KR20050070971A

KR20050070971A - 착탈식 양면디스플레이용 액정표시장치

Info

Publication number: KR20050070971A
Application number: KR1020030101681A
Authority: KR
Inventors: 전성만
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2005-07-07
Also published as: KR101001535B1

Abstract

입사된 광을 양면으로 출사할 수 있는 다수의 패턴들이 내부에 형성된 도광판과, 도광판 양면에 각각 위치한 기능성 광학시트와, 상기 기능성 광학시트의 바깥쪽에 각각 위치한 한 쌍의 액정패널을 가진 양면표시액정모듈과; 상기 양면표시 액정모듈의 도광판에 광을 공급하는 램프와, 상기 한쌍의 액정모듈에 영상정보 및 전원을 공급하는 인터페이스를 가진 크레이들을 포함하는 착탈식 양면표시액정표시장치를 제공한다. 여기서 도광판은 전면과 배면에 형성된 더미패턴을 더욱 포함할 수 있다.

이에 따라 양면표시액정표시모듈의 박형 및 경량화에 기여하게 되어 휴대가 간편한 이점이 있고, 이러한 액정모듈만 휴대하면서 필요한 장소에 설치된 크레이들에 장착함으로써, TV, 비디오, 디지탈카메라, 컴퓨터 등으로부터의 다양한 영상정보를 디스플레이할 수 있다.

Description

착탈식 양면디스플레이용 액정표시장치{Detachable liquid crystal display device for two-surface display}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 휴대가 가능한 액정표시모듈에 관한 것이다.

액정표시장치(이하, LCD:Liquid Crystal Display Device)는 두 개의 기판과, 그 사이에 충진된 액정을 포함하고 있으며, 액정을 제어함으로써, 전기적 정보를 시각정보로 변환시켜 인간에게 전달하는 디스플레이장치이다. 이 LCD는 브라운관식에 비하여 눈의 피로가 적고 박형이므로, 휴대용컴퓨터는 물론, 최근 TV, 모니터 등으로 그 적용범위가 급속히 확산되고 있다.

이러한 액정표시장치의 구성을 살펴보면, 도 1에 도시되어있는 바와 같이, 상,하판과 그 사이 액정을 포함하는 액정표시패널(10)과, 백라이트유닛(20), 그리고 이들을 결합시키는 탑케이스(top case)(31)와, 리어케이스(real case)(32)를 구비하고 있다. 여기서 백라이트유닛(20)은 광원을 액정패널(10)의 배면에 두어 기판전면을 직접 조광하는 직하방식과 기판의 일측면 또는 양측면에 광원을 두어 도광판 및 반사판 등에 의해 광선을 반사하여 확산하는 에지(edge)방식(또는 측광형)으로 나뉘어져 있으며, 노트북에 적용되는 것은 부피를 감소시킬 수 있는 에지방식의 백라이트가 주로 사용되고 있다.

그런데 TV, 모니터와 같이 대형화하는 경우에는 휘도를 강화하기 위해 도광판, 프리즘 등 일부가 제거된 직하형을 채택하고 현재 26인치의 경우에는 16개 정도의 광원(CCFL)이 사용된다.

이러한 백라이트유닛은 램프 이외에도 산란판, 확산시트 등의 기능성 광학필름으로 구성되어 있다.

도 2는 에지형 백라이트 유닛에서 액정패널로 광이 전달되는 구조를 도시한 것으로, 도시한 바와 같이, 램프(21)로부터 나온 빛이 도광판(22)을 통해 광의 방향이 바뀌고, 확산판(25) 등의 기능성 광학시트(27)를 통해 선광원이 면광원으로 바뀌는 형태를 보여주고 있다. 도광판(22)에는 미세패턴(22a)이 형성되어 있는 것이 바람직하고, 도광판(22)의 배면에는 광효율을 높이기 위한 반사판(24)이 위치하고 있다.

그런데 이러한 도광판(22)구조는 금형에 의한 사출성형 및 산란패턴 인쇄 그리고 홈 커팅 등에 의해 제작하게 되므로 도광판(22)의 내부구조를 성형할 수 없게 되므로 양면표시용으로 사용이 불가능하게 된다.

또한 이와 같이, 백라이트유닛과, 패널이 함께 결합되어 있으므로, 백라이트유닛의 램프에서 발산되는 열로 인해 예를 들어, 회로가 과열되거나 인버터의 전류가 줄어들어 휘도가 제한되는 등의 신뢰성 문제가 있다.

