KR20180028821A - Borderless-type liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보더리스 타입의 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a borderless type liquid crystal display device.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다. 특히, 이러한 평판표시장치 중 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.Recently, interest in information display has increased, and a demand for using portable information media has increased, and a light-weight flat panel display (FPD) that replaces a cathode ray tube (CRT) And research and commercialization are being carried out. Particularly, among such flat panel display devices, a liquid crystal display (LCD) is an apparatus for displaying an image using the optical anisotropy of a liquid crystal, and is excellent in resolution, color display and picture quality and is actively applied to a notebook or a desktop monitor have.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 액정표시장치의 구조에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of a general liquid crystal display device will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조 일부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a structure of a general liquid crystal display device.
도 1을 참조하면, 일반적인 액정표시장치는 액정패널(10), 구동회로부(미도시), 백라이트 유닛 및 액정패널(10)과 백라이트 유닛을 지지하는 다수의 가이드 부품 등을 구비한다.1, a typical liquid crystal display device includes a
액정패널(10)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 광투과율을 조절하기 위해 액정층을 사이에 두고 합착된 상부 기판과 하부 기판으로 구성된다.The
상부 기판은 컬러필터(color filter) 기판(5)으로 구성되며, 하부 기판은 박막 트랜지스터 어레이(thin film transistor array) 기판(15)(이하, 어레이 기판이라 함)으로 구성된다.The upper substrate is composed of a
도시하지 않았지만, 컬러필터 기판(5)은 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터와, 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(Black Matrix; BM), 그리고 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극으로 이루어져 있다.Although not shown, the
또한, 어레이 기판(15)은 종횡으로 배열되어 다수의 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인과 데이터라인, 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 화소영역에 형성된 화소전극으로 이루어져 있다.The
이와 같이 구성된 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(15)은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(10)을 구성한다.The
이때, 일반적인 액정표시장치는 액정패널(10)의 하부 어레이 기판(15)이 상부 컬러필터 기판(5)보다 더 크다. 따라서, 액정패널(10)의 상부에서 볼 때 외부로 노출되는데, 노출되는 어레이 기판(15) 부분이 패드부를 구성한다.At this time, in the general liquid crystal display device, the
구동회로부는 화소들을 구동하며, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, 타이밍 컨트롤러 및 백라이트 구동부를 포함한다.The driver circuit portion drives the pixels and includes a gate driver, a data driver, a timing controller, and a backlight driver.
데이터 드라이버는 다수의 소스 드라이버 집적회로(Integrated Circuit; IC)로 집적화 된다. 소스 드라이버 IC들 각각은 연성필름(60)에 실장 된다. 연성필름(60)은 일측이 액정패널(10)의 어레이 기판(15)의 패드부에 부착되고, 다른 일측이 하부 커버(50)의 배면에 부착되는 소스 인쇄회로기판(65)에 부착된다.The data driver is integrated into a number of source driver integrated circuits (ICs). Each of the source driver ICs is mounted on the
액정패널(10)의 외측에는 각각 상, 하부 편광판(1, 11)이 부착되어 있으며, 이때 하부 편광판(11)은 백라이트 유닛을 경유한 빛을 편광 시키며, 상부 편광판(1)은 액정패널(10)을 경유한 빛을 편광 시킨다.The upper and
백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 도광판(light guide plate)(42)의 일측에 빛을 발생시키는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 어셈블리(30)가 설치되어 있으며, 도광판(42)의 배면에는 반사판(41)이 설치되어 있다.A light emitting diode (LED)
이때, LED 어셈블리(30)는 LED 어레이(31)와, LED 어레이(31)를 구동하는 LED 어레이 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)(32)으로 이루어진다.The
LED 어레이(31)에서 발광된 빛은 투명한 재질의 도광판(42) 측면으로 입사되고, 도광판(42)의 배면에 배치된 반사판(41)은 도광판(42)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(42) 상면의 광학시트(43)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.The light emitted from the
이와 같이 구성된 백라이트 유닛의 상부에는 컬러필터 기판(5)과 어레이 기판(15)으로 이루어진 액정패널(10)이 가이드 패널(45)을 통해 안착되며, 하부에는 하부 커버(50)가 결합되어 액정표시장치를 구성하게 된다.The
가이드 부품은 가이드 패널(45)과 하부 커버(50) 이외에 외장 커버(또는, 탑 케이스)(54)와 백 커버(55) 등을 포함한다.The guide part includes an outer cover (or a top case) 54, a
하부 커버(50)는 사각 프레임의 금속으로 제작되어 백라이트 유닛의 측면과 하부를 감싼다.The
가이드 패널(45)은 액정패널(10)의 어레이 기판(15)을 지지함으로써 액정패널(10)을 가이드 한다. 액정패널(10)의 어레이 기판(15)은 양면 테이프(46)를 이용하여 가이드 패널(45)에 부착될 수 있다.The
외장 커버(54)는 상부 편광판(1) 가장자리 일부와 어레이 기판(15)의 패드부를 덮도록 액정패널(10)에 부착될 수 있다. 외장 커버(54)는 액정패널(10)과 동일한 색으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 액정패널(10)에 전원이 인가되지 않는 경우 액정패널(10)은 블랙(black)으로 표시되므로, 외장 커버(54)는 블랙으로 형성될 수 있다.The
이와 같이 일반적인 액정표시장치는 외장 커버(54)가 액정패널(10)의 상부 테두리인 베젤을 감싸게 됨에 따라, 영상이 표시되는 화상표시 영역이 상대적으로 줄어드는 문제점이 있다.As such, the conventional liquid crystal display device has a problem that the image display area where the image is displayed is relatively reduced as the
따라서, 화상표시 영역을 넓히기 위해, 베젤 영역의 폭을 최소화시키는 연구가 지속되고 있다.Therefore, in order to widen the image display area, researches for minimizing the width of the bezel area have been continued.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 베젤 영역의 폭을 최소화시킨 4면 보더리스 타입의 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a four-sided borderless type liquid crystal display device in which the width of a bezel region is minimized.
본 발명의 다른 목적은 하부 컬러필터 기판의 블랙매트릭스에 흡수되는 빛을 반사시켜 재활용(recycle)하도록 한 보더리스 타입의 액정표시장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a borderless type liquid crystal display device which reflects light absorbed in a black matrix of a lower color filter substrate and recycles the same.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other objects and features of the present invention will be described in the following description of the invention and the claims.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 하부 기판과, 상기 하부 기판보다 넓은 면적을 갖는 상부 기판을 포함하며, 상기 상부 기판의 배면에 패드부가 위치하는 액정패널과, 상기 하부 기판의 하부에 위치하는 백라이트 유닛 및 상기 백라이트 유닛을 수납하여 고정하는 하부 커버를 포함하여 구성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a borderless type liquid crystal display device including a lower substrate and an upper substrate having a larger area than the lower substrate, A backlight unit positioned below the lower substrate, and a lower cover for receiving and fixing the backlight unit.
이때, 상기 하부 기판은, 블랙매트릭스 하부에 반사층을 구비하여 상기 백라이트 유닛으로부터 방출된 빛을 반사시켜 재활용하는 것을 특징으로 한다.At this time, the lower substrate includes a reflective layer under the black matrix, and the light emitted from the backlight unit is reflected and recycled.
