KR101214952B1 - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

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Abstract

영상의 표시품질을 향상시킨 백라이트 어셈블리 및 표시장치가 개시된다. 백라이트 어셈블리는 초고주파 발생부, 광발생부 및 광가이드부를 포함한다. 초고주파 발생부는 초고주파를 발생시킨다. 광발생부는 초고주파에 의해 광을 발생한다. 광가이드부는 광발생부와 연결되어, 광발생부에서 발생된 광을 가이드한다. 이와 같이, 백라이트 어셈블리가 전극 및 형광물질에 의하지 않고 초고주파를 통해 광을 발생함으로써, 전극 및 형광물질에 의한 악영향을 방지하여 영상의 표시품질을 보다 향상시킬 수 있다.
Figure R1020050075993
초고주파 발생부, 초고주파 전송부, 초고주파 공진부

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치{BACK LIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 광 발생유닛 중 광발생부를 발췌해서 도시한 확대 사시도이다.
도 4는 도 1의 광 발생유닛 중 광가이드부를 발췌해서 도시한 확대 사시도이다.
도 5는 도 4의 광가이드부를 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 4와 다른 광가이드부들을 도시한 확대 사시도들이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 평면도이다.
도 11은 도 9의 광 발생유닛 중 광가이드부를 발췌해서 도시한 확대 사시도 이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 평면도이다.
도 13은 도 12의 광 발생유닛 중 광가이드부를 발췌해서 도시한 확대 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 수납용기 200 : 광 발생유닛
210, 250 : 초고주파 발생부 220 : 초고주파 전송부
230 : 광발생부 232 : 램프부
234 : 초고주파 공진부 236 : 광반사부
240, 260, 270 : 광가이드부 242 : 광확산물질
244 : 광전송홀 300 : 사이드 몰드
400, 500 : 백라이트 어셈블리 600 : 광학부재
700 : 표시패널 800 : 탑샤시
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게, 영상의 표시품질을 향상시킨 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 액정(Liquid Crystal)의 전기적 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 액정 표시장치(LCD)는 다른 표시장치에 비해 두께가 얇고 무게가 가벼우며, 낮은 소비전력 및 낮은 구동전압에서 작동하는 장점을 갖고 있어 산업 전반에 걸쳐 많이 사용되고 있다.
상기 액정 표시장치(LCD)는 액정의 광투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널(liquid crystal display panel) 및 상기 액정 표시패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(backlight assembly)를 포함한다.
상기 액정 표시장치에 채용된 백라이트 어셈블리는 광원의 위치에 따라, 에지형(edge type) 백라이트 어셈블리와 직하형(direct type) 백라이트 어셈블리로 분류된다.
상기 에지형 백라이트 어셈블리는 투명 도광판의 측면에 하나 또는 두 개의 광원 및 상기 광원을 수납하는 수납용기를 포함하고, 도광판의 한 면을 통해 광원으로부터 발생된 광을 다중 반사하여 상기 액정 표시패널로 출사한다.
상기 직하형 백라이트 어셈블리는 상기 액정 표시패널의 하부에 배치된 복수개의 광원들, 상기 광원들을 수납하는 수납용기, 상기 광원들의 상면에 배치된 확산판 및 상기 광원들의 하면에 배치된 반사판을 포함한다. 상기 광원들로부터 출사된 광은 상기 반사판에 의해서 반사되고, 상기 확산판에 의해서 확산된 후 상기 액 정 표시패널로 출사된다.
일반적으로, 상기 에지형 및 직하형 백라이트 어셈블리에 채용된 광원은 방전가스를 포함하는 투명한 유리관과, 상기 유리관 내면에 형성된 형광물질과, 상기 유리관의 양단부에 배치된 한 쌍의 전극들을 포함한다. 이때 상기 광원의 동작원리를 간단히 설명하면, 외부로부터 고전압이 인가된 상기 전극들은 전자를 발생시키고, 상기 전자는 상기 방전가스를 방전시켜 자외선을 발생시키고, 상기 자외선은 상기 형광물질에 의해 가시광선으로 변경되어 외부로 출사된다.
