KR20080029069A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20080029069A
KR20080029069A KR1020060094583A KR20060094583A KR20080029069A KR 20080029069 A KR20080029069 A KR 20080029069A KR 1020060094583 A KR1020060094583 A KR 1020060094583A KR 20060094583 A KR20060094583 A KR 20060094583A KR 20080029069 A KR20080029069 A KR 20080029069A
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김월희
김환진
박혜상
김일남
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명에서는 상부 및 하부 표시판의 외각측면에 빛을 흡수하거나 반사하는 물질을 형성하고 그 위에 각각 편광판을 형성하여 빛이 액정 표시 패널의 외각으로 입사되어 방출되거나 박막 트랜지스터 표시판의 외측에 형성된 구동 트랜지스터의 특성을 변화시키지 못하도록 한다.
편광판, 액정 표시 장치, 블랙 접착제, 블랙 실크 인쇄층, 반사층

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 일부분의 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 장점을 도시한 도면이다.
<도면 부호의 설명>
10: 도광판 12: 발광 다이오드
14: 전원 공급 기판 20: 백라이트 유닛
22: 몰드 프레임 24: 광학시트류
26: 반사시트 28: 바텀 섀시
40: 부착 테이프 51: 상부 편광판
52: 하부 편광판 53: 접착제
55: 블랙 접착제 56: 블랙 실크 인쇄층
57: 반사체 60: 탑 섀시
70: 액정 표시 패널 어셈블리 71: 컬리필터 표시판
73: 박막 트랜지스터 표시판 75: 액정 표시 패널
77: 집적회로 칩 79: 연성 회로 기판
100: 액정 표시 장치
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.
근래 들어오면서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 하여, 소형 및 경량화되면서 성능이 더욱 향상된 평판 표시 장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
이러한 평판 표시 장치 중에서 근래에 각광받고 있는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 소형화, 경량화 및 저전력 소비화 등의 이점을 가지고 있어서 기존의 브라운관(CRT, cathode ray tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로서 점차 주목받아 왔고, 현재는 디스플레이 장치가 필요한 거의 모든 정보처리 기기에 장착되어 사용되고 있다.
액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극과 색필터(color filter)등이 형성되어 있는 상부 기판과 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되어 있는 하부 기판 사이에 액정 물질을 주입해 놓고 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가함으로써 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 빛의 투과율을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.
액정 표시 장치에서 액정 표시 패널은 스스로 발광하지 못하는 수광 소자이므로, 액정 표시 패널 하부에서 액정 표시 패널에 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛을 구비하고 있다.
백라이트 유닛에서 제공되는 빛은 액정층을 지나 화상을 표시하는 것이 정상이나 액정 표시 패널의 외각으로 진행하는 빛은 화상을 표시하는데 사용되지 못하고 다음과 같은 문제점을 야기시킨다.
우선 액정 표시 패널의 외각을 통하여 외부로 새어나가 액정 표시 장치의 테두리부가 밝게 형성되어 외관 품위를 저하시킨다.
또한, 액정 표시 패널의 외측에는 액정 표시 장치의 구동을 위하여 다수의 트랜지스터가 형성되는데 이 트랜지스터의 비정질 반도체층으로 빛이 입사하여 트랜지스터의 특성을 변화시켜 액정 표시 장치의 구동시 에러의 요인이 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 백라이트 유닛에서 액정 표시 패널의 외각으로 진행되는 빛으로 인하여 발생되는 문제점을 제거하기 위한 발명이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 상부 및 하부 표시판의 외각측면에 빛을 흡수하거나 반사하는 물질을 형성하고 그 위에 각각 편광판을 형성한다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 표시판, 하부 표시판, 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측 가장자리 영역에 형성되어 있는 차광층, 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에 상기 차광층을 덮으며 각각 부착되는 편광판을 포함한다.
상기 차광층은 블랙 성분을 포함하는 접착제일 수 있다.
상기 차광층은 블랙 필름과 접착 성분의 물질로 이루어져 있을 수 있다.
상기 차광층은 블랙 물질을 실크 인쇄한 블랙 실크 인쇄층일 수 있다.
상기 차광층은 상기 편광판의 끝단과 일치하는 끝단을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상부 표시판, 하부 표시판, 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측 가장자리 영역에 형성되어 있는 반사층, 상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에 상기 반사층을 덮으며 각각 부착되는 편광판을 포함한다.
