KR100941279B1 - Display device - Google Patents
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Abstract
표시장치가 개시되어 있다. 표시장치는 도광판, 도광판의 측면에 배치되는 광원, 도광판의 상면에 배치되는 반사방지막 및 도광판 상에 배치되는 액정패널을 포함한다. 반사방지막은 광원에서 출사되어 도광판의 상면에 반사되는 광의 양을 줄이기 때문에, 표시장치는 향상된 휘도균일성을 가진다.A display device is disclosed. The display device includes a light guide plate, a light source disposed on a side surface of the light guide plate, an antireflection film disposed on an upper surface of the light guide plate, and a liquid crystal panel disposed on the light guide plate. Since the anti-reflection film reduces the amount of light emitted from the light source and reflected on the upper surface of the light guide plate, the display device has improved luminance uniformity.
hot, spot, 휘도, 상쇄, 간섭, 표시장치 hot, spot, luminance, offset, interference, display
Description
실시예는 표시장치에 관한 것이다.An embodiment relates to a display device.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구는 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 대하여 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display) 등 여러 가지의 평판표시장치가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms. Various flat panel display devices such as liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), and electro luminescent displays (ELDs) are being utilized.
액정표시장치의 경우에는 휘도균일성을 향상시켜야 한다. 특히, 액정표시장치의 경우 광원 근처에 휘도가 급격히 향상되는 점(이하, hot spot)이 표시될 수 있다.In the case of the liquid crystal display device, the luminance uniformity must be improved. In particular, in the case of a liquid crystal display, a spot (hereinafter, referred to as a hot spot) in which luminance is rapidly improved may be displayed near a light source.
실시예는 휘도 균일성 및 화질이 향상된 표시장치를 제공하고자 한다.Embodiments provide a display device with improved luminance uniformity and image quality.
실시예에 따른 표시장치는 도광판, 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원, 상기 도광판의 상면에 배치되는 반사방지막 및 상기 도광판 상에 배치되는 표시패널을 포함한다.The display device according to the embodiment includes a light guide plate, a light source disposed on a side surface of the light guide plate, an antireflection film disposed on an upper surface of the light guide plate, and a display panel disposed on the light guide plate.
실시예에 따른 표시장치는 도광판의 상면에 배치되는 반사방지막을 포함하기 때문에, 광원에서 출사되어, 도광판의 상면에 반사되는 광은 반사방지막에 의해서 감소된다.Since the display device according to the embodiment includes an anti-reflection film disposed on the upper surface of the light guide plate, the light emitted from the light source and reflected on the upper surface of the light guide plate is reduced by the anti-reflection film.
따라서, 실시예에 따른 표시장치는 도광판의 상면에 직접 반사되어, 표시패널에 입사되는 광의 양을 줄일 수 있고, 향상된 화질 및 휘도 균일성을 가진다.Therefore, the display device according to the embodiment is directly reflected on the upper surface of the light guide plate, thereby reducing the amount of light incident on the display panel, and has improved image quality and luminance uniformity.
