KR101137738B1 - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치가 개시되어 있다. 백라이트 어셈블리는 광 확산 부재 및 광원을 포함한다. 광 확산 부재는 제 1 면, 상기 제 1 면과 마주보는 제 2 면, 제 2 면상에 형성되며, 적어도 2 개의 마루들 및 마루들과 근접하여 형성된 그루브를 갖는 광 확산부를 포함한다. 광원에서 발생된 광의 휘도 및 휘도 균일성을 향상시키기 위해 각 광원의 중심 및 광원과 대응하는 마루 사이의 제 1 간격은 광원들 사이의 거리의 0.2배 ～ 0.55배이다. 본 발명에 의하면, 광원에서 발생한 광의 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시키고, 조립 공정수 및 조립에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치{BACK LIGHT ASSEMBLY, AND DISPLAY DEVICE HAVING THE BACK LIGHT ASSEMBLY}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광 확산부재의 평면도이다.
도 3은 도 2의Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광 확산 부재의 휘도 분포를 도시한 그래프이다.
도 5는 통계 분석 프로그램에 의하여 분석된 휘도 및 휘도 균일성의 그래프이다.
도 6은 도 3에 도시된 제 1 간격 A1의 변화에 따른 광의 휘도를 도시한 그래프들이다.
도 7은 도 3에 도시된 제 2 간격 A2의 변화에 따른 광의 휘도를 도시한 그래프들이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 표시장치의 개념도이다.
도 12는 도 11에 도시된 표시장치를 보다 구체적으로 도시한 분해 사시도이다.
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광의 휘도, 광의 휘도 균일성을 향상시킨 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표시장치(display device)는 정보처리장치(information processing device)에서 처리된 데이터를 영상으로 변경한다. 표시장치의 하나인 액정표시장치는 영상을 표시하기 위해서 액정(liquid crystal), 액정을 제어하는 액정 제어 파트(liquid crystal controlling part) 및 액정으로 광을 제공하는 광 제공 파트(light providing part)를 포함한다.
액정은 전계에 의하여 배열이 변경되는 전기적 특성 및 배열에 따라서 광의 투과율이 변경되는 광학적 특성을 갖는다.
액정 제어 파트는 한 쌍의 기판들, 각 기판상에 배치된 전극들을 포함한다. 기판들 사이에는 액정이 개재되고, 전극들 사이에는 액정의 배열을 변경시키기 위한 전계가 형성된다.
광 제공 파트는 액정 제어 파트에 포함된 액정으로 광을 제공한다. 광 제공 파트는 액정으로 인가되는 광을 발생하는 램프(lamp) 및 광의 휘도 및 광의 휘도 균일성을 보다 향상시키는 광학부재(optical member)를 포함한다.
광 제공 파트에 채용된 램프는 막대 형상을 갖는 냉음극선관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)가 주로 사용된다. 광학부재는 냉음극선관 램프에 의하여 발생되는 휘선(bright line)을 제거 및 광의 휘도를 향상시키는 플레이트 형상의 확산판(diffusing plate)을 포함한다.
그러나, 플레이트 형상을 갖는 종래 확산판에 의해서는 냉음극선관 램프에 의하여 발생되는 휘선을 제거하기 어렵고, 이로 인해 액정 제어 파트로부터 발생한 영상의 표시 품질이 감소되는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 종래 기술에 따른 하나 또는 그 이상의 문제점 및 제한을 실질적으로 제거함에 있다.
본 발명에 의한 하나의 목적은 휘선을 제거 및 휘도를 향상시킨 백라이트 어셈블리를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 백라이트 어셈블리를 포함하는 표시장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 하나의 목적을 구현하기 위하여, 본 발명에 의한 백라이트 어셈블리는 제 1 면, 제 1 면과 마주보는 제 2 면, 제 2 면상에 형성되며, 적어도 2 개의 마루들 및 마루들과 근접하여 형성된 그루브를 갖는 광 확산부를 포함 하는 광 확산 부재 및 각 마루와 마주보도록 배치된 광원들을 포함한다. 각 광원의 중심 및 광원과 대응하는 마루 사이의 제 1 간격은 광원들 사이의 거리의 0.2배 ～ 0.55배이다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 구현하기 위하여, 본 발명에 의한 표시장치는 광을 발생시키며 복수개가 상호 평행하게 병렬 배치된 램프들, 확산광이 출사되는 광출사면, 램프들과 마주보는 광입사면 및 광입사면상에 형성되며 각 램프와 대응하는 마루들 및 마루들과 근접하여 형성된 그루브를 갖고 마루들 및 램프들의 중심들은 램프들의 중심 사이의 거리의 0.2배 ～ 0.55배 이격된 광 확산 부재, 램프들에서 발생된 광을 광 확산 부재로 반사시키기 위해 광 확산 부재와 마주보도록 배치되며, 거리의 0.10배 ～ 0.25배 이격된 반사판 및 광출사면과 마주보도록 배치되며, 확산광을 기초로 영상을 표시하는 표시패널을 포함한다.
본 발명에 의하면, 휘선의 발생을 억제하고, 광의 휘도 및 광의 휘도 균일성을 크게 향상시킨다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.
백라이트 어셈블리
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 광 확산부재의 평면도이다. 도 3은 도 2의Ⅰ-Ⅰ' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 3들을 참조하면, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(500)는 광 확산 부재(105), 광원(300) 및 반사판(330)을 포함한다.
광 확산 부재(105)는 제 1 면(110) 및 제 1 면(110)과 마주보는 제 2 면(120)을 갖고, 직육면체 플레이트 형상을 갖는다. 광 확산 부재(105)를 이루는 물질의 예로서는 폴리메타메틸아크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate PMMA) 등을 들 수 있다. 본 실시예에 의한 광 확산 부재(105)는 제 2 면(120)으로 입사된 광을 확산시켜 제 1 면(110)으로 출사한다.
본 실시예에서, 제 1 면(110)은 평탄한 면이고, 제 2 면(120) 상에는 광의 휘도 및 휘도 균일성을 향상시키는 광 확산부(130)가 형성된다.
본 실시예에서 광 확산부(130)는 적어도 1개의 그루브(groove;132) 및 그루브(132)에 근접하여 형성된 마루(ridge;134)를 포함한다.
