KR101043949B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101043949B1
KR101043949B1 KR1020090033841A KR20090033841A KR101043949B1 KR 101043949 B1 KR101043949 B1 KR 101043949B1 KR 1020090033841 A KR1020090033841 A KR 1020090033841A KR 20090033841 A KR20090033841 A KR 20090033841A KR 101043949 B1 KR101043949 B1 KR 101043949B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display panel
reflective display
light
backlight unit
light source
Prior art date
Application number
KR1020090033841A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100115216A (ko
Inventor
한철종
한정인
Original Assignee
전자부품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Priority to KR1020090033841A priority Critical patent/KR101043949B1/ko
Priority to US12/488,909 priority patent/US7907238B2/en
Publication of KR20100115216A publication Critical patent/KR20100115216A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101043949B1 publication Critical patent/KR101043949B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1677—Structural association of cells with optical devices, e.g. reflectors or illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133601—Illuminating devices for spatial active dimming
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/02—Function characteristic reflective
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/024—Scrolling of light from the illumination source over the display in combination with the scanning of the display screen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

로컬디밍구동 및 스캐닝 구동이 가능하고, 저비용의 광원도 사용할 수 있는 초박형 에지타입 백라이트 유닛 및 우수한 화면품질을 갖는 소형 디스플레이 장치가 제안된다. 제안된 백라이트 유닛은 도광판, 도광판의 측면에 위치하는 광원 및 광원으로부터 조사된 광이 추출되는 면의 반대면에 위치하는 반사형 디스플레이 패널을 포함한다.
백라이트 유닛, 반사형 디스플레이 패널, 전자종이

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Backlight unit and display device using the same}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 로컬디밍구동 및 스캐닝 구동이 가능하고, 저비용의 광원도 사용할 수 있는 초박형 에지타입 백라이트 유닛 및 우수한 화면품질을 갖는 소형 디스플레이 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치로는 LCD, PDP, OLED, 또는 FED등이 있다. 이 중, PDP, OLED, 및 FED는 자체적으로 발광하기 때문에 별도의 광원이 필요하지 않으나, LCD는 자체적으로 발광하지 못하여 외부 광원이 필요하다.
LCD는 휴대전화, 소형게임기, PDA, PMP, 모니터 및 TV 등의 디스플레이 장치로서 광범위하게 사용되고 있다. 가장 많이 사용되고 있는 디스플레이 모듈인 TFT-LCD는 전술한 바와 같이 자체적으로 발광하지 못하기 때문에 백라이트의 사용이 필수적이다. 이때 TFT-LCD는 일종의 광 셔터로 작용하게 되며, 후면에서 균일한 면광 을 제공하는 백라이트를 이용하여 픽셀 정보를 표시한다.
TFT-LCD는 전체 백라이트를 발광하도록 한 상태에서 전면에 광셔터를 사용하는 방식이기 때문에 픽셀별로 자체 발광하는 기술인 CRT나 PDP, 또는 OLED과 비교하면 단점이 있다. 대표적인 단점으로는 먼저 대비비(contrast ratio, C/R) 감소, 에너지 소비량 증가, 및 잔상 현상 발생 등을 들 수 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 균일한 면광원 형태였던 백라이트 유닛을 부분적으로 점멸하는 로컬디밍(local dimming) 기술이 등장하였다.
그러나, 이러한 로컬디밍 기술은 주로 직하형 광원 방식의 백라이트 유닛에서 개발되어 왔다. 즉, 직하형 광원을 갖는 백라이트에서만 부분적으로 점멸하는 광원을 이용한 로컬 디밍기술의 구현이 가능하다. 액정의 후면에 다수의 광원을 형성하는 직하형 백라이트 유닛은 광원의 하우징이 에지형 방식에 비하여 복잡하고, 균일한 휘도를 얻기 위하여 광원과 액정 패널사이의 소정 간격이 필요하다. 그러므로 소형이면서 초박형을 지향하는 디스플레이 장치에서는 에지형 백라이트 유닛보다 두께가 상당히 두껍게 되어 단점으로 지적되어 왔다.