상기 하부 커버의 배면에 부착되고, 상기 액정패널을 구동하기 위한 전원부 및 제어 회로가 실장되는 소스 인쇄회로기판을 추가로 포함할 수 있다.And a source printed circuit board attached to a back surface of the lower cover, on which a power supply for driving the liquid crystal panel and a control circuit are mounted.
이때, 일측 끝단이 상기 액정패널의 패드부에 본딩 되고, 상기 일측 끝단으로부터 절곡되어 타측 끝단이 상기 소스 인쇄회로기판에 접속되는 연성필름을 추가로 포함할 수 있다.The flexible printed circuit board may further include a flexible film having one end bonded to the pad portion of the liquid crystal panel and the other end bent to the source printed circuit board.
상기 하부 기판은 컬러필터 기판이고, 상기 상부 기판은 박막 트랜지스터 어레이 기판일 수 있다.The lower substrate may be a color filter substrate, and the upper substrate may be a thin film transistor array substrate.
상기 반사층은 알루미늄, 구리, 은, 니켈, 또는 이들의 합금의 반사성 금속으로 이루어질 수 있다.The reflective layer may be made of a reflective metal of aluminum, copper, silver, nickel, or an alloy thereof.
상기 반사층은 백색 잉크나, 백색 안료의 반사물질로 이루어질 수 있다.The reflective layer may be made of a white ink or a reflective material of a white pigment.
이때, 상기 백색 안료는 산화티타늄, 알루미늄 페이스트, 알루미늄 분말, 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘, 황산바륨, 탄산칼슘에서 선택되는 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다.At this time, the white pigment may include at least one material selected from titanium oxide, aluminum paste, aluminum powder, silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, magnesium fluoride, barium sulfate and calcium carbonate.
상기 반사층 하부에 구비되는 산화방지막을 추가로 포함할 수 있다.An antioxidant layer disposed under the reflective layer may be further included.
상기 반사층은 상기 블랙매트릭스 하부에 상기 블랙매트릭스와 동일하게 화소영역의 가장자리를 둘러싸는 격자 형태를 가질 수 있다.The reflective layer may have a lattice shape under the black matrix and surround the edge of the pixel region like the black matrix.
상기 반사층은 상기 블랙매트릭스와 동일하거나 더 작은 폭을 가질 수 있다.The reflective layer may have a width equal to or smaller than that of the black matrix.
상기 블랙매트릭스는 상기 반사층의 상부 표면뿐만 아니라 측면까지도 감싸도록 구성될 수 있다.The black matrix may be configured to surround not only the upper surface of the reflective layer but also the side surface.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 액정패널을 뒤집어서 어레이 기판이 컬러필터 기판의 상부에 위치하도록 함으로써 패드부와 연성필름을 가리기 위한 기구물의 삭제가 가능한 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 4면 보더리스 타입의 액정표시장치의 구현이 용이하여 외관 품위를 향상시키는 효과를 제공한다.As described above, in the borderless type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, the liquid crystal panel is turned upside down and the array substrate is positioned on the color filter substrate, thereby making it possible to eliminate the pad portion and the mechanism for shielding the flexible film . Therefore, the present invention provides a four-sided borderless type liquid crystal display device that can be easily implemented, thereby improving appearance quality.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 컬러필터 기판의 블랙매트릭스 하부에 반사층을 추가하여 흡수되는 빛을 반사시켜 재활용함으로써 휘도가 상승되는 효과를 제공한다.In addition, a borderless type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention adds a reflective layer to the lower portion of the black matrix of the color filter substrate to reflect the absorbed light, thereby providing an effect of increasing brightness by recycling the absorbed light.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 구조 일부를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치의 구조 일부를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치에 있어, 액정패널의 구조 일부를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정패널에 대한 화소구조를 개략적으로 보여주는 평면도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정패널의 구조 일부를 개략적으로 보여주는 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a part of a structure of a general liquid crystal display device.
2 is a diagram illustrating an exemplary structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a part of a structure of a borderless type liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a part of a structure of a liquid crystal panel in a borderless type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3;
5 is a plan view schematically showing a pixel structure of a liquid crystal panel according to a first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view schematically showing a part of a structure of a liquid crystal panel according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the borderless type liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The dimensions and relative sizes of the layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.It will be understood that when an element or layer is referred to as being another element or "on" or "on ", it includes both intervening layers or other elements in the middle, do. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly above ", it does not intervene another device or layer in the middle.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시, 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The terms spatially relative, "below," "lower," "above," "upper," and the like, And may be used to easily describe the correlation with other elements or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the directions shown in the drawings, terms that include the different directions of the elements in use, or in operation. For example, when inverting an element shown in the figures, an element described as "below" or "beneath" of another element may be placed "above" another element. Thus, the exemplary term "below" can include both downward and upward directions.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprise "and / or" comprising ", as used in the specification, means that the presence of stated elements, Or additions.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다. 다만, 본 발명이 도 2에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니다.2 is a view illustrating an exemplary structure of a liquid crystal display device according to the present invention. However, the present invention is not limited to the structure shown in Fig.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하는 액정패널(110)과 액정패널(110)의 화소들을 구동하기 위한 구동회로부를 포함하여 구성될 수 있다.2, the liquid crystal display device according to the present invention may include a
이때, 구동회로부는 액정패널(110)의 게이트라인(GL)들을 구동하기 위한 게이트 드라이버(111), 액정패널(110)의 데이터라인(DL)들을 구동하기 위한 데이터 드라이버(112), 게이트 드라이버(111)와 데이터 드라이버(112)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(113) 및 구성 요소들이 필요로 하는 구동 전압(VDD, VGH, VGL 등)들을 공급하는 전원부(114)를 포함하여 구성될 수 있다.The driving circuit includes a
액정패널(110)은 게이트라인(GL)들과 데이터라인(DL)들의 교차로 정의되는 영역마다 형성된 화소들로 구성된 화소 매트릭스를 구비한다. 화소들 각각은 화소 신호에 따라 광투과율을 조절하는 액정 셀(LC)과 액정 셀(LC)을 구동하기 위한 박막 트랜지스터(TFT)들을 구비한다.The
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL)으로부터의 게이트-온 전압(VGH)이 공급되는 경우 턴-온(turn on)되어 데이터 라인(DL)으로부터의 화소 신호를 액정 셀(LC)에 공급한다. 그리고, 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트라인(GL)으로부터 게이트-오프 전압(VGL)이 공급되는 경우 턴-오프(turn off)되어 액정 셀(LC)에 충전된 화소 신호가 유지되게 한다.The thin film transistor TFT is turned on when a gate-on voltage VGH from the gate line GL is supplied to supply a pixel signal from the data line DL to the liquid crystal cell LC . The thin film transistor TFT is turned off when the gate-off voltage VGL is supplied from the gate line GL so that the pixel signal charged in the liquid crystal cell LC is maintained.
액정 셀(LC)은 등가적으로 커패시터로 표현되며, 액정층을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 박막 트랜지스터(TFT)에 접속된 화소전극으로 구성된다. 그리고, 액정 셀(LC)은 충전된 화소 신호가 다음 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 하기 위하여 스토리지 커패시터(미도시)를 더 구비한다. 이러한 액정 셀(LC)은 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 화소 신호에 따라 유전 이방성을 가지는 액정의 배열 상태가 가변하여 광투과율을 조절함으로써 계조를 구현하게 된다.The liquid crystal cell LC is equivalently represented by a capacitor, and is composed of a common electrode facing the liquid crystal layer and a pixel electrode connected to the thin film transistor (TFT). The liquid crystal cell LC further includes a storage capacitor (not shown) so that the charged pixel signal stably remains until the next pixel signal is charged. In such a liquid crystal cell LC, the alignment state of the liquid crystal having dielectric anisotropy varies according to the pixel signal charged through the thin film transistor (TFT), and the light transmittance is adjusted to realize the gray level.
