KR100456248B1

KR100456248B1 - 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR100456248B1
Application number: KR10-2002-0019364A
Authority: KR
Inventors: 마쯔다마사아끼; 네모또아쯔시
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼; 히타치 디바이스엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2022-04-10
Also published as: TWI241436B; US6853410B2; KR20020079551A; CN1380573A; CN1198166C; JP2002311428A; US20020167626A1

Abstract

액정 표시 패널에 대향하여 배치된 조명 수단을 갖는 액정 표시 장치의 표시 화면 내의 휘도 불균일을 방지하기 위해, 본 발명은 상기 조명 수단 내에 그 광원의 도광체 측면과는 반대측에 면하는 제1 표면과 이 광원의 상기 액정 표시 패널측의 공간을 덮는 제2 표면을 갖는 반사 부재를 설치하고, 이 제1 표면 및 제2 표면에 의해 상기 광원으로부터의 빛을 상기 도광체에 반사시킨다.

Description

액정 표시 장치 {LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 표시 화면의 휘도를 향상시키는 동시에, 표시 화면에 나타나는 휘도 불균일을 저감시킨 액정 표시 장치에 관한 것이다.

퍼스널 컴퓨터, 모니터, 텔레비젼 등의 표시 장치로서 액정 표시 장치가 널리 이용되고 있다.

이 액정 표시 장치는 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워진 액정층(한 쌍의 기판 사이에 밀봉된 액정 조성물로 이루어지는 층) 및 상기 한 쌍의 기판 중 적어도 한 쪽의 상기 액정층에 대향하는 주요면에 형성된 전극군을 구비한 액정 표시 패널을 갖는다.

이 액정 표시 장치의 표시 동작에서는 표시해야 할 정보에 따라서 상기 전극군에 의해 상기 액정층 내에 인가되는 전계를 제어하고, 이 액정층의 광투과율을 변조하여 행한다.

또, 액정 표시 패널의 상기 기판 주요면 내에 있어서, 상기 액정층의 광투과율이 변조되는 영역(상기 표시 동작이 행해지는 영역)은「유효 표시 영역」이라 불리운다.

액정 표시 장치는 그 표시 동작에 있어서의 상기 액정층 내의 액정 분자의 움직임 및 이에 적합한 상기 액정 표시 패널 내의 전극 구조에 의해, 액티브 매트릭스형, 패시브 매트릭스형의 2가지로 크게 나뉘어진다.

전자의 액정 표시 장치는 전술한 유효 표시 영역을 구성하는 각 화소에 액티브 소자가 각각 형성되는 특징을 갖고, 특히 박막 트랜지스터[TFT(Thin Film Transistor)라고도 불림]를 액티브 소자로서 이용하는 제품이 보급되어 있다.

이 박막 트랜지스터를 이용한 액정 표시 패널은 TFT 방식의 액정 표시 패널 또는 TFT 패널이라고도 불리운다.

또한, 패시브 매트릭스형에 속하는 액정 표시 패널은, 예를 들어 STN(SuperTwisted Nematic) 방식인 것이 널리 사용되고 있다.

일반적으로, 액정 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 모니터, 텔레비젼 등에 조립되어 이용된다. 이로 인해, 액정 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 모니터, 또는 텔레비젼의 조립 공정에「액정 표시 모듈」로서 공급된다.

이들 액정 표시 모듈은 주위에 구동 회로부가 배치된 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널에 빛을 조사하는 백라이트 유닛으로 구성된다.

예를 들어, TFT 방식의 액정 표시 모듈에서는 칼라 필터가 형성되는 필터 기판과, 화소 전극 및 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되는 TFT 기판을 양 기판의 주연부에 형성되는 밀봉재에 의해, 배향막이 형성되는 면이 서로 대향하도록 중합시켜, 양 기판 사이에 액정을 주입 및 밀봉하여 액정 표시 패널이 형성된다.

또, 이러한 기술은, 예를 들어 일본 특허 공고 소60-19474호 공보 및 일본 실용신안 공개 평4-22780호 공보에 기재되어 있다.

전술한 백라이트 유닛은 도광체의 하측에 냉음극 형광등이 배치되는 직하형의 백라이트 유닛과, 도광체의 일측면에 냉음극 형광등이 배치되는 사이드 라이트형의 백라이트 유닛으로 크게 구별된다.

이 사이드 라이트형의 백라이트 유닛에서는, 도광체의 측면에 따라서 선형의 냉음극 형광등이 배치되고, 또한 이 냉음극 형광등에 따라서, 도광체의 측면을 둘러싸도록 반사 부재가 설치된다.

이 반사 부재는 냉음극 형광등으로부터, 도광체의 일측면 이외의 방향을 향해 복사되는 빛을 반사하고, 도광체의 일측면에 입사시키기 위해 설치된다.

이에 의해, 도광체를 전파하는 빛의 양이 증가하여, 도광체의 상면으로부터 액정 표시 패널로 입사하는 빛의 강도를 증대시킬 수 있으므로, 냉음극 형광등에 공급되는 전력에 대한 액정 표시 패널의 휘도를 향상시키고, 또는 냉음극 형광등에 공급하는 전력을 억제하면서 액정 표시 패널의 휘도를 화상 표시에 충분한 레벨로 유지하는 것이 가능해진다.