상기 반사층은 상기 편광판의 끝단과 일치하는 끝단을 가질 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 1에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는, 크게 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛(20)과 광을 공급받아 화상을 표시하는 액정 표시 패널 어셈블리(70)로 이루어진다. 이외에, 이들을 고정 지지하기 위한 탑섀시(60), 몰드 프레임(22) 및 바텀 섀시(28)를 구비한다. 도 1에 도시한 백라이트 유닛(20)은 액정 표시 패널 어셈블리(70)에 광을 가이드하여 공급하고, 백라이트 유닛(20)위에 위치하는 액정 표시 패널 어셈블리(70)는 백라이트 유닛(20)이 공급하는 광을 제어하여 화상을 표시한다.
액정 표시 패널 어셈블리(70)는 액정 표시 패널(75), 집적 회로 칩(integrated circuit chip, IC chip)(77) 및 연성 회로 기판(flexible printed circuit board, FPC)(79)을 포함한다.
액정 표시 패널(75)은 다수의 박막 트랜지스터(thin film transistor, 박막 트랜지스터)로 이루어진 박막 트랜지스터 표시판(73)과 박막 트랜지스터 표시판(73) 상부에 위치하는 컬러 필터 표시판(71) 및 이들 표시판 사이에 주입되는 액정(미도시)으로 이루어진다. 집적 회로 칩(77)은 박막 트랜지스터 표시판(73)상에 실장되어 박막 트랜지스터를 제어한다.
박막 트랜지스터 표시판(73)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리 기판이며, 소스 단자에는 데이터 라인이 연결되고, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결되어 있다. 그리고 드레인 단자에는 도전성 재질로서 투명한 ITO(indium tin oxide, 인듐 틴 옥사이드)로 이루어진 화소 전극이 연결되어 있다.
전술한 액정 표시 패널(75)의 데이터 라인 및 게이트 라인은 연성 회로 기판(79)에 연결되어 연성 회로 기판(79)으로부터 전기적인 신호가 입력되면 박막 트랜지스터의 소스 단자와 게이트 단자에 이 전기적인 신호가 전달되고, 이중 게이트 라인을 통하여 게이트 단자에 인가되는 주사 신호에 따라 박막 트랜지스터는 턴 온 또는 턴 오프 되어 데이터 라인을 통하여 소스 단자에 인가되는 화상 신호가 드레인 단자로 전달 또는 차단된다. 연성 회로 기판(79)은 액정 표시 패널(75)의 외부로부터 영상 신호를 입력받아 액정 표시 패널(75)의 데이터 라인과 게이트 라인에 각각 구동 신호를 인가한다.
한편, 박막 트랜지스터 표시판(73)에 대향하여 그 위에 컬러 필터 표시판(71)이 배치되어 있다. 컬러 필터 표시판(71)은 빛이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 RGB 컬러 필터가 박막 공정에 의해 형성된 기판이며, 컬러 필터 위에 ITO로 이루어진 공통 전극이 증착되어 있다. 박막 트랜지스터의 게이트 단자 및 소스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴 온 되면, 화소 전극과 컬러 필터 표시판의 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 박막 트랜지스터 표시판(71)과 컬러 필터 표시판(73)사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화상을 얻게 된다. 빛의 광투과도 를 조절하기 위하여 박막 트랜지스터 표시판(71)과 컬러 필터 표시판(73)의 외측면에는 편광판(도시하지 않음)이 부착되어 있다. 박막 트랜지스터 표시판(71) 및 컬러 필터 표시판(73)과 편광판의 부착에 대해서는 도 3 내지 도 5에서 상술한다.
연성 회로 기판(79)은 액정 표시 장치(100)를 구동하기 위한 신호인 화상 신호와 주사 신호, 그리고 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 화상 신호와 주사 신호를 액정 표시 패널(75)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 각각 인가한다.
액정 표시 패널 어셈블리(70)의 하부에는 액정 표시 패널(75)에 균일한 광을 제공하기 위한 백라이트 유닛(20)이 구비되어 바텀 섀시(28)상에 수납되어 있다. 백라이트 유닛(20)과 액정 표시 패널(75)은 부착 테이프(14)에 의하여 서로 부착되어 있으며, 부착 테이프(14)는 블랙 계열의 테이프로 백라이트 유닛(20)에서 제공되는 빛이 외부로 배출되지 않도록 막아주는 역할도 수행한다.
