KR100754776B1 - 광 가이드 장치 및 이를 갖는 액정표시모듈 - Google Patents

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Abstract

액정 표시 장치의 도광판의 구조를 개선하여 광의 효율을 향상시키기 위한 광가이드 장치 및 이를 포함한 액정 표시 모듈이 개시되어 있다. 상기 액정 표시 모둘은 제1의 광을 발생하기 위한 제1 램프, 상기 제1 램프와 평행하게 위치하고 제2의 광을 발생하기 위한 제2 램프를 구비하는 램프 유닛을 구비한다. 디스플레이 유닛은 상기 제1광 및 제2 광을 제공받아 영상을 디스플레이한다. 도광판은 상기 제1 및 제2 램프 사이에 구비된다. 가이드 홀은 상기 도광판의 내부의 제1 램프와 제2 램프의 중간 지점에 형성되어, 제1 광은 제2 램프쪽으로 진행하여 손실하는 것을 방지하고, 제2 광은 제1 램프쪽으로 진행하여 손실하는 것을 방지한다. 광 가이드 홀에 의하여 일 측의 램프로부터 입사된 광이 광가이드 홀에 의해 액정 표시 패널측으로 반사된다. 따라서, 반대편의 램프쪽으로 향하여 손실되는 빛의 양을 줄일 수 있어, 램프의 효율을 높여서 액정 표시 모듈의 휘도를 향상시킬 수 있다.

Description

광 가이드 장치 및 이를 갖는 액정 표시 모듈{LIGHT GUIDE PLATE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY MODULE HAVING THE SAME}
도 1은 종래의 백 라이트 어셈블리를 포함하는 액정 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 도광판의 빛 손실을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 도광판의 빛의 경로를 개략적으로 나타내기 위한 개략도이다.
도 5는 도 3에 도시된 홀의 형상을 도시한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 액정 표시 장치 200 : 액정 표시 모듈
210 : 디스플레이 유닛 212 : 액정 표시 패널
214 : 통합 인쇄회로 기판 216 : 데이터측 테이프 캐리어 패키지
218 : 게이트측 연성 회로 기판 220 : 백라이트 어셈블리
221a, 221b : 제1 및 제2 램프 224 : 도광판
224a : 내부 가이드 홀 300 : 케이스
310 : 프론트 케이스 320: 리어 케이스
본 발명은 대화면을 구현할 수 있는 액정표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 광 공급 장치를 통하여 대화면을 구성하기 위한 액정 표시 장치에서 광을 안내하기 위한 광가이드 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 모듈에 관한 것이다.
액정표시 장치는 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 다른 분자 배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광 산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 장치로서 액정 셀에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다. 상기 액정표시 장치는 크게 TN(twisted nematic) 방식과 STN(super-twisted nematic) 방식으로 분류할 수 있으며, 구동 방식의 차이에 따라서는 스위칭 소자 및 TN 액정을 이용한 액티브 매트릭스(active matrix) 표시 방식과 STN 액정을 이용한 패시브 매트릭스(passive matrix) 표시 방식으로 나눌 수 있다. 박막 트랜지스터(thin film transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용하여 액정을 구동하는 방식인 박막 트랜지스터-액정표시 장치(TFT-LCD)는 비교적 간단한 회로 구성을 갖기 때문에 컴퓨터의 모니터 등에 널리 사용되고 있다.
대체로 액정표시 장치는 전기적인 신호를 인가 받아 광선의 투과 여부를 결 정하는 액정이 구비된 액정 패널을 구비한다. 이와 같은 액정 패널은 자체적으로 발광하지 못하는 수동 광소자이므로, 액정 패널의 후면에 액정표시 장치에 광을 제공하기 위한 백 라이트(back light) 어셈블리를 장착하게 된다.
상기 액정 패널에는 화면을 표시하기 위하여 화면 데이터를 인가하기 위한 소오스 구동 회로(IC)를 포함하는 소오스부와 액정 패널의 박막 트랜지스터의 게이트 소자를 구동하기 위한 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동 회로(IC)를 포함하는 게이트부가 형성된다. 외부로부터 인가된 화상 신호는 인쇄 회로 기판에서 액정 패널을 구동하기 위한 데이터 신호와 박막 트랜지스터를 구동하기 위한 게이트 신호로 전환된다. 이들 데이터 신호와 게이트 신호는 상기 소오스부 및 게이트부를 거쳐서 상기 액정 패널의 트랜지스터에 인가된다. 이를 통하여 액정 패널의 액정은 전기적인 신호를 받게 되고, 이에 따라 백 라이트 어셈블리로부터의 광선을 조정하여 화면을 구성하게 된다.