한편, 최근 노트형 퍼스널 컴퓨터 등에서는 외형 치수를 바꾸는 일 없이, 표시면의 대화면화 및 박형화가 현저해지고, 이에 수반하여 액정 표시 모듈에 있어서도, 박형화와 외형 치수는 그 상태에서 표시 영역의 대화면화가 요청되고 있다.

그리고, 액정 표시 모듈에 있어서 외형 치수는 그대로 하고, 표시 영역을 크게 하기 위해, 표시 영역 이외의 영역(일반적으로, 프레임 영역이라 함)을, 보다 좁게[소위, 협(狹)프레임화] 할 필요가 있다.

이러한 배경으로부터, 종래의 액정 표시 모듈에서는 도광체의 하측에 배치되는 반사 시트의 일단부를 연장하고, 이 부분에서 냉음극 형광등의 주위를 덮어, 전술한 반사 부재를 구성하도록 한 것이 알려져 있다. 이 경우에, 이 반사 시트는 얇은 합성 수지판, 혹은 합성 수지 시트로 구성된다.

그러나, 종래의 구조에서는 냉음극 형광등으로부터 발생하는 열에 의해, 반사 시트가 열팽창을 일으키고, 이에 의해 반사 시트가 변형하여 반사 시트에 주름이 생기는 경우가 있었다.

그리고, 반사 시트에 주름이 생기면, 주름이 생긴 부분과, 그 밖의 부분에서는 반사 시트와 도광체와의 간극(도광체와 반사 시트 사이의 거리)이 다르게 되어, 이것이 원인이 되어 표시 화면에 휘도 불균일이 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 액정 표시 장치에 있어서, 광원으로부터 발생하는 열에 의해 생기는 반사 부재의 변형에 의한 표시 화면 중의 휘도 불균일을 방지하고, 표시 화면의 표시 품질을 향상시키는 것이 가능해지는 기술을 제공하는 데 있다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해서 명백해진다.

도1은 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 모듈(LCM)의 개략 구성을 도시한 분해 사시도.

도2는 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 모듈의 단면 구조를 도시한 주요부 단면도.

도3은 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 패널의 단부의 단면 구조를 도시한 주요부 단면도이며, 도2에 도시한 냉음극 형광등의 부분을 취출하여 도시한 도면.

도4는 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 모듈의 변형예를 설명하기 위한 도면이며, 도3과 동일 부위의 단면 구조를 도시한 주요부 단면도.

도5는 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 모듈의 다른 변형예를 설명하기 위한 도면이며, 도3과 동일 부위의 단면 구조를 도시한 주요부 단면도.

도6은 본 발명의 실시 형태의 반사 시트의 일예의 단면 구조를 도시한 단면도.

도7은 본 발명의 실시 형태의 반사 시트의 다른 예의 단면 구조를 도시한 단면도.

도8a 및 도8b는 종래의 램프 반사 시트의 일예를 설명하기 위한 도면이며, 도3과 동일 부분의 단면 구조를 도시한 도면.

도9는 종래의 램프 반사 시트의 다른 예를 설명하기 위한 도면이며, 도3과 동일 부분의 단면 구조를 도시한 도면.

도10은 본 발명의 실시 형태의 몰드의 구조를 설명하기 위한 평면도.

도11은 종래의 액정 표시 모듈의 문제점을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2 : 가요성 회로 기판

3 : 인터페이스 회로 기판

4 : 프레임

5 : 액정 표시 패널

6, 8 : 확산판

7 : 프리즘 시트

9 : 도광체

10 : 반사 시트

11 : 고무 부시

12 : 커넥터

14 : 몰드

16 : 냉음극 형광등

18, 19 : 케이블

20, 20a, 20b : 램프 반사 시트

21, 22 : 변

23 : 양면 테이프(또는 접착제)

31 : 냉음극 형광등(16)이 배치되는 영역

32 : 케이블(19)의 안내용 홈이 형성되는 영역

33 : 개구부

40 : 완충 부재

50 : 반사 시트(10)에 형성된 주름

60 : 합성 수지판

61 : 금속막

101, 102 : 기판

110 : 액정층

111, 112 : 편광판

140 : 측벽

IC : 액정 구동용 반도체 집적 회로 소자

본 출원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면 하기와 같다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 도광체의 하부에 배치되어 있는 반사 시트를 연장하고, 이 부분에서 광원의 주위를 둘러싸도록 하고 있던 종래의 반사 시트의 구조에 있어서, 이 반사 시트를 2개의 부분(본 출원 발명의 역 L자형 형상의 제1 반사 부재와, 평판 형상의 제2 반사 부재)으로 분리한 것을 특징으로 한다.

본 출원 발명에서는 표시 화면의 표시 화질에 관계되는 도광체 하부의 제2 반사 부재가 평판 형상이 되므로, 광원으로부터 발생하는 열을 받더라도, 제2 반사 부재의 신축이 용이해져, 제2 반사 부재에 주름이 생기기 어려워진다.

이에 의해, 본 출원 발명에서는 표시 화면에 휘도 불균일이 발생하는 것을방지하여, 표시 화면의 표시 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.