몰드 프레임(22)에 고정되며 액정 표시 패널 어셈블리(70)에 광을 공급하는 하나 이상의 발광 다이오드(12), 발광 다이오드(12)에 전원을 공급하는 기판(14), 발광 다이오드(12)로부터 방출되는 광을 가이드 하여 액정 표시 패널 어셈블리(70)로 공급하는 도광판(10), 도광판(10)의 하부 전면에 위치하여 광을 반사시키는 반사시트(26), 그리고 발광 다이오드(12)로부터의 광의 휘도 특성을 확보하여 액정 표시 패널 어셈블리(70)로 제공하기 위한 광학시트류(24)를 구비한다.
상기 도광판(10)은 발광 다이오드(12)에서 제공되는 빛을 액정 표시 패널로 유도하는 역할을 수행한다.
한편, 발광 다이오드(12)외에 냉음극형광램프(CCFL-Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등 다양한 광원을 사용할 수 있다. 또한, 발광 다이오드(12)와 같은 광원이 도면과 달리 도광판(10)의 하측에 위치할 수도 있다. 일반적으로 발광 다이오드(12)가 측면에 형성되는 경우 도광판(10)이 도 1 및 도 2에 도시한 바와 달리 쐐기형태(입사면에서 멀어질수록 도광판의 두께가 줄어드는 형태)로 형성되는 실시예도 있으나, 본 발명의 실시예에서와 같이 도광판의 두께를 일정하게 할 수도 있다.
도 1에는 도시하지 않았지만, 바텀 섀시(28)의 배면에는 전원공급용 PCB인 인버터 보드와 신호변환용 PCB를 설치한다. 인버터 보드는 외부 전원을 일정한 전압 레벨로 변압하여 발광 다이오드(12)에 제공하고, 신호변환용 PCB는 연성회로 기판(79)과 접속하여 아날로그 데이터 신호를 디지털 데이터 신호로 변환하여 액정 표시 패널(75)에 제공한다.
액정 표시 패널 에셈블리(70)상에는 연성 회로 기판(79)을 몰드 프레임(22)의 외부로 절곡시키면서 액정 표시 패널 어셈블리(70)가 바텀 섀시(28)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 탑 섀시(60)를 구비한다. 도 1에는 도시하지는 않았지만, 탑 섀시(60)의 상부와 바텀 섀시(28)의 하부에는 각각 전면 케이스 및 배면 케이스가 위치하여 이들의 결합으로 액정 표시 장치(100)를 이룬다.
도 2에서는 발광 다이오드(12)로부터 제공된 빛의 경로를 도시하고 있다.
발광 다이오드(12)로부터 방출된 광은 액정 표시 장치(100) 내부의 도광판(10)에서 가이드 된 후 광학 시트(24)등을 거쳐서 액정 표시 패널(75)로 입사된 다. 즉, 발광 다이오드(12)로부터 방출되어 도광판(10)으로 입사된 광은 도광판(10)을 거치고, 반사시트(26)에서 반사되어 액정 표시 패널(75)로 입사한다.
발광 다이오드(12)로부터 방출된 광의 대부분은 액정 표시 패널을 투과하여 화상을 표시하는데 사용되나, 일부의 빛은 액정 표시 패널의 외각으로 입사되어 외부로 방출되거나 박막 트랜지스터 표시판(71)의 외측에 형성된 구동 트랜지스터의 특성을 변화시킬 수 있는데, 이를 막기위하여 본 발명에서는 도 3 내지 도 5의 구조를 제시하고 있다. 도 6에서는 본 발명으로 인하여 빛이 액정 표시 패널의 외각으로 입사되어 방출되거나 박막 트랜지스터 표시판(71)의 외측에 형성된 구동 트랜지스터의 특성을 변화시키지 못한다는 것을 보여주고 있다. 이에 대해서는 후술한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치 일부분의 확대 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 박막 트랜지스터 표시판(71), 컬러 필터 표시판(73), 상부 및 하부 편광판(51, 52)을 연결 구조의 일측 단면을 확대하여 도시한 도면으로, 접착시 빛을 흡수하거나 반사하는 물질을 형성하고 있다는 것을 알 수 있다.
우선 도 3의 실시예는 빛을 흡수하는 블랙 성분을 포함하는 접착제를 외측에만 형성한다. 일반적인 접착제(53)는 접착 성분의 물질과 투명한 필름을 이용하여 편광판(51, 52)과 표시판(73, 71)을 부착하는데, 외각부분에는 별도로 빛을 흡수하는 블랙 필름과 접착 성분의 물질을 이용한 블랙 접착제(55)를 사용하여 부착한다.