본 실시예에서, 그루브(132)는 제 2 면(120)상에 일정 간격으로 복수개가 형성되고, 각 그루브(132)들은 상호 평행하게 형성된다. 각 그루브(132)의 내측면은 곡률 반경 r을 갖는다. 바람직하게, 각 그루브(132)의 내측면의 곡률 반경 r은 약 0.5㎜ ～ 1㎜이다.
마루(134)는 그루브(132)들의 사이에 형성되고, 마루(134)는 인접한 그루브(132)에 연결된다. 그루브(132)에 연결된 마루(132)는 곡률 반경 R을 갖고, 마루의 곡률 반경 R은 약 0.5㎜ ～ 1㎜이다. 마루(134)는 평면상에 보았을 때 반원 실린더 형상을 갖는다.
본 실시예에서, 그루브(132) 및 마루(134)를 갖는 광학부(130)에 의하여 광 의 휘도 및 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위해서, 제 1 면(110) 및 마루(134)가 이루는 제 1 두께 T 및 제 1 면(110) 및 그루브(132)가 이루는 제 2 두께 t는 정밀하게 조절된다.
본 실시예에서, 제 1 두께 T는 제 1 면(110) 및 마루(134)가 이루는 두께들 중 가장 두꺼운 두께로 정의된다. 또한, 제 2 두께 t는 제 1 면(110) 및 그루브(133)가 이루는 두께들 중 가장 얇은 두께로 정의된다. 본 실시예에서, 제 2 두께 t는 바람직하게 1.5㎜ ～ 2.0㎜인 것이 가장 바람직하다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 광 확산 부재의 휘도 분포를 도시한 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 그래프의 x축은 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T를 나타내고, y축은 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다.
광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도를 측정하기 위해, 광 확산 부재(105)는 폴리메타메틸아크릴레이트 재질로 제작된다. 광 확산 부재(105)의 그루브(132)의 곡률 반경 r은 약 0.5㎜이고, 광 확산 부재(105)의 마루(134)의 곡률 반경 R은 약 1㎜이다. 또한, 광 확산 부재(105)에 광을 제공하는 광원(300)은, 예를 들어, 마루(134)의 아래에 배치되며, 광 확산 부재(105)와 광원(300)이 이루는 간격은 약 11.8㎜이고, 광원(300)들 중심 사이의 거리는 약 20.0㎜이다. 또한, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 제 1 면(110)의 약 9 곳에서 측정된 평균값이다.
도 4의 그래프를 참조하면, 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.0 배 ～ 1.80 배 사이에서 증가되고, 이로 인해 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 크게 향상된다.
제 1 두께 T를 변경시킬 경우, 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 표 1과 같다.
광 확산 부재의 제 1 두께에 따른 휘도 변화에 대한 실험
Figure 112004060412203-pat00001
비교예1의 광 확산 부재는 동일한 제 1 두께 T 및 제 2 두께 t를 갖는다. 제 1 두께 T 및 제 2 두께 t가 동일한 광학부재로부터 출사된 광의 휘도는 약 11,500[nit]이었다. 이때, nit는 휘도(brightness)의 단위로 1nit는 1cd/m2이다.
실험예 1의 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.15배, 약 1.25배, 약 1.3배 및 약 1.35 배이었다.
실험예 1에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께의 약 1.15배일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 12,140[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.15배인 광학부재(100)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광학부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 1에서, 광 확산 부재(100)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.25배일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 13,476[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.25배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 1에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.30배일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 13,720[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.30배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 학산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 1에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.35배 일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 13,980[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.35배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 1에 의하면, 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.15배 ～ 약 1.35배 일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 휘도보다 증가되었다.
한편, 실험예 2의 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T는 제 2 두께의 약 1.40배, 약 1.45배, 약 1.50배 및 약 1.55 배이다.
실험예 2에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.40배일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 14,050[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.40배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 2에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.45배일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 14,080[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.45배인 광학부재(100)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 2에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.50배 일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 14,130[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.50배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광학부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 2에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.55배일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 14,220[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께의 약 1.55배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 2에 의하면, 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.40배 ～ 약 1.55배 일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
한편, 실험예 3의 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T는 제 2 두께의 약 1.60배, 약 1.67배이다.
실험예 3에서, 광 확산 부재(100)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.60배일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 14,440[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께의 약 1.60배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 3에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.67배 일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 14,500[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.67배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
실험예 3에 의하면, 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.60배 ～ 약 1.67배 일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광 확산 부재에서 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
이와 다르게, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 2.0배 일 때에도, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도는 비교예의 광학부재에서 출사된 광의 휘도보다 다소 높다.
한편, 실험예 4의 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.70배이다.
실험예 4에서, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 1.70배일 경우, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 약 13,400[nit]이었다. 제 1 두께 T가 제 2 두께의 약 1.70배인 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 비교예에 의한 광 확산 부재로부터 출사된 광의 휘도보다 증가되었다.
그러나, 실험예 4에 의한 광 확산 부재(105)들의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 1.70배 이상 증가될 경우, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도는 감소되기 시작한다.
실험예 1 내지 실험예 4를 참조하면, 광 확산 부재(105)에서 출사된 광의 휘도는 제 1 두께 T 및 제 2 두께 t에 의하여 증가 또는 감소되고, 바람직하게, 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께의 약 1.15배 ～ 약 1.80배일 때, 제 1 두께 T 및 제 2 두께 t가 동일한 광 확산 부재에 비하여 휘도가 증가되었다.
표 1 및 도 3을 참조하면, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도는 광 확산 부재(105)의 제 1 두께 T가 제 2 두께 t의 약 1.67배일 때 가장 높다.
또한, 본 실시예는 마루 및 골을 갖는 광학부를 포함하는 광 확산 부재(105)의 휘도를 산출하기 위한 수식을 제공한다.
수식을 산출하는데 필요한 데이터는 휘도에 영향을 미치는 램프 간격(D), 램프 및 광 확산 부재(105)사이의 높이(H), 마루의 곡률(R), 그루브의 곡률(r), 마루 및 제 1 면(110) 사이의 두께(T)이다.
표 2는 공식을 산출하기 위한 광 확산 부재(105)의 다양한 조건이다.