즉, 본 발명은 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워지는 액정층을 갖는 액정 표시 소자와, 상기 액정 표시 소자의 표시면과 반대측의 면에 설치되는 조명 수단을 구비하고, 상기 조명 수단은 주위에 측벽을 갖는 수납 부재와, 상기 수납 부재 내에 배치되는 도광체와, 상기 수납 부재 내에서, 상기 도광체판의 측면에 배치되는 광원을 갖는 액정 표시 장치로서, 상기 조명 수단은 상기 수납 부재 내에 배치되는 제1 반사 부재를 갖고, 상기 제1 반사 부재는 상기 광원과 서로 대향하도록 상기 광원과 상기 수납 부재의 측벽 사이에 배치되어 상기 광원과 대향하는 면이 반사면이 되는 제1 변과, 상기 광원의 상기 액정 표시 소자측의 공간을 덮도록 배치되어 상기 광원과 대향하는 면이 반사면이 되는 제2 변을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제2 변은 상기 수납 부재의 측벽과 상기 도광체 사이의 개구부를 가로막도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제1 변과 제2 변은 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워지는 액정층을 갖는 액정 표시 소자와, 상기 액정 표시 소자의 표시면과 반대측의 면에 설치되는 조명 수단을 구비하고, 상기 조명 수단은 주위에 측벽을 갖는 수납 부재와, 상기 수납 부재 내에 배치되는 도광체와, 상기 수납 부재 내에서, 상기 수납 부재의 측벽과 상기 도광체판의 측면 사이에 배치되는 광원을 갖는 액정 표시 장치로서, 상기 조명 수단은 상기 수납 부재 내에 배치되는 L자형 형상의 제1 반사 부재를 갖고, 상기 제1 반사 부재의 상기 L자형 형상의 한 쪽 변을 구성하는 제1 부분은 상기 광원과 서로 대향하도록 상기 광원과 상기 수납 부재의 측벽 사이에 배치되고 또한 상기 광원으로부터의 빛을 반사시켜 상기 도광체에 입사시키고, 상기 제1 반사 부재의 상기 L자형 형상의 다른 쪽 변을 구성하는 제2 부분은 상기 광원의 상기 액정 표시 소자측의 공간을 덮도록 배치되고 또한 상기 광원으로부터의 빛을 반사시켜 상기 도광체에 입사시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제2 부분은 상기 수납 부재의 측벽과 상기 도광체 사이의 개구부를 가로막도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제1 반사 부재는 합성 수지판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 수납 부재와 상기 도광체 사이에 배치되어 상기 도광체와 대향하는 면이 반사면이 되는 제2 반사 부재를 갖고, 상기 제2 반사 부재는 상기 도광체의 상기 액정 표시 소자와 반대측을 덮고 또한 상기 광원의 상기 액정 표시 소자와 반대측으로까지 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 보다 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제2 반사 부재는 상기 광원의 상기 액정 표시 소자와 반대측으로까지 연장되어 있는 단부가 상기 수납 부재의 측벽 사이에 일정 간격을 갖도록 배치되고, 상기 일정 간격은 상기 광원으로부터 발생되는 열에 의해 생기는 상기 제2 반사 부재의 열팽창에 의한 신장을 흡수할 수있는 간격인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 보다 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제2 반사 부재는 상기 수납 부재와 대향하는 면에 금속 박막이 적층된 합성 수지판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 수납 부재와 상기 도광체 사이에 배치되어, 상기 도광체와 대향하는 면이 반사면이 되는 제2 반사 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 보다 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제2 반사 부재는 합성 수지판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 보다 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제2 반사 부재는 상기 도광체와 대향하는 면에 금속 박막이 적층된 합성 수지판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 액정 표시 소자의 표시 영역을 노출시키는 개구부를 갖고, 상기 액정 표시 소자의 주위를 덮는 프레임으로 이루어지는 상측 케이스를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세히 설명한다.

또, 실시 형태를 설명하기 위한 전도면에 있어서, 동일 기능을 갖는 것은 동일 부호 부여하고, 그 반복 설명은 생략한다.

<본 발명의 실시 형태의 TFT 방식의 액정 표시 모듈의 특징>

도1은 본 발명의 실시 형태의 TFT 방식의 액정 표시 모듈(LCM)의 개략 구성을 도시한 분해 사시도이며, 도2는 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 모듈의 단면 구조를 도시한 주요부 단면도이며, 도1에 도시한 A-A' 절단선에 따른 단면 구조를 도시한 도면이다.

본 실시 형태의 액정 표시 모듈은 그 구동 소자(반도체 칩)를 플립 칩 어태치먼트(FCA)형의 장착 방식으로 액정 표시 패널을 구성하는 한 쌍의 기판의 한 쪽에 탑재한 액티브 매트릭스형의 액정 표시 모듈이다. 그 주된 구성 요소는 이하와 같다.

본 실시 형태의 액정 표시 모듈(LCM)은 금속판으로 이루어지는 직사각형의 프레임(상측 케이스)(4), 액정 표시 패널(LCD ; 본 발명의 액정 표시 소자)(5), 백라이트 유닛으로 구성된다.

액정 표시 패널(5)은 조립된 구동 회로 기판이 달린 액정 표시 패널(5)로서 나타내고, 액정층(110)을 사이에 두고 중합된 한 쌍의 기판(예를 들어, 유리 등의 광투과성을 지닌 전기적인 절연성을 갖는 재료로 이루어짐)(101, 102)과, 이 한 쌍의 기판의 한 쪽 주연부에 배치된 복수의 액정 구동용 반도체 집적 회로 소자(이하, 구동 IC라 함)군 및 이들 구동 IC에 액정 표시 패널의 외측으로부터 신호 또는 전력을 공급하는 가요성 회로 기판(1, 2) 및 인터페이스 회로 기판(3)을 구비한다.