도 1은 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 분해하여 도시한 분해사시도이다. 도 2는 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 도시한 단면도이다.1 is an exploded perspective view illustrating an exploded view of a liquid crystal display according to a first embodiment. 2 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the liquid crystal display according to the first embodiment.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정표시장치는 도광판(100), 광원(200), 반사판(300), 반사방지막(400), 광학시트(500) 및 액정패널(600)을 포함한다.1 and 2, the LCD includes a
상기 도광판(100)은 플레이트 형상을 가진다. 상기 도광판(100)은 입사되는 광을 반사, 굴절, 산란 등을 통해서 상기 액정패널(600)을 향하여 출사한다.The
상기 도광판(100)으로 사용되는 물질의 예로서는 폴리메틸 메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate;PMMA), 폴리스티렌(polystyrene;PS) 및 폴리카보네이트(polycarbonate;PC) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 도광판(100)의 굴절율(nL)은 예를 들어, 약 1.49 내지 1.60 일 수 있다.Examples of the material used as the
상기 광원(200)은 상기 도광판(100)의 측면에 배치된다. 상기 광원(200)은 상기 도광판(100)을 향하여 광을 출사한다. 상기 광원(200)은 상기 광원(200)을 구동하는 기판에 전기적 및 기계적으로 연결될 수 있다.The
상기 광원(200)은 예를 들어, 발광 다이오드(light emitting diode;LED), 냉음극선형광램프 또는 외부전극램프일 수 있다. 상기 광원(200)은 예를 들어, 약 500㎚ 내지 약 600㎚의 주파장을 가지는 광을 출사한다. 더 자세하게, 상기 광원(200)은 약 550㎚의 주파장을 가지는 광을 출사한다.The
상기 반사판(300)은 상기 도광판(100)의 하부 및 상기 도광판(100)의 측면 및 상기 광원(200) 상에 배치된다. 상기 반사판(300)은 상기 광원(200)에서 출사되는 광을 반사시킨다. 상기 반사판(300)은 제 1 반사판(310), 제 2 반사판(320) 및 제 3 반사판(330)을 포함한다.The
상기 제 1 반사판(310)은 상기 도광판(100)의 하부에 배치되며, 플레이트(plate) 형상을 가진다. 상기 제 1 반사판(310)은 상기 광원(200)에서 발생하는 광을 상방으로 반사시킨다.The first reflecting
상기 제 2 반사판(320)은 상기 제 1 반사판(310)의 측면으로부터 상기 제 1 반사판(310)에 실질적으로 수직이 되도록 연장된다.The
상기 제 2 반사판(320)은 상기 도광판(100)의 상기 광원(200)이 배치되는 측면 상에 배치된다. 상기 제 2 반사판(320)은 상기 광원(200)에서 발생하는 광을 상기 도광판(100)을 향하여 반사시킨다.The second reflecting
상기 제 3 반사판(330)은 상기 제 2 반사판(320)으로부터 연장된다. 상기 제 3 반사판(330)은 상기 광원(200) 상에 배치되어, 상기 광원(200)에서 발생하는 광을 하방으로 반사시킨다.The
상기 제 1 반사판(310), 상기 제 2 반사판(320) 및 상기 제 3 반사판(330)에 의해서 형성되는 홈 내측에는 광원(200)이 배치되고, 상기 도광판(100)의 일부가 배치된다.The
상기 제 1 반사판(310), 상기 제 2 반사판(320) 및 상기 제 3 반사판(330)은 예를 들어, 일체로 형성된다.The first
상기 반사방지막(400)은 상기 도광판(100) 상에 배치된다. 상기 반사방지막(400)은 상기 도광판(100) 상에 밀착된다. 예를 들어, 상기 반사방지막(400)은 상기 도광판(100) 상에 코팅되어 형성된다.The
상기 반사방지막(400)은 상기 도광판(100)의 상면의 일부에 배치된다. 상기 반사방지막(400)은 예를 들어, 상기 도광판(100) 상면의 가장자리에 배치되며, 상기 광원(200)이 배치되는 측면에 대응하는 가장자리에 배치된다.The
또한, 상기 반사방지막(400)은 예를 들어, 상기 도광판(100)의 상면에 상기 광원(200)이 배치되는 측면을 따라서, 약 2 내지 7 ㎜의 폭을 가지고, 상기 도광판(100)의 폭에 대응하는 길이(L)로 연장된다.In addition, the
이와는 다르게, 상기 반사방지막(400)은 상기 도광판(100) 상면의 전면에 배치될 수 있다.Alternatively, the
상기 반사방지막(400)은 투명하다. 상기 반사방지막(400)으로 사용되는 물질의 예로서는 플루오르화 마그네슘(MgF2) 또는 황화아연(ZnS) 등을 들 수 있으며, 플루오르화 마그네슘의 굴절율은 1.38이다.The
이와는 다르게, 상기 반사방지막(400)은 반투명일 수 있다.Alternatively, the
상기 반사방지막(400)은 상기 도광판(100)의 상면에 반사되는 광의 양을 감소시킨다. 예를 들어, 상기 반사방지막(400)은 상기 도광판(100)의 상면을 향하여 출사되는 광에 대하여 상쇄간섭을 일으킨다.The
예를 들어, 상기 광원(200)에서 발생한 광(700)이 상기 제 3 반사판(330)에 의해서 반사되고, 상기 도광판(100)의 상면을 향하여 출사된다. 상기 출사된 광의 일부는 상기 반사방지막(400)에 의해서 반사된다. 또한, 상기 출사된 광의 다른 일부는 상기 반사방지막(400)을 통과하고, 상기 도광판(100)의 상면에 반사된다.For example, the