번호 D(㎜) H(㎜) R(㎜) r(㎜) T(㎜) 휘도(nit) 균일성(%)
1 20 11.8 0.5 0.5 2 14200 77
2 30 11.8 0.5 0.5 1 13200 69
3 20 17.6 0.5 0.5 1 13420 78
4 30 17.6 0.5 0.5 2 12800 76
5 20 11.8 1 0.5 1 12980 87
6 30 11.8 1 0.5 2 13200 92
7 20 17.6 1 0.5 2 12600 90
8 30 17.6 1 0.5 1 12900 85
9 20 11.8 0.5 1 1 13600 88
10 30 11.8 0.5 1 2 13100 81
11 20 17.6 0.5 1 2 13000 86
12 30 17.6 0.5 1 1 13300 84
13 20 11.8 1 1 2 13350 81
14 30 11.8 1 1 1 13450 72
15 20 17.6 1 1 1 12700 77
16 30 17.6 1 1 2 12300 79
※ 표 2에서 휘도 및 균일성은 시뮬레이션에 의하여 측정된 실험 데이터이다.
표 2의 데이터는 통계 분석 소프트웨어에 의하여 분석되고, 이로 인해 광 확산 부재(105)의 휘도는 예측될 수 있다. 본 실시예에서, 통계 분석 소프트웨어는, 예를 들어, 통계 소프트웨어인 Minitab(상품명)이 사용될 수 있고, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 정확도는 95% 이상이다.
통계 분석 소프트웨어에 의하여 휘도에 영향을 미치는 계수들로는 전체 계수, 램프 간격 계수, 높이 계수, 마루의 곡률 계수, 그루브의 곡률 계수 및 두께 계수들이다. 본 실시예에서, 통계 분석 소프트웨어에 의하여 산출된 전체 계수는 15787.5이고, 산출된 램프 간격 계수는 -20.0이고, 산출된 높이 계수는 -87.5이고, 산출된 마루의 곡률 계수는 -785.0이고, 산출된 그루브의 곡률 계수는 -125.0이고, 산출된 두께 계수는 -125이다.
휘도(nit)= 15787.5 - 20D - 87.5H - 785R - 125r - 125T
수학식 1에 의하면, 램프들 사이의 간격, 광 확산 부재 및 램프 사이의 높이, 마루의 곡률, 그루브의 곡률 및 마루 및 제 1 면 사이의 두께만으로도 정확도 95% 이상으로 광학부재의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도를 산출할 수 있다.
한편, 표 2의 데이터를 통계 분석 소프트웨어에 의하여 분석함으로써, 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도 균일성을 예측할 수 있다. 이때, 통계 분석 소프트웨어는, 예를 들어, 통계 소프트웨어인 Minitab이 사용될 수 있고, 분석된 휘도 균일성의 정확도는 95% 이상이다.
휘도 균일성에 영향을 미치는 전체 계수, 램프 간격 계수, 높이 계수, 마루의 곡률 계수, 그루브의 곡률 계수 및 두께 계수들 등은 통계 분석 소프트웨어에 의하여 산출된다. 본 실시예에서, 통계 분석 소프트웨어에 의하여 산출된 전체 계수는 43.47이고, 산출된 램프 간격 계수는 -0.325이고, 산출된 높이 계수는 0.172이고, 산출된 마루의 곡률 계수는 54이고, 산출된 그루브의 곡률 계수는 61.5이고, 산출된 두께 계수는 4.75이다.
휘도 균일성(%)= 43.47 - 0.325D + 0.172H + 54R + 61.5r - 4.75T
수학식 2에 의하면, 램프들 사이의 간격, 광 확산 부재(105) 및 램프 사이의 높이, 마루의 곡률, 그루브의 곡률 및 마루 및 제 1 면 사이의 두께만으로도 정확도 95% 이상으로 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110)으로부터 출사된 광의 휘도 균 일성을 산출할 수 있다.
도 5는 통계 분석 프로그램에 의하여 분석된 휘도 및 휘도 균일성의 그래프이다.
표 2 및 도 5를 참조하면, 휘도 및 휘도 균일성을 증가시키기 위해서, 램프 사이의 거리는 약 20㎜, 광 확산 부재(105) 및 램프의 중심간의 거리는 약 11.8㎜, 광 확산 부재(105)의 마루의 곡률은 약 1.0㎜, 그루브의 곡률은 약 0.5㎜ 및 마루와 제 1 면이 이루는 두께는 약 2.0㎜인 것이 바람직하다. 이때, 광 확산 부재(105)의 휘도는, 예를 들어, 13,260[nit]이고, 휘도 균일성은, 예를 들어, 약 92.25%이다.
한편, 광원(300)은 광 확산 부재(105)의 제 2 면(120)과 마주보는 곳에 배치되고, 광원(300)은 광 확산 부재(105)의 마루(134)와 대응하는 곳에 각각 배치된다.
본 실시예에서, 광원(300)은 바람직하게 원통 형상을 갖는 냉음극선관 램프이다. 바람직하게, 광원(300)은 막대 형상, U 자 형상 또는 C 자 형상을 가질 수 있다.
반사판(330)은 광 확산 부재(105)와 마주보도록 배치된다. 본 실시예에서, 반사판(330) 및 광 확산 부재(105)의 사이에는 광원(300)이 개재된다. 반사판(300)은 광원(300)으로부터 반사판(300)을 향해 반사된 광을 광 확산 부재(105) 쪽으로 반사시킨다.
본 실시예에서, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 및 휘도 균일성 은 마루(134) 및 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격 A1, 광원(300)의 중심축 및 반사판(300) 사이의 제 2 간격 A2들에 의하여 크게 영향 받는다.
이하, 마루(134)와 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격 A1 및 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 및 휘도 균일성의 관계를 설명하기로 한다.
광 확산 부재 및 광원의 간격에 따른 휘도 변화 실험
도 6은 도 3에 도시된 제 1 간격 A1의 변화에 따른 광의 휘도를 도시한 그래프들이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에서, 광 확산 부재(105)의 하부에 배치된 광원(300)들 사이의 거리 D는 상호 약 25.4㎜이다. 도 6의 그래프의 x축은 휘도 측정 포인트이며, y축은 휘도이다.
그래프 a는 도 3에 도시된 제 1 간격 A1이 약 3㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 b는 제 1 간격 A1이 약 7㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 c는 제 1 간격 A1이 약 10㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 d는 제 1 간격 A1이 약 12㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 e는 제 1 간격 A1이 약 14㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다.
