KR100699487B1 - 광제공부 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속층을 이용하여 광원으로부터 발생된 빛을 반사시키는 광제공부에 관한 것이다. 액정 표시 패널에 빛을 제공하는 광제공부는 도광판 및 금속층을 포함한다. 상기 도광판은 적어도 하나의 단층을 가지는 하부를 포함한다. 상기 금속층은 상기 도광판의 하부를 따라서 형성된다. 여기서, 일정한 방향을 가지고 상기 도광판으로 입사된 빛은 상기 금속층에 의해 상기 액정 표시 패널 방향으로 집광된다. 상기 광제공부가 그의 내부에 포함된 금속층을 이용하여 광원으로부터 발생된 빛을 액정 표시 패널 방향으로 집광시키므로, 백라이트 유닛의 두께가 얇아질 수 있다.
금속층, 도광판, 백라이트 유닛

Description

광제공부 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{LIGHT-PROVIDING SECTION AND BACKLIGHT UNIT INCLUDING THE SAME}
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.
도 2a는 종래의 백라이트 유닛을 도시한 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 백라이트 유닛의 동작 과정을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 3의 백라이트 유닛의 동작 과정을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 도 3의 백라이트 유닛의 동작 과정을 도시한 단면도이다.
본 발명은 광제공부 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속층을 이용하여 광원으로부터 발생된 빛을 액정 표시 패널 방향으로 집광시키는 광제공부 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정 표시 장치는 액정 표시 패널(100, 이하 "LCD 패널"이라 함) 및 백라이트 유닛(102)을 포함한다.
LCD 패널(100)은 백라이트 유닛(102)으로부터 제공된 빛을 이용하여 소정 이미지를 디스플레이한다.
도 2a는 종래의 백라이트 유닛을 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 백라이트 유닛의 동작 과정을 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 백라이트 유닛(102)은 광제공부 및 광학필름(212)을 포함한다.
상기 광제공부는 광원부(200), 도광판(206) 및 반사시트(210)를 포함한다.
광원부(200)는 광원(202) 및 실장부(204)를 포함한다.
광원(202)에서 발생된 빛은 실장부(204)에 의해 반사되어 도광판(206)으로 입사된다.
도광판(206)은 광원(202)으로부터 반사된 빛을 그의 상면 및 하면의 반사 조건을 제어하여 전체에 걸쳐서 확산시키며, 도 2b에 도시된 바와 같이 소정 각도를 가지는 빛을 출력한다.
반사시트(210)는 도광판(206)으로부터 누설된 빛을 도광판(206) 방향으로 반사시키며, 그래서 빛의 효율이 향상된다.
광학필름(212)은 프리즘시트(214) 및 보호시트(216)를 포함한다.
프리즘시트(214)는 역프리즘시트로서, 프리즘지지부(220) 및 프리즘형상부들(222)을 포함한다.
프리즘지지부(220)는 프리즘형상부들(222)을 지지한다.
프리즘형상부들(222)은 UV 레진으로 이루어지며, 도광판(206)으로부터 입사된 빛을 LCD 패널(100) 방향으로 집광시킨다.
보호시트(216)는 프리즘시트(214)에 의해 집광된 빛을 확산시키며, 상기 확산된 빛을 LCD 패널(100)로 입사시킨다. 또한, 보호시트(216)는 먼지 등으로부터 프리즘시트(214)를 보호한다.
요컨대, 종래의 백라이트 유닛은 광원(202)으로부터 발생된 빛을 LCD 패널(100) 방향으로 집광시키기 위하여 프리즘시트(214)를 구비하여야 했다. 그 결과, 종래 백라이트 유닛의 두께가 두꺼워졌었다.