전술한 바와 같이, 액정 패널에 광을 균일하게 제공하기 위한 백 라이트 어셈블리는 통상적으로 광을 발생하는 램프, 상기 램프로부터 광을 안내하기 위한 도광판, 그리고 상기 램프를 감싸는 형태로 상기 도광판의 측면에 설치되는 램프 하우징을 구비한다.
상기 램프로서는 주로 냉음극관이 사용되고 있으며, 이러한 램프에서 발생되는 광은 상기 도광판의 측면을 통하여 입사된 후, 도광판에 의해 평면 광원으로 전환된다. 상기 도광판과 액정 패널 사이에는 확산 시트와 프리즘 시트들이 구비되어 액정 패널로 입사되는 광원을 균일하게 한다.
최근에는 컴퓨터나 벽걸이형 텔레비전 등과 같이 전자 기기의 화면의 대형화에 따라 액정 패널의 사이즈가 커지고, 이러한 액정 패널 사이즈의 증가에 따라 백 라이트 어셈블리의 크기도 대형화되어 가고 있다. 그러나, 전술한 바와 같은 종래의 단일 광원을 갖는 백 라이트 어셈블리로서는 대형 화면을 구성하기에는 광의 균일성을 확보하기가 어렵게 되며, 따라서, 다수의 램프를 사용하여 액정표시 장치용 백 라이트 어셈블리를 제조하는 방법이 제안되어 왔다. 예를 들면, 도광판의 양측단에 2개의 램프를 평행하게 구비하는 방법이 제안되어 있다. 또한, 도광판의 하부에 다수개의 램프를 구비하는 방법도 제안되어 있다.
미합중국 특허 제5,730,518호(issued to Keiji Kashima et al.)에는 두 개의 램프를 도파관의 양측단에 형성하여 대형 화면을 구성하는 백라이트 어셈블리를 개시하고 있다.
도 1은 상기한 종래의 백 라이트 어셈블리를 포함하는 액정 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1를 참조하면, 종래의 액정 표시 장치(900)는 화상신호가 인가되어 화면을 나타내기 위한 액정 표시 모듈(700)과 액정 표시 모듈(700)을 수납하기 위한 전면 케이스(810) 및 배면 케이스(820)로 구성된 케이스(800)를 포함한다.
액정 표시 모듈(700)은 화면을 나타내는 액정표시패널을 포함하는 디스플레이 유닛(710)을 포함한다.
디스플레이 유닛(710)은 액정표시패널(712), 통합 인쇄회로기판(714), 데이터측 테이프 캐리어 패키지(716) 및 COF방식에 의해 제조된 게이트측 연성회로기판(718)을 포함한다.
액정 표시 패널(712)은 박막 트랜지스터 기판(712a)과 컬러 필터 기판(712b) 및 액정(도시 안됨)을 포함한다. 박막 트랜지스터 기판(712a)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리기판이다. 상기 박막 트랜지스터들의 소오스 단자에는 데이터 라인이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트라인이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질인 인듐 틴 옥사이드(ITO)로 이루어진 화소전극이 형성된다.
데이터 라인 및 게이트 라인에 전기적 신호를 입력하면 각각의 박막 트랜지스터의 소오스 단자와 게이트 단자에 전기적인 신호가 입력되고, 이들 전기적인 신호의 입력에 따라 박막 트랜지스터는 턴-온 또는 턴-오프되어 드레인 단자로는 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 출력된다.
상기 박막 트랜지스터 기판(712a)에 대향하여 컬러필터 기판(712b)이 구비되어 있다. 컬러필터 기판(712b)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB화소가 박막공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러필터 기판(712b)의 전면에는 ITO로 이루어진 공통전극이 도포되어 있다.
상술한 박막 트랜지스터 기판(712a)의 트랜지스터의 게이트 단자 및 소오스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴온되면, 화소 전극과 컬러필터 기판의 공통 전극사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 박막 트랜지스터 기판(712a)과 컬러 필터 기판(714b)사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻게 된다.