게이트 드라이버(111)는 타이밍 컨트롤러(113)로부터의 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트 시켜 게이트라인(GL)들에 순차적으로 전원부(114)로부터의 게이트-온 전압(VGH)을 갖는 스캔 펄스를 공급한다. 그리고, 게이트 드라이버(111)는 게이트라인(GL)들에 게이트-온 전압(VGH)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간에서는 전원부(114)로부터의 게이트-오프 전압(VGL)을 공급하게 된다. 또한, 게이트 드라이버(111)는 스캔 펄스의 펄스 폭을 타이밍 컨트롤러(113)로부터의 게이트 출력 이네이블(Gate Output Enable; GOE) 신호에 따라 제어하게 된다.The
데이터 드라이버(112)는 타이밍 컨트롤러(113)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트 시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 데이터 드라이버(112)는 SSC에 따라 입력되는 화소 데이터(RGB)를 샘플링 신호에 따라 래치(latch)한 후 소스 출력 이네이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 라인단위로 공급한다. 이어서, 데이터 드라이버(112)는 라인단위로 공급되는 화소 데이터(RGB)에 따라 감마 전압부(미도시)로부터의 감마 전압을 아날로그 화소 신호로 변환하여 데이터라인(DL)들에 공급한다. 여기서, 데이터 드라이버(112)는 화소 데이터를 화소 신호로 변환할 때 타이밍 컨트롤러(113)로부터의 극성 제어(POL) 신호에 응답하여 그 화소 신호의 극성을 결정하게 된다.The
그리고, 데이터 드라이버(112)는 소스 출력 이네이블(SOE) 신호에 응답하여 화소 신호가 데이터라인(DL)들에 공급되는 기간을 결정한다.Then, the
타이밍 컨트롤러(113)는 게이트 드라이버(111)를 제어하는 GSP, GSC, GOE 신호 등을 발생하고, 데이터 드라이버(112)를 제어하는 SSP, SSC, SOE, POL 신호 등을 발생한다. 이 경우, 타이밍 컨트롤러(113)는 외부로부터 입력되는 유효 데이터 구간을 알리는 데이터 이네이블(Data Enable; DE) 신호, 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 화소 데이터(RGB)의 전송 타이밍을 결정하는 도트 클럭(Dot Clock; DCLK)을 이용하여 GSP, GSC, GOE, SSP, SSC, SOE, POL 등과 같은 제어신호들을 생성하게 된다.The
전원부(114)는 입력 구동 전압(VCC)을 이용하여 IC 디지털 구동 전압, IC 아날로그 구동 전압(VDD), 게이트-온 전압(VGH), 게이트-오프 전압(VGL) 등을 발생한다. 그리고, 전원부(114)는 IC 디지털 구동 전압을 타이밍 컨트롤러(113) 및 데이터 드라이버(112)로, IC 아날로그 구동 전압(VDD)을 데이터 드라이버(112)로, 게이트-온 전압(VGH)과 게이트-오프 전압(VGL)을 게이트 드라이버(111)로 공급한다. 또한, 전원부(114)는 액정패널(110)의 액정 셀(LC) 구동 시 기준이 되는 공통 전압을 발생하여 공통전극에 공급한다.The
이렇게 구성되는 액정표시장치에서 게이트 드라이버(111) 및 데이터 드라이버(112)는 다수의 IC(미도시)로 집적화 된다.In the liquid crystal display device constructed as described above, the
집적화 된 게이트 드라이버 IC와 데이터 드라이버 IC는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP) 또는 칩-온-필름(Chip On Film; COF)에 실장되어 탭(Tape Automatic Bonding; TAB) 방식으로 액정패널(110)에 부착되거나, 칩-온-글라스(Chip On Glass; COG) 타입으로 액정패널(110)에 실장될 수 있다.The integrated gate driver IC and the data driver IC are mounted on a Tape Carrier Package (TCP) or a Chip On Film (COF) and are mounted on a
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치의 구조 일부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a part of a structure of a borderless type liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치에 있어, 액정패널의 구조 일부를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 이때, 도 4는 화소전극과 공통전극 사이에 형성되는 프린지 필드가 슬릿을 관통하여 화소영역 및 공통전극 상에 위치하는 액정분자를 구동시킴으로써 화상을 구현하는 프린지-필드 스위칭(Fringe Field Switching; FFS) 방식의 액정패널 일부를 개략적으로 보여주고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, FFS 방식뿐만 아니라 횡전계를 이용한 인-플레인 스위칭(In Plane Switching; IPS) 방식의 액정표시장치에도 적용된다.FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a part of a structure of a liquid crystal display of a borderless type liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention shown in FIG. 4, a fringe field formed between the pixel electrode and the common electrode passes through the slit, and fringe field switching (FFS), which realizes an image by driving liquid crystal molecules located on the pixel region and the common electrode, A part of the liquid crystal panel of the type shown in FIG. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to an in-plane switching (IPS) type liquid crystal display device using a transverse electric field as well as an FFS method.