휘도 측면에서, 마루(134) 및 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격 A1이 약 7㎜ ～ 약 12㎜일 경우, 광 확산 부재(105)로부터 출사 된 광은 영상을 표시하기에 적합하다. 반면, 마루(134) 및 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격(A1)이 약 3㎜ 이하이거나 약 14㎜ 이상 일 경우, 광 확산 부재(105)로부터 출사 된 광의 휘도는 영상의 표시 품질을 향상시키기에 적합하지 않다.
휘도 균일성 측면에서, 제 1 간격이 약 3㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 균일성은 약 83.3%로 측정되었다. 제 1 간격이 약 7㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 균일성은 약 92.2%로 측정되었다. 제 1 간격이 약 10㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 균일성은 약 93.3%로 측정되었다. 제 1 간격이 약 12㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 균일성은 약 90.2%로 측정되었다. 또한, 제 1 간격이 약 3㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 균일성은 약 90.2%로 측정되었다.
마루(134) 및 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격 A1이 약 7㎜ ～ 약 14㎜일 경우, 광 확산 부재(105)에서 출사 된 광의 휘도 균일성은 약 90% 이상이다. 따라서, 마루(134) 및 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격 A1이 약 7㎜ ～ 약 14㎜일 경우, 영상의 표시품질은 크게 향상된다.
반면, 마루(134) 및 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격 A1이 약 3㎜ 이하일 경우, 광 확산 부재(105)로부터 출사 된 광의 휘도 균일성은 약 83% 정도이다. 따라서, 제 1 간격이 약 3㎜ 이하일 경우, 영상의 표시품질은 광원(300)에 의한 휘선에 의하여 크게 감소된다.
휘도 및 휘도 균일성을 고려할 경우, 마루(134) 및 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격 A1은 약 7㎜ ～ 약 12.5㎜인 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 광원(300)들 사이의 거리가 D 일 때, 제 1 간격 A1은 거리 D의 0.2배 ～ 0.55 배이다. 제 1 간격 A1이 광원(300)들 사이의 거리 D의 0.286배 ～ 0.51배로 변경할 경우, 영상의 표시품질은 보다 향상될 수 있다.
이하, 광원(300)의 중심축 사이 및 반사판(330) 사이의 제 2 간격 A2 및 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도의 관계를 설명하기로 한다.
광 확산 부재 및 반사판의 간격에 따른 휘도 변화 실험
도 7은 도 3에 도시된 제 2 간격 A2의 변화에 따른 광의 휘도를 도시한 그래프들이다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에서, 광 확산 부재(105)의 하부에 배치된 광원(300)들 사이의 거리 D는 상호 약 25.4㎜이다. 도 7의 그래프의 x축은 휘도 측정 포인트이며, y축은 휘도이다.
그래프 Ⅰ은 도 3에 도시된 광원(300)의 중심축 및 반사판(330) 사이의 제 2 간격 A2가 약 3. 1㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 레벨을 나타낸다. 그래프 Ⅱ는 제 2 간격 A2가 약 3.4㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 Ⅲ은 제 2 간격 A2가 약 4.3㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 Ⅳ는 제 2 간격 A2가 약 5.2㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 Ⅴ는 제 2 간격 A2가 약 6.3㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 Ⅵ는 제 2 간격 A2가 약 7.3㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출 사된 광의 휘도를 나타낸다. 그래프 Ⅶ는 제 2 간격 A2가 약 8.3㎜ 일 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도를 나타낸다.
휘도 측면에서, 광원(300)의 중심축 및 반사판(330) 사이의 제 2 간격 A2가 약 3.4㎜ ～ 약 5.2㎜일 경우, 광 확산 부재(105)로부터 출사 된 광은 영상을 표시하기에 매우 적합하다.
반면, 제 2 간격 A2가 약 3.1㎜ 미만이거나 약 7.3㎜ 이상 일 경우, 광 확산 부재(105)로부터 출사 된 광의 휘도는 영상의 표시 품질을 향상시키기에 적합하지 않다.
휘도를 고려할 경우, 광원(300)의 중심축 및 반사판(330) 사이의 제 2 간격 A2는 약 3.1㎜ ～ 약 5.4㎜인 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 광원(300)들 사이의 거리 D가 25.4㎜ 일 때, 제 2 간격 A2는 거리 D의 약 0.10배 ～ 약 0.25 배 일 수 있다. 보다 바람직하게 제 2 간격 A2는 광원(300)들 사이의 거리 D의 0.139배 ～ 0.212배가 될 수 있고, 이로 인해 영상의 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.
이하, 광 확산 부재(105) 및 광원(300)의 중심축 사이의 제 1 간격, 광원(300)의 중심축 및 반사판(330) 사이의 제 2 간격을 조절하였을 때, 광 확산 부재(105)로부터 출사된 광의 휘도 및 휘도 균일성의 관계를 설명하기로 한다.
비교 실험
Figure 112004060412203-pat00002
* E5: 실험예5, E6: 실험예6, E7: 실험예7, E8: 실험예 8, C2: 비교예2
표 3을 참조하면, 비교예 2는 광원 및 반사판 사이의 간격 A2가 6㎜이고, 광 확산 부재 및 광원 사이의 간격 A1이 16.1㎜이고, 광 확산 부재 및 반사판 사이의 간격이 22.1㎜이다. 비교예 2에 의하면, 광 확산 부재의 9 곳에서 휘도를 측정한 결과 평균 휘도는 12,408[nit]이고, 휘도 균일성은 93.3% 이었다.
표 3을 참조하면, 실험예 5 내지 실험예 8은 광원 및 반사판 사이의 간격 A2가 3.5㎜이고, 광 확산 부재 및 광원 사이의 간격 A1은 13.5㎜이다.
실험예 5의 광 확산 부재는 확산 패턴이 없는 확산 플레이트이다. 실험예 5에 의하면, 광 확산 부재의 9 곳에서 휘도를 측정한 결과 평균 휘도는 13,027[nit]이고, 휘도 균일성은 93.0%로, 실험예 5에서 측정된 휘도는 비교예 2에서 측정된 휘도보다 높다.