상기 액정표시패널(712)의 액정의 배열각과 액정이 배열되는 시기를 제어하기 위하여 박막 트랜지스터의 게이트 라인과 데이터 라인에 구동신호 및 타이밍 신호를 인가한다. 도시한 바와 같이, 액정표시패널(712)의 소오스측에는 데이터 구동 신호의 인가 시기를 결정하는 연성 회로 기판의 일종인 데이터 테이프 캐리어 패키지(716)가 부착되어 있고, 게이트 측에는 게이트의 구동신호의 인가시기를 결정하기 위한 COF방식으로 제조된 게이트측 연성 회로 기판(718)이 부착되어 있다.
액정표시패널(712)의 외부로부터 영상신호를 입력받아 게이트 라인과 데이터 라인에 구동신호를 인가하기 위한 통합 인쇄 회로 기판(714)은 액정표시패널(712)의 데이터 라인측의 데이터 테이프 캐리어 패키지(714)에 접속된다. 통합 인쇄회로기판(714)은 컴퓨터 등과 같은 외부의 정보처리장치(도시 안됨)로부터 발생한 영상신호를 인가 받아 상기 액정표시패널(712)에 데이터 구동신호를 제공하기 위한 소오스부와 상기 액정표시패널(712)의 게이트 라인에 게이트 구동신호를 제공하기 위한 게이트부가 형성되어 있다. 즉, 통합 인쇄회로기판(714)은 액정 표시 장치를 구동하기 위한 신호인 게이트 구동신호, 데이터 신호 및 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍신호들을 발생시켜서, 게이트 구동신호는 게이트측 연성회로기판(718)을 통하여 액정표시패널(712)의 게이트 라인에 인가하고, 데이터 신호는 데이터 테이프 캐리 패키지(716)를 통하여 액정표시패널(712)의 데이터 라인에 인가한다.
상기 디스플레이 유닛(710)의 아래에는 상기 디스플레이 유닛(710)에 균일한 광을 제공하기 위한 백라이트 어셈블리(720)가 구비되어 있다. 백라이트 어셈블리(720)는 액정 표시 모듈(700)의 양측단에 구비되어 광을 발생시키기 위한 두 개의 램프(721a, 721b)를 포함한다. 두 개의 램프(721a, 721b)는 각각 두 개의 램프 커버(722a, 722b)에 의해 보호된다. 도광판(724)은 상기 디스플레이 유닛(710)의 액정패널(712)에 대응하는 크기를 갖고 액정패널(712)의 아래에 위치한다. 도광판(724)은 동일한 두께를 갖도록 형성할 수도 있고, 또한, 램프(721a, 721b)측은 보다 두껍고 램프(721a 721b)에 멀어질수록(즉, 중앙쪽으로 갈수록) 보다 얇게 형성할 수 있다. 도광판(724)은 양 램프(721a, 721b)에서 발생된 광을 디스플레이 유닛(710)쪽으로 광을 안내하면서 광의 경로를 변경한다.
상기 도광판(724)의 위에는 도광판(724)으로부터 출사되어 액정표시패널(712)로 향하는 광의 휘도를 균일하게 하기 위한 복수개의 광학시트들(726)이 구비되어 있다. 또한, 도광판(724)의 아래에는 도광판(724)으로부터 누설되는 광을 도광판(724)으로 반사시켜 광의 효율을 높이기 위한 반사판(728)이 구비되어 있다.
상기 디스플레이 유닛(710)과 백라이트 어셈블리(720)는 수납 용기인 몰드 프레임(730)에 의해 고정 지지된다. 몰드 프레임(730)은 직육면체의 박스상을 갖고 상면은 개구되어 있다. 즉, 4개의 측벽과 바닥면으로 구성되고, 바닥면에는 상기 통합 인쇄회로기판(714)을 몰드 프레임(730)의 외측면을 따라서 절곡시켜서 안착시키기 위한 개구부들이 형성되어 있다.