그리고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정패널에 대한 화소구조를 개략적으로 보여주는 평면도로써, 매트릭스 형태의 화소구조 일부를 예로 들어 보여주고 있다.5 is a plan view schematically illustrating a pixel structure of a liquid crystal panel according to the first embodiment of the present invention, and shows a part of a pixel structure in a matrix form as an example.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 액정패널(110), 구동회로부(미도시), 백라이트 유닛 및 액정패널(110)과 백라이트 유닛을 지지하는 다수의 가이드 부품 등을 포함하여 구성될 수 있다.3 to 5, a borderless type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention includes a
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 액정패널(110)을 구동하기 위한 전원부와 제어 회로가 실장되는 인쇄회로기판(165)과 액정패널(110)의 패드부와 인쇄회로기판(165)을 서로 연결하는 연성필름(160)을 포함할 수 있다.The borderless type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention includes a printed
액정패널(110)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 광투과율을 조절하기 위해 액정층을 사이에 두고 합착된 상부 기판과 하부 기판으로 구성된다.The
이때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 상부 기판이 어레이 기판(115)으로 구성되며, 하부 기판이 컬러필터 기판(105)으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 기존과 달리 액정패널(110)을 뒤집어서 상대적으로 면적이 넓은 어레이 기판(115)이 컬러필터 기판(105)의 상부에 위치하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 상부 어레이 기판(115)에 형성된 패드부는 액정패널(110)의 배면 측을 향하도록 배치되므로, 패드부를 가리기 위한 외장 커버(또는, 탑 케이스)와 같은 기구물의 삭제가 가능하여, 4면 보더리스 타입을 구현할 수 있다.Here, the borderless type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention is characterized in that the upper substrate is composed of the
이때, 어레이 기판(115)에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터와, 각종 배선 및 전극들이 형성되어 화소영역(AA)을 정의한다. 그리고, 컬러필터 기판(105)에는 적(Red; R), 녹(Green; G) 및 청(Blue; B)의 삼원색을 표시하기 위한 컬러필터(107)와, 각 화소영역(AA)을 구획하는 블랙매트릭스(Black Matrix; BM)(106)가 형성될 수 있다.At this time, a thin film transistor as a switching element and various wirings and electrodes are formed on the
즉, 어레이 기판(115)에는 종횡으로 배열되어 다수의 화소영역(AA)을 정의하는 다수의 게이트라인(미도시)과 데이터라인(미도시), 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 화소영역에 형성된 화소전극(118)이 형성될 수 있다.That is, on the
컬러필터 기판(105)에는 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터(107)와, 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(106)가 형성될 수 있다. 이러한 컬러필터 기판(105)의 외면에는 하부 편광판(111)이 형성된다.The
또한, 액정패널(110)이 트위스티드-네마틱(Twisted Nematic; TN) 방식과 같이 수직전계 방식인 경우에는 컬러필터 기판(105)에 공통전극이 형성되며, 액정패널(110)이 IPS나 FFS 방식과 같이 수평전계 방식인 경우에는 어레이 기판(115)에 화소전극(118)과 함께 공통전극(108)이 형성될 수 있다.When the
그리고, 박막 트랜지스터는 게이트라인에 연결된 게이트전극(121), 데이터라인에 연결된 소오스전극(122) 및 콘택홀을 통해 화소전극(118)에 전기적으로 접속된 드레인전극(123)으로 구성될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터는 게이트전극(121)과 소오스/드레인전극(122, 123) 사이의 절연을 위한 게이트절연막(112a) 및 게이트전극(121)에 공급되는 게이트 전압에 의해 소오스전극(122)과 드레인전극(123) 간에 전도채널(conductive channel)을 형성하는 액티브층(124)을 포함할 수 있다.The thin film transistor may include a
이때, 액티브층(124)으로 비정질 실리콘 박막을 이용하는 경우 액티브층(124)의 소오스/드레인영역은 오믹-콘택층(125n)을 통해 소오스/드레인전극(122, 123)과 오믹-콘택을 형성할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브층(124)으로 다결정 실리콘 박막이나 산화물 반도체를 이용할 수도 있다.At this time, when the amorphous silicon thin film is used as the
이러한 박막 트랜지스터는 게이트라인으로부터 제공된 게이트 신호에 응답하여 데이터라인으로부터 제공된 데이터 전압을 화소전극(118)에 공급한다. 이러한 어레이 기판(115)의 외면에는 상부 편광판(101)이 형성된다.This thin film transistor supplies the data voltage supplied from the data line to the
전술한 바와 같이 화소영역(AA) 내에는 프린지 필드를 발생시키기 위해 공통전극(108)과 화소전극(118)이 형성되어 있다. 이때, 공통전극(108)은 층간절연막(112b)과 평탄화막(112c) 위에 형성되는 한편, 콘택홀을 제외한 화소부 전체에 단일 패턴으로 형성될 수 있다. 또한, 화소전극(118)은 각각의 화소영역(AA) 내에 박스 형태로 형성되는 한편, 보호막(112d) 위에 다수의 슬릿(118s)을 가지도록 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 화소전극(118) 대신에 공통전극(108)이 다수의 슬릿을 가지도록 형성될 수도 있다.As described above, the
이와 같이 구성된 어레이 기판(115)은 컬럼 스페이서(119)를 통해 셀 갭을 유지한 상태에서 컬러필터 기판(105)과 합착되어 액정패널(110)을 구성한다.The
다음으로, 구동회로부는 화소들을 구동하며, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, 타이밍 컨트롤러 및 백라이트 구동부를 포함할 수 있다.Next, the driver circuit portion drives the pixels and may include a gate driver, a data driver, a timing controller, and a backlight driver.
게이트 드라이버와 데이터 드라이버는 다수의 드라이버 집적회로(Integrated Circuit; IC)(161)로 집적화 될 수 있다. 드라이버 IC(161)들 각각은 연성필름(160)에 실장될 수 있다. 연성필름(160)은 COF(chip on film) 또는 플렉서블 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)으로 구현될 수 있다. 연성필름(160)은 일측이 액정패널(110)의 어레이 기판(115)의 패드부에 부착되고, 다른 일측이 하부 커버(150)의 배면에 부착될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 연성필름(160)의 다른 일측은 하부 커버(150)의 배면에 부착되는 소스 인쇄회로기판(165)에 부착될 수도 있다.The gate driver and the data driver may be integrated into a plurality of driver integrated circuits (ICs) Each of the
즉, 소스 인쇄회로기판(165)은 하부 커버(150)의 배면에 부착될 수 있다. 이러한 소스 인쇄회로기판(165)에는 시스템이나 타이밍 컨트롤러와 같은 제어 회로와, 액정패널(110)과 백라이트 유닛을 구동하기 위한 전원을 생성하는 전원부가 실장될 수 있다. 소스 인쇄회로기판(165)의 제어 회로와 전원부는 연성필름(160)을 통해 액정패널(110)의 패드부에 각종 제어 신호와 전원을 공급할 수 있다.That is, the source printed
연성필름(160)은 적어도 하나 구비되어 액정패널(110)과 소스 인쇄회로기판(165)을 서로 연결한다. 구체적으로, 연성필름(160)은 일측 끝단이 어레이 기판(115)의 패드부에 본딩 되고, 일측 끝단으로부터 절곡되어 타측 끝단이 소스 인쇄회로기판(165)에 접속될 수 있다. 이러한 연성필름(160)은 드라이버 IC(161)들이 실장된 COF 또는 TCP(Tape Carrier Package)로 구성될 수 있다. 이때, 드라이버 IC(161)는 액정패널(110)의 게이트라인을 구동하는 게이트 드라이버 IC 또는 액정패널(110)의 데이터라인을 구동하는 소스 드라이버 IC일 수 있다.At least one
이때, 가이드 패널(145)은 컬러필터 기판(105)의 끝단으로부터 더 돌출하여 상부 어레이 기판(115)의 패드부와 함께 소정 공간을 형성할 수 있다. 이 경우 어레이 기판(115)의 패드부에 본딩된 연성필름(160)의 일측 끝단은 어레이 기판(115)과 가이드 패널(145) 사이의 공간 내에 끼워질 수 있다. 이 경우 연성필름(160)에 형성된 곡률을 일정하게 유지할 수 있게 하여 연성필름(160)을 어레이 기판(115)의 패드부에 고정시키는 효과를 가진다.At this time, the
하부 커버(150)는 사각 프레임의 금속으로 제작되어 백라이트 유닛의 측면과 하부를 감싼다.The
본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 커버 실드(미도시)와, 백 커버(155)와 같은 케이싱 부재를 더 구비할 수 있다.The borderless type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention may further include a cover member (not shown) and a casing member such as a
커버 실드는 소스 인쇄회로기판(165)의 배면과 연성필름(160)의 외부면(측면)과 액정패널(110)의 측면을 감싸면서 하부 커버(150)의 배면과 결합될 수 있다.The cover shield may be joined to the back surface of the
백 커버(155)는 커버 실드의 바닥면과 하부 커버(150)의 바닥면을 덮는 바닥부와, 바닥부로부터 상측 방향으로 절곡되어 연성필름(160)의 측면을 감싸는 측면부를 구비할 수 있다.The
본 발명은 전술한 바와 같이, 액정패널(110)의 패드부가 배면 측을 향하기 때문에, 커버 실드나 백 커버(155)가 액정패널(110)의 상부 가장자리를 덮지 않는다. 또한, 패드부가 외부로 노출되지 않기 때문에 외장 커버를 제거할 수 있어 4면 보더리스 설계가 가능하고, 좀 더 깔끔한 디스플레이 디자인이 가능하여 외관 품위를 향상시킬 수 있다.The cover shield or the
최근에는 시장 요구에 따라 외곽부 테두리 부분의 면적을 감소시키는 내로우 베젤(narrow bezel) 타입 및 외곽부 테두리 부분을 삭제한 보더리스(borderless) 타입의 액정표시장치에 대한 연구개발이 이루어지고 있다.Recently, a narrow bezel type and a borderless type liquid crystal display device in which the edge portion of the outer frame portion is removed according to market demand have been researched and developed.