실험예 6의 광 확산 부재는 확산 패턴을 갖는 확산 플레이트이다. 실험예 6에 의하면, 광 확산 부재의 9 곳에서 휘도를 측정한 결과 평균 휘도는 12,906[nit]이고, 휘도 균일성은 95.6%로, 실험예 6에서 측정된 휘도는 비교예 2에서 측정된 휘도보다 높다.
실험예 7은 도광판이다. 실험예 7에 의하면, 광 확산 부재의 9 곳에서 휘도를 측정한 결과 평균 휘도는 12,906[nit]이고, 휘도 균일성은 95.6%로, 실험예 6에서 측정된 휘도는 비교예 2에서 측정된 휘도보다 높다.
실험예 8은 도 3에 도시된 바와 같이 광이 입사되는 면이 웨이브 형상을 갖는 확산 플레이트이다. 실험예 8에 의하면, 광 확산 부재의 9 곳에서 휘도를 측정한 결과 평균 휘도는 13,462[nit]이고, 휘도 균일성은 92.0%로, 실험예 8에서 측정된 휘도는 비교예 2에서 측정된 휘도보다 높다.
표 2의 비교 실험에 의하면, 광 확산 부재(300) 및 광원(350) 사이의 제 1 간격, 광원(300) 및 반사판(330) 사이의 제 2 간격을 변경시킴으로써 광 확산 부재(300)로부터 출사되는 광의 휘도 및 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다.
특히, 제 1 간격 및 제 2 간격을 변경할 경우, 평판 형상의 광 확산 부재에서도 광의 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 백라이트 어셈블리(500)는 광 확산 부재(105) 및 광원(300)을 수납하기 위한 수납용기(320)를 더 포함할 수 있다.
수납용기(320)는 바닥면(321) 및 바닥면(321)의 에지로부터 연장된 측벽(323)들을 갖고, 바닥면(321) 및 측벽(323)에 의하여 수납용기(320)에는 확산 부재(200) 및 광원(300)을 수납하기 위한 수납공간이 형성된다.
본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(500)는 인버터(400)를 더 포함할 수 있다. 인버터(400)는 수납용기(300)의 바닥면(321)의 외측면에 배치되는 것이 바람직 하다. 인버터(400)는 각 광원(300)에서 광을 발생하는데 필요한 구동전원을 광원(300)으로 제공한다.
한편, 백라이트 어셈블리(500)는 쉴드 케이스(520)를 더 포함할 수 있다. 쉴드 케이스(420)는 바닥면(321)의 외측면에 배치된 인버터(400)로부터 발생한 유해 전자파를 제거하기 위해 인버터(400)를 덮는다. 쉴드 케이스(420)는 바닥면(321)의 외측면에 결합된다.
본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(500)는 반사판(330)을 더 포함할 수 있다. 반사판(330)은 수납용기(300)의 바닥면(321) 및 광원(300)의 사이에 개재된다. 바람직하게, 반사판(330)은 수납용기(300)의 바닥면(321) 상에 배치된다. 반사판(321)은 광원(300)에서 발생된 광 중 바닥면(321)을 향하는 광을 확산 부재(200)쪽으로 반사시키고, 이 결과 확산 부재(200)의 제 2 면(220)으로 입사되는 광의 광량은 증가된다.
또한, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(500)는 광원 서포터(350)를 더 포함할 수 있다. 광원 서포터(350)는 복수개의 광원(300)들을 수납용기(300)의 내부에 고정시킨다. 광원(300)들과 결합된 광원 서포터(350)는 수납용기(300)에 고정된다.
또한, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(500)는 광원(300)의 양쪽 단부를 각각 덮으며, 확산부재(200)를 고정하기 위한 측면 몰드 프레임(360)을 더 포함할 수 있다.
확산부재(200)가 수납용기(300)의 내부에서 움직이는 것을 방지하기 위해, 확산 부재(200)의 제 2 면(220)중 측면 몰드 프레임(360)과 마주보는 곳에는 결합홈이 형성되고, 측면 몰드 프레임(360)에는 확산부재(200)의 결합홈과 결합되는 결합돌기가 형성될 수 있다. 이와 다르게, 확산 부재(200)의 제 2 면(220)중 측면 몰드 프레임(360)과 마주보는 곳에는 결합돌기가 형성되고, 측면 몰드 프레임(360)에는 확산부재(200)의 결합돌기와 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다.
바람직하게, 확산부재(200)의 상면에는 확산부재(200)의 제 1 면(210)을 통과한 광을 다시 확산시키는 확산시트(370)가 배치될 수 있다. 확산 시트(370)의 상면에는 확산 시트(370)를 통과한 광의 정면 휘도를 증가시키는 프리즘 시트(380)가 배치될 수 있다. 선택적으로, 프리즘 시트(380)의 상면에는 프리즘 시트(380)를 통과한 광의 휘도를 보다 향상시키기 위한 반사편광시트(390)가 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 백라이트 어셈블리(500)는 미들 몰드 프레임(430)을 더 포함할 수 있다. 미들 몰드 프레임(430)은 수납용기(300)에 결합되어 확산부재(200)의 유동을 방지한다. 미들 몰드 프레임(430)의 상면에는 표시 패널의 모서리를 가이드 하기 위한 패널 가이드 부재(440)가 배치될 수 있다. 패널 가이드 부재(440)는, 예를 들어, L 자 형상을 가질 수 있고, 패널 가이드 부재(440)는 탄성을 갖는 탄성부재인 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 단면도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 광 확산 부재의 결합홈을 제외하면 실시예 1의 백라이트 어셈블리와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 광 확산 부재(105)는 광 확산 부재(105)의 제 2 면(120)에 마루(134) 및 그루브(132)가 교대로 형성되기 때문에 지정된 위치에 고정되기 어렵다.
광 확산 부재(105)를 지정된 위치에 고정하기 위해, 광 확산 부재(105)의 제 2 면(120)에는 결합홈(122)이 형성될 수 있다. 결합홈(122)은 제 2 면(120)과 마주보는 부재(미도시)로부터 돌출된 결합돌기(미도시) 등과 결합되고, 이로 인해 광 확산 부재(105)는 지정된 위치에 고정될 수 있다. 광 확산 부재(105)에 형성된 결합홈(122)은 적어도 2 개 이상일 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 단면도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 결합돌기를 제외하면 실시예 1의 백라이트 어셈블리와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 광 확산 부재(105)는 광 확산 부재(105)의 제 2 면(120)에 마루(134) 및 그루브(132)가 교대로 배치되기 때문에 지정된 위치에 고정되기 어렵다.