또, 기판(101)에는 화소 전극, 박막 트랜지스터 등이 형성되고, 이 기판을 일반적으로 TFT 기판이라고도 부르며, 또한 기판(102)에는 대향 전극, 칼라 필터 등이 형성되어, 이 기판을 일반적으로 필터 기판이라고도 부른다.

이 한 쌍의 기판(101, 102)은 소정의 간극을 두고 중합하고, 상기 양 기판사이의 주연부 근방에 프레임형으로 설치한 밀봉재에 의해, 양 기판을 부착시키는 동시에, 밀봉재의 일부에 설치한 액정 밀봉구로부터 양 기판 사이의 밀봉재의 내측에 액정을 봉입 및 밀봉하고, 또한 양 기판의 외측에 편광판(111, 112)을 부착하여 구성된다.

프레임(4)의 구동 IC와 대향하는 내벽에는 완충 부재(40)가 설치되어, 액정 표시 패널(5)에 가해지는 기계적인 충격을 완화시키고, 또한 이것과 프레임(4)과의 위치 어긋남을 방지한다.

가요성 인쇄 회로 기판(1, 2)은 몰드(14)의 하면에 설치되는 인터페이스 회로 기판(타이밍 컨버터 등의 집적 회로 소자를 포함함)(3)에 결선된다.

액티브 매트릭스형 액정 표시 장치에 있어서, 상기 구동 IC의 각각 중, 게이트 구동 IC(주사 신호 구동 IC이라고도 불리움)의 일군이 상기 한 쌍의 기판의 한 쪽에 대향하는 한 세트 변의 적어도 1변에 드레인 구동 IC(영상 신호 구동 IC이라고도 불리움)의 일군이 상기 한 세트 변에 교차하는 방향으로 연장되는 다른 한 세트 변 중 적어도 한 변에 각각 탑재된다.

패시브 매트릭스형 액정 표시 장치에 있어서는, 이들 게이트 구동 IC군 및 드레인 IC군의 한 쪽은 세그먼트 구동 IC군으로, 다른 쪽은 공통 구동 IC군으로 치환되지만, 외관상 큰 차이는 없다.

본 실시 형태에서는 가요성 인쇄 회로 기판(1)을 드레인 구동 IC용으로, 가요성 인쇄 회로 기판(2)을 게이트 구동 IC용으로 각각 이용하고 있다.

조립된 액정 표시 패널(5)의 상측에는 금속판으로 이루어지는 프레임(실드케이스, 상측 케이스, 혹은 메탈 프레임이라고도 칭함)(4)이, 그 표시창이 액정 표시 패널(5)의 유효 표시 영역에 대응하는 주요면을 노출하도록 배치된다. 따라서, 프레임(4)은 프레임형의 평면 구조를 갖는다.

또, 그 상측에는, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터 등의 표시창을 설치한 하우징(도시하지 않음)이 씌워진다.

퍼스널 컴퓨터의 예로 설명하면, 그 사용자는 도1에 도시한 액정 표시 패널(5)을 상면측으로부터 들여다 보고, 그 유효 표시 영역에 표시되는 화상을 인식한다.

도1에 있어서, 조립된 액정 표시 패널(5)의 하측에는, 예를 들어 고무 쿠션(도시하지 않음)을 거쳐서 광학 시트군[상부 확산판(6), 2매의 프리즘 시트(7) 및 하부 확산판(8)]이 배치된다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 광학 시트군은 2매의 프리즘 시트(7)의 상하에, 상부 확산판(6) 및 하부 확산판(8)을 배치하여 적층된다.

광학 시트군은 그 일단부에 있어서, 돌기부에 의해 몰드(하부측 케이스라고도 칭함)(14)의 주연에 형성된 측벽(140)에 고정된다.

몰드(14)에는 하부 확산판(8)의 하면에 그 상면이 대향하도록 도광체(9)가 수납되고, 또 도광체(9)의 하측에 반사 시트(10)가 배치된다.

몰드(14)는 백색의 합성 수지 등에 의해 일체 성형에 의해 형성되는 경우가 많고, 냉음극 형광등(16), 램프 케이블(18, 19)이 고무 부시(11)에 의해 이에 고정된다.

램프 케이블(18, 19)의 각각의 일단부에는 인버터 회로와의 접속용 커넥터(12)가 설치되고, 몰드(14)의 하면에 설치되는 인버터 회로(도시하지 않음)로부터 냉음극 형광등(16)에 전력을 공급한다.

냉음극 형광등(16)으로서 냉음극관을 이용하는 경우, 그 고압측 전극에 결선되는 램프 케이블(18)은 그 저압측 전극에 결선되는 램프 케이블(19)보다 짧게 하여, 전력의 요동 및 손실을 억제하도록 몰드(14)의 레이아웃은 설계된다.

또, 몰드(14)의 측벽(14O)에는 케이블 안내용의 홈이 마련되고, 이 홈 내에 냉음극 형광등(16)의 저압측 전극에 결선되는 램프 케이블(19)이 수납된다.