따라서, 디스플레이 장치의 두께를 줄이면서도 로컬디밍기술이 구현될 수 있는 백라이트 유닛의 개발이 요청된다.
　　
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 로컬디밍구동 및 스캐닝 구동이 가능하고, 저비용의 광원도 사용할 수 있는 초박형 에지타입 백라이트 유닛 및 우수한 화면품질을 갖는 소형 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 백라이트 유닛은, 도광판; 도광판의 측면에 위치하는 광원; 및 광원으로부터 조사된 광이 추출되는 면의 반대면에 위치하는 반사형 디스플레이 패널을 포함한다.
반사형 디스플레이 패널의 해상도는 2X2이상인 것이 바람직하다. 또한, 반사형 디스플레이 패널은 토너방식 전자종이인 것이 바람직한데, 토너방식 전자종이는 백색 토너입자 및 흑색 토너입자를 사용하는 전자종이 일 수 있다.
도광판의 측면에 위치하는 광원은 CCFL, EEFL 및 LED 중 하나 또는 2개이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 도광판; 도광판의 측면에 위치하는 광원; 및 광원으로부터 조사된 광이 추출되는 면의 반대면에 위치하는 반사형 디스플레이 패널을 포함하는 백라이트 유닛; 및 광이 추출되는 면에 위치하는 투과형 디스플레이 패널;을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
여기서, 반사형 디스플레이 패널의 해상도는 투과형 디스플레이 패널의 해상도와 같은 것이 바람직하고, 반사형 디스플레이 패널의 응답속도는 투과형 디스플레이 패널의 응답속도 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치에서는 반사형 디스플레이 구동을 조절하여 백라이트 유닛을 이용한 스캐닝 구동이 가능하다. 또한, 디스플레이 장치의 도광판 및 투과형 디스플레이 패널 사이에는 확산판 및 프리즘 시트 중 적어도 하나가 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 반사형 디스플레이 패널을 백라이트 유닛의 반사체로 사용함으로써, 로컬디밍이 가능한 초박형 에지타입 백라이트 유닛을 구현할 수 있다. 또한, LED 뿐 아니라 박형의 직하형 백라이트 유닛에는 사용하기 어려운 저비용의 CCFL이나 EEFL과 같은 광원도 사용할 수 있어서 제조비용 절감의 효과가 있다.
아울러, 로컬디밍을 통해 고 대비비 (contrast ratio)를 갖는 디스플레이 장 치 구현이 가능하여 대형 TV 이외에도 휴대폰이나 차량용 네비게이션 등의 소형의 야외활용 장치의 시인성과 가독성이 증가하는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 따라 백라이트 유닛에 반사형 디스플레이 패널을 사용하는 경우 로컬디밍 뿐만 아니라 스캐닝 구동이 가능하여 응답속도지연으로 인한 동영상 잔상 제거가 가능하기 때문에 보다 우수한 성능의 디스플레이 장치 구현이 가능한 효과가 있다.
또한, 추가적으로 반사형 디스플레이 패널을 포함하고 있으므로 투과형 디스플레이 패널과의 구동을 별도로 제어하여 밝은 환경에서 유리한 반사형 디스플레이 패널을 주디스플레이로 사용할 수 있어서 효과적인 사용이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은, 도광판(110); 도광판(110)의 측면에 위치하는 광원(120); 및 광원(120)으로부터 조사된 광이 추출되는 면의 반대면에 위치하는 반사형 디스플레이 패널(130)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로서, 광원(120)으로부터 조사된 광을 가이드하기 위한 도광판(110)을 포함한다. 도광판(110)은 측면에서 조사된 광을 일종의 면광원에서 조사되는 빛처럼 상부로 향하도록 가이드한다. 즉 도광판(110)의 측면에 위치한 광원(120)으로부터 출발한 광선은 도광판(110)을 따라 지그재그형식으로 도광판(110) 내부에서 반사되며 그 일부분이 도광판의 확산 패턴에서 반사되어 상부로 추출된다.
도광판(110)은 디스플레이 장치에 사용되는 특성상 가시광선 영역에서 투명한 수지를 사용한다. 도광판(110)에는 예를 들어, 투명한 아크릴 수지를 사용할 수 있다.