상기 디스플레이 유닛(710)의 통합 인쇄 회로 기판(714)과 게이트 테이프 캐리어 패키지(718)를 상기 몰드 프레임(730)의 외부로 절곡시키면서 상기 몰드 프레 임(730)의 저면부에 고정하면서 디스플레이 유닛이 이탈되는 것을 방지하기 위한 샤시(740)가 제공된다. 상기 샤시(740)는 상기 몰드 프레임(730)과 같이 직육면체의 형상을 갖고, 상면부는 액정표시패널(710)을 노출시키기 위해 개구되어 있으며, 측벽부는 내측 수직방향으로 절곡되어 상기 액정표시패널(710)의 상면 주변부를 커버한다.
상술한 종래의 액정 표시 장치(900)에서는, 양 램프(721a, 721b)에 전류가 인가되면, 광이 발생된다. 광은 도광판 (724)으로 입사되고, 입사된 광은 복수개의 광학시트들(726)을 거치면서 균일하게 되고, 균일한 광이 액정 패널(710)에 제공된다. 외부로부터 게이트 구동 신호와 데이터 구동 신호가 게이트측 연성화로 기판(718)과 테이터측 테이프 캐리어 패키지(716)을 통하여 액정 표시 패널(712)에 인가된다. 액정 표시 표널(712)은 인가된 신호에 의해 액정 분자의 배열각이 변화되면서, 액정으로 입사된 광의 량을 조정하여 화면을 형성한다.
종래의 도광판(724)에서는 양 램프(721a, 721b)에서 발생한 광은 서로 반대편의 램프에까지 도달한 후, 액정 패널(710)로 인도되기 때문에 도광판(724)내에서의 광손실이 발생한다.
도 2는 도 1에 도시된 도광판의 빛 손실을 설명하기 위한 개략도이다. 도 2를 참조하면, 좌측 램프(722b)에서 발생한 광선 중 일부는 직접 광학 시트들(726)로 인도되지만, 부분적으로는 우측 램프(722b)쪽으로 진행하면서, 복잡한 반사 과정을 거쳐서 광학 시트들(726)로 인도된다. 우측 램프(721a)에서 발생한 광선의 경우도 마찬가지이다.
이와 같이, 일측의 램프에서 출사되는 광선은 대향하는 램프쪽으로 출사되는 광은 복잡한 반사과정을 거쳐서 광학 시트들(726)로 인도되기는 하지만, 도중에 많은 양이 손실된다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 도광판의 구조를 개선하여 타측 램프로 출사되는 광선의 양을 줄여서 광량의 손실을 줄일 수 있는 광 가이드 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광 가이드 장치를 구비하여 광 효율이 높은 액정 표시 모듈을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 램프로부터 발생되는 광을 제공받고, 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 유닛으로 상기 광을 가이드 하기 위한 광 가이드 장치에 있어서, 상기 광가이드 장치의 일정한 지점에 상기 램프로부터 제공된 상기 광이 상기 일정한 지점을 통과하여 손실되지 않도록 상기 디스플레이 유닛으로 가이드하기 위한 내부 가이드 수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 가이드 장치를 제공한다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제1의 광을 발생하기 위한 제1 램프, 상기 제1 램프와 평행하게 위치하고 제2의 광을 발생하기 위한 제2 램프를 구비하는 램프 유닛; 상기 제1광 및 제2 광을 제공받아 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 유닛; 및 상기 제1 및 제2 램프 사이에 구비되어 있 고, 상기 제1 및 제2 광을 상기 디스플레이 유닛으로 가이드 하고, 내부의 일정 지점에는 제1 광은 제2 램프쪽으로 진행하여 손실하는 것을 방지하고, 제2 광은 제1 램프쪽으로 진행하여 손실하는 것을 방지하여 상기 디스플레이 유닛으로 반사 가이드하기 위한 내부 가이드 수단을 포함하는 도광판을 포함하는 액정 표시 모듈을 제공한다.
본 발명에 의하면, 광 가이드 홀에 의하여 일측의 램프로부터 입사된 광이 광가이드 홀에 의해 액정 표시 패널측으로 반사된다. 따라서, 반대편의 램프쪽으로 향하여 손실되는 빛의 양을 줄일 수 있어, 램프의 효율을 높여서 액정 표시 모듈의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 홀의 형성에 의해 도광판의 무게를 감소시켜 액정 표시 모듈의 경량화를 꾀할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 광 가이드 장치, 이를 갖는 액정 표시 모듈을 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 액정 표시 장치(100)는 화상신호가 인가되어 화면을 나타내기 위한 액정 표시 모듈(200)과 액정 표시 모듈(200)을 수납하기 위한 프론트 케이스(310) 및 리어 케이스(320)로 구성된 케이스(300)를 포함한다.