본 발명의 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 미적 외관을 높이기 위해, 액정패널(110)의 앞면을 덮는 외장 커버를 생략하여 화상표시영역이 넓어 보이게 하는 것을 특징으로 한다.The borderless type liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention is characterized in that the image display area is made wider by omitting the outer cover that covers the front surface of the
참고로, 외장 커버가 액정패널(110)의 앞면을 덮지 않거나, 액정패널(110)의 앞면을 덮는 외장 커버를 생략한 액정표시장치는 통상 보더리스 타입의 액정표시장치로 일컬어진다. 또한, 액정패널(110)의 앞면을 덮는 외장 커버를 생략한 것처럼 구현한 액정표시장치는 통상 보더리스-라이크(borderless-like) 액정표시장치로 일컬어진다.For reference, the liquid crystal display device in which the outer cover does not cover the front surface of the
이때, 외부로 노출되는 어레이 기판(115)의 배면, 즉 패드부의 반대편 어레이 기판(115) 표면에는 상부 편광판(101)이 위치하지 않는 가장자리를 따라 흑색 잉크(미도시)가 도포될 수도 있다. 이 경우 하부로부터 액정패널(110)의 가장자리로 누설되는 백라이트 빛을 완전히 차단할 수 있어 표시 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.At this time, black ink (not shown) may be applied along the edge where the
다음으로, 백라이트 유닛은 광원(light source)으로서, CCFL(Cold Cathode Fluorescence Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescence Lamp) 또는 EEFL(External Electrode Fluorescence Lamp)이나 LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 광원으로 LED를 사용한 경우를 예로 든다.Next, the backlight unit is a light source that can be selected by using any one of CCFL (Cold Cathode Fluorescence Lamp), HCFL (Hot Cathode Fluorescence Lamp), EEFL (External Electrode Fluorescence Lamp) or LED (Light Emitting Diode) But is not limited thereto. Hereinafter, for convenience of explanation, a case where an LED is used as a light source is taken as an example.
그리고, 백라이트 유닛은 광원의 배치에 따라, 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 구분된다. 에지형 백라이트 유닛은 액정패널(110)의 하부에 도광판(142)이 배치되고, 도광판(142)의 적어도 하나의 측면에 광원이 배치되는 구조를 갖는다. 그리고, 직하형 백라이트 유닛은 액정패널(110)의 하부에 확산판이 배치되고, 확산판의 하부에 광원이 배치된 구조를 갖는다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 에지형 백라이트 유닛을 예로 들어 설명한다.The backlight unit is divided into an edge type and a direct type according to the arrangement of the light sources. The edge type backlight unit has a structure in which a
본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 일 예로 도광판(light guide plate)(142)의 일측에 빛을 발생시키는 광원을 포함하는 LED 어셈블리(130)가 설치되어 있으며, 도광판(142)의 배면에는 반사판(141)이 설치되어 있다.The backlight unit according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. For example, an
또한, 도광판(142)의 상면에는 도광판(142)으로부터 출사되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(110)에 조사하는 다수의 광학시트(143)들이 배치될 수 있다.A plurality of
다만, 본 발명이 전술한 백라이트 유닛의 구조에 한정되는 것은 아니며, 어떠한 구조의 백라이트 유닛이라도 본 발명에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치에 적용될 수 있다.However, the present invention is not limited to the structure of the above-described backlight unit, and any backlight unit of any structure can be applied to a borderless type liquid crystal display device according to the present invention.
도광판(142)은 광원으로부터 광을 제공받고, 이 광을 액정패널(110) 측으로 안내한다. 이때, 광원으로부터 제공된 광은 도광판(142)의 입사면으로 제공된다. 이 입사면은 하부 커버(150)의 측면부들 중 일 측면부를 마주본다. 즉, 하부 커버(150)의 일 측면부에는 광원이 위치하고 있는 바, 도광판(142)의 입사면은 광원의 광 출사면을 마주본다.The
도광판(142)은 PMMA의 플라스틱으로 이루어질 수 있다.The
반사판(141)은 하부 커버(150)의 상면과 도광판(142)의 배면 사이에 위치한다. 이 반사판(141)은 광원으로부터의 광 및 도광판(142)으로부터의 광을 액정패널(110) 측으로 반사하는 역할을 한다.The
LED 어셈블리(130)는 LED 어레이(131)와, LED 어레이(131)를 구동하는 LED 어레이 인쇄회로기판(133) 및 하우징(미도시)으로 구성될 수 있다.The
LED 어레이(131)는 적어도 하나의 LED가 구비된 발광패키지로 이루어질 수 있다. 이 발광패키지는 서로 다른 색상, 예를 들어 적색 발광다이오드, 녹색 발광다이오드 및 청색 발광다이오드를 구비한 발광패키지가 될 수 있다.The
LED 어레이(131)는 광 출사면이 도광판(142)의 입사면을 바라보도록 LED 어레이 인쇄회로기판(133)에 설치될 수 있다.The
LED 어레이 인쇄회로기판(133)은 도광판(142)의 입사면과 하부 커버(150)의 측면부 사이에 위치할 수 있다. LED 어레이 인쇄회로기판(133)에는 광원으로 전원을 전송하는 다수의 전원라인(미도시)들 및 전기적 부품(미도시)들이 형성될 수 있다.The LED array printed circuit board 133 may be positioned between the incident surface of the
LED 어레이 인쇄회로기판(133)은 일반적인 인쇄회로기판(PCB) 또는 금속형 인쇄회로기판(M-PCB)이 사용될 수 있다. 도시하지 않았지만, 금속형 인쇄회로기판은 알루미늄이나 동 합금으로 이루어진 베이스 층과, 베이스 층 위에 형성된 열전도성 수지 층 및 열전도성 수지 층 위에 형성된 도체 패턴들로 형성될 수 있다. 이 도체 패턴들은 상술된 전원라인들을 포함한다.The LED array printed circuit board 133 may be a general printed circuit board (PCB) or a metal printed circuit board (M-PCB). Although not shown, the metal printed circuit board may be formed of a base layer made of aluminum or a copper alloy, and a conductor pattern formed on the thermally conductive resin layer and the thermally conductive resin layer formed on the base layer. These conductor patterns include the power supply lines described above.
광원은 인버터(미도시)에 연결되어 전원을 공급받아 빛을 출사할 수 있다.The light source is connected to an inverter (not shown) to receive power and emit light.