도광판(110)의 측면에는 광원(120)이 위치한다. 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛(100)은 에지형 백라이트 유닛이므로 도광판(110)의 측면에 광원(120)이 위치한다. 광원은 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL), 외부 전극 형광 램프(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL) 및 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED) 중 하나 또는 2개 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 백라이트 유닛(100)에서 사용되는 광원(120)으로는 로컬디밍구동이 가능한 LED 뿐만 아니라, CCFL이나 EEFL 또한 사용할 수 있다. 이는 본 발명에 따른 백라이트 유닛(100)은 로컬디밍 구동을 위하여 도광판(110) 하면에 반사형 디스플레이 패널(130)을 사용하기 때문이다. 따라서, 본 발명에서 광원(120)은 도광판(110)의 측면에 위치할 수 있는 어떠한 광원이라도 사용할 수 있다. 광원(120)은 한 종류의 광원을 사용할 수도 있고, 필요에 따라 여러 종류의 광원을 함께 사용할 수 있다.
또한, 광원(120)은 도광판(110)의 일측면 뿐 아니라 2이상의 면에 위치할 수 있다. 일측면에만 존재하는 경우에는 광원으로부터 거리가 먼 도광판 영역에서는 광이 효과적으로 추출되지 않을 수 있어서, 디스플레이 장치의 전면에 걸친 균일한 휘도를 얻기 어렵다. 도광판(110)의 1이상의 측면에 위치하는 경우, 도광판(110)을 통하여 가이드되는 광이 더욱 효과적으로 혼합되거나 추출될 수 있다.
도 1을 참조하면, 도광판(110)의 후면에는 반사형 디스플레이 패널(130)이 위치한다. 반사형 디스플레이 패널(130)은 광원(120)으로부터 조사된 광이 추출되는 면의 반대면에 위치한다.
반사형 디스플레이 패널(130)은 화면으로 주입되는 주변광을 변조하여 거울 같은 표면에 반사함으로써 빛을 생성하는 방식으로 작동한다. 이러한 변조를 위하여 반사형 디스플레이 패널(130)에는 액정혼합물 또는 전기영동혼합물을 사용할 수 있다. 반사형 디스플레이 패널(130)은 투과형 디스플레이 패널 및 발광형 디스플레이 패널의 단점을 해결하고자 개발되었다. 투과형 디스플레이 패널의 주요단점은 밝은 환경에서의 가독성 악화가 있고, 자체발광이 불가능하므로 백라이트 유닛 등의 광원을 필요로 한다. 발광형 디스플레이 패널의 주요단점은 자체발광형 유기물질을 지속적으로 발광시키기 위하는 높은 전력소비량이 요구된다는 것이다. 이와 달리, 반사형 디스플레이 패널(130)은 주변광을 효율적으로 사용하기 때문에 소비전력량이 적다.
본 발명에서 사용될 수 있는 반사형 디스플레이 패널(130)은 반사형의 디스플레이 패널이면 어떠한 종류의 패널이든지 사용될 수 있다. 다만, 본 발명에서 사용되는 반사형 디스플레이 패널(130)은 그 자체가 디스플레이 패널로서 사용되는 것이 주목적이 아니라 투과형 디스플레이 패널의 로컬디밍구동을 위한 보조적인 디스플레이 패널로서 사용되는 것이므로 특히 한정되지 않으나 그 응답속도는 투과형 디스플레이 패널의 응답속도보다 같거나 빠른 것이면 어떤 것이든 사용될 수 있다. 예를 들어 반사형 디스플레이 패널(130)의 응답속도는 8 msec일 수 있다.
또한, 반사형 디스플레이 패널(130)의 해상도는 구동하고자 하는 로컬디밍방식에 따라 정해질 수 있다. 다만, 바람직하게는 반사형 디스플레이 패널(130)의 해 상도는 투과형 디스플레이 패널의 해상도와 같거나 유사한 것이 바람직하다.