그러나, 상기 광원은 사용횟수가 증가될수록, 상기 형광물질이 열화되거나 상기 전극들이 오염될 수 있고, 상기 형광물질의 열화 및 상기 전극들의 오염은 상기 광원의 수명을 감소시킬 뿐만 아니라 휘도 및 휘도 균일성의 저하를 발생시킨다. 또한, 고전압이 인가되는 전극들로부터 다량의 열이 방출되는 데, 상기 다량의 열은 액정을 열화시키거나 광학부재를 변형시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 광원은 오래 사용할수록 상기 액정 표시장치의 표시품질이 저하되는 문제점을 갖는다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 형광물질 및 전극을 갖지 않는 광원을 사용함으로써, 영상의 표시품질을 향상시킨 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 백라이트 어셈블리를 갖는 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 초고주파 발생부, 광발생부 및 광가이드부를 포함한다. 상기 초고주파 발생부는 초고주파(microwave)를 발생시킨다. 상기 광발생부는 상기 초고주파에 의해 광을 발생한다. 상기 광가이드부는 상기 광발생부와 연결되어, 상기 광발생부에서 발생된 광을 가이드한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따른 표시장치는 백라이트 어셈블리 및 표시장치를 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리는 바닥부 및 측부를 포함하여 수납공간을 정의하는 수납용기와, 상기 수납용기 내에 수납되며, 초고주파에 의해 광을 발생하는 광 발생유닛을 포함한다. 상기 표시패널은 상기 백라이트 어셈블리의 상부에 배치되고, 상기 광 발생유닛에서 발생된 광을 이용하여 영상을 표시한다.
이러한 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 의하면, 광 발생유닛이 전극 및 형광물질에 의하지 않고 초고주파를 통해 광을 발생함으로써, 휘도 균일성 및 안정성이 향상되어 영상의 표시품질이 보다 향상될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
<백라이트 어셈블리의 제1 실시예>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(400)는 수납 용기(100), 광 발생유닛(200) 및 사이드 몰드(300)를 포함하고, 상부로 광을 출사시킨다.
수납용기(100)는 플레이트 형상을 갖는 바닥부(110) 및 바닥부(110)의 에지로부터 연장된 측부(120)들을 포함한다. 수납용기(100)는 강도가 우수하고 변형이 적은 금속 또는 합성수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 수납용기(100)에는 바닥부(110) 및 측부(120)들에 의해 수납공간이 형성되고, 상기 수납공간에는 광 발생유닛(200) 및 사이드 몰드(300)가 수납된다.
수납용기(100)의 측벽(120)들은 X-축 방향으로 마주보도록 한 쌍이 형성되어 있고, Y-축 방향으로는 형성되어있지 않다. 도면에서 도시된 것과 달리, 수납용기(100)는 X-축 방향뿐만 아니라 Y-축 방향으로도 마주보도록 한 쌍의 측벽(120)들이 형성될 수 있다.
광 발생유닛(200)은 수납용기(100) 내에 수납되어 광을 발생하고, 초고주파 발생부(210), 초고주파 전송부(220), 광발생부(230) 및 광가이드부(240)를 포함한다.
초고주파 발생부(210)는 외부의 전원인가장치(미도시)로부터 전원을 인가받아 초고주파(microwave)를 발생시킨다. 상기 초고주파는 일례로, 2 GHz ~ 10 GHz의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 약 2.45 GHz를 갖는다.
초고주파 발생부(210)는 일례로, 초고주파를 발생시키는 마그네트론(magnetron)이다. 상기 마그네트론은 일반적으로 애노드(anode) 및 캐소드(cathode)의 2극관으로 구성되며, 강한 자계를 발생시키는 자석이 상기 애노드 및 캐소드에 대하여 수직하게 배치된다.
상기 마그네트론에 의한 초고주파의 생성원리를 간단하게 설명하면, 상기 캐소드에서 발생된 전자는 강한 자계에 의해 빠르게 회전하여 상기 애노드에 도달한다. 상기 애노드에 도달한 전자는 상기 애노드에 형성된 공동(cavity)에 입사되어 진동전류를 일으키고, 상기 진동전류는 초고주파를 발진시킨다.
초고주파 발생부(210)는 Y-축 방향으로의 양단부에 한 쌍이 배치되어 있다. 즉, 초고주파 발생부(210)는 수납용기(100)의 측벽(120)들이 형성되지 않은 Y-축 방향으로의 양단부에 한 쌍이 배치되어 있다. 그러나 도면에 도시된 것과 달리, 초고주파 발생부(210)는 Y-축 방향으로의 한쪽 단부에만 배치될 수 있다.
초고주파 전송부(220)는 초고주파 발생부(210) 및 광발생부(230) 사이에 배치되어 초고주파 발생부(210) 및 광발생부(230) 사이를 연결하고, 초고주파 발생부(210)에서 발생된 초고주파를 광발생부(230)로 전송한다.
초고주파 전송부(220)는 일례로, 전파를 전송할 수 있는 도파관(waveguide)이다. 상기 도파관은 초고주파를 전송하기 위한 금속관으로, 일례로 구리(Cu)로 이루어질 수 있다. 상기 도파관의 종단면은 일례로, 직사각형 또는 원형의 형상을 가질 수 있다.