또한 박형을 구현하기 위하여 도광판의 폭을 가능한 작게 하는 경향에 따라 램프의 크기에 따른 용량도 제한을 받을 수 밖에 없으므로, 기능성 광학시트로서 빛의 효율을 높이기 위한 고가의 시트들을 채택하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광원과 분리된 액정모듈과, 광원이 장착되고, 상기 액정모듈과 인터페이스하는 크레이들(cradle)의 두 부분으로 구성되는 착탈식 액정표시장치를 제공하되, 상기 액정모듈이 양면 디스플레이를 할 수 있는 착탈식 디스플레이장치를 제공하는 것이다.

기타 본 발명의 다른 목적은 첨부된 도면과 추후 설명하는 상세한 설명을 통해 이해할 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입사된 광을 양면으로 출사할 수 있는 다수의 패턴들이 내부에 형성된 도광판과, 도광판 양면에 각각 위치한 기능성 광학시트와, 상기 기능성 광학시트의 바깥쪽에 각각 위치한 한 쌍의 액정패널을 가진 양면표시액정모듈과; 상기 양면표시액정모듈의 도광판에 광을 공급하는 램프와, 상기 한 쌍의 액정모듈에 영상정보 및 전원을 공급하는 인터페이스를 가진 크레이들을 포함하는 착탈식 양면표시액정표시장치를 제공한다.

상기 액정모듈은 영상정보와 영상제어신호를 수신하는 영상제어신호수신부와, 전원을 공급받는 전원부와, 상기 영상제어신호에 따라 영상정보를 각 액정패널에서 디스플레이되도록 하는 타이밍컨트롤러를 구비할 수 있다. 이때 크레이들은 교류전원을 제공하는 인버터와, 상기 액정모듈에 영상정보를 제공하기 위해 외부로부터 영상정보를 수신하는 영상정보수신부와, 상기 인버터로부터 교류전원을 공급받는 램프와, 상기 영상정보수신부에서 수신한 영상정보를 상기 액정모듈의 영상 제어신호수신부로 송신하는 인터페이스를 구비하게 된다.

상기 액정모듈의 영상제어수신부는 액정모듈의 일면 또는 측면에 위치할 수 있다.

상기 도광판은 전면과 배면에 형성된 더미패턴을 더욱 포함할 수 있다.

상기 영상정보수신부는 DVI(Digital Video Interactive), Svideo, 컴포넌트,컴포짓, USB을 포함할 수 있다.

상기 액정모듈은 충전부를 포함할 수 있고, 충전은 상기 크레이들에 장착시 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 동일, 유사한 요소에 대하여는 각 도면 마다 동일, 유사한 참조부호를 부여한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 양면 디스플레이용 액정표시장치는 제 1 및 제 2 액정패널(110a, 110b)과, 제 1 및 제 2액정패널(110a, 110b)사이에 배치되어 각 액정패널(110a, 110b)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(130)를 구비한다.

제 1 및 제 2 액정패널(110a, 110b) 각각은 상부기판(102a, 104a) 및 하부기판(102b, 104b) 사이에 액정이 주입되고 상부기판(102a, 104a)과 하부기판(102b, 104b)사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다.

이러한, 제 1 및 제 2 액정패널(110a, 110b) 각각의 상부기판(102a, 104a) 각각에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 또한, 제 1 및 제 2 액정패널(110a, 110b) 각각의 하부기판(102b, 104b) 각각에는 도시하지 않은 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)가 형성된다. TFT는 게이트라인으로부터의 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀쪽으로 전송될 데이트신호를 절환하게 된다. 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다.

또한, 하부기판(102b, 104b) 각각의 일측부에는 데이터라인들과 게이트라인들 각각 접속되는 패드영역이 형성되어 도시되지 않은 구동회로로부터 데이터신호와 스캔신호를 데이터라인들과 게이트라인들에 각각 공급한다. 이러한, 제 1 및 제 2 액정패널(110a, 110b) 각각의 전면에는 백라이트유닛(130)로부터의 광을 편광시키는 도시하지 않은 상부 편광판이 부착되고, 배면에는 제 1 및 제 2 액정패널(110a, 110b) 각각을 경유한 광을 편광시키는 도시하지 않은 하부 편광판이 부착된다.