반사형 디스플레이 패널(130)은 액정혼합물을 포함하는 반사형 디스플레이 패널(130)보다 간단한 구조를 갖고 저비용인 토너방식 전자종이인 것이 바람직하다. 전술한 바와 같이 반사형 디스플레이 패널(130)은 그 자체가 데이터를 디스플레이 하기 위한 구성요소가 아니므로 예를 들어, 백색 및 흑색 토너입자를 포함하는 간단한 전자종이를 사용하는 경우에도, 광원의 온/오프를 충분히 나타낼 수 있다. 백색 및 흑색 토너입자를 사용하는 전자종이에 대하여는 이하에서 도 5를 참조하여 더 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반사형 디스플레이 패널의 평면도이다. 반사형 디스플레이 패널(230)은 해상도가 도 2에서와 같이 2X2일 수 있다. 반사형 디스플레이 패널(230)은 제1셀(231), 제2셀(232), 제3셀(233) 및 제4셀(234)를 포함한다. 각각의 셀(231, 232, 233, 234)은 서로 개별적으로 구동된다. 따라서, 원하는 구동방식에 따라 각각의 셀은 온/오프된다. 각각의 셀이 구동되는 것에 대하여는 이하 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 더 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2의 반사형 디스플레이 패널과 같이 해상도가 2X2인 디스플레이 패널을 셀별로 온오프한 상태를 각각 도시한 도면이다. 반사형 디스플레이 패널은 제1셀(331), 제2셀(332), 제3셀(333) 및 제4셀(334)를 포함하고 각각 의 셀은 개별적으로 구동된다.
도 3a에서 반사형 디스플레이 패널(330-1)에서는 제1셀(331)을 오프(off)하고 제2셀(332), 제3셀(333), 및 제4셀(334)을 모두 온(on)상태로 구동하였다. 따라서, 반사형 디스플레이 패널을 포함하는 백라이트 유닛은 일부분이 오프된 상태로 백라이팅할 것이다. 이와 유사하게 도 3b에서 반사형 디스플레이 패널(330-2)에서는 제2셀(332)을 오프(off)하고, 도 3c에서는 제3셀(333-3)을 오프(off)하고, 도 3d에서는 제4셀(334-4)을 오프(off)하였다. 비록, 도 3a 내지 도 3d에서는 반사형 디스플레이 패널이 4개의 셀을 포함하고, 그 중 하나의 셀만을 오프시키는 형태를 도시하였으나 4개의 셀을 모두 오프하거나, 3개의 셀을 오프하거나 또는 2개의 셀을 오프할 수 있으므로 어떠한 온/오프방식이든 사용될 수 있음은 당업자에 자명할 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 반사형 디스플레이 패널보다 해상도가 높은 반사형 디스플레이 패널을 셀별로 온오프한 상태를 각각 도시한 도면이다. 반사형 디스플레이 패널의 해상도가 높아질수록 로컬디밍효과는 높아지나 제조비용증가나 공정상의 복잡성 등이 증가된다. 즉, 반사형 디스플레이 패널의 해상도가 투과형 디스플레이 패널의 해상도와 같거나 더 높은 경우 투과형 디스플레이 패널에 표시되는 데이터와 유사하도록 반사형 디스플레이 패널을 조절할 수 있으므로 우수한 로컬디밍구동이 가능하다.
도 4a를 참조하면 반사형 디스플레이 패널(430-1)은 모두 12개의 셀로 구획되어 있다. 각각의 셀은 모두 온(on)되어 있는 상태이다. 이렇게 모든 셀이 온되어 있는 경우, 백라이트 유닛의 광원(미도시)으로부터의 광은 모두 도광판을 통하여 추출될 것이다.
도 4b에서는 반사형 디스플레이 패널(430-2)에서는 일부 셀이 오프되어 있다. 도 4b에서 오프된 셀의 영역을 오프셀영역(432)라고 하기로 한다. 오프셀영역의 형상은 원하는 로컬디밍방식에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어 도 3b에서의 반사형 디스플레이 패널(330-2)과 비교하면, 도 4b에서의 오프셀영역의 형상은 보다 다양해질 수 있고, 보다 효과적으로 로컬디밍구동이 가능하다.