본 발명의 목적은 얇은 두께를 가지는 백라이트 유닛 및 이에 포함된 광제공부를 포함하는 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 표시 패널에 빛을 제공하는 광제공부는 도광판 및 금속층을 포함한다. 상기 도광판은 적어도 하나의 단층을 가지는 하부를 포함한다. 상기 금속층은 상기 도광판의 하부를 따라서 형성된다. 여기서, 일정한 방향을 가지고 상기 도광판으로 입사된 빛은 상기 금속층에 의해 상기 액정 표시 패널 방향으로 집광된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판, 금속층 및 보호시트를 포함한다. 상기 도광판은 적어도 하나의 단층을 가지는 하부를 포함한다. 상기 금속층은 상기 도광판의 하부를 따라서 형성된다. 상기 보호시트는 상기 도광판 위에 위치한다. 여기서, 일정한 방향을 가지고 상기 도광판으로 입사된 빛은 상기 금속층에 의해 반사되어 상기 보호시트 방향으로 집광된다.
본 발명에 따른 광제공부가 그의 내부에 포함된 금속층을 이용하여 광원으로부터 발생된 빛을 액정 표시 패널 방향으로 집광시키므로, 백라이트 유닛의 두께가 얇아질 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광제공부 및 이를 포함하는 백라이트 유닛의 바람직한 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 액정 표시 패널(300, 이하 "LCD 패널"이라 함) 및 백라이트 유닛(Backlight Unit, 302)을 포함한다.
백라이트 유닛(302)은 소정 파장을 가지는 빛을 액정 표시 패널(300)에 제공한다.
LCD 패널(300)은 하부 편광필름(304), 상부 편광필름(306), 하부기판(308), 상부기판(310), 칼라필터(312), 블랙매트릭스(314), 화소전극(316), 공통전극(318), 액정층(320) 및 TFT 어레이(322)를 포함한다.
편광필름들(304 및 306)은 백라이트 유닛(302)으로부터 입사된 외부광 중 원하지 않는 빛을 편광시킨다. 예를 들어, 편광필름들(304 및 306)은 상기 외부광 중 횡파만을 통과시키고, 종파는 차단시킨다.
TFT 어레이(322)는 스위칭 소자로서 화소전극(316)을 스위칭한다.
액정층(320)은 화소전극(316)과 공통전극(318) 사이의 전압차에 상응하여 배열되는 액정들을 포함한다. 이 경우, 백라이트 유닛(302)으로부터 입사된 외부광은 상기 액정들을 통과한 후 칼라필터(312)에 입사된다.
칼라필터(312)는 도 3에 도시된 바와 같이 레드, 그린 및 블루에 해당하는 서브 칼라필터들을 포함하며, 상기 입사된 외부광은 칼라필터(312)를 통과한다.
상부기판(310)은 칼라필터(312)의 상부에 위치한다.
백라이트 유닛(302)은 LCD 패널(300)에 빛, 예를 들어 백색광을 제공하는 소자로서, 광제공부 및 보호시트(336)를 포함한다.
상기 광제공부는 광원부(328) 및 도광판(334)을 포함한다.
광원부(328)는 하나 이상의 광원(330) 및 실장부(332)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광원(330)은 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)이며, 소정 파장을 가지는 선광(linear light)을 발생시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광원부(328)는 냉음극형광램프 대신 발광 다이오드(LED)를 이용하여 빛을 발생시킬 수 있다.
실장부(332)는 광원(330)을 실장하며, 광원(330)으로부터 발생된 빛을 도광판(334) 방향으로 반사시킨다.
도광판(334)은 광원(330)으로부터 발생된 빛을 소정 각도를 가지고 LCD 패널(300) 방향으로 진행시킨다. 이에 대한 자세한 설명은 이하 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
보호시트(336)는 도광판(334)으로부터 진행된 빛을 확산시키며, 그래서 LCD 패널(300)의 시야각이 향상된다. 또한, 보호시트(336)는 먼지 등으로부터 도광판(334)을 보호한다.