이와 같이, 본 실시 형태의 액정 표시 모듈의 백라이트 유닛은 냉음극 형광등(16), 쐐기형(측면 형상이 사다리꼴)의 도광체(9), 확산판(6, 8), 프리즘 시트(7), 반사 시트(10)가 도1에 도시한 순서로 측벽을 갖고, 프레임형으로 형성된 몰드(14)에 끼워 넣어져 구성된다.

조립된 액정 표시 패널(5)을 프레임(4)과 백라이트 유닛을 사이에 두고 고정함으로써 액정 표시 모듈이 완성된다.

본 실시 형태의 액정 표시 모듈은 복수의 드레인 드라이버 및 게이트 드라이버가 탑재되어 있는 액정 표시 패널(5)이 표시창을 갖는 프레임(4)과 백라이트 유닛 사이에 수납되어 구성된다.

그리고, 프레임(4)의 표시창의 영역이 액정 표시 모듈(LCM)의 표시 영역을 구성하고, 이 표시 영역 이외의 영역, 즉 프레임(4)의 표시창 주위의 영역을 통상 프레임이라 칭한다.

설명의 편의상, 조립된 액정 표시 패널(5)의 상측에 프레임(4)을, 하측에 백라이트 유닛을 배치하는 형태에 대해서 설명했지만, 이들 프레임(4)과 백라이트 유닛의 배치는 조립된 액정 표시 패널(5)을 구성하는 한 쌍의 기판의 한 쪽 주요면을 거쳐서 대향하는 것을 충족시키고 있으면 좋다.

<본 발명의 실시 형태의 TFT 방식의 액정 표시 모듈의 특징>

도3은 본 발명의 실시 형태의 액정 표시 패널의 단부의 단면 구조를 도시한 주요부 단면도이며, 도2에 도시한 냉음극 형광등(16)의 부분을 취출하여 도시한 도면이다.

도3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 냉음극 형광등(16)의 주위에 L자형 형상의 램프 반사 시트(20)가 설치된다.

이 L자형 형상의 램프 반사 시트(20)는 냉음극 형광등(16)의 연장 방향에 따라서 배치되고, 단면 형상이 L자형 형상인 한 쪽의 1변(21)이 몰드(14)의 측벽(140)에 양면 테이프(또는, 접착제)(23)에 의해 접착되어, 이 램프 반사 시트(20)가 몰드 내에 고정된다.

여기서, L자형 형상의 램프 반사 시트(20)는 반사 시트(10)와 마찬가지로, 또는 유사 재료로 이루어지는 시트를 L자형으로 절곡하여 성형되고, L자형 형상의 1변(21)과, 다른 쪽 1변(22) 사이에 있어서, 냉음극 형광등(16)에 대향하는 면의 곡율을 억제하기 위해, 그 절곡 부분에 절입부 등이 마련된다.

또한, L자형 형상의 1변(21)은 냉음극 형광등(16)과, 몰드(14)의 측벽(140) 사이에 배치된다. 즉, 이 1변(21)은 냉음극 형광등(16)과 서로 대향하는 동시에,냉음극 형광등(16)과 대향하는 면이 반사면이 되고, 냉음극 형광등(16)으로부터 도광체(9)의 측벽 이외의 방향으로 방사되는 빛을 반사시켜 도광체(9)의 측면에 입사시킨다.

또한, L자형 형상의 다른 쪽의 1변(22)은 냉음극 형광등(16)의 액정 표시 패널측의 공간을 덮도록 배치된다. 즉, L자형 형상의 다른 쪽의 1변(22)은 몰드(14)의 측벽(140)과, 도광체(9) 사이의 개구부를 가로막도록 배치되는 동시에, 냉음극 형광등(16)과 대향하는 면이 반사면이 되고, 냉음극 형광등(16)으로부터 도광체(9)의 측벽 이외의 방향으로 방사되는 빛을 반사시켜, 도광체(9)의 측면에 입사시킨다.

이에 의해, 도광체(9)를 전파하는 빛의 양이 증가하여, 도광체(9)의 상면으로부터 액정 표시 패널(5)로 입사하는 빛의 강도를 증대시킬 수 있으므로, 냉음극 형광등(16)에 공급되는 전력에 대한 액정 표시 패널(5)의 휘도를 향상시키고, 또는 냉음극 형광등(16)에 공급하는 전력을 억제하면서 액정 표시 패널의 휘도를 화상 표시에 충분한 레벨로 유지하는 것이 가능해진다.

이하, 본 실시 형태의 램프 반사 시트(20)의 효과를 서술하기 전에, 종래의 램프 반사 시트에 대해 설명한다.

도8a 및 도8b는 종래의 램프 반사 시트(20)의 일예를 설명하기 위한 도면이며, 도3과 동일 부분의 단면 구조를 도시한 도면이다.

도8a에 도시한 구조는 냉음극 형광등(16)의 외주에 따라서, 도광체(9)의 일단부의 측면을 둘러싸도록, 단면 형상이 U자형 형상인 램프 반사 시트(20a)를 설치한 것이다.

또한, 도8b에 도시한 구조는 냉음극 형광등(16)의 외주에 따라서, 도광체(9)의 일단부의 측면을 둘러싸도록, 단면 형상이 각이 진 U자형 형상의 램프 반사 시트(20b)를 설치한 것이다.

이들의 구조에 있어서도, 램프 반사 시트(20a, 20b)에 의해, 냉음극 형광등(16)으로부터 도광체(9)의 일단부면 이외의 방향을 향하여 복사되는 빛을 반사하고, 이 도광체(9)의 일단부면에 입사시킬 수 있다.