도 4c는 반사형 디스플레이 패널(430-3)의 모든 셀이 오프되어 있어 오프셀영역(433)은 반사형 디스플레이 패널(430-3)의 전체 영역을 차지한다. 따라서, 도 4c에서와 같은 반사형 디스플레이 패널(430-3)을 포함하는 백라이트 유닛은 백라이팅을 하지 않는다. 이러한 반사형 디스플레이 패널(430-3)은 투과형 디스플레이 패널의 잔상제거를 위하여 삽입된 블랙화면으로서 이용가능하다. 그러나, 이러한 블랙화면은 잔상제거를 위하여 효과적인 방법이 될 수 있으나 블랙화면의 삽입시간이 길면, 이에 비례하여 백라이트의 휘도가 감소되는 단점이 발생할 수 있다. 따라서, 이하 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 백라이트의 휘도감소는 방지하면서 잔상제거가 가능한 스캐닝 백라이트 방식이 적용된 반사형 디스플레이 패널을 설명하기로 한다.
도 5는 도 4b의 A-A`에서의 단면도이다. 반사형 디스플레이 패널(430-2)이 토너방식 전자종이일 수 있는데, 특히 백색 토너입자(560) 및 흑색 토너입자(570)를 사용하는 전자종이일 수 있다. 도 5를 참조하면, 흑백 전자종이는 상부기판(530) 및 하부기판(510)과, 상부기판(530) 및 하부기판(510) 상에 소자의 구동 전압을 인가하는 투명한 상부 및 하부전극(550, 540)과, 셀을 구획하는 격벽(520)과, 두 전극 사이에 존재하는 백색토너입자(560) 및 흑색대전입자(570)를 포함한다. 백색대전입자(560)는 부(-)대전입자이고, 흑색대전입자(570)는 정(+)대전입자이다.
도 5를 참조하면, 흑백 전자종이에 전압이 인가된 경우의 토너입자들의 위치를 확인할 수 있다. 첫번째 셀 및 두번째 셀에서 상부전극(550)은 (+)로, 하부전극(540)은 (-)로 전압이 인가되었고, 세번째 셀은 상부전극(550)은 (-)로, 하부전극(540)은 (+)로 전압이 인가되었다. 첫번째 및 두번째 셀에서 부(-) 대전입자인 백색대전입자(560)는 (+)인 상부전극(550)으로 이동한 상태이고, 정(+) 대전입자인 흑색대전입자(570)는 (-)인 하부전극(540)으로 이동한 상태이다. 세번째 셀에서는 부(-) 대전입자인 백색대전입자(16)는 (+)인 하부전극(540)으로 이동한 상태이다.
따라서, 상면에서 살펴보면 첫번째 셀 및 두번째 셀은 백색으로 나타나고, 세번째 셀은 흑색으로 나타나 도 4b의 A-A`와 같은 형상을 나타낸다.
도 6a 내지 도 6d는 도 4a의 반사형 디스플레이 패널을 셀별로 온오프한 상태를 각각 도시한 도면이다. 도 6a 내지 도 6d의 반사형 디스플레이 패널들은 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 스캐닝 구동기술을 적용한 것을 설명하기 위한 것이다.
임펄스 타입의 디스플레이 장치, 예를 들면 CRT나 플라즈마 TV와 같은 디스플레이 장치의 경우, 화면이 임펄스 형태로 표현되어 화면이 온되어 있는 상태가 순간적이고, 각각의 상태간의 간격이 확보되어 다음 프레임이 전송되기 전에 이전 프레임이 사라지게 되므로 시각적으로 잔상이나 화면겹침, 및 화면떨림 등의 현상이 적다. 그러나, 투과형 디스플레이 패널, 예를 들어 액정디스플레이 장치의 홀드(hold) 타입의 디스플레이 장치의 경우, 화면에 프레임이 표시되는 시간이 임펄스 방식에 비하여 상대적으로 길고 응답시간이 느린 경우, 인접프레임과 겹칠 수 있어 잔상이나 화면떨림 등의 현상이 문제될 수 있다.