액정 표시 모듈(200)은 화면을 나타내는 액정 표시 패널을 포함하는 디스플레이 유닛(210)을 포함한다.
디스플레이 유닛(210)은 액정 표시 패널(212), 통합 인쇄회로 기판(214), 데 이터측 테이프 캐리어 패키지(216) 및 COF방식에 의해 제조된 게이트측 연성 회로 기판(218)을 포함한다.
액정 표시 패널(212)은 박막 트랜지스터 기판(212a)과 컬러 필터 기판(212b) 및 액정(도시 안됨)을 포함한다.
박막 트랜지스터 기판(212a)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리 기판이다. 상기 박막 트랜지스터들의 소오스 단자에는 데이터 라인이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트 라인이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질인 인듐 틴 옥사이드(ITO)로 이루어진 화소 전극이 형성된다.
데이터 라인 및 게이트 라인에 전기적 신호를 입력하면 각각의 박막 트랜지스터의 소오스 단자와 게이트 단자에 전기적인 신호가 입력되고, 이들 전기적인 신호의 입력에 따라 박막 트랜지스터는 턴-온 또는 턴-오프되어 드레인 단자로는 화소 형성에 필요한 전기적인 신호가 출력된다.
상기 박막 트랜지스터 기판(212a)에 대향하여 컬러 필터 기판(212b)이 구비되어 있다. 컬러 필터 기판(212b)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러 필터 기판(212b)의 전면에는 ITO로 이루어진 공통 전극이 도포되어 있다.
상술한 박막 트랜지스터 기판(212a)의 트랜지스터의 게이트 단자 및 소오스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴온되면, 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 박막 트랜지스터 기판(212a)과 컬러 필터 기판(214b)사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화 된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻게 된다.
상기 액정 표시 패널(212)의 액정의 배열각과 액정이 배열되는 시기를 제어하기 위하여 박막 트랜지스터의 게이트 라인과 데이터 라인에 구동신호 및 타이밍 신호를 인가한다.
도시한 바와 같이, 액정 표시 패널(212)의 소오스측에는 데이터 구동 신호의 인가 시기를 결정하는 연성 회로 기판의 일종인 데이터 테이프 캐리어 패키지(216)가 부착되어 있고, 게이트 측에는 게이트의 구동신호의 인가시기를 결정하기 위한 COF방식으로 제조된 게이트측 연성 회로 기판(218)이 부착되어 있다.
액정 표시 패널(212)의 외부로부터 영상신호를 입력받아 게이트 라인과 데이터 라인에 구동신호를 인가하기 위한 통합 인쇄 회로 기판(214)은 액정 표시 패널(212)의 데이터 라인측의 데이터 테이프 캐리어 패키지(214)에 접속된다. 통합 인쇄 회로 기판(214)은 컴퓨터 등과 같은 외부의 정보 처리 장치(도시 안됨)로부터 발생한 영상 신호를 인가 받아 상기 액정 표시 패널(212)에 데이터 구동신호를 제공하기 위한 소오스부와 상기 액정 표시 패널(212)의 게이트 라인에 게이트 구동신호를 제공하기 위한 게이트부가 형성되어 있다.
즉, 통합 인쇄 회로 기판(214)은 액정 표시 장치를 구동하기 위한 신호인 게이트 구동 신호, 데이터 신호 및 이들 신호들을 적절한 시기에 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시켜서, 게이트 구동신호는 게이트측 연성 회로 기판(218)을 통하여 액정 표시 패널(212)의 게이트 라인에 인가하고, 데이터 신호는 데이터 테이프 캐리 패키지(216)를 통하여 액정 표시 패널(212)의 데이터 라인에 인가한 다.
상기 디스플레이 유닛(210)의 아래에는 상기 디스플레이 유닛(210)에 균일한 광을 제공하기 위한 백라이트 어셈블리(220)가 구비되어 있다.
