 상기 백라이트 유닛(120)의 측면에 대향하도록 상기 제2 단부(220)의 측면에 형성되어 상기 백라이트 유닛(120)에서 발생된 빛을 반사할 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여 가이드 프레임의 단면도를 통해 가이드 프레임의 색상과 형성방법을 설명하고, 도 7을 참조하여 가이드 프레임의 평면도를 통해 가이드 프레임의 형태를 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 액정표시장치에 포함된 가이드 프레임의 다양한 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 6의 (a)에서 알 수 있듯이, 가이드 프레임의 제1 단부(210)는 검은 색으로 형성되고, 제2 단부(220)는 백색으로 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 단부(210)는 백라이트 유닛에서 방출되는 빛을 흡수하여 액정표시장치 외부로 빛이 세어나가는 것을 방지할 수 있고, 제2 단부(220)는 백라이트 유닛으로 빛을 반사시켜 액정표시장치의 집광도를 향상시킬 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 도 6의 (b)에서 알 수 있듯이, 제1 단부(210)의 일부는 흰색으로 형성될 수 있고, 도 6의(c)에서 알 수 있듯이, 제2 단부(220)의 상부는 제1 단부(210)에서 연장된 일단에 의해 커버될 수 있다.

다만, 본 발명에 따른 액정표시장치의 가이드 프레임이 상기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 가이드 프레임은 두 가지 종류의 성형 재료를 적용하여 하나의 성형물을 사출하는 이중 사출(co-injection molding)방법으로 형성될 수 있다. 구체적으로 사출 성형기에는 재료를 가열 및 용융하여 사출하는 주입부가 2개 설치된다. 주입부가 전후로 이동하면서 서로 다른 재료를 순차적으로 금형에 주입한다. 1차적으로 사출한 재료가 완전히 고화되기 전에 2차 사출 재료를 주입함으로써 서로 상이한 소재들을 포함하는 성형물을 제조할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치에 포함된 가이드 프레임의 다양한 실시예를 나타내는 평면도이다.

제2 단부(220)는 백라이트 유닛의 측면에 대향하도록 제1 단부(210)의 내측면 중 적어도 하나의 내측면에서 돌출되어 형성된다.

일 실시예에 있어서, 제2 단부(220)는 백라이트 유닛의 측면 중 상기 백라이트 유닛에 포함된 광원이 형성된 측면 및 상기 광원이 형성된 측면의 반대편 측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 대향하여 형성될 수 있다.

도 7의 (a)에서 알 수 있듯이, 제2 단부(220)는 제1 단부(210)의 내측면 중 어느 한 곳에서 돌출되어 형성될 수 있고, 도 7의 (b)에서 알 수 있듯이, 제2 단부(220)는 제1 단부(210)의 내측면 중 서로 마주보는 두 곳에서 돌출되어 형성될 수 있다.

또한, 도 7의 (c)에서 알 수 있듯이, 제2 단부(220)의 돌출면은 요철이 형성될 수 있고, 상기 요철은 백라이트 유닛의 광원에 배치된 발광소자의 위치에 따라 조절될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 구성을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해하여야한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 - 액정표시패널
120 - 백라이트 유닛
121 - 광학시트
123 - 도광판
125 - 반사판
127 - 광원
130 - 접착부재
200 - 가이드 프레임
210 - 제1 단부
220 - 제2 단부
230 - 반사부재

Claims

게이트 라인 및 데이터 라인이 교차되는 영역에 정의되는 화소를 포함하는 액정표시패널;
상기 액정표시패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛; 및
상기 액정표시패널을 지지하고 빛을 흡수하는 색상으로 형성된 제1 단부, 상기 백라이트 유닛의 측면에 대향하도록 상기 제1 단부의 내측면 중 적어도 하나의 내측면에서 돌출되고 빛을 반사하는 색상으로 형성된 제2 단부를 포함하는 가이드 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 액정표시패널 및 제1 단부 사이에 형성되어 상기 액정표시패널 및 제1 단부를 결합하는 접착부재를 더 포함하고,
상기 접착부재는 빛을 흡수하는 색상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 단부는,
상기 제1 단부의 높이 보다 낮게 형성되어, 상기 백라이트 유닛에 포함되는 광학시트를 상기 제2 단부의 상면에 수납하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 단부는,
상기 백라이트 유닛의 측면 중 상기 백라이트 유닛에 포함된 광원이 형성된 측면 및 상기 광원이 형성된 측면의 반대편 측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 대향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드 프레임은,
상기 백라이트 유닛의 측면에 대향하도록 상기 제2 단부의 측면에 형성되어 상기 백라이트 유닛에서 발생된 빛을 반사하는 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드 프레임은,
상기 가이드 프레임의 하면에 상기 백라이트 유닛에 포함된 반사판의 일단을 부착하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 단부는 검은 색으로 형성되고, 상기 제2 단부는 백색으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드 프레임은,
두 가지 종류의 성형 재료를 적용하여 하나의 성형물을 사출하는 이중 사출(co-injection molding)방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 백라이트 유닛은,
광원; 상기 광원으로부터 입사되는 빛을 면광원으로 변환하여 상기 액정표시패널에 공급하는 도광판; 및 상기 도광판 하부에 배치되어 있는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드 프레임은,
상기 제1 단부의 외측면으로부터 상기 액정표시패널의 액티브 영역(Active Area)까지의 거리가 1.0mm 이하가 될 수 있도록,
상기 제1 단부의 외측면으로부터 상기 제2 단부의 내측면까지의 길이를 적어도 1.0mm 이하로 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.