이러한 현상을 방지하기 위하여 도 6a 내지 도 6d와 같은 스캐닝(scanning) 방식 또는 블링킹(blinking) 방식을 사용할 수 있다. 도 6a를 참조하면 반사형 디스플레이 패널(630-1)의 가장 상단에 위치한 세개의 셀이 오프(631)되어 있다. 도 6b에서 반사형 디스플레이 패널(630-2)의 그 다음번 행의 세개의 셀이 오프(632)되어 있다. 도 6c에서는 그 다음번 행의 세개의 셀이 오프(633)되어 있다. 마지막으로 도 6d에서는 마지막 행의 세개의 셀이 오프(634)되어 있다. 이렇게 각 행별로 셀을 순차적으로 오프시키는 경우, 응답속도 문제로 인한 잔상이 발생할 때 이를 제거할 수 있다. 이러한 방식은 도 4c에서와 같이 전체 화면이 흑색인 화면을 사용하는 경우보다 휘도 감소를 방지할 수 있고 플리커링(flickering) 또한 억제할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d에서는 각각의 셀이 행별로 순차적으로 오프되는 실시예를 도시하였으나, 이와 달리 두개의 행에 해당하는 셀들은 오프하고, 나머지 두개의 행에 해당하는 셀들은 온한 뒤, 온/오프 상태를 반전하여 스캐닝 구동과 같은 효과를 얻을 수도 있으므로, 각각의 셀에 대한 온/오프를 적절히 조절하여 같은 효과를 얻을 수 있는 다른 실시예들은 본 발명의 일실시예일 수 있음은 당업자에 자명하다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치의 단면도(700)이다. 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치(700)는, 도광판(710); 도광판(710)의 측면에 위치하는 광원(720); 및 광원(720)으로부터 조사된 광이 추출되는 면의 반대면에 위치하는 반사형 디스플레이 패널(730)을 포함하는 백라이트 유닛; 및 광이 추출되는 면에 위치하는 투과형 디스플레이 패널(760);을 포함한다. 도광판(710), 광원(720) 및 반사형 디스플레이 패널(730)은 도 1에 관하여 설명한 바와 같으므로 그 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예 따른 디스플레이 장치(700)는 반사형 디스플레이 패널(730)을 로컬디밍구동장치로 사용한다. 반사형 디스플레이 패널(730)은 도광판(710)을 사이에 두고 화면에 표시되는 투과형 디스플레이 패널(760)과 서로 반대면에 위치한다. 도광판(710)의 하면에는 광추출을 위한 반사판이 위치하는데, 본 발명에 따른 백라이트 유닛에서는 도광판(710)의 하부에 반사형 디스플레이 패널(730)이 위치하므로 반사판이 별도로 필요하지 않다. 반사형 디스플레이 패널(730)에는 투과형 디스플레이 패널(760)과 동일한 영상신호를 적용하여 구동할 수 있다.
투과형 디스플레이 패널(760)에는 광원(720)으로부터 조사된 광이 도광판(710)을 거쳐 도달한다. 이러한 광을 효과적으로 추출하거나 투과형 디스플레이 패널(760) 표면에서의 휘도의 균일성 및 빛의 균일한 혼합을 도모하기 위하여 도광판(710) 및 투과형 디스플레이 패널(760) 사이에는 확산물질 등을 포함하여 도광판으로부터 출사되는 광을 상부로 확산시키기 위한 확산판(740) 및 디스플레이 장치(700)의 정면 휘도를 높이는 프리즘 시트(750) 중 적어도 하나가 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 장치(700)는 투과형 디스플레이 패널(760) 및 반사형 디스플레이 패널(730)을 모두 포함하고 있다. 그에 따라 반사형 디스플레이 패널(730)은 투과형 디스플레이 패널(760)의 백라이팅 시 로컬디밍구동을 위한 장치일 뿐 아니라 하나의 독립적인 디스플레이 패널로서 될 수 있다. 즉, 투과형 디스플레이 패널(760)의 경우 밝은 환경에 있어서는 가독성이 저하되는 문제가 있을 수 있으므로 예를 들어 광량이 많은 낮 동안에는 반사형 디스플레이 패널(730)만을 구동하거나 양자를 모두 구동하는 경우에도 반사형 디스플레이 패널(730)부분을 이용하여 보다 선명한 화면을 얻을 수 있다. 광량이 적은 밤에 사용할 때에는 투과형 디스플레이 패널(760)을 주로 사용하고 반사형 디스플레이 패널(730)은 로컬디밍기술을 위한 장치로서 사용할 수 있다.