또, 이들 구조는 일본 특허 공개 평10-161119호 공보, 일본 특허 공개 평11-24074호 공보, 혹은 일본 특허 공개 평11-176222호 공보에 기재되어 있다.

전술한 바와 같이, 최근 액정 표시 장치를 조립하는 퍼스널 컴퓨터 등의 제품에 있어서, 액정 표시 장치의 박형화, 협프레임화가 요청되게 되었다.

전자의 요청을 충족시키기 위해서는, 액정 표시 모듈의 두께를 저감하는 것이 필요하다. 액정 표시 모듈의 두께라 함은 액정 표시 패널(5)을 구성하는 한 쌍의 기판(101, 102)의 두께 방향의 치수이며, 도8a에 t로서 표시된다.

이 요청에 대해, 도8a 및 도8b에 도시한 액정 표시 모듈의 구성에서는 도광체(9)의 일단부면측에 있어서의 램프 반사 시트(20a, 20b)의 고정에 문제가 있었다.

즉, 도8a 및 도8b에 도시한 구조에서는 램프 반사 시트(20a)의 U자형 형상의 단부, 혹은 램프 반사 시트(20b)의 각이 진 U자형 형상의 단부의 한 쪽을, 반사 시트(10)와 몰드(14)의 바닥면 사이에 삽입하여 도광체(9)의 무게로 억제하고, 다른쪽을 도광체(9)의 상면상으로 연장시켜, 확산판(8) 등의 광학 시트군 및 액정 표시 패널(5)로 억제하는 구조가 된다.

그러나, 이 구조에서는 램프 반사 시트(20a, 20b)는 도광체(9)의 상측 및 하측에 중복하여, 그 만큼 액정 표시 모듈 전체의 두께(t)가 증가하고, 또한 확산판(8)의 하면과 도광체(9)의 상면 사이에 간극이 생기므로, 여기에 이물질이 들어감으로써, 액정 표시 패널(5)에 표시되는 화상이 열화한다.

이 간극을 해소하기 위해, 램프 반사 시트(20a, 20b)의 단부의 다른 쪽과 이것이 겹치는 도광체(9)의 상면과의 단차를 확산판(6, 8) 및 프리즘 시트(7)로 흡수하려고 하면, 이들 시트 표면에 생기는 기복에 의해 액정 표시 패널(5)의 유효 표시 영역에 있어서의 휘도에「불균일」이 생긴다는 문제점이 있었다.

이들의 문제를 해결하기 위해, 도9에 도시한 구조가 개발되었다.

도9에 도시한 구조에서는 반사 시트(10)의 일단부를 연장하고, 이 부분에서 냉음극 형광등(16)의 외주를 덮도록 한 것이다.

즉, 반사 시트(10)가 도광체(9)의 하면[액정 표시 패널(5)과는 반대측의 면]으로부터 그 일단부에 설치되는 냉음극 형광등(16)의 하측으로 연장되는 제1 면과, 이 냉음극 형광등(16)을 둘러싸게 되는 각이 진 U자형 형상의 제2 면으로 구성된다.

도9에 도시한 구조에 있어서도, 램프 반사 시트(10)의 각이 진 U자형 형상의 제2 면에 의해, 냉음극 형광등(16)으로부터 도광체(9)의 일단부면 이외의 방향을 향해 복사되는 빛을 반사하고, 이 도광체(9)의 일단부면에 입사시킬 수 있다.

또,이 구조에서는 전술한 도8a에 도시한 구조에 비해, 명백하게 반사면의 곡율이 작다. 바꾸어 말하면, 반사면을 차지하는 평면의 비율이 곡면에 비해 높다.

이로 인해, 도9에 도시한 구조에서는 냉음극 형광등(16)으로부터 도광체(9)의 일단부면 이외의 방향으로 복사한 빛이 이 일단부면에 입사할 때까지 몇 번이나 반사를 반복하지만, 그 전에 냉음극 형광등(16)에 입사하고, 이에 흡수되는 확률은 적다.

따라서, 냉음극 형광등(16)으로부터 도광체(9)의 일단부면 이외의 방향으로 복사되는 빛을 효율적으로 도광체(9)에 입사할 수 있다.

또한, 반사 시트(10)를 냉음극 형광등(16) 상부로 연장되는 확산판(8)의 주연부의 냉음극 형광등(16)에 대향하는 면에 고정함으로써, 이 확산판의 하면과 상기 도광체(9)의 상면과의 간극이 거의 해소되고, 전술한 액정 표시 모듈의 박형화의 요청에 따를 수 있다.

도9에 도시한 구조에 있어서, 반사 시트(10)는 후술하는 바와 같이 합성 수지막(혹은 합성 수지 시트)로 구성되지만, 이 합성 수지막에 있어서도 열을 가하면 열팽창을 일으킨다.

그로 인해, 도9에 도시한 구조에 있어서 냉음극 형광등(16)으로부터 발생하는 열이 이 반사 시트(10)에 가해지면, 반사 시트(10)는 신장하려고 하지만, 반사 시트(1O)의 절곡 부분이 몰드(14)의 측벽(14O)에 밀착하고 있으므로 신장할 수 없다.

그로 인해, 반사 시트(10)는 도1O에 도시한 몰드(14)의 바닥면에 형성되는개구부(33)로부터 돌출하도록 반사 시트(10)가 팽창한다.