광 확산 부재(105)를 지정된 위치에 고정하기 위해, 광 확산 부재(105)의 제 2 면(120)에는 결합돌기(124)가 형성될 수 있다. 결합돌기(124)는 제 2 면(120)과 마주보는 부재(미도시)에 형성된 결합홈(미도시) 등과 결합되고, 이로 인해 광 확산 부재(105)는 지정된 위치에 견고하게 고정될 수 있다. 광 확산 부재(105)에 형성된 결합돌기(124)는 적어도 2 개 이상일 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 백라이트 어셈블리의 단면도이다. 본 발명의 제 4 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 광 확산 부재의 광 확산층을 제외하면 실시예 1의 백라이트 어셈블리와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 실시예 1에서와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 광 확산부재(105)의 제 1 면(110) 상에는 광 확산층(140)이 형성될 수 있다. 광 확산층(140)은 바인더(142) 및 광 확산 비드(144)를 포함한다.
제 1 광 굴절률을 갖는 바인더(142)는 광 확산 비드(144)를 광 확산 부재(105)의 제 1 면(110) 상에 고정시킨다. 바인더(142)를 이루는 물질의 예로서는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 등을 들 수 있다.
제 2 광 굴절률을 갖는 광 확산 비드(144)는 바인더(142)에 의하여 제 1 면(110) 상에 고정된다. 광 확산 비드(144)는, 예를 들어, 구 형상을 가질 수 있고, 바인더(142)를 이루는 물지의 예로서는 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 들 수 있다.
바인더(142) 및 광 확산 비드(144)로 이루어진 광 확산층(140)은 광 확산 부재(105)를 통과한 광을 다시 확산시켜 광학부재(100)를 통과한 광의 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시킨다.
표시장치
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 의한 표시장치의 개념도이다. 도 12는 도 11에 도시된 표시장치를 보다 구체적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 표시장치(1000)는 백라이트 어셈블리(700), 표시패널(800)을 포함한다.
백라이트 어셈블리(700)는 광 확산 부재(710) 및 광 확산 부재(710)로 광을 제공하는 램프(720)를 포함한다.
광 확산 부재(710)는 램프(720)와 마주보는 곳에 배치되며, 램프(720)에서 발생된 광을 확산시킨다. 광 확산 부재(710)는 확산된 광이 출사되는 광출사면(711) 및 광출사면(711)과 마주보는 광입사면(712)을 갖는다. 광입사면(712)은 램프(720)와 마주보도록 배치된다.
본 실시예에서, 확산판(710)의 광출사면(711)은 평탄한 면이고, 광입사면(712)은 램프(720)에서 발생된 광의 휘도 및 광의 휘도 균일성을 향상시키기 위해 그루브(713) 및 그루브(713)의 양쪽에 마루(714)가 형성된 반원 실린더 형상을 갖는다.
본 실시예에서, 그루브(713)는 곡률 반경 r을 갖는다. 그루브(713)의 내측면의 곡률 반경 r은 약 0.5㎜ ～ 1㎜이다.
마루(714)는 그루브(713)의 양쪽에 형성되며, 마루(714)는 곡률 반경 R을 갖는다. 바람직하게 마루(714)의 곡률 반경 R은 약 0.5㎜ ～ 1㎜이다.
본 실시예에서, 광 확산 부재(710)의 광출사면(711)을 통해 출사된 광의 휘도 및 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위해서, 광출사면(711) 및 마루(714)가 이루는 제 1 두께 T 및 광출사면(711) 및 그루브(713)가 이루는 제 2 두께 t는 정밀하 게 조절된다.
광출사면(711)을 통해 출사된 광의 휘도 및 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위해 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.15 배 ～ 약 1. 80 배인 것이 바람직하다. 이와 다르게, 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.15 ～ 약 1.35배일 수 있다. 이와 다르게, 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.35 ～ 약 1.55 배인 것이 바람직하다. 이와 다르게, 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.55 ～ 약 1.67 배인 것이 바람직하다. 이와 다르게, 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.67～ 약 1.75배인 것이 바람직하다. 이와 다르게, 제 1 두께 T는 제 2 두께 t의 약 1.67 배인 것이 바람직하다.
또한, 광출사면(711)을 통과한 광의 휘도 및 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위해 광입사면(712)의 마루(714) 및 램프(720)의 중심이 이루는 제 1 간격 A1은 램프(720)들 사이의 거리의 약 0.2배 ～ 약 0.55배인 것이 바람직하다. 이와 다르게, 제 1 간격 A1은 램프(720)들 사이의 거리의 약 0.286배 ～ 약 0.51배인 것이 바람지하다.
바람직하게, 제 1 간격 A1은 약 7.0㎜ ～ 약 12.5㎜이고, 램프(720)들 사이의 거리는 약 3.75㎜ ～ 약 43.7㎜이다.
또한, 광출사면(711)을 통과한 광의 휘도 및 광의 휘도 균일성을 증가시키기 위해 램프(720)의 중심 및 반사판(760)이 이루는 제 2 간격 A2는 램프(720)들 사이의 거리의 0.10배 ～ 0.25배 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 제 2 간격 A2는 램프(720)들 사이의 거리의 0.139배 ～ 0.212배 인 것을 바람직하다. 본 실시예 에서, 제 2 간격 A2는 3.1㎜ ～ 5.4㎜이다.
램프(720)는 바람직하게 원통 형상, U 자 형상 또는 C 자 형상을 갖는다. 본 실시예에서, 램프(300)는 전극이 내부에 배치된 내부전극 냉음극선관 램프 또는 전극이 외부에 배치된 외부전극 냉음극선관 램프일 수 있다.
램프(720)는 확산판(710)의 광입사면(712)의 마루(714)들과 마주보도록 배치된다.
표시패널(800)은 확산판(710)의 광출사면(711)과 마주보도록 배치되며, 표시패널(800)은 광출사면(711)을 통과한 광을 기초로 영상을 표시한다.
한편, 광 확산 부재(710) 및 램프(720)는 수납용기(730)에 수납된다.
