KR101756332B1 - 양방향 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 양방향 표시장치에 관한 것이다. 상기 양방향 표시장치는, 광을 발생하는 발광부; 상기 발광부로부터 입사된 광을 제1 출사면과, 상기 제1 출사면과 대향되는 제2 출사면으로 출사하는 도광판; 상기 도광판의 제1 출사면 상에 위치하는 하나 이상의 제1 광학시트; 상기 도광판의 제2 출사면 상에 위치하는 하나 이상의 제2 광학시트; 상기 도광판의 전체 투영 면적에 걸쳐 상기 제1 광학시트 상에 위치하는 제1 화상표시부재; 상기 도광판의 전체 투영 면적에 걸쳐 상기 제2 광학시트 상에 위치하는 제2 화상표시부재; 상기 제1 화상표시부재와 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판; 상기 제2 화상표시부재와 전기적으로 연결되는 제2 인쇄회로기판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 양방향에서 화상을 볼 수 있으면서도 두께가 얇은 박형의 양방향 표시장치를 제공할 수 있다.

Description

양방향 표시장치 {Two-way display device}
본 발명은 양방향 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 음극선관(cathode ray tube : CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 음극선관에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라즈마 표시장치나 전계 방출 표시장치와 함께 휴대폰이나 컴퓨터의 모니터, 텔레비전의 표시장치로서 널리 사용된다.
액정표시장치는 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주하도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.
액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 지니고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다. 따라서, 액정의 분자 배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자 배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다.
그러나, 액정표시장치는 자체발광을 하지 못하는 수광성 소자이기 때문에 별도의 광원이 필요하며, 이러한 광원으로 백라이트 유닛(back light unit)이 사용된다. 즉, 액정 패널 하부에 배치된 백라이트 유닛으로부터 출사된 빛을 액정 패널에 입사시켜 액정의 배열에 따라 투과되는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하게 된다.
백라이트 유닛은 반사판, 도광판, 광학시트, 광원 등으로 이루어진 백라이트 어셈블리와, 이러한 백라이트 어셈블리가 수납되는 수납 장치를 포함한다.
한편, 최근 소비자의 요구에 의하여 이러한 액정표시장치는 디스플레이 방향에 따라 한쪽 방향에서만 화상을 볼 수 있는 일방향 액정표시장치에서 양방향에서 화상을 볼 수 있는 양방향 액정표시장치로 그 영역이 점차 넓어지고 있다.
그러나, 이렇듯 자체 발광을 하지 못하는 액정표시장치를 양방향에서 화상을 볼 수 있도록 구현하기 위해서 액정표시장치는 화면표시 방식에 따라 여러 방식의 백라이트 어셈블리를 구비해야 하며, 일예로 두 개의 디스플레이를 구현하기 위해서는 두 개의 액정패널을 구비하고 두 개의 액정패널 각각에 광을 조사하는 2개의 백라이트 어셈블리를 배치해야 한다.
따라서, 이러한 양방향 액정표시장치는 두 개의 백라이트 어셈블리를 필요로 함으로써, 이로 인한 제조공정의 추가와 제조비용이 상승하게 되는 문제점을 야기하게 된다.
특히, 두께 증가로 인하여 박형의 액정표시장치를 구현하기 어렵게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 양방향에서 화상을 볼 수 있고 박형의 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 양방향 표시장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.
실시예에 따른 양방향 표시장치는, 광을 발생하는 발광부; 상기 발광부로부터 입사된 광을 제1 출사면과, 상기 제1 출사면과 대향되는 제2 출사면으로 출사하는 도광판; 상기 도광판의 제1 출사면 상에 위치하는 하나 이상의 제1 광학시트; 상기 도광판의 제2 출사면 상에 위치하는 하나 이상의 제2 광학시트; 상기 도광판의 전체 투영 면적에 걸쳐 상기 제1 광학시트 상에 위치하는 제1 화상표시부재; 상기 도광판의 전체 투영 면적에 걸쳐 상기 제2 광학시트 상에 위치하는 제2 화상표시부재; 상기 제1 화상표시부재와 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판; 상기 제2 화상표시부재와 전기적으로 연결되는 제2 인쇄회로기판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발광부는 상기 도광판의 한쪽 또는 양쪽 에지에 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 화상표시부재 및 상기 제2 화상표시부재는 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판은 상기 도광판의 투영면적을 벗어나도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 인쇄회로기판은 상기 도광판의 일측에 배치되고, 상기 제2 인쇄회로기판은 상기 도광판의 타측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판은 상기 도광판의 상측, 하측, 좌측 또는 우측에 함께 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 양방향 표시장치는 텔레비젼 또는 액정 모니터인 것을 특징으로 한다.