또, 도10은 몰드(14)를 설명하기 위한 평면도이며, 이 도10에 있어서 부호 33은 경량화를 위해 몰드(14)의 바닥면에 형성된 개구부이며, 또 부호 31은 냉음극 형광등(16)이 배치되는 영역, 부호 32는 케이블(19)의 안내용 홈이 형성되는 영역이다.

그리고, 냉음극 형광등(16)이 온, 오프할 때마다, 반사 시트(10)는 신축을 반복하지만, 이에 의해 도11에 도시한 바와 같이 반사 시트(10)가 변형하여, 반사 시트(10)에 주름(50)이 발생하는 경우가 있었다.

그 결과, 도11에 도시한 바와 같이 도광체(9)와 반사 시트(10)의 간격이 국소적으로 다르게 되어 버려, 이에 의해 도광체(9)로부터 반사 시트측으로 출사하고, 반사 시트(10)에서 반사되어 도광체(9)로 입사하는 빛의 경로(예를 들어, 도11에 도시한 화살표 C)가 국소적으로 다르게 되어, 이것이 액정 표시 패널(5)의 표시 화면의 휘도 불균일을 유발한다는 문제점이 있었다.

또, 이 도11은 종래의 문제점을 보다 이해하기 쉽게 하기 위해서, 반사 시트(10)에 형성된 주름(50)을 과장하여 도시하고 있다.

또한, 전술한 설명에 있어서 반사 시트(10)의 절곡 부분과 반대측의 일단부는 자유롭게 되어 있으므로, 반사 시트(10)는 신축 가능하게 생각되지만, 냉음극 형광등(16)으로부터 발생하는 열이 가해지는 부분은 주로 냉음극 형광등(16)에 근접하는 부분이며, 반사 시트(10)의 절곡 부분과 반대측의 일단부에는 냉음극 형광등(16)으로부터 발생하는 열이 지나치게 가해지는 일은 없어, 그로 인해 전술한 바와 같이 문제점이 생긴다.

이에 대해, 본 실시 형태는 도9에 도시한 구조에 있어서 도광체 하부에 배치되는 반사 시트(10)와, 냉음극 형광등(16)의 외주를 덮는 L자형 형상의 램프 반사 시트(20)와의 2개의 부분으로 분리하여, 전술한 문제점을 해결하는 것이다.

도3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 몰드(14)의 측벽(140)과, 반사 시트(10)의 단부 사이에는 소정의 간격(도3에 도시한 L)이 마련된다.

그로 인해, 반사 시트(10)의 냉음극 형광등(16)에 근접하는 부분에 냉음극 형광등(16)으로부터 열이 가해지더라도, 반사 시트(10)는 몰드(14)의 측벽(140)을 향해 신장되는 것이 가능하며, 반사 시트(10)에 전술한 주름이 생기는 것을 방지하는 것이 가능하다.

따라서, 전술한 소정의 간격(L)은 냉음극 형광등(16)으로부터 발생되는 열에 의해 생기는 반사 시트(10)의 열팽창에 의한 신장을 흡수할 수 있는 간격일 필요가 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는 액정 표시 패널(5)에 표시되는 표시 품질에 관계되는 도광체 하부의 반사 시트(10)가 평판 형상이 되므로, 냉음극 형광등(16)으로부터 가해지는 열의 열이력(thermal history)에 의한 반사 시트(10)의 신축이 용이해져, 반사 시트(10)가 변형하여, 반사 시트(10)에 주름이 발생하기 어려워진다.

이에 의해, 액정 표시 패널(5)의 표시 화면에 표시 불균일이 생기는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

도4는 본 실시 형태의 액정 표시 모듈의 변형예를 설명하기 위한 도면이며,도3과 동일 부위의 단면 구조를 도시한 주요부 단면도이다.

이 도4에 도시한 예에서는 L자형 형상의 램프 반사 시트(20)의 다른 쪽 1변(22)을 연장시키고, 이 다른 쪽 1변(22)의 단부가 도광체(9)와 겹치도록 한 것이다.

이 구조에 따르면, L자형 형상의 램프 반사 시트(20)의 다른 쪽 1변(22)의 단부와, 도광체(9) 사이로부터 빛이 누설되는 것을 방지하는 것이 가능하지만, 이 부분의 두께가 두꺼워지는 결점을 갖는다.

그러나, 액정 표시 모듈의 두께가 두껍더라도 좋은 경우에는 이 구조 쪽이 바람직하다.

도5는 본 실시 형태의 액정 표시 모듈의 다른 변형예를 설명하기 위한 도면이며, 도3과 동일 부위의 단면 구조를 도시한 주요부 단면도이다.

이 도5에 도시한 예에서는 반사 시트(10)를 냉음극 형광등(16)의 하측까지 연장시키지 않고, 그 크기를 거의 도광체(9)의 크기와 동일하게 한 것이다.

본 실시 형태에서는, 일반적으로 몰드(14)는 백색의 합성 수지로 형성되는 것을 이용하여, 냉음극 형광등(16)으로부터 하측으로 방사되는 빛을 몰드(14)로 반사시키도록 한 것이다. 이러한 구조에서도 전술한 효과를 얻는 것이 가능하다.