수납용기(730)는 바닥면(731) 및 바닥면(731)의 에지로부터 연장된 측벽(732)들을 갖고, 바닥면(731) 및 측벽(732)에 의하여 수납용기(730)에는 확산판(710) 및 램프(720)를 수납하기 위한 수납공간이 형성된다.
한편, 백라이트 어셈블리(700)는 인버터(740)를 더 포함할 수 있다. 인버터(740)는 수납용기(730)의 바닥면(731)의 외측면에 배치되는 것이 바람직하며, 각 램프(720)로 광을 발생하는데 필요한 구동전원을 제공한다.
수납용기(730)에는 인버터(740)에서 발생한 유해 전자파를 흡수하기 위한 쉴드 케이스(750)를 더 포함할 수 있다. 쉴드 케이스(750)는 바닥면(731)의 외측면에 배치된 인버터(740)로부터 발생한 유해 전자파를 제거하기 위해 인버터(740)를 덮고, 쉴드 케이스(750)는 바닥면(731)의 외측면에 결합된다.
한편, 수납용기(730)에 수납된 복수개의 램프(720)들은 광원 서포터(770)에 의하여 수납용기(730)의 내부에 고정된다.
한편, 광 확산 부재(710)를 수납용기(730)의 내부에 수납하기 위해 수납용기(730)의 내부에는 광 확산 부재(710)를 서포트 하는 고정 프레임(780)이 배치된다.
광 확산 부재(710)가 수납용기(730)의 내부에서 움직이는 것을 방지하기 위해, 광 확산 부재(710)에는 결합홈이 형성되고, 고정 프레임(780)에는 광 확산 부재(710)의 결합홈과 결합되는 결합돌기가 형성될 수 있다. 이와 다르게, 광 확산 부재(710)에는 결합돌기가 형성되고, 고정 프레임(780)에는 광 확산 부재(710)의 결합돌기와 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 고정 프레임(780)에는 결합돌기(782)가 형성되고, 광 확산 부재(710)에는 결합홈(710a)이 형성된다.
한편, 광 확산 부재(710)의 상면에는 광 확산 부재(710)를 통과한 광을 다시 확산시키는 확산 시트(790)가 배치될 수 있다. 확산 시트(790)의 상면에는 확산 시트(790)를 통과한 광의 정면 휘도를 증가시키는 프리즘 시트(792)가 배치될 수 있다. 선택적으로, 프리즘 시트(792)의 상면에는 프리즘 시트(792)를 통과한 광의 휘도를 보다 향상시키기 위한 반사편광시트(794)가 배치될 수 있다.
확산 시트(790), 프리즘 시트(792) 및 반사편광시트(794)를 고정하기 위해 고정 프레임(780)의 결합돌기(782) 상에는 고정돌기(782a)가 돌출 될 수 있다.
본 실시예에서, 백라이트 어셈블리(700)는 미들 몰드 프레임(796)을 더 포함할 수 있다. 미들 몰드 프레임(796)은 수납용기(730)에 결합되어 확산판(710)의 유동을 방지한다. 미들 몰드 프레임(796)의 상면에는 표시 패널의 모서리를 가이드 하기 위한 패널 가이드 부재(798)가 배치될 수 있다. 패널 가이드 부재(798)는 탄 성을 갖는 탄성부재인 것이 바람직하다.
표시패널(800)은 미들 몰드 프레임(796) 상에 배치되고, 패널 가이드 부재(798)에 의하여 가이드 된다.
표시패널(800)은 박막 트랜지스터 기판(810), 컬러필터 기판(820) 및 액정층(830)을 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(810)은 복수개가 매트릭스 형태로 배치된 화소전극 및 각 화소전극에 연결되어 화소전극으로 구동전압을 제공하는 박막 트랜지스터를 포함한다. 본 실시예에서, 화소전극을 이루는 물질의 예로서는 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO) 및 아몰퍼스 산화 주석 인듐(amorphous Indium Tin Oxide, a-ITO) 등을 들 수 있다.
컬러필터 기판(820)은 박막 트랜지스터 기판(810)과 마주보도록 배치되며, 화소전극과 마주보는 공통전극을 포함한다. 공통전극은 컬러필터 기판(820)의 전면적에 걸쳐 형성되며, 공통전극을 이루는 물질의 예로서는 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO) 및 아몰퍼스 산화 주석 인듐(amorphous Indium Tin Oxide, a-ITO) 등을 들 수 있다.
액정층(830)은 박막 트랜지스터 기판(810) 및 컬러필터 기판(820)의 사이에 개재되며, 공통전극 및 화소전극의 사이에 형성된 전계의 세기에 대응하여 배열이 변경되고, 변경된 배열에 대응하여 액정층을 통과한 광의 투과율을 변경시킨다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 광을 확산시키는 광 확산 부재의 구 조를 변경하여 광의 휘도 및 휘도 균일성을 보다 향상시키고, 이로 인해 표시장치로부터 발생한 영상의 표시품질을 보다 향상시키는 효과를 갖는다.