이를 위하여 본 발명에 따른 디스플레이 장치(700)는 투과형 디스플레이 패널(760)을 제어하는 제어부와 별도로 반사형 디스플레이 패널(730)만을 제어하는 제어부를 두어 양자를 함께 사용하거나 또는 별도로 사용할 수 있게 구현할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의해 해석되어야 한다. 또한, 본 발명에 대하여 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반사형 디스플레이 패널의 평면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2의 반사형 디스플레이 패널을 셀별로 온오프한 상태를 각각 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 반사형 디스플레이 패널보다 해상도가 높은 반사형 디스플레이 패널을 셀별로 온오프한 상태를 각각 도시한 도면이다.
도 5는 도 4b의 A-A`에서의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 4a의 반사형 디스플레이 패널을 셀별로 온오프한 상태를 각각 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 백라이트 유닛 110 도광판
120 광원 130 반사형 디스플레이 패널

Claims (12)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 측면에 위치하는 광원; 및
    상기 광원으로부터 조사된 광이 추출되는 면의 반대면에 위치하는 반사형 디스플레이 패널을 포함하고,
    상기 반사형 디스플레이 패널의 해상도는 2X2이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 반사형 디스플레이 패널은 토너방식 전자종이인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 토너방식 전자종이는 백색 토너입자 및 흑색 토너입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 CCFL, EEFL 및 LED 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 도광판, 상기 도광판의 측면에 위치하는 광원 및 상기 광원으로부터 조사된 광이 추출되는 면의 반대면에 위치하는 반사형 디스플레이 패널을 포함하고, 상기 반사형 디스플레이 패널의 해상도는 2X2이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛; 및
    상기 광이 추출되는 면에 위치하는 투과형 디스플레이 패널;을 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 반사형 디스플레이 패널은 토너방식 전자종이인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 토너방식 전자종이는 백색 토너입자 및 흑색 토너입자를 사용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 반사형 디스플레이 패널의 해상도는 상기 투과형 디스플레이 패널의 해상도와 같은 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 반사형 디스플레이 패널의 응답속도는 상기 투과형 디스플레이 패널의 응답속도 이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 스캐닝 구동이 가능한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제 6항에 있어서,
    상기 도광판 및 투과형 디스플레이 패널 사이에는 확산판 및 프리즘 시트 중 적어도 하나가 위치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
KR1020090033841A 2009-04-17 2009-04-17 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 KR101043949B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090033841A KR101043949B1 (ko) 2009-04-17 2009-04-17 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US12/488,909 US7907238B2 (en) 2009-04-17 2009-06-22 Backlight unit and display device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090033841A KR101043949B1 (ko) 2009-04-17 2009-04-17 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100115216A KR20100115216A (ko) 2010-10-27
KR101043949B1 true KR101043949B1 (ko) 2011-06-24

Family

ID=42980778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090033841A KR101043949B1 (ko) 2009-04-17 2009-04-17 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7907238B2 (ko)
KR (1) KR101043949B1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101043949B1 (ko) * 2009-04-17 2011-06-24 전자부품연구원 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
TWI442358B (zh) * 2009-07-07 2014-06-21 Au Optronics Corp 可撓式顯示裝置
US20110134023A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Yu-Hsiung Feng Liquid crystal display and dimming method and dimming device for backlight module
CN104696887B (zh) * 2015-03-26 2018-06-15 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种导光板、背光模组、显示装置及显示控制系统
CN104834052B (zh) 2015-05-29 2018-11-30 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种导光板组件及侧入式背光源模组、显示装置
CN104849912A (zh) * 2015-06-11 2015-08-19 京东方科技集团股份有限公司 一种透反切换装置及其驱动方法
CN107589594B (zh) * 2017-09-25 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种可调反射装置、背光模组及显示装置