이때, 상기 반사방지막(400)에 반사되는 광(701) 및 상기 도광판(100)의 상면에 반사되는 광(702) 사이에 경로차가 발생하고, 상기 경로차에 의해서 상쇄간섭이 발생한다.In this case, a path difference occurs between the
결국, 반사되는 광의 전체 양은 상쇄간섭에 의해서 감소된다. 더 자세하게, 상기 반사방지막(400)에 반사되는 광(701) 및 상기 도광판(100)의 상면에 반사되는 광(702)의 양이 모두 감소된다.As a result, the total amount of reflected light is reduced by destructive interference. In more detail, both the amount of
상기 반사방지막(400)의 굴절율(nF)은 상기 도광판(100)의 굴절율(nL)보다 낮다. 예를 들어, 상기 반사방지막(400)의 굴절율(nF)은 약 1.1 내지 1.48 일 수 있다. 이때, 상기 반사방지막(400)의 굴절율(nF)은 상기 반사방지막(400)에 반사되는 광의 세기와 상기 도광판(100)의 상면에 반사되는 광의 세기가 동일하도록 하는 값이다.The refractive index nF of the
예를 들어, 상기 반사방지막(400)의 굴절율(nF)을 상기 도광판(100)의 굴절율(nL) 및 공기의 굴절율의 중간값에 대응하는 값을 가질 수 있다.For example, the refractive index nF of the
이와는 다르게, 상기 도광판(100)의 굴절율(nL)은 1.49 이고, 상기 반사방지막(400)의 굴절율(nF)은 1.38일 수 있다.Alternatively, the refractive index nL of the
상기 반사방지막(400)의 두께(d)는 상기 도광판(100)의 상면에 반사되는 광에 대하여 상쇄간섭을 일으키는 두께에 대응한다. 더 자세하게, 상기 반사방지막(400)의 두께(d)는 상기 광원(200)으로부터 출사되어, 상기 도광판(100)의 상면에 출사되는 광에 대하여 상쇄간섭을 일으키는 두께에 대응한다.The thickness d of the
예를 들어, 상기 도광판(100)의 굴절율(nL)은 1.49이고, 상기 반사방지막(400)의 굴절율(nF)이 1.38이다. 상기 광원(200)에서 출사되어, 상기 도광판(100)의 상면에 반사되는 광의 파장이 550㎚일때, 상기 도광판(100)의 상면에 출사되는 광에 대하여 상쇄간섭을 일으키는 두께를 구한다.For example, the refractive index nL of the
이때, 상기 도광판(100)의 굴절율(nL)이 상기 반사방지막(400)의 굴절율(nF)보다 크기 때문에, 상기 반사방지막(400)에 반사되는 광 및 상기 도광판(100)에 반사되는 광은 위상이 변화하게 된다. 따라서, 상쇄간섭은 발생하는 조건은 2×d×n1=λ×(m+1/2)이며, 여기서 m=0,1,2,3,....이다.In this case, since the refractive index nL of the
앞에서 구한 식에, 상기 반사방지막(400)의 굴절률 및 광의 파장을 대입하면, 상기 반사방지막(400)의 두께(d)를 구할 수 있다. 상기 반사방지막(400)의 두께(d)는 m=0,1,2,3,...일 때, 약 100㎚, 299㎚, 498㎚, 693㎚,...이다.When the refractive index of the
따라서, 상기 광원(200)에서 발생하는 광의 주파장이 550nm이고, 상기 반사방지막(400)의 두께(d)가 약 100㎚, 299㎚, 498㎚ 또는 693㎚일 때, 상기 도광판(100)에 반사되는 광의 양을 효율적으로 감소시킬 수 있다. 즉, 핫 스팟(hot spot)을 감소시킬 수 있다.Therefore, when the dominant wavelength of the light generated by the
마찬가지로, 앞에서 기술한 바와 같이, 상기 광원(200)에서 발생하는 광의 주파장이 약 500㎚ 내지 약 600㎚일 때, 상기 반사방지막(400)의 두께(d)는 약 91㎚ 내지 109㎚, 약 272㎚ 내지 약 326㎚, 약 453㎚ 내지 약 543nm 또는 약 634nm 내지 약 761nm이다.Similarly, as described above, when the dominant wavelength of the light emitted from the
상기 광학시트(500)는 상기 도광판(100) 상에 배치된다. 상기 광학시트(500)는 통과하는 광의 특성을 향상시킨다. 상기 광학시트(500)는 예를 들어, 확산시트, 프리즘시트 및 편광시트일 수 있다.The
상기 액정패널(600)을 상기 광학시트(500) 상에 배치된다. 상기 액정패널(600)은 통과하는 광의 세기를 영상을 표시하는 단위인 픽셀별로 조절하여, 영상을 표시한다. 상기 액정패널(600)은 예를 들어, TFT기판, 컬러필터기판 및 두 기판 사이에 주입되어 형성되는 액정층을 포함한다.The
상기 광원(200)에서 발생하는 광은 상기 도광판(100)의 측면을 통하여, 상기 도광판(100)에 입사된다. 상기 입사된 광은 상기 도광판(100) 내에서, 산란, 반사 또는 굴절 등을 통해서 상방으로 확산되어 출사된다.The light generated by the
이때, 상기 광원(200)에서 발생하는 광의 일부는 상기 제 3 반사판(330) 및 상기 도광판(100)의 사이로 새어나온다. 이때, 상기 새어나오는 광은 상기 반사방지막(400)에 의해서 감소되고, 핫 스팟을 줄일 수 있다.In this case, a part of the light generated by the
따라서, 본 실시예에 따른 액정표시장치는 향상된 휘도 균일성을 가진다.Thus, the liquid crystal display according to the present embodiment has improved luminance uniformity.