백라이트 유닛(130)는 램프들(122)과, 램프들(122) 각각을 감싸는 램프 하우징들(124)과, 램프들(122)로부터 입사되는 광을 제 1 및 제 2 액정패널(110a, 110b)쪽으로 진행시키기 위한 도광판(114)과, 도광판(114)의 전면에 적층되는 제 1 다수의 광학시이트들(116a, 118a,120a) 및 도광판(114)의 배면에 적층되는 제 2 다수의 광학시이트들(116b, 118b,120b)를 구비한다.

램프들(122) 각각은 주로 냉음극 형광램프가 사용되고 있으며, 도광판(114)의 양측면 각각에 배치된다. 램프들(122)에서 발생되는 광은 도광판(114)의 측면에 존재하는 입사면을 통해 도광판(114)에 입사된다.

램프하우징(124) 각각은 내면에 반사면이 있어 각 램프(122)로 부터의 광을 도광판(114)의 입사면 쪽으로 반사시킨다. 도광판(114)은 입사면을 통해

램프들(122) 각각으로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하여 제 1 및 제 2 액정패널(110a, 110b) 쪽으로 출사시키게 된다.

이를 위해, 도광판(114)의 내부 중심부에는 레이저 가공기법에 의해 구형, 다각형, 빗살무늬, 스프라이트형 줄무늬 및 점 등의 패턴들(126)이 형성된다. 이러한, 도광판(114)내의 패턴들(126)은 입사면을 통해 입사되는 광을 양방향 산란시켜 도 4에 도시된 바와 같이 도광판(114)의 전면 및 배면으로 출사시키게 된다.

제 1 다수의 광학시이트(116a, 118a,120a)들은 도광판의 전면으로부터 출사되는 광을 수직으로 일으켜 광효율을 향상시키게 된다. 이를 위해 도광판에서 출사된 광을 전영역으로 확산시키는 확산 시이트(116a)와, 확산 시이트(116a)에 의해 확산된 광의 진행각도를 제 1 액정패널(110a)과 수직으로 일으켜 세우는 2매의 제 1 프리즘시트(118a, 120a)를 구비한다. 이에 따라, 도광판에서 출사되는 광은 제 1 확산 시이트(116a)를 경유하여 제 1 하부 및 상부 프리즘시트(118a, 120a)를 경유하여 제 1 액정패널(110a)에 입사되게 된다.

제 2 다수의 광학시이트들(116b, 118b,120b)은 도광판의 배면으로부터 출사되는 광을 수직으로 일으켜 광효율을 향상시키게 되고, 제 2 액정패널(110b)에 입사되게 된다.

이와 같은, 본 발명의 실시예를 따른 양면디스플레이용 액정표시장치에서 백라이트 유닛(130)의 도광판(114)은 레이저 가공기법을 이용하여 도광판(114)의 내면에 구형, 다각형, 빗살무늬, 스프라이트형 줄무늬 및 점등의 패턴(126)들을 형성함으로써 램프들로부터 입사되는 광을 양방향으로 출사시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 양면 디스플레이용 액정표시장치에서 백라이트유닛은 종래의 도광판의 배면에 배치되는 반사판을 제거할 수 있게 된다.

도 5는 도 3의 도광판(114)의 전면과 배면에 더미패턴(132a)(132b)을 형성한것을 도시하고 있으며, 이 더미패턴들(132a, 132b)은 도광판(114) 내부에 형성된 패턴들(126)에 의해 양방향으로 출사되는 광을 반사 및 확산시키는 역활을 한다.이러한 더미패턴들(132a, 132b)로 인하여 도광판(114) 양면에 적층되는 기능성 광학시이트들(116a, 116b, 118a, 118b, 120a, 120b)의 매수를 줄일 수 있게된다.

도 6은 도 3 또는 도 5의 구조를 가진 양면표시 액정표시장치에서 램을 제외한 양면표시액정모듈과, 램프(210)를 가진 크레이들로 나누어 사용하는 예를 도시하고 있다.

양면액정모듈(100)의 일면의 디스플레이영역(500)의 하측의 더미영역에는

제 1 커넥터(160)가 있고, 양측에는 클레이들(200)에 슬라이드방식으로 장착되기 위해 슬라이드그루브(groov)(170)가 형성되어 있다. 크레이들(200)에는 액정모듈(100)의 슬라이드그루브(170)에 대응하는 슬라이드 돌기(270)가 슬라이드되는 방향 즉, 상부에서 하방으로 형성되어 있고, 액정모듈(100)이 슬라이드되어 장착되었을때 상기 제 1 커넥터(160)의 위치에 대응하는 위치에는 제 3 커넥터(260)가 위치하여 장착시 제 1, 3 커넥터(160)(260)가 접속되도록 한다.