광원에서 출사된 빛은 투명한 재질의 도광판(142) 측면으로 입사되고, 도광판(142)의 배면에 배치된 반사시트(141)는 도광판(142)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(142) 상면의 광학시트(143)들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.The light emitted from the light source is incident on the side surface of the
이때, 광학시트(143)들은 확산시트(diffuser sheet)와 상, 하부 프리즘 시트(prism sheet)를 포함하며, 보호시트가 추가될 수 있다.At this time, the
광학시트(143)들은 도광판(142)의 상면과 액정패널(110)의 후면 사이에 구비되는 바, 이 광학시트(143)들의 가장자리는 가이드 패널(145)에 의해 가려진다. 프리즘 시트는 도광판(142)으로부터의 광을 집광하며, 확산 시트는 프리즘 시트로부터의 광을 확산하며, 보호 시트는 이들 프리즘 시트 및 확산 시트를 보호하는 역할을 한다. 보호시트를 통과한 광은 액정패널(110) 측으로 제공된다.The
가이드 패널(145)은 액정패널(110)의 컬러필터 기판(105)을 지지함으로써 액정패널(110)을 가이드 한다. 액정패널(110)의 컬러필터 기판(105)은 양면 테이프와 같은 접착수단(미도시)을 이용하여 가이드 패널(145)에 부착될 수 있다.The
이와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 컬러필터 기판(105)의 블랙매트릭스(106) 하부에 반사층(104)을 추가하여 흡수되는 빛을 반사시켜 재활용하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 휘도가 상승되는 효과를 제공할 수 있다.In the borderless type liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the
만약 화소의 면적을 K2이라고 가정하면, 서브화소의 면적은 K2/3이며, 데이터라인의 CD(Critical Dimension)를 1/10으로 가정할 경우 데이터라인의 면적은 K2/30으로 볼 수 있다.If the area of the pixel is assumed that K 2, the area of the sub-pixel is K 2/3, assuming a CD (Critical Dimension) of a data line in one-tenth the area of the data line is seen as K 2/30 have.
또한, 게이트라인의 CD를 1/10으로 가정할 경우 게이트라인의 면적은 K2/30으로 볼 수 있다. 따라서, 기존과 같이 어레이 기판이 액정패널의 하부에 위치한 경우에는 데이터라인과 게이트라인 등의 금속 배선에 의한 반사 면적 비율은 (K2/30 + K2/30)/(K2/3) × 100 = 20%로 볼 수 있다.Further, assuming the CD of the gate line area with one-tenth of the gate line can be seen as a K 2/30. Thus, when located in the lower portion of the array substrate the liquid crystal panel, as shown in the past, reflecting the area ratio of the metal wiring such as the data line and the gate line (K 2/30 + K 2 /30) / (K 2/3) × 100 = 20%.
반면에 컬러필터 기판(105)과 어레이 기판(115)의 위치가 뒤바뀐 플립(flip) 타입의 TFT에서는 컬러필터 기판(105)이 액정패널(110)의 하부에 위치하기 때문에 수지로 이루어진 블랙매트릭스(106) 하부에 반사층(104)이 존재하지 않을 경우, 금속 반사에 의한 백라이트 빛의 재활용 효과를 기대할 수 없다. 즉, 플립 TFT 구조에서는 외관 품위를 향상시킬 수 있으나, 컬러필터(107)와 블랙매트릭스(106)가 액정패널(110)의 배면에 위치하여 블랙매트릭스(106) 쪽으로 향하는 빛을 모두 흡수하기 때문에 휘도 측면에서 기존의 액정표시장치 대비 약 20% 정도의 감소가 발생한다.On the other hand, in the flip type TFT in which the positions of the
그러나, 본 발명의 제 1 실시예에서와 같이 블랙매트릭스(106) 하부에 반사층(104)이 존재한다면, 블랙매트릭스(106)의 CD를 3/20으로 가정할 경우 가로와 세로 블랙매트릭스(106)의 면적은 각각 K2/20으로 볼 수 있다. 따라서, 반사층(104)을 블랙매트릭스(106)의 크기와 동등하게 설계한 경우에는 반사층(104)에 의한 반사 면적 비율은 (K2/20 + K2/20)/(K2/3) × 100 = 30%로 볼 수 있다.However, if the
이와 같이 블랙매트릭스(106) 아래에 금속 또는 그에 준하는 반사물질로 이루어진 반사층(104)을 추가함으로써 빛의 재활용에 의한 투과율 상승을 기대할 수 있으며, 이러한 반사층(104)은 하프-톤 마스크나 블랙매트릭스(106) 자체를 마스크로 이용하면 마스크 추가 없이도 형성할 수 있다.As described above, the transmittance by the recycling of light can be expected by adding a
블랙매트릭스(106)는 전술한 수지 재질의 유기막이 적용될 수 있는데, 일 예로 카본 블랙(carbon black)이나 흑색 안료 중 어느 하나를 포함한 아크릴(Acryl), 에폭시(Epoxy) 또는 폴리이미드(Polyimide) 수지 등의 착색된 유기계 수지 등을 적용할 수 있다.The
반사층(104)은 알루미늄, 구리, 은, 니켈, 또는 이들의 합금 등의 반사성 금속으로 형성할 수 있다. 반사층(104)은 상기의 금속 분말을 포함하는 수지층을 코팅하거나 금속 박막을 증착, 또는 코팅하여 형성할 수 있다.The
이러한 금속성의 반사층(104) 하부에는 금속 성분의 산화를 방지하기 위해 산화방지막(미도시)을 추가로 형성할 수 있다.An antioxidant layer (not shown) may be additionally formed under the metallic
또한, 반사층(104)은 백색 잉크나, 백색 안료 등의 반사물질로 형성할 수 있다. 백색 안료로는 산화티타늄, 알루미늄 페이스트, 알루미늄 분말, 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘, 황산바륨, 탄산칼슘에서 선택되는 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다.The
반사층(104)은 블랙매트릭스(106) 하부에 블랙매트릭스(106)와 실질적으로 동일하게 화소영역(AA)의 가장자리를 둘러싸는 격자 형태로 형성할 수 있다.The
반사층(104)은 투과율에 영향을 주지 않도록 블랙매트릭스(106)와 동일한 폭을 가지거나, 보다 더 작은 폭을 가지도록 형성할 수 있다.The
본 발명의 제 1 실시예에서는 블랙매트릭스(106)를 마스크로 하여 오버에칭하여 반사층(104)을 형성한 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 반사층을 증착, 패터닝한 후에 반사층을 감싸도록 블랙매트릭스를 형성할 수도 있으며, 이를 다음의 본 발명의 제 2 실시예를 통해 상세히 설명한다.In the first embodiment of the present invention, the
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정패널의 구조 일부를 개략적으로 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view schematically showing a part of a structure of a liquid crystal panel according to a second embodiment of the present invention.
이때, 도 6에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정패널은 블랙매트릭스의 형태를 제외하고는 전술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정패널과 실질적으로 동일한 구성으로 이루어져 있다.Here, the liquid crystal panel according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6 has substantially the same configuration as the liquid crystal panel according to the first embodiment of the present invention except for the form of a black matrix.