또한, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 향상된 휘도에 의하여 고가의 듀얼 휘도 향상 필름 등을 사용하지 않아도 무방함으로 추가적으로 백라이트 어셈블리의 제품 가격을 보다 감소시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (45)

  1. 제 1 면, 상기 제 1 면과 마주보는 제 2 면, 상기 제 2 면상에 형성되며, 적어도 2 개의 마루들 및 상기 마루들과 근접하여 형성된 그루브를 갖는 광 확산부를 포함하는 광 확산 부재; 및
    상기 각 마루와 마주보도록 배치된 광원들을 포함하며,
    상기 각 광원의 중심 및 상기 광원과 대응하는 상기 마루 사이의 간격은 상기 광원들 사이의 거리의 0.2배 ～ 0.55배 인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면 및 상기 각 마루가 이루는 제 1 두께는 상기 제 1 면 및 상기 각 그루브가 이루는 제 2 두께의 1.15 ～ 1.35배인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면 및 상기 각 마루가 이루는 제 1 두께는 상기 제 1 면 및 상기 각 그루브가 이루는 제 2 두께의 1.35배 이상 1.55 배 미만인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면 및 상기 각 마루가 이루는 제 1 두께는 상기 제 1 면 및 상기 각 그루브가 이루는 제 2 두께의 1.55배 이상 1.67 배 미만인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면 및 상기 각 마루가 이루는 제 1 두께는 상기 제 1 면 및 상기 각 그루브가 이루는 제 2 두께의 1.67배 이상 1.75배 미만인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면 및 상기 각 마루가 이루는 제 1 두께는 상기 제 1 면 및 상기 각 그루브가 이루는 제 2 두께의 1.67 배인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면 및 상기 각 그루브가 이루는 제 2 두께는 1.5㎜ ～ 2.0㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 마루는 반원 실린더 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 광 확산 부재는 폴리메타메틸아크릴레이트 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광 확산 부재는 수납용기에 수납되고, 상기 수납용기에 안착시 안착 위치를 가이드 해주는 가이드 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 광 확산 부재는 수납용기에 수납되고, 상기 수납용기에 안착시 안착 위치를 가이드 해주는 가이드 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 마루의 곡률은 0.5～1㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 그루브의 곡률은 0.5～1㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면상에는 상기 제 1 면을 통과한 광을 다시 확산시키는 확산 비드 및 상기 확산 비드를 고정시키는 바인더로 이루어진 확산층이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 거리는 상기 광원들 중심 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 간격은 상기 거리의 0.286배 ～ 0.51배인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 간격은 7.0㎜ ～ 12.5㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 거리는 3.75㎜ ～ 43.7㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  19. 제 1 면, 상기 제 1 면과 마주보는 제 2 면, 상기 제 2 면상에 형성되며, 적어도 2 개의 마루들 및 상기 마루들과 근접하여 형성된 그루브를 갖는 광 확산부를 포함하는 광 확산 부재;
    상기 각 마루와 마주보도록 배치된 광원들;
    상기 제 2 면과 마주보며, 상기 광원에서 발생된 광을 상기 제 2 면을 향해 반사시키는 반사판; 및
    상기 각 광원의 중심 및 상기 반사판 사이의 간격은 상기 광원들 사이의 거리의 0.10배 ～ 0.25배 인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 거리는 상기 광원들의 중심들 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 간격은 상기 거리의 0.139배 ～ 0.212배 인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 간격은 3.1㎜ ～ 5.4㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  23. 제 1 면, 상기 제 1 면과 마주보는 제 2 면, 상기 제 2 면상에 형성되며, 적어도 2 개의 마루들 및 상기 마루들과 근접하여 형성된 그루브를 갖는 광 확산부를 포함하는 광 확산 부재;
    상기 각 마루와 마주보도록 배치된 광원들; 및
    상기 제 2 면과 마주보며, 상기 광원에서 발생된 광을 상기 제 2 면을 향해 반사시키는 반사판을 포함하며,
    상기 각 광원의 중심 및 상기 광원과 대응하는 상기 마루 사이의 제 1 간격은 상기 광원들 사이의 거리의 0.2배 ～ 0.55배이고, 상기 각 광원의 중심 및 상기 반사판 사이의 제 2 간격은 상기 광원들 사이의 상기 거리의 0.10배 ～ 0.25배 인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 거리는 상기 광원들 중심 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 간격은 상기 거리의 0.286배 ～ 0.51배인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 간격은 7.0㎜ ～ 12.5㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 거리는 3.75㎜ ～ 43.7㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  28. 제 24 항에 있어서, 상기 제 2 간격은 상기 거리의 0.139배 ～ 0.212배 인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  29. 제 24 항에 있어서, 상기 제 2 간격은 3.1㎜ ～ 5.4㎜인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  30. 제 23 항에 있어서, 상기 광원은 원통 형상을 갖는 냉음극선관 램프인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 냉음극선관 램프는 상기 광 확산부와 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  32. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 면상에는 확산 시트가 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  33. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 면에는 광 확산층이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 광 확산층은 확산 비드 및 상기 확산 비드를 고정시키는 바인더를 포함하며, 상기 확산 비드는 폴리메타메틸아크릴레이트를 포함하고, 상기 바인더는 폴리에틸렌텔레프탈레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  35. 제 23 항에 있어서, 상기 광 확산 부재 및 상기 광원은 수납용기에 수납되고, 상기 수납용기는 상기 광 확산 부재를 안착하는 지지 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 지지 프레임에는 상기 광 확산 부재의 유동을 막기 위한 고정 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  37. 제 35 항에 있어서, 상기 지지 프레임은 상기 광 확산 부재의 유동을 막기 위한 고정 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 고정 돌출부에는 상기 광 확산 부재의 상부에 배치된 광학 시트와 결합되는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  39. 광을 발생시키며 복수개가 병렬 배치된 램프들;
    확산광이 출사되는 광출사면, 상기 램프들과 마주보는 광입사면 및 상기 광입사면상에 형성되며 상기 각 램프와 대응하는 마루들 및 상기 마루들과 근접하여 형성된 그루브를 갖고 상기 마루 및 상기 램프 중심간의 간격은 상기 램프들의 중심 사이의 거리의 0.2배 ～ 0.55배인 광 확산 부재;
    상기 램프들에서 발생된 상기 광을 상기 광 확산 부재로 반사시키기 위해 상기 광 확산 부재와 마주보도록 배치되며, 상기 거리의 0.10배 ～ 0.25배 이격된 반사판; 및
    상기 광출사면과 마주보도록 배치되며, 상기 확산광을 기초로 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 마루 및 상기 램프 중심간의 간격은 상기 램프들의 중심 사이의 거리의 0.286배 ～ 0.51배인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  41. 제 39 항에 있어서, 상기 반사판 및 상기 램프 중심간의 간격은 상기 램프들 의 중심 사이의 거리의 0.139배 ～ 0.212배인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  42. 제 39 항에 있어서, 상기 광 확산 부재 및 상기 램프는 수납용기에 수납되고, 상기 수납용기는 상기 광 확산 부재를 안착하는 지지 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 지지 프레임에는 상기 광 확산 부재의 유동을 막기 위한 고정 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  44. 제 42 항에 있어서, 상기 지지 프레임은 상기 광 확산 부재의 유동을 막기 위한 고정 돌출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  45. 제 39 항에 있어서, 상기 제 1 면 및 상기 각 마루가 이루는 제 1 두께는 상기 제 1 면 및 상기 각 그루브가 이루는 제 2 두께의 1.0배 ～ 1.80배인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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