슬라이드 돌기(270)와 슬라이드그루브(170)이 각각 한 쌍으로 구비되는 것이 바람직하나, 각 대응하는 한 개씩만으로 하고 별도의 고정구를 두는 것도 고려할 수 있고, 장착방법은 여러가지가 있으므로 여기서는 간단한 예만 제시한다.

여기서 제 1, 3 커넥터(160)(260)는 LVDS(Low Voltage Differential Signalling)전송방법을 채택한다. LVDS는 표준전압인 5V에 비해 낮은 전압을 사용하여, 디진털 정보를 구리선을 통해 고속으로 평판 디스플레이에 보내기 위한 전송방법이며, 마더보드와 패널 사이에서 보다 적은 수의 전선이 사용될 수 있기 때문에 랩탑 컴퓨터에서 광범위하게 사용되고 있다.

한편, 전원공급은 크레이들(200)과의 접속을 통해 제 2, 4 커넥터(165)(265)를 통해 이루어지고, 이 커넥터는 제 1, 3 커넥터(160)(260)에 실질적으로 포함되어 또는 별도로 이루어질 수 있음은 당연하다. 액정모듈(100)이 배터리(400)를 가지고 있는 경우, 이 제 2, 4 커넥터는 충전부일 수 있다. 이 경우 제 2 커넥터(165)는 배터리(400)와 연결되어 있다.

또한 커넥터들은 각각 양면표시액정모듈(100)의 측면과 크레이들(200)의 측면에 위치할 수도 있음은 당연하고, 이 경우 커넥터로 인하여 디스플레이영역이 줄어드는 문제는 발생하지 않을 것이다.

도 7a및 7b는 제1,3커넥터인 인터페이스커넥터(160)(260)가 사이드에 장착되어 있는 것을 도시하고 있으며, 양면표시액정모듈(100)이 제 3 커넥터(260)를 향하여 사이드에서 슬라이드되어 접속하고, 모듈(100)의 고정을 위해서 제 3 커넥터 즉, 인터페이스커넥터(260)의 반대편의 장착끝단에 걸림쇠(280)를 설치하는 방법이 있다. 걸림쇠(280)는 스프링에 의해서 작동되고,양측의 경사면을 달리하여 일측에서 슬라이드시킬 수는 있으나, 타측으로부터의 움직임은 제한되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우 액정모듈(100)을 크레이들(200)로부터 분리할때 상부방향으로 분리할 수 있다.

도 8은 도 6의 구조를 가진 액정모듈(100)과 크레이들(200)의 블록도로서, 양면액정모듈(100)의 배면에는 크레이들(200)과의 인터페이스(도 6의 160참조)인 영상신호제어신호수신부(380)를 통해 입력되는 데이터(RGB Data) 및 제어신호(예 를 들면 압력클럭, 수평동기신호, 수직동기신호, 데이터 인에이블신호)를 입력받는 타이밍 컨트롤러(300)와, 데이터드라이브IC(310a) 및 게이트드라이브IC(320a)가 있다. 타이밍컨트롤러(300)는 입력받은 제어신호(330)를 이용하여 PCB(도 6의 450)에 실장된 복수개의 드라이브 IC(320a)들로 구성된 데이터 드라이브(310)와, 복수개의 게이트 드라이브IC(320a)들로 구성된 게이트 드라이브(320)를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다.

액정모듈(100)이 크레이들(200)과 접속되면, 크레이들(200)로부터 전원(340)과 R,G,B 컨트롤신호와 R,G,B신호를 그레이레벨에 따라 액정패널(110)에 전송하여 디스플레이한다.

한편 크레이들(200)에는 램프를 위한 인버터(220)이외에 스케일러(350)가 있고, 영상정보수신컨넥터(230)로부터의 디지털제어신호(330a) 및 아날로그제어신호(330b)를 받아 다양한 표시규격에 대응하는 영상신호 및 제어신호들을 액정표시패널의 해상도 및 표시규격에 맞는 영상신호 및 제어신호들로 변환하여 인터페이스부(360)를 통해 액정표시패널로 공급한다. 이 영상수신 커넥터(230)는 DVI(Digital Video Interactive), Svideo, 컴포넌트, 컴포짓, USB을 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어, DVI는 TV와 비디오, 컴포짓은 디지탈 카메라, Svideo는 TV,USB는 컴퓨터, 컴포넌트는 TV등과 같이 다양한 영상정보를 수신하기 위한 것이다.