CN108154852A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 深圳Tcl新技术有限公司 背光组件、背光模组、显示装置及其控制方法
CN109581748B (zh) * 2019-01-08 2021-12-28 合肥京东方光电科技有限公司 光学膜片及背光模组、显示装置
US20230297145A1 (en) * 2022-03-15 2023-09-21 Charles Randolph Olling Laptop Computer with Flatbed Scanner

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010098683A (ko) * 2000-04-18 2001-11-08 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 반사형 화면조명장치
JP2003344881A (ja) * 2002-05-22 2003-12-03 Alps Electric Co Ltd 電気泳動表示装置
JP2006511844A (ja) * 2002-12-20 2006-04-06 イクスドライデー テヒノロギーズ ゲーエムベーハー 二次元または三次元表示のための装置
KR20080014430A (ko) * 2006-08-11 2008-02-14 삼성전자주식회사 전기 영동 표시 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030095401A1 (en) * 2001-11-20 2003-05-22 Palm, Inc. Non-visible light display illumination system and method
US20040108048A1 (en) * 2002-11-22 2004-06-10 Kiyoshi Nakakuki Back light type display panel and method of manufacturing same
KR100619710B1 (ko) * 2004-12-27 2006-09-08 엘지전자 주식회사 개선된 전극을 가지는 이-페이퍼 패널
US7307779B1 (en) * 2006-09-21 2007-12-11 Honeywell International, Inc. Transmissive E-paper display
GB0702350D0 (en) * 2007-02-07 2007-03-21 Plastic Logic Ltd Electronic reading devices
KR101043949B1 (ko) * 2009-04-17 2011-06-24 전자부품연구원 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010098683A (ko) * 2000-04-18 2001-11-08 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 반사형 화면조명장치
JP2003344881A (ja) * 2002-05-22 2003-12-03 Alps Electric Co Ltd 電気泳動表示装置
JP2006511844A (ja) * 2002-12-20 2006-04-06 イクスドライデー テヒノロギーズ ゲーエムベーハー 二次元または三次元表示のための装置
KR20080014430A (ko) * 2006-08-11 2008-02-14 삼성전자주식회사 전기 영동 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100115216A (ko) 2010-10-27
US7907238B2 (en) 2011-03-15
US20100265566A1 (en) 2010-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101043949B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US8721096B2 (en) Backlight unit of liquid crystal display device and method for driving the same
WO2018214422A1 (zh) 显示装置及显示装置的驱动方法
KR100606968B1 (ko) 표시장치의 백 라이트 유닛 및 이를 사용한 액정표시장치
US9086512B2 (en) Lighting device and display device including light source and light-guiding plate with reflective plate having a bent portion surrounding the light source
KR20100097515A (ko) 액정표시장치용 백라이트 유닛
US20160282667A1 (en) Color liquid crystal display module structure and backlight module thereof
US20130002984A1 (en) Light control device and image display device
KR101015299B1 (ko) 화질이 향상된 액정표시소자
US20120293566A1 (en) Dimming device and image display device
US7697089B2 (en) Liquid crystal display apparatus
KR101213898B1 (ko) 액정표시장치의 백라이트 제어 장치 및 방법
JP2012163581A (ja) 表示装置
RU2447469C2 (ru) Жидкокристаллическое дисплейное устройство
KR101221391B1 (ko) 엘이디 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈
KR20130055205A (ko) 콜레스테릭 액정층을 구비한 액정표시장치의 구동방법
KR101695629B1 (ko) 확산 시트와 이를 포함하는 액정 표시장치의 백라이트 유닛
KR101232143B1 (ko) 백라이트 유닛
KR20080035742A (ko) 액정 표시 장치
KR20060000814A (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20080101501A (ko) 확산판 및 이를 포함하는 액정표시장치
US20090201445A1 (en) Liquid crystal display device
KR20040084498A (ko) 위치별 광 제어방법과 이를 이용한 액정표시장치
KR101635216B1 (ko) 백라이트 유닛과 그를 이용한 액정표시장치
KR20120010817A (ko) 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131231

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150109

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151224

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170512

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180406

Year of fee payment: 8