백라이트 어셈블리(220)는 액정 표시 모듈(200)의 양측단에 구비되어 광을 발생시키기 위한 두 개의 제1 및 제2 램프(221a, 221b)를 포함한다. 두 개의 제1 및 제2 램프(221a, 221b)는 각각 두 개의 제1 및 제2 램프 커버(222a, 222b)에 의해 보호된다. 도광판(224)은 상기 디스플레이 유닛(210)의 액정패널(212)에 대응하는 크기를 갖고 액정패널(212)의 아래에 위치한다. 도광판(224)은 동일한 두께를 갖도록 형성할 수도 있고, 또한, 제1 및 제2 램프(221a, 221b)측은 보다 두껍고 제1 및 제2 램프(221a 721b)로부터 멀어질수록(즉, 중앙쪽으로 갈수록) 보다 얇게 형성할 수 있다. 도광판(224)은 제1 및 제2 램프(221a, 221b)에서 발생된 광을 디스플레이 유닛(210)쪽으로 광을 안내하면서 광의 경로를 변경한다. 도광판(224)의 중앙 지점에는 상기 제1 및 제2 램프(221a, 221b)로부터 제공된 광이 상기 중앙 지점을 통과하여 손실되지 않고 상기 디스플레이 유닛(210)쪽으로 광을 안내하기 위한 내부 가이드 홀(224a)이 형성되어 있다.
도 4는 도 3에 도시된 도광판(224)에서의 빛의 경로를 개략적으로 나타내기 위한 개략도이다. 도 4를 참조하면, 상기 도광판(224)의 제1 램프(221a)와 제2 램프(221b)사이의 중간 지점에 상기 내부 가이드홀(224a)이 형성된다. 내부 가이드홀(224a)은 도시한 바와 같이, 밑변이 디스플레이 유닛(210)쪽으로 형성된 이등변 삼각형 형상의 단면을 갖는다.
제1 램프(221a)로부터 도광판(224)내부로 입사된 광선(L1)은 도광판(224)내부를 진행하면서 상기 내부 가이드홀(224a)의 지점에서는 제2 램프(221b)쪽으로 더 이상 진행하지는 않고, 상기 디스플레이 유닛(210)을 향하여 가이드된다. 마찬가지로, 제2 램프(221b)로부터 도광판(224)내부로 입사된 광선(L2)도 도광판(224)내부를 진행하면서 상기 내부 가이드홀(224a)의 지점에서는 제1 램프(221a)쪽으로 더 이상 진행하지는 않고, 상기 디스플레이 유닛(210)을 향하여 가이드된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 내부 가이드홀(224a)은 상기 제1 및 제2 램프(221a, 221b)와 평행하게 상기 제1 및 제2 램프(221a, 221b)의 중앙부에 형성된다. 본 실시예에서는 단순하게 홀의 형상으로 도시하였지만, 홀의 형상대신에 반사판등과 같은 반사성 기구를 설치하여 상기 디스플레이 유닛(210)쪽으로 광을 가이드할 수도 있다.
도 5는 상기 내부 가이드홀(224a)의 형상의 사시도를 나타낸다. 상기 내부 가이드홀(224a)의 높이(h)는 상기 도광판 두께(도4의 T)의 1/3 내지 1/2인 것이 바람직하다. 가이드홀(224a)의 높이가 상기 도광판 두께의 1/2보다 크면, 가이드홀(224a)을 형성할 때, 도광판(224)이 파손될 염려가 있어서 바람직하지 않고, 상기 도광판 두께의 1/3보다 작은 경우에는 광을 디스플레이 유닛(210)쪽으로 가이드하는 효과가 적어서 바람직하지 않다.
상기 내부 가이드홀(224a)의 밑변의 길이(w)는 특별한 제한이 없다. 홀 형성의 용이성과 가이드하는 효과를 고려하면, 높이(h)의 0.5 내지 1.5배 정도이다.
상기 도광판(224)의 위에는 상기 도광판(224)으로부터 출사되어 액정 표시 패널(212)로 향하는 광의 휘도를 균일하게 하기 위한 복수개의 광학 시트들(226)이 구비되어 있다. 또한, 상기 도광판(224)의 아래에는 상기 도광판(224)으로부터 누설되는 광을 상기 도광판(224)으로 반사시켜 광의 효율을 높이기 위한 반사판(228)이 구비되어 있다. 상기 디스플레이 유닛(210)과 백라이트 어셈블리(220)는 수납 용기 어셈블리인 몰드 프레임(400)에 의해 고정 지지된다.