도 3에서는 블랙 접착제(55)와 편광판(51, 52)의 끝단이 서로 일치하는 실시 예를 도시하고 있다. 그러나 백라이트 유닛(20)과 액정 표시 패널(75)의 위치 관계에 따라서 블랙 접착제(55)의 위치 및 크기가 변경될 수 있다. 즉, 도 3과 달리 편광판(51, 52)과 접착제(53)의 끝단과 일치하도록 형성되며, 블랙 접착제(55)는 편광판(51, 52)의 끝단에서 일정 거리만큼 안쪽으로 들어와서 형성되어 있을 수도 있다. 또한, 블랙 접착제(55)는 화상이 표시되는 영역의 외각에 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 4의 실시예는 표시판(71, 73)의 가장자리의 외측면에 실크 인쇄를 통하여 빛을 흡수하는 블랙 실크 인쇄층(56)을 형성한 후 접착제(53)를 이용하여 편광판(51, 52)과 표시판(73, 71)을 각각 부착한다.
도 4에서는 블랙 실크 인쇄층(56)과 편광판(51, 52)의 끝단이 서로 일치하는 실시예를 도시하고 있다. 그러나 백라이트 유닛(20)과 액정 표시 패널(75)의 위치 관계에 따라서 블랙 실크 인쇄층(56)의 위치 및 크기가 변경될 수 있다. 즉, 도 4과 달리 편광판(51, 52)과 접착제(53)의 끝단과 일치하도록 형성되며, 블랙 접착제(55)는 편광판(51, 52)의 끝단에서 일정 거리만큼 안쪽으로 들어와서 형성되어 있을 수도 있다. 또한, 블랙 실크 인쇄층(56)은 화상이 표시되는 영역의 외각에 형성되는 것이 바람직하다.
또 다른 실시예인 도 5는 빛을 반사하는 반사체(57)를 형성한다. 즉, 표시판(71, 73)의 가장자리의 외측면에 빛을 반사하는 물질로 반사체(57)를 형성한다. 반사체(57)는 빛을 다시 백라이트 유닛(20)으로 보내서 빛을 다시 사용할 수 있도록 한다는 장점이 있다.
도 5에서는 도 3 및 도 4와 달리 반사체(57)와 편광판(51, 52)의 끝단이 서로 일치하지 않는 실시예를 도시하고 있다. 이는 백라이트 유닛(20)과 액정 표시 패널(75)의 위치 관계에 따른 것이며, 빛이 외부로 방출되지 않도록 가려주기만 하면 되기 때문이다. 그러나 도 5와 달리 반사체(57)가 편광판(51, 52)의 끝단과 일치하도록 형성할 수도 있다. 또한, 반사체(57)는 화상이 표시되는 영역의 외각에 형성되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 장점을 도시한 도면이다.
본 발명에 따르면 도 6에서 도시하고 있는 바와 같이 본 발명으로 인하여 빛이 액정 표시 패널의 외각으로 입사되어 방출되거나 박막 트랜지스터 표시판(71)의 외측에 형성된 구동 트랜지스터의 특성을 변화시키지 못한다는 것을 보여주고 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 박막 트랜지스터 표시판 및 컬러 필터 표시판의 가장자리에 빛을 차단 또는 반사하는 물질을 형성하고 그 위에 편광판을 부착하여 백라이트 유닛에서 제공되는 빛 중 액정 표시 패널의 가장자리를 통하여 외부로 방 출되는 빛을 막는다.
그 결과 액정 표시 장치의 외관 품위를 저하시키지 않으며, 박막 트랜지스터 표시판의 가장자리에 형성되어 있는 구동 트랜지스터의 반도체층으로도 빛이 입사되지 않아서 트랜지스터의 성능을 변화시키지 않고 구동시의 에러가 발생하지 않도록 하는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 상부 표시판,
    하부 표시판,
    상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측 가장자리 영역에 형성되어 있는 차광층,
    상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에 상기 차광층을 덮으며 각각 부착되는 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 차광층은 블랙 성분을 포함하는 접착제인 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 차광층은 블랙 필름과 접착 성분의 물질로 이루어져 있는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 차광층은 블랙 물질을 실크 인쇄한 블랙 실크 인쇄층인 액정 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 차광층은 상기 편광판의 끝단과 일치하는 끝단을 가지는 액정 표시 장치.
  6. 상부 표시판,
    하부 표시판,
    상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측 가장자리 영역에 형성되어 있는 반사층,
    상기 상부 표시판 및 상기 하부 표시판의 외측에 상기 반사층을 덮으며 각각 부착되는 편광판을 포함하는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 반사층은 상기 편광판의 끝단과 일치하는 끝단을 가지는 액정 표시 장치.
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