전술한 도 4와 같이 도 6은 FFS 방식의 액정패널 일부를 개략적으로 보여주고 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, FFS 방식뿐만 아니라 IPS 방식이나 TN 방식의 액정표시장치에도 적용된다.As shown in FIG. 4, FIG. 6 schematically shows a part of an FFS type liquid crystal panel. However, the present invention is not limited thereto, and is applicable to an IPS or TN liquid crystal display device as well as an FFS method.
전술한 본 발명의 제 1 실시예와 실질적으로 동일하게 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 액정패널, 구동회로부, 백라이트 유닛 및 액정패널과 백라이트 유닛을 지지하는 다수의 가이드 부품 등을 포함하여 구성될 수 있다.The borderless type liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention substantially includes the liquid crystal panel, the driving circuit portion, the backlight unit, the liquid crystal panel, and a plurality of backlight units Guide parts, and the like.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 액정패널을 구동하기 위한 전원부와 제어 회로가 실장되는 인쇄회로기판과 액정패널의 패드부와 인쇄회로기판을 서로 연결하는 연성필름을 포함할 수 있다.The borderless type liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention includes a printed circuit board on which a power supply unit and a control circuit for driving the liquid crystal panel are mounted, a flexible circuit board for connecting the pad unit of the liquid crystal panel and the printed circuit board, Film.
도 6을 참조하면, 액정패널(210)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 광투과율을 조절하기 위해 액정층을 사이에 두고 합착된 상부 기판과 하부 기판으로 구성된다.Referring to FIG. 6, the liquid crystal panel 210 is composed of an upper substrate and a lower substrate, in which pixels are arranged in a matrix form to output images, and a liquid crystal layer is interposed therebetween to control light transmittance.
이때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 상부 기판이 어레이 기판(215)으로 구성되며, 하부 기판이 컬러필터 기판(205)으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 기존과 달리 액정패널(210)을 뒤집어서 상대적으로 면적이 넓은 어레이 기판(215)이 컬러필터 기판(205)의 상부에 위치하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 상부 어레이 기판(215)에 형성된 패드부는 액정패널(210)의 배면 측을 향하도록 배치되므로, 패드부를 가리기 위한 외장 커버(또는, 탑 케이스)와 같은 기구물의 삭제가 가능하여, 4면 보더리스 타입을 구현할 수 있다.In the borderless type liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, the upper substrate is configured as an
이때, 어레이 기판(215)에는 종횡으로 배열되어 다수의 화소영역을 정의하는 다수의 게이트라인(미도시)과 데이터라인(미도시), 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 스위칭소자인 박막 트랜지스터 및 화소영역에 형성된 화소전극(218)이 형성될 수 있다.At this time, the
그리고, 컬러필터 기판(205)에는 적, 녹 및 청의 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러필터로 구성된 컬러필터(207)와, 서브-컬러필터 사이를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(206)가 형성될 수 있다. 이러한 컬러필터 기판(205)의 외면에는 하부 편광판(미도시)이 형성될 수 있다.The
또한, 액정패널(210)이 TN 방식과 같이 수직전계 방식인 경우에는 컬러필터 기판(205)에 공통전극이 형성되며, 액정패널(210)이 IPS나 FFS 방식과 같이 수평전계 방식인 경우에는 어레이 기판(215)에 화소전극(218)과 함께 공통전극(208)이 형성될 수 있다.In the case where the liquid crystal panel 210 is a vertical electric field system such as a TN system, a common electrode is formed on the
박막 트랜지스터는 게이트라인에 연결된 게이트전극(221), 데이터라인에 연결된 소오스전극(222) 및 콘택홀을 통해 화소전극(218)에 전기적으로 접속된 드레인전극(223)으로 구성될 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터는 게이트전극(221)과 소오스/드레인전극(222, 223) 사이의 절연을 위한 게이트절연막(212a) 및 게이트전극(221)에 공급되는 게이트 전압에 의해 소오스전극(222)과 드레인전극(223) 간에 전도채널을 형성하는 액티브층(224)을 포함할 수 있다.The thin film transistor may include a
이때, 액티브층(224)으로 비정질 실리콘 박막을 이용하는 경우 액티브층(224)의 소오스/드레인영역은 오믹-콘택층(225n)을 통해 소오스/드레인전극(222, 223)과 오믹-콘택을 형성할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 액티브층(224)으로 다결정 실리콘 박막이나 산화물 반도체를 이용할 수도 있다.At this time, when the amorphous silicon thin film is used as the
이러한 박막 트랜지스터는 게이트라인으로부터 제공된 게이트 신호에 응답하여 데이터라인으로부터 제공된 데이터 전압을 화소전극(218)에 공급한다. 이러한 어레이 기판(215)의 외면에는 상부 편광판(미도시)이 형성될 수 있다.This thin film transistor supplies the data voltage supplied from the data line to the
전술한 바와 같이 화소영역 내에는 프린지 필드를 발생시키기 위해 공통전극(208)과 화소전극(218)이 형성되어 있다. 이때, 공통전극(208)은 층간절연막(212b)과 평탄화막(212c) 위에 형성되는 한편, 콘택홀을 제외한 화소부 전체에 단일 패턴으로 형성될 수 있다. 또한, 화소전극(218)은 각각의 화소영역 내에 박스 형태로 형성되는 한편, 보호막(212d) 위에 다수의 슬릿(218s)을 가지도록 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 화소전극(218) 대신에 공통전극(208)이 다수의 슬릿을 가지도록 형성될 수도 있다.As described above, the
이와 같이 구성된 어레이 기판(215)은 컬럼 스페이서(219)를 통해 셀 갭을 유지한 상태에서 컬러필터 기판(205)과 합착되어 액정패널(210)을 구성한다.The
다음으로, 도시하지 않았지만 구동회로부는 화소들을 구동하며, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, 타이밍 컨트롤러 및 백라이트 구동부를 포함할 수 있다.Next, although not shown, the driving circuit portion drives the pixels and may include a gate driver, a data driver, a timing controller, and a backlight driving portion.
게이트 드라이버와 데이터 드라이버는 다수의 드라이버 IC로 집적화 될 수 있다. 드라이버 IC들 각각은 연성필름에 실장될 수 있다. 연성필름은 COF 또는 FPCB로 구현될 수 있다. 연성필름은 일측이 액정패널(210)의 어레이 기판(215)의 패드부에 부착되고, 다른 일측이 하부 커버의 배면에 부착될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The gate driver and the data driver can be integrated into a plurality of driver ICs. Each of the driver ICs may be mounted on a flexible film. The flexible film may be implemented with COF or FPCB. One side of the flexible film may be attached to the pad portion of the
하부 커버는 사각 프레임의 금속으로 제작되어 백라이트 유닛의 측면과 하부를 감싼다.The lower cover is made of metal of a rectangular frame, and covers the side and bottom of the backlight unit.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 커버 실드와, 백 커버와 같은 케이싱 부재를 더 구비할 수 있다.The borderless type liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention may further include a cover member and a casing member such as a back cover.
커버 실드는 소스 인쇄회로기판의 배면과 연성필름의 외부면(측면)과 액정패널(210)의 측면을 감싸면서 하부 커버의 배면과 결합될 수 있다.The cover shield may be joined to the back surface of the lower cover while covering the back surface of the source printed circuit board and the outer surface (side surface) of the flexible film and the side surface of the liquid crystal panel 210.