도 4는 도 3의 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 3의 백라이트 유닛의 동작 과정을 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 광제공부는 광원부(328), 광투과부(500), 도광판(334) 및 금속층(502)을 포함한다.
광투과부(500)는 광원부(328)에 포함된 광원(330)으로부터 발생된 빛을 도 5에 도시된 바와 같이 일정한 방향을 가지고 도광판(334)으로 입사시킨다. 예를 들어, 광투과부(500)는 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)로 이루어진다.
도광판(334)는 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 단층을 가지는 하부를 포함한다.
금속층(502)은 도 5에 도시된 바와 같이 도광판(334)의 하부를 따라서 형성되며, 도광판(334)으로부터 입사된 빛을 보호시트(336) 방향으로 반사시킨다.
이하, 백라이트 유닛(302)의 동작을 상술하겠다.
광원(330)으로부터 빛이 발생되고, 상기 발생된 빛은 실장부(332)에 의해 반사되어 광투과부(500)로 입사된다.
이어서, 광투과부(500)는 상기 입사된 빛을 조정하여 일정한 방향을 가지는 빛을 도광판(334)으로 진행시킨다.
계속하여, 도광판(334)으로 입사된 빛은 금속층(502)에 의해 반사되며, 반사 각도는 설계자에 의해 설정된 금속층(502)의 기울기에 따라 결정된다. 다만, 금속층(502)에 의해 반사된 빛은 도 5에 도시된 바와 같이 보호시트(336) 방향으로 집광된다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(334)의 단층들 사이의 각도(α)는 45°이다.
이어서, 상기 집광된 빛은 보호시트(336)에 의해 확산되며, 상기 확산된 빛이 LCD 패널(300)로 입사된다.
요컨대, 본 발명의 백라이트 유닛(302)이 금속층(502)을 이용하여 도광판(334)으로 입사된 빛을 보호시트(336) 방향으로 집광시키므로, 종래 백라이트 유닛과 달리 프리즘시트를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명의 백라이트 유닛(302)은 종래의 백라이트 유닛보다 두께가 얇다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 도 3의 백라이트 유닛의 동작 과정을 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 광투과부(600)는 비구면, 즉 비정형성을 가지는 구면으로 형성되어 광원(330)으로부터 발생된 빛을 도광판(334)으로 진행시킨다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광제공부가 그의 내부에 포함된 금속층을 이용하여 광원으로부터 발생된 빛을 LCD 패널 방향으로 집광시키므로, 백라이트 유닛의 두께가 얇아질 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 액정 표시 패널에 빛을 제공하는 광제공부에 있어서,
    하부에 적어도 하나의 단층이 형성된 도광판; 및
    상기 도광판의 하부를 따라서 형성된 금속층을 포함하되,
    일정한 방향을 가지고 상기 도광판으로 입사된 빛은 상기 금속층에 의해 상기 액정 표시 패널 방향으로 집광되는 것을 특징으로 하는 광제공부.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광제공부는,
    상기 빛을 발생시키는 광원부; 및
    상기 광원부로부터 발생된 빛을 투과시켜 상기 일정 방향을 가지는 빛을 상기 도광판으로 진행시키는 광투과부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광제공부.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광투과부는 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광제공부.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 광투과부는 비구면인 것을 특징으로 하는 광제공부.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 단층들 사이의 각도(α)는 45°인 것을 특징으로 하는 광제공부.
  6. 하면에 적어도 하나의 단층이 형성된 도광판;
    상기 도광판의 하부를 따라서 형성된 금속층; 및
    상기 도광판 위에 위치하는 보호시트를 포함하되,
    일정한 방향을 가지고 상기 도광판으로 입사된 빛은 상기 금속층에 의해 반사되어 상기 보호시트 방향으로 집광되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은,
    상기 빛을 발생시키는 광원부; 및
    상기 광원부로부터 발생된 빛을 투과시켜 상기 일정 방향을 가지는 빛을 상기 도광판으로 진행시키는 광투과부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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