상술한 본 발명에 따른 도광판(224)을 사용하여 액정 표시 모듈을 제작하는 경우에, 상기 광 가이드 홀(224a)에 의하여 일측의 램프로부터 입사된 광이 광가이드 홀(224a)에 의해 액정 표시 패널측으로 반사되어 빛의 손실이 줄어들게 된다. 따라서, 램프의 효율을 높여 액정 표시 모듈의 휘도를 향상시킬 수 있다.
휘도값 측정
상술한 본 발명의 실시예에 기재한 바와 같이, 도광판을 제작하였다. 제작된 도광판의 크기는 284 X 349 x 6 (단위 mm)이었다. 램프로서는 도광판의 좌우 양측에 두 개를 사용하였다. 상기 도광판의 가운데에는 상술한 바와 같은 내부 가이드 홀을 형성하였다. 형성된 가이드 홀의 높이(h)는 2.4mm이었고, 밑변의 길이(w)은 대략 1.2h 로 하였다.
내부 가이드홀이 구비된 도광판을 구비한 액정 표시 모듈과 종래의 내부 가이드홀이 형성되지 않은 도광판을 구비한 액정 표시 모듈을 준비하였다.
모든 광학적인 특성이 동일한 조건하에서 본 실시예에 따른 가이드 홀을 구비한 액정 표시 모듈과 종래의 액정 표지 모듈을 사용하여 휘도를 측정하였다.
휘도 측정 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
단위 면적당 평균 플럭스(flux) 평균 휘도 플럭스 비교
본 발명의 도광판 1943.86 lux 182.76 Lm 14% 증가
종래 기술에 따른 도광판 1619.74 lux 160.54 Lm 기준

상기 표 1에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 광 가이드홀을 구비한 액정 표시 모듈에서는 종래의 기술에 따른 액정 표시 모듈에 비하여 약 14%정도의 단위 면적당 휘도가 증가하였음을 알 수 있었다.
상술한 바와 같은 도광판, 이를 갖는 액정 표시 모듈 및 액정 표시 장치에 따르면, 광 가이드 홀에 의하여 일측의 램프로부터 입사된 광이 광가이드 홀에 의해 액정 표시 패널측으로 반사된다. 따라서, 반대편의 램프쪽으로 향하여 손실되는 빛의 양을 줄일 수 있어, 램프의 효율을 높여서 액정 표시 모듈의 휘도를 향상시킬 수 있다. 또한, 홀의 형성에 의해 도광판의 무게를 감소시켜 액정 표시 모듈의 경량화를 꾀할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 양측 단부에 배치된 램프들로부터 발생된 광을 제공받고, 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 유닛으로 상기 광을 가이드 하기 위한 광 가이드 장치에 있어서,
    상기 광 가이드 장치는 상기 양측 단부 사이의 중앙지점에 상기 단부와 평행하게 형성된 내부 가이드 홀을 포함하고, 상기 내부 가이드 홀은 상기 광을 상기 디스플레이 유닛으로 가이드 하는 것을 특징으로 하는 광 가이드 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 가이드 홀의 단면은 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 광 가이드 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 내부 가이드 홀은 상기 광 가이드 장치 두께의 1/3 내지 1/2의 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 광 가이드 장치.
  4. 제1 광을 발생하기 위한 제1 램프, 상기 제1 램프와 평행하게 위치하고 제2 광을 발생하기 위한 제2 램프를 구비하는 램프 유닛;
    상기 제1 광 및 제2 광을 제공받아 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이 유닛; 및
    상기 제1 및 제2 램프 사이에 배치되어 상기 제1 및 제2 광을 상기 디스플레이 유닛으로 가이드 하는 도광판을 포함하며,
    상기 도광판은 상기 제1 및 제2 램프 사이의 중앙지점에 상기 제1 및 제2 램프와 평행하게 형성된 내부 가이드 홀을 포함하며, 상기 내부 가이드 홀은 상기 제1 및 제2 광을 상기 디스플레이 유닛으로 반사 가이드 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 내부 가이드 홀의 단면은 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 액정 표시 모듈.
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