이상에서 본 발명의 기본개념부터 시작하여, 장착방법, 크레이들의 여러자기 구조 등 다양한 예시를 설명하였으나, 이는 단지 예시이고 본 발명의 정신을 벗어나지 않고, 다양한 변화와 변형이 가능할 것이나, 이러한 다양한 변화와 변형은 모두 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 청구범위를 통해 이해될 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기능성광학시트의 매수를 줄이고, 양면에서 디스플레이될 수 있는 양면표시액정모듈만 휴대하고, 필요한 장소에 설치된 크레이들에 장착함으로써, TV, 비디오, 디지탈 카메라, 컴퓨터 등으로부터의 다양한 영상정보를 디스플레이할 수 있게된다.

도 1은 통상의 액정표시장치의 분해사시도.

도 2는 백라이트유닛의 광전달경로를 도시한 개략도.

도 3은 본 발명의 기본 개념을 도시한 구성도.

도 4는 도 3에서 광전달경로를 도시한 개략도.

도 5는 도광판의 다른 실시예를 도시한 개략도

도 6은 도 3와 같은 구조의 양면표시액정모듈과 크레이들의 결합관계를 설명하는 구성도

도 7a와 7b는 본 발명의 다른 실시예를 따른 양면표시 액정묘듈과 크레이들의 다른 결합관계를 설명하는 구성도.

도 8은 도 6의 정보전달 경로를 설명하는 블록도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명*

100: 액정모듈 110a, 110b: 액정패널

130: 백라이트유닛 114: 도광판

200: 크레이들 210: 램프

400: 배터리

Claims

입사된 광을 양면으로 출사할 수 있는 다수의 패턴들이 내부에 형성된 도광판과, 도광판 양면에 각각 위치한 기능성 광학시트와, 상기 기능성 광학시트의 바깥쪽에 각각 위치한 한 쌍의 액정패널을 가진 양면표시액정모듈과;

상기 양면표시액정모듈의 도광판에 광을 공급하는 램프와;

상기 한 쌍의 액정모듈에 영상정보 및 전원을 공급하는 인터페이스부를 가진 크레이들

을 포함하는 착탈식 양면표시액정장치
청구항 1에 있어서,

상기 양면표시 액정모듈은 영상정보와 영상제어신호를 수신하는 영상제어신호수신부와,전원을 공급받는 전원부와, 상기 영상제어신호에 따라 영상정보를 각 액정패널에서 디스플레이되도록 하는 타이밍컨트롤러를 구비하고,

상기 크레이들은 상기 액정모듈에 영상정보를 제공하기 위해 외부로부터 영상정보를 수신하는 영상정보수신부를 가지고 있으며, 상기 인터페이스부는 상기 영상정보수신부에서 수신한 영상정보를 상기 액정모듈의 영상제어신호수신부로 송신하는 착탈식 양면표시액정표시장치.
청구항 2에 있어서,

상기 양면표시 액정모듈의 영상제어수신부는 한 쌍의 액정패널 중 선택된 하나의 바깥면에 위치하는 착탈식 양면표시 액정표시장치.
청구항 2에 있어서,

상기 액정모듈의 영상제어수신부는 액정모듈의 측면에 위치하는 착탈식 양면표시 액정표시장치.
청구항 2에 있어서,

상기 영상정보수신부는 DVI(Digital Video Interactive), Svideo, 컴포넌트,컴포짓, USB을 포함하는 착탈식 양면표시 액정표시장치.
청구항 1에 있어서,

상기 램프는 상기 도광판 양측 또는 일측 또는 상기 도광판에 직접 위치하는 착탈식 양면표시 액정표시장치.
청구항 1에 있어서,

상기 램프는 상기 크레이들에 위치하는 착탈식 양면표시 액정표시장치.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,

상기 크레이들에는 상기 램프에 교류전원을 제공하는 인버터를 더욱 구비한 착탈식 양면표시 액정표시장치.
청구항 1에 있어서,

상기 도광판은 전면과 배면에 형성된 더미패턴을 더욱 포함하는 착탈식 양면 표시 액정표시장치.
청구항 1에 있어서,

상기 인터페이스부는 LVDS전송방법을 채택하는 착탈식 양면표시 액정표시장치.
청구항 1에 있어서,

상기 액정모듈은 상기 크레이들에 대하여 슬라이드되어 장착되는 착탈식 양면표시 액정표시장치.
청구항 1에 있어서,

상기 액정패널에 전원을 공급하는 배터리를 더욱 포함하는 양면표시액정모듈.