실시예에 따른 양방향 백라이트 어셈블리는, 광을 발생하는 광원; 상기 광원으로부터 입사된 광을 제1 출사면과, 상기 제1 출사면과 대향되는 제2 출사면으로 출사하는 도광판; 상기 도광판의 제1 출사면 상에 위치하는 하나 이상의 제1 광학시트; 상기 도광판의 제2 출사면 상에 위치하는 하나 이상의 제2 광학시트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원은 상기 도광판의 한쪽 또는 양쪽 에지에 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 양방향에서 화상을 볼 수 있으면서도 두께가 얇은 박형의 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 양방향 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 양방향 표시장치가 분해된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 양방향 표시장치가 분해된 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 양방향 표시장치의 제1 및 제2 인쇄회로기판이 배치되는 형태를 나타내는 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 양방향 표시장치의 제1 및 제2 인쇄회로기판이 배치되는 형태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 기술적 과제 및 특징들은 첨부된 도면 및 실시예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들에 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 개시된 특별한 형태로 한정되지 않으며, 오히려 본 발명은 청구항들에 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 도면들에서 각 부재들의 크기는 명료성을 위해 과장되어 있다. 또한 여기에서 설명되는 각 실시예는 상보적인 도전형의 실시예를 포함한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 양방향 표시장치가 분해된 상태를 나타내는 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 양방향 표시장치가 분해된 상태를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 3은 실시예에 따른 양방향 표시장치의 제1 및 제2 인쇄회로기판이 배치되는 형태를 나타내는 도면이다. 도 4는 다른 실시예에 따른 양방향 표시장치의 제1 및 제2 인쇄회로기판이 배치되는 형태를 나타내는 도면이다.
양방향 표시장치(이하, 표시장치)는 백라이트 어셈블리(10), 제1 및 제2 화상표시부재(40a, 40b), 제1 및 제2 인쇄회로기판(50a, 50b), 수납장치를 포함한다. 여기서, 화상표시부재(40a, 40b)는 예를 들어, 액정 패널과 같이 광을 받아 화상을 표시할 수 있도록 구성된 부재를 말한다. 이하에서는, 화상표시부재(40a, 40b)의 실시예로 액정 패널을 예로 들어 설명하기로 한다.
백라이트 어셈블리(10)는 발광부(11), 도광판(20), 제1 및 제2 광학시트(30a, 30b)를 포함한다.
발광부(11)는 LED(light emitting diodes; 발광 다이오드) 또는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp; 냉음극 형광 램프) 등의 램프(11a)가 기판에 실장되어 형성되고, 메인 기판(미도시)과 전기적으로 연결된다. 발광부(11)는 도광판(20)의 한쪽 또는 양쪽 에지에 배열된다. 다만, 발광부(11)는 제1 및 제2 액정패널(40a, 40b)로 광을 전달하기 위해 도광판(20)으로 충분한 양의 광을 출사할 수 있도록 구성된다.
도광판(20)은 발광부(11)로부터 입사된 광을 제1 액정패널(40a) 측의 제1 출사면과, 상기 제1 출사면과 대향되는 제2 액정패널(40b) 측의 제2 출사면으로 출사하는 역할을 한다. 이러한 도광판(20)은 발광부(11)로부터 출사된 선광원의 빛을 면광원의 빛으로 바꾸어 출력하는 역할을 한다.
제1 광학시트(31a, 32a, 33a; 30a)는 제1 출사면 측인 도광판(20)의 상부에 배치되며, 도광판(20)에서 방출되는 광이 확산, 굴절현상을 거치도록 하여 휘도 및 광 효율을 향상시킨다. 제1 광학시트(30a)는 하나 또는 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 광학시트(30a)는 확산 시트(diffusion sheet)와, 프리즘 시트(prism sheet)를 포함할 수도 있고, 확산 시트의 기능과 프리즘 시트의 기능을 구비하는 하나의 광학시트로 구성될 수 있다. 제1 광학시트(30a)의 종류와 수는 요구되는 휘도 특성에 따라 다양하게 선택될 수 있다.
제2 광학시트(31b, 32b, 33b; 30b)는 제2 출사면 측인 도광판(20)의 상부에 배치되며, 제1 광학시트(30a)와 같은 기능을 한다.
제1 액정 패널(40a)은 제1 출사면 측인 제1 광학시트(30a)의 상부에 배치되고, 제2 액정 패널(40b)은 제2 출사면 측인 제2 광학시트(30b)의 상부에 배치된다.
제1 및 제2 액정 패널(40a, 40b)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 각각은 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 기판(41a, 41b)과 제2 기판(42a, 42b)을 포함한다.
제1 기판(41a, 41b)에는 화상정보가 인가되는 데이터 라인과, 게이트신호가 인가되는 게이트 라인의 신호배선이 형성되고, 이러한 라인의 교차부에 액정의 구동소자인 박막트랜지스터(TFT : thin film transistor)가 형성된다. 데이터 라인과 게이트 라인은 서로 교차하여 화소 영역을 형성하며, 화소 영역에는 화소 전극이 형성된다.
컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(42a, 42b)의 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적, 녹, 청 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트 라인과 데이터 라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다.
제1 기판(41a, 41b)의 일측부에는 데이터 라인들과 게이트 라인들 각각이 접속되는 패드 영역이 형성된다. 이러한 패드 영역에는 박막트랜지스터에 구동신호를 인가하기 위한 구동 IC가 실장된 가요성(flexible) 회로 기판(43a, 43b)이 부착된다. 가요성 회로 기판(43a, 43b)은 예를 들어, 구부러질 수 있는 필름 등의 재질에 회로를 실장시킨 COF(chip on film) 또는 TCP(tape carrier package)의 형태로 형성된다.
가요성 회로 기판(43a, 43b)은 액정의 구동회로가 실장된 제1 및 제2 인쇄회로기판(50a, 50b)에 각각 연결된다. 제1 인쇄회로기판(50a)은 제1 액정 패널(40a)로 전기적 신호를 전달하고, 제2 인쇄회로기판(50b)은 제2 액정 패널(40b)로 전기적 신호를 전달한다. 제1 및 제2 인쇄회로기판(50a, 50b)의 구동회로의 전기적 신호는 가요성 회로 기판(43a, 43b)을 거쳐 제1 및 제2 액정 패널(40a, 40b)로 전달된다.
제1 및 제2 액정 패널(40a, 40b)은 도광판(20)의 전체 투영 면적에 걸쳐 제1 및 제2 광학시트(30a, 30b) 상에 각각 위치한다. 즉, 제1 및 제2 액정 패널(40a, 40b)은 도광판(20)과 비슷한 정도의 크기를 갖는다. 바람직하게는, 제1 액정패널(40a)과 제2 액정패널(40b)은 동일한 크기를 갖는다.
본 발명의 표시장치는 도광판(20)을 기준으로 제1 및 제2 액정 패널(40a, 40b)이 양방향으로 위치하므로, 제1 및 제2 액정 패널(40a, 40b)을 구동하기 위한 제1 및 제2 인쇄회로기판(50a, 50b)은 도광판(20)의 투영면적을 벗어나도록 배치된다.
도 3과 도 4는 제1 및 제2 인쇄회로기판(50a, 50b)이 표시장치(100)에 배치되는 실시예를 도시한다.
도 3의 (a)를 참조하면, 표시장치(100)의 평면도에서, 제1 인쇄회로기판(50a)은 도광판(20)의 좌측에, 제2 인쇄회로기판(50b)은 도광판(20)의 우측에 배치된다. 도 3의 (b)를 참조하면, 제1 인쇄회로기판(50a)은 도광판(20)의 상측에, 제2 인쇄회로기판(50b)은 도광판(20)의 하측에 배치된다. 이와 같이, 제1 인쇄회로기판(50a)은 도광판(20)의 일측에 배치되고, 제2 인쇄회로기판(50b)은 도광판(20)의 타측에 배치될 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 표시장치(100)의 평면도에서, 제1 및 제2 인쇄회로기판(50a, 50b)은 도광판(20)의 상측에 배치된다. 도 4의 (b)를 참조하면, 제1 및 제2 인쇄회로기판(50a, 50b)은 도광판(20)의 좌측에 배치된다. 이와 같이, 제1 및 제2 인쇄회로기판(50a, 50b)은 도광판(20)의 상측, 하측, 좌측 또는 우측에 함께 배치될 수 있다.
이러한 제1 및 제2 액정 패널(40a, 40b) 및 백라이트 어셈블리(10)는 수납 및 고정되어야 하며, 이를 위해 수납장치가 마련된다.
도 1을 참조하면, 수납장치는 몰드 프레임(61a, 61b) 및 샤시(62a, 62b)를 포함할 수 있다.
몰드 프레임(61a, 61b)은 발광부(11), 도광판(20), 제1 및 제2 광학시트(30a, 30b)를 수납한다. 이러한 몰드 프레임(61a, 61b)은 제1 및 제2 광학시트(30a, 30b)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 "ㄱ"자 형태로 절곡된 사각테 형상일 수 있고, 몰드 프레임(61a, 61b)의 전면을 개구하여 제1 및 제2 광학시트(30a, 30b)를 통해 양방향으로 방출되는 빛이 제 1 및 제 2 액정패널(40a, 40b)로 각각 입사되도록 구성한다.
몰드 프레임(61a, 61b)은 예를 들어, 합성수지의 몰드물로 이루어져 대략 사각의 테 형상이며, 몰드 프레임(61a, 61b)의 각 양면으로 제 1 및 제 2 액정 패널(40a, 40b)이 위치한다. 제 1 및 제 2 액정패널(40a, 40b)은 샤시(62a, 62b)에 의해 수납 및 고정된다.