또, 전술한 설명에서는 L자형 형상의 램프 반사 시트(20)를 일체적으로 형성한 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에 있어서, 이 L자형 형상의 램프 반사 시트(20)는 각각 별도의 부품으로 구성하는 것도 가능하다.

즉, 도3에 도시한 L자형 형상을 구성하는 한 쪽의 1변(21)과, 다른 쪽 1변(22)을 각각 별도로 형성하고, 이들을 조합하여 L자형 형상의 램프 반사 시트(20)를 구성하도록 해도 좋다.

다음에, 본 실시 형태의 램프 반사 시트(20)의 재료에 대해서 설명한다.

본 실시 형태의 램프 반사 시트(20)는 종래의 반사 시트(10)와 같이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리스틸렌, 폴리염화비닐 등의 수지에 백색 안료를 분산시킨 판형 부재에 의해 구성된다.

혹은, 전술한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리스틸렌, 폴리염화비닐 등의 수지에 알루미늄이나 은 등의 금속막을 증착시킨 판형 부재로 구성된다.

또, 액정 표시 모듈의 박형화 및 램프 반사 시트를 L자형으로 성형하는 관점에서 보면, 두께를 늘리는 일 없이, 예를 들어 판지에 가까운 경도를 실현하는 재료로 이루어지는 것을 선택하는 것이 바람직하고, 또한 냉음극 형광등(16)의 상부에서 휘지 않도록 하는 데다가, 적절한 경도를 갖는 재료로 이루어지는 것을 선택하는 것이 바람직하다.

이들의 관점에서 보면, 램프 반사 시트(20)로 사용하는 재료로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지나 폴리카보네이트 수지가 추천된다.

다음에, 본 실시 형태의 반사 시트(10)의 재료에 대해서 설명한다.

본 실시 형태의 반사 시트(10)는 종래의 반사 시트(10)와 같이, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리스틸렌, 폴리염화비닐 등의 수지에 백색 안료를 분산시킨 판형 부재에 의해 구성된다.

도6 및 도7에 후자 구성의 반사 시트(10)의 단면 구조를 도시한다.

도6에 도시한 반사 시트(10)는 전술한 재료로 이루어지는 합성 수지판(60)의 몰드측의 면에 알루미늄이나 은 등의 금속막(61)을 증착하여 반사율을 향상시킨 것이다.

도7에 도시한 반사 시트(10)는 전술한 재료로 이루어지는 합성 수지판(60)의 액정 표시 패널측의 면에 알루미늄이나 은 등의 금속막(61)을 증착하여 반사율을 향상시킨 것이다.

또, 도7에 도시한 반사 시트(10)를 도1에 도시한 구조로 사용하면, 금속막(60)을 거쳐서 고주파 전력이 누설되므로, 이 도7에 도시한 반사 시트는 도5에 도시한 구조에 적용하는 것이 바람직하다.

또, 상기 실시 형태에서는 본 발명을 TFT 방식의 액정 표시 모듈에 적용한 실시 형태에 대해 주로 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명은 STN 방식의 액정 표시 모듈에도 적용 가능한 것은 물론이다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 상기 실시 형태에 의거하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.

본 출원에 있어서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻을 수 있는 효과를 간단히 설명하면 하기와 같다.

본 발명의 액정 표시 장치에 따르면, 광원으로부터 발생하는 열에 의해 생기는 반사 부재의 변형에 의거한 표시 화면 중의 휘도 불균일을 방지하여, 표시 화면의 표시 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.

Claims

한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 끼워지는 액정층을 갖는 액정 표시 소자와,

상기 액정 표시 소자의 표시면과 반대측의 면에 설치되는 조명 수단을 구비하고,

상기 조명 수단은,

주위에 측벽을 갖고, 백색의 합성 수지에 의해 일체 형성된 몰드로 이루어지는 수납체와,

상기 수납체 내에 배치되는 도광체와,

상기 수납체 내에서 상기 수납체의 측벽과 상기 도광체판의 측면 사이에 배치되는 광원을 갖는 액정 표시 장치이며,

상기 조명 수단은 상기 광학 수납체 내에 배치되는 L자형 형상의 제1 반사 부재를 갖고,

상기 제1 반사 부재의 상기 L자형 형상의 한 쪽 변을 구성하는 제1 부분은 상기 광원과 상기 수납체의 측벽 사이에 배치되고, 상기 제1 반사 부재의 상기 L자형 형상의 다른 쪽 변을 구성하는 제2 부분은 상기 광원과 상기 액정 표시 소자 사이에 배치되고,

상기 제1 반사 부재의 제2 부분에 대향하는 부분에서는, 상기 수납체가 상기 광원의 빛을 반사하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 반사 부재의 상기 제2 부분과 상기 액정 표시 소자의 사이에는, 상기 수납체가 배치되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 액정 표시 소자와 상기 제1 반사 부재의 상기 제2 부분 사이에는 광학 시트가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 반사 부재의 상기 제2 부분은 단부가 상기 도광체와 겹쳐져 있지 않은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 반사 부재는 합성 수지판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 수납체와 상기 도광체 사이에는 제2 반사 부재가 배치되어 있고, 상기 제2 반사 부재의 상기 광원측의 단부는 상기 제1 반사 부재의 상기 제1 부분이 배치되어 있는 상기 수납체의 상기 측벽까지 연장되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 반사 부재는 상기 수납체와 대향하는 면에 금속 박막이 적층된 합성 수지판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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