백 커버는 커버 실드의 바닥면과 하부 커버의 바닥면을 덮는 바닥부와, 바닥부로부터 상측 방향으로 절곡되어 연성필름의 측면을 감싸는 측면부를 구비할 수 있다.The back cover may have a bottom portion covering the bottom surface of the cover shield and the bottom surface of the cover, and a side portion folded upward from the bottom portion to surround the side surface of the flexible film.
본 발명은 전술한 바와 같이, 액정패널(210)의 패드부가 배면 측을 향하기 때문에, 커버 실드나 백 커버가 액정패널(210)의 상부 가장자리를 덮지 않는다. 또한, 패드부가 외부로 노출되지 않기 때문에 외장 커버를 제거할 수 있어 4면 보더리스 설계가 가능하고, 좀 더 깔끔한 디스플레이 디자인이 가능하여 외관 품위를 향상시킬 수 있다.The cover shield or the back cover does not cover the upper edge of the liquid crystal panel 210 because the pad portion of the liquid crystal panel 210 faces the back side as described above. In addition, since the pad portion is not exposed to the outside, the outer cover can be removed, and the four-sided borderless design can be realized, and a more clean display design can be achieved, thereby improving the appearance quality.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구체적으로 설명하면, 일 예로 도광판의 일측에 빛을 발생시키는 광원을 포함하는 LED 어셈블리가 설치되어 있으며, 도광판의 배면에는 반사판이 설치되어 있다.Next, a backlight unit according to a second embodiment of the present invention will be described in detail. For example, an LED assembly including a light source for generating light is installed on one side of a light guide plate, and a reflection plate is installed on the back side of the light guide plate .
또한, 도광판의 상면에는 도광판으로부터 출사되는 광의 효율을 향상시켜 액정패널(210)에 조사하는 다수의 광학시트들이 배치될 수 있다.Further, on the upper surface of the light guide plate, a plurality of optical sheets for irradiating the liquid crystal panel 210 can be arranged by improving the efficiency of light emitted from the light guide plate.
다만, 본 발명이 전술한 백라이트 유닛의 구조에 한정되는 것은 아니며, 어떠한 구조의 백라이트 유닛이라도 본 발명에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치에 적용될 수 있다.However, the present invention is not limited to the structure of the above-described backlight unit, and any backlight unit of any structure can be applied to a borderless type liquid crystal display device according to the present invention.
LED 어셈블리는 LED 어레이와, LED 어레이를 구동하는 LED 어레이 인쇄회로기판 및 하우징으로 구성될 수 있다.The LED assembly may comprise an LED array, an LED array printed circuit board and a housing for driving the LED array.
광원에서 출사된 빛은 투명한 재질의 도광판 측면으로 입사되고, 도광판의 배면에 배치된 반사시트는 도광판의 배면으로 투과되는 빛을 도광판 상면의 광학시트들 쪽으로 반사시켜 빛의 손실을 줄이고 균일도를 향상시키게 된다.The light emitted from the light source is incident on the side surface of the light guide plate of a transparent material. The reflective sheet disposed on the back surface of the light guide plate reflects light transmitted through the back surface of the light guide plate toward the optical sheets on the upper surface of the light guide plate to reduce light loss and improve uniformity do.
이때, 광학시트들은 확산시트와 상, 하부 프리즘 시트를 포함하며, 보호시트가 추가될 수 있다.At this time, the optical sheets include a diffusion sheet and upper and lower prism sheets, and a protective sheet may be added.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보더리스 타입의 액정표시장치는 컬러필터 기판(205)의 블랙매트릭스(206) 하부에 반사층(204)을 추가하여 흡수되는 빛을 반사시켜 재활용하는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 휘도가 상승되는 효과를 제공할 수 있다.In the borderless type liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the
즉, 본 발명의 제 2 실시예는 전술한 본 발명의 제 1 실시예와 실질적으로 동일하게 블랙매트릭스(206) 하부에 금속 또는 그에 준하는 반사물질로 이루어진 반사층(204)을 추가함으로써 빛의 재활용에 의한 투과율 상승을 기대할 수 있다.That is, the second embodiment of the present invention is similar to the first embodiment of the present invention in that a
블랙매트릭스(206)는 전술한 수지 재질의 유기막이 적용될 수 있는데, 일 예로 카본 블랙이나 흑색 안료 중 어느 하나를 포함한 아크릴, 에폭시 또는 폴리이미드 수지 등의 착색된 유기계 수지 등을 적용할 수 있다.As the
반사층(204)은 알루미늄, 구리, 은, 니켈, 또는 이들의 합금 등의 반사성 금속으로 형성할 수 있다. 반사층(204)은 상기의 금속 분말을 포함하는 수지층을 코팅하거나 금속 박막을 증착, 또는 코팅하여 형성할 수 있다.The
이러한 금속성의 반사층(204) 하부에는 금속 성분의 산화를 방지하기 위해 산화방지막(미도시)을 추가로 형성할 수 있다.An antioxidant layer (not shown) may be further formed under the
또한, 반사층(204)은 백색 잉크나, 백색 안료 등의 반사물질로 형성할 수 있다. 백색 안료로는 산화티타늄, 알루미늄 페이스트, 알루미늄 분말, 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘, 황산바륨, 탄산칼슘에서 선택되는 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다.The
반사층(204)은 블랙매트릭스(206) 하부에 블랙매트릭스(206)와 실질적으로 동일하게 화소영역의 가장자리를 둘러싸는 격자 형태로 형성할 수 있다.The
특히, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반사층(204)은 투과율에 영향을 주지 않도록 블랙매트릭스(206)보다 더 작은 폭을 가지도록 형성할 수 있으며, 먼저 반사층(204)을 증착, 패터닝한 후에 반사층(204)을 감싸도록 블랙매트릭스(206)를 형성하는 것을 특징으로 한다. 즉, 반사층(204)의 상부 표면뿐만 아니라 측면까지도 블랙매트릭스(206)에 의해 감싸도록 블랙매트릭스(206)가 형성되어 있다.In particular, the
이 경우 반사층(204)의 금속에 의한 액정층에 대한 전계의 영향을 최소화할 수 있다. 따라서, 전계왜곡에 의한 화질 저하를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.In this case, the influence of the electric field on the liquid crystal layer due to the metal of the
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a great many are described in the foregoing description, it should be construed as an example of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.
104,204 : 반사층
105,205 : 컬러필터 기판
106,206 : 블랙매트릭스
107,207 : 컬러필터
110,210 : 어레이 기판
119,219 : 컬럼 스페이서
150 : 하부 커버
160 : 연성필름104, 204:
106,206: Black matrix 107,207: Color filter
110, 210:
150: lower cover 160: flexible film
Claims (11)
상기 하부 기판의 하부에 위치하는 백라이트 유닛; 및
상기 백라이트 유닛을 수납하여 고정하는 하부 커버를 포함하며,
상기 하부 기판은, 블랙매트릭스 하부에 반사층을 구비하여 상기 백라이트 유닛으로부터 방출된 빛을 반사시켜 재활용하는 보더리스 타입의 액정표시장치.A liquid crystal panel including a lower substrate and an upper substrate having a larger area than the lower substrate, wherein a pad portion is disposed on a back surface of the upper substrate;
A backlight unit positioned below the lower substrate; And
And a lower cover for receiving and fixing the backlight unit,
Wherein the lower substrate includes a reflective layer under the black matrix, and reflects the light emitted from the backlight unit to recycle the liquid crystal display.
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