샤시(62a, 62b)는 제 1 및 제 2 액정패널(40a, 40b)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 "ㄱ"자 형태로 절곡된 사각테 형상일 수 있다. 샤시(62a, 62b)의 전면을 개구하여 제 1 및 제2 액정패널(40a, 40b)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
본 발명에 따르면, 표시장치(100)는 하나의 도광판(20)을 기준으로 제1 출사면 측으로는 제1 광학시트(30a), 제 1 액정패널(40a)이 위치하고, 제1 출사면과 대향되는 제2 출사면 측으로는 제2 광학시트(30b), 제2 액정패널(40b)이 위치한다. 또한, 발광부(11)는 도광판(20)의 양쪽 에지에 배열되어, 하나의 도광판(20)을 거쳐 제 1 및 제 2 액정패널(40a, 40b)로 광을 공급하게 된다. 따라서, 표시장치(100)는 양방향으로 화상을 표시할 수 있으면서도 매우 얇은 박형의 구성이 가능하게 된다. 즉, 본 발명의 표시장치(100)는 종래의 일방향 표시장치와 비교하여 두께는 많이 증가되지 않으면서도 양방향에서 화상을 볼 수 있어, 여러 가지 유용한 용도로 사용이 가능하다.
본 발명의 표시장치(100)는 텔레비젼, 액정 모니터 등으로 사용될 수 있다. 표시장치(100)가 텔레비젼으로 사용될 경우에는 사람이 많이 모이는 역의 대합실에 설치되어 매우 컴팩트한 구성으로 양방향 시청이 가능하게 된다. 또한, 표시장치(100)가 컴퓨터의 액정 모니터로 사용되는 경우에는 회의실 등에 설치되어 하나의 모니터를 양방향으로 볼 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 백라이트 어셈블리 11 : 발광부
11a : 램프 20 : 도광판
30a : 제1 광학시트 30b : 제2 광학시트
40a : 제1 액정패널 40b : 제2 액정패널
43a, 43b : 가요성 회로 기판 50a : 제1 인쇄회로기판
50b : 제2 인쇄회로기판 61a, 61b : 몰드 프레임
62a, 62b : 샤시 100 : 표시장치

Claims (9)

  1. 광을 발생하는 발광부;
    상기 발광부로부터 입사된 광을 제1 출사면과, 상기 제1 출사면과 대향되는 제2 출사면으로 출사하는 도광판;
    상기 도광판의 제1 출사면 상에 위치하는 하나 이상의 제1 광학시트;
    상기 도광판의 제2 출사면 상에 위치하는 하나 이상의 제2 광학시트;
    상기 도광판의 전체 투영 면적에 걸쳐 상기 제1 광학시트 상에 위치하는 제1 화상표시부재;
    상기 도광판의 전체 투영 면적에 걸쳐 상기 제2 광학시트 상에 위치하는 제2 화상표시부재;
    상기 제1 화상표시부재와 전기적으로 연결되는 제1 인쇄회로기판; 및
    상기 제2 화상표시부재와 전기적으로 연결되는 제2 인쇄회로기판;
    을 포함하고,
    상기 제1 화상표시부재는, 액정층과 상기 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 제1 기판과 제2 기판을 포함하고,
    상기 제1 기판에는 화상 정보가 인가되는 데이터 라인과, 게이트 신호가 인가되는 게이트 라인의 신호 배선과, 상기 데이터 라인과 게이트 라인의 교차부에 배치되는 박막 트랜지스터가 배치되고,
    상기 제1 기판의 일측부에는 상기 데이터 라인과 상기 게이트 라인들 각각이 접속되는 패드 영역이 구비되고, 상기 패드 영역에는 상기 박막 트랜지스터에 구동 신호를 공급하는 가요성 회로 기판이 구비되고, 상기 가요성 회로 기판은 상기 제1 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판은 상기 도광판의 투영면적을 벗어나도록 배치되고,
    상기 제1 인쇄회로기판은 상기 도광판의 일측에 배치되고, 상기 제2 인쇄회로기판은 상기 도광판의 타측에 배치되는 양방향 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 도광판의 한쪽 에지 또는 양쪽 에지에 배열되고,
    상기 제1 화상표시부재 및 상기 제2 화상표시부재는 동일한 크기를 갖는 양방향 표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 인쇄회로기판 및 상기 제2 인쇄회로기판은 상기 도광판의 상측, 하측, 좌측 또는 우측에 함께 배치되고,
    상기 가요성 회로 기판은, 상기 박막 트랜지스터에 구동 신호를 공급하는 구동 IC가 실장되고,
    상기 제2 기판은, 각각의 화소에 대응되는 적색과 녹색 및 청색의 컬러필터를 포함하는 양방향 표시장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
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