도 3은 다른 실시예에 따른 도광판 및 반사방지막의 단면을 도시한 단면도이다. 도 3에서의 반사방지막은 설명을 위하여 다소 과장되게 표현되었다. 따라서, 본 실시예에서의 반사방지막의 두께는 도면에 한정되지 않는다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예를 참조하고, 반사방지막에 대해서 추가적으로 설명한다.3 is a cross-sectional view of a light guide plate and an anti-reflection film according to another embodiment. The antireflection film in FIG. 3 has been somewhat exaggerated for explanation. Therefore, the thickness of the antireflection film in this embodiment is not limited to the drawings. In this embodiment, with reference to the above-described embodiment, the anti-reflection film will be further described.
도 3을 참조하면, 반사방지막(400)은 제 1 반사방지막(410), 제 2 반사방지막(420) 및 제 3 반사방지막(430)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the
상기 제 1 반사방지막(410)은 상기 도광판(100) 상에 배치된다. 상기 제 1 반사방지막(410)은 예를 들어, 상기 도광판(100)에 밀착되어 형성된다. 예를 들어, 상기 제 1 반사방지막(410)은 상기 도광판(100) 상에 코팅되어 형성된다.The first
상기 제 1 반사방지막(410)은 상기 도광판(100)의 굴절율(nL)과 다른 굴절율을 가진다. 예를 들어, 상기 제 1 반사방지막(410)의 굴절율(n1)은 상기 도광판(100)의 굴절율(nL)보다 작다.The first
상기 제 1 반사방지막(410)은 주파장이 제 1 파장인 광(710)의 반사되는 양을 감소시킨다. 더 자세하게, 상기 제 1 반사방지막(410)은 제 1 파장의 광(710)에 대하여 상쇄간섭을 일으킨다. 예를 들어, 상기 제 1 파장은 600nm이고, 상기 제 1 반사방지막(410)의 굴절율(n1)이 1.38인 경우를 살펴본다.The first
앞선 실시예에서 계산하였듯이, 상기 제 1 반사방지막(410)의 두께(d1)는 약 109㎚, 약 326㎚, 약 546㎚, 약 761㎚,.... 등일 수 있으며, 이때, 상기 제 1 반사방지막(410)에 반사되는 제 1 파장의 광(711) 및 상기 도광판(100)의 상면에 반사되는 제 1 파장의 광(712) 사이에 상쇄간섭이 발생한다.As calculated in the foregoing embodiment, the thickness d1 of the first
따라서, 즉, 상기 제 1 반사방지막(410)의 두께(d1)는 은 상기 제 1 파장의 광(710)에 대하여 상쇄간섭을 일으키는 두께에 대응하며, 예를 들어, 상기 제 1 반사방지막(410)은 주파장이 600㎚인 광의 반사되는 양을 감소시킨다.Thus, that is, the thickness d1 of the first
상기 제 2 반사방지막(420)은 상기 제 1 반사방지막(410) 상에 배치된다. 상기 제 2 반사방지막(420)은 상기 제 1 반사방지막(410)에 밀착된다. 예를 들어, 상기 제 2 반사방지막(420)은 상기 제 1 반사방지막(410) 상에 코팅되어 형성된다.The second
상기 제 2 반사방지막(420)은 상기 제 1 반사방지막(410)과 다른 굴절율을 가진다. 예를 들어, 상기 제 2 반사방지막(420)의 굴절율(n2)을 상기 제 1 반사방지막(410)의 굴절율(n1)보다 크다.The second
이와는 다르게, 상기 제 2 반사방지막(420)의 굴절율(n2)은 상기 제 1 반사방지막(410)의 굴절율(n1)보다 작을 수 있다.Alternatively, the refractive index n2 of the
상기 제 2 반사방지막(420)은 주파장이 제 2 파장인 광(720)의 반사되는 양을 감소시킨다. 더 자세하게, 상기 제 2 반사방지막(420)은 제 2 파장의 광(720)에 대하여 상쇄간섭을 일으킨다. 또한, 상기 제 2 반사방지막(420)의 두께(d2)는 상기 제 2 파장의 광(720)에 대하여 상쇄간섭을 일으키는 두께에 대응한다.The second
예를 들어, 상기 제 2 반사방지막(420)의 굴절율(n2)이 1.43이고, 상기 제 2 파장이 500㎚일 때, 상기 제 2 반사방지막(420)의 두께(d2)는 다음과 같다.For example, when the refractive index n2 of the
상기 제 1 반사방지막(410)에 반사되는 제 2 파장의 광(722)은 위상이 변하지 않으므로, 상쇄간섭이 발생할 조건은 2×d×n2=λ×m이며, 여기서 m=1,2,3,...이다. 이 식을 이용하여, 상기 제 2 반사방지막(420)의 두께(d2)는 약 175㎚, 약 350nm, 약 525㎚,....로 구해진다.Since the light 722 of the second wavelength reflected by the first
이때, 상기 제 2 반사방지막(420)에 의해서 파장이 500㎚인 광에 대하여 상쇄간섭이 일어나며, 예를 들어, 상기 제 2 반사방지막(420)은 주파장이 500㎚인 광의 반사되는 양을 효과적으로 감소시킬 수 있다.In this case, the second
즉, 상기 제 2 반사방지막(420)의 두께(d2)는 파장이 500㎚인 광에 대하여 상쇄간섭을 일으키는 두께에 대응한다.That is, the thickness d2 of the second
상기 제 3 반사방지막(430)은 상기 제 2 반사방지막(420) 상에 배치된다. 상기 제 3 반사방지막(430)은 상기 제 2 반사방지막(420)에 밀착된다. 상기 제 3 반사방지막(430)은 상기 제 2 반사방지막(420) 상에 코팅되어 형성된다.The third
상기 제 3 반사방지막(430)은 상기 제 2 반사방지막(420)과 다른 굴절율을 가진다. 예를 들어, 상기 제 3 반사방지막(430)의 굴절율(n3)은 상기 제 2 반사방지막(420)의 굴절율(n2)보다 작다.The third
이와는 다르게, 상기 제 3 반사방지막(430)의 굴절율(n3)은 상기 제 2 반사방지막(420)의 굴절율(n2)보다 클 수 있다.Alternatively, the refractive index n3 of the
상기 제 3 반사방지막(430)은 주파장이 제 3 파장인 광(730)의 반사를 감소시킨다. 더 자세하게 상기 제 3 반사방지막(430)은 제 3 파장의 광(730)에 대하여 상쇄간섭을 일으킨다. 또한, 상기 제 3 반사방지막(430)의 두께(d3)는 상기 제 3 파장의 광에 대하여 상쇄간섭을 일으키는 두께에 대응한다.The third
또한, 상기 반사방지막(400)은 상기 제 3 반사방지막(430) 상에 배치되며, 주파장이 제 4 파장인 광의 반사를 감소시키는 제 4 반사방지막을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 4 반사방지막의 굴절율은 상기 제 3 반사방지막의 굴절율(n3)보다 클 수 있다.In addition, the
또한, 상기 반사방지막(400)은 황화아연을 포함하는 층 및 플루오르화 마그네슘을 포함하는 층이 번갈아가며, 서로 다른 두께를 가지고 형성될 수 있다.In addition, the
본 실시예에 따른 액정표시장치는 여러 층의 반사방지막(400)을 포함하기 때문에, 상기 광원(200)에서 출사되어, 상기 도광판(100)에 반사된는 광을 효율적으로 감소시킬 수 있다.Since the liquid crystal display according to the present exemplary embodiment includes several layers of
따라서, 본 실시예는 휘도 균일성이 향상된 액정표시장치를 제공한다.Accordingly, the present embodiment provides a liquid crystal display device with improved luminance uniformity.
도 1은 제 1 실시예에 따른 액정표시장치를 분해하여 도시한 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating an exploded view of a liquid crystal display according to a first embodiment.
도 2는 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 단면을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the liquid crystal display according to the first embodiment.
도 3은 다른 실시예에 따른 도광판 및 반사방지막의 단면을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a light guide plate and an anti-reflection film according to another embodiment.
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