광발생부(230)는 초고주파 전송부(220)로부터 초고주파를 전송받아 광을 발생시킨다. 광발생부(230)는 X-축 방향을 따라 2열로 복수개가 배치되며, 수납용기(100)의 바닥부(110) 상의 양단부에 배치되어 있다. 이때, 한쪽 단부에 배치된 광발생부(230)들은 복수개의 가지들을 갖는 초고주파 전송부(220)에 의해 하나의 초 고주파 발생부(210)와 연결되고, 반대쪽 단부에 배치된 광발생부(230)들은 복수개의 가지들을 갖는 다른 초고주파 전송부(220)에 의해 다른 하나의 초고주파 발생부(210)와 연결된다.
도면에 도시된 것과 달리, 광발생부(230)는 수납용기(100)의 바닥부(110) 상의 한쪽 단부에만 1열로 복수개가 배치될 수 있고, 그에 따라 광발생부(230)들은 복수개의 가지들을 갖는 초고주파 전송부(220)에 의해 하나의 초고주파 발생부(210)와 연결될 수 있다. 즉, 하나의 초고주파 발생부(210)가 복수개의 광발생부(230)로 초고주파를 제공할 수 있다. 더 나아가서, 초고주파 발생부(210)가 두 개 또는 세 개 이상으로 배치되고, 각각의 초고주파 발생부(210)가 이와 대응되는 복수개의 광발생부(230)로 초고주파를 제공할 수도 있다.
광가이드부(240)는 광발생부(230)에서 발생된 광을 가이드하여 수납용기(100)의 상부로 출사시킨다. 광가이드부(240)는 Y-축 방향을 길이방향으로 하는 막대 형상을 갖고, 양단부에 배치된 광발생부(230)와 연결된다. 광가이드부(240)는 X-축을 따라 병렬로 복수개가 배치된다. 도면에 도시된 것과 달리, 광발생부(230)가 한쪽 단부에만 배치될 경우, 광가이드부(240)는 한쪽 단부에만 배치된 광발생부(230)와 연결될 수 있다.
한편, 광발생부(230) 및 광가이드부(240)의 구체적인 구성요소에 대하여는 별도의 도면을 이용하여 후술하기로 한다.
사이드 몰드(300)는 초고주파 발생부(210), 초고주파 전송부(220) 및 광발생부(230)를 감싼다. 사이드 몰드(300)는 수납용기(100)의 측벽(120)들이 형성되어있 지 않은 바닥부(110)의 양단부에 측벽(120)과 동일한 역할을 수행할 수 있다. 또한, 사이드 몰드(300)의 상부면에는 광의 광학특성을 향상시키는 광학부재(미도시)가 안착될 수 있다.
사이드 몰드(300)는 도면에서 직각으로 굽은 U-자 형상을 갖지만, 이와 다르게, 수납용기(100)가 네 개의 측벽(120)들로 이루어질 경우, 사이드 몰드(300)는 L-자 형상을 가질 수도 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(400)는 광가이드부(240)를 지지하기 위한 가이드 지지부(미도시) 및 광 발생유닛의 하부에 배치되어 광을 반사시키는 반사시트(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 가이드 지지부는 광가이드부(240)를 지지함으로써, 광가이드부(240)의 중앙부위가 처지는 것을 방지한다. 상기 반사시트는 수납용기(100)의 바닥부(110) 상에 배치되어, 광 발생유닛(200)에 발생된 광 중 하부로 향하는 광을 상부로 반사시킨다.
도 3은 도 1의 광 발생유닛 중 광발생부를 발췌해서 도시한 확대 사시도이다.
도 3을 참조하면, 광발생부(230)는 램프부(232), 초고주파 공진부(234) 및 광반사부(236)를 포함한다.
램프부(232)는 초고주파 전송부(210)로부터 전송된 초고주파를 이용하여 광을 발생시킨다. 램프부(232)는 일례로, 구 형상을 갖는 투명관이며, 내부에 발광가스를 포함하고 있다. 상기 발광가스는 불활성 가스인 것이 바람직하며, 예를 들어, 황(S) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 크립톤(Kr) 가스 일 수 있다. 램프부(232)는 일례 로, 초고주파 전송부(210)와 연결되어 고정될 수 있다.
램프부(232)에서 광을 발생하는 원리를 간단히 설명하면, 초고주파 전송부(210)로부터 전송된 초고주파가 램프부(232) 내의 발광가스에 도달하면, 상기 발광가스는 여기되어 극도로 이온화된 플라즈마(plasma) 상태로 되면서 광을 발생시킨다.
초고주파 공진부(234)는 램프부(232)의 외각을 감쌈으로서, 초고주파 전송부(220)로부터 전송된 초고주파를 공진시킨다. 즉, 초고주파 공진부(234)는 초고주파 전송부(220)로부터 전송된 초고주파를 공진시킴으로써, 상기 초고주파가 초고주파 공진부(234)의 외부로 유출되는 것을 방지한다. 그 결과, 램프부(232)는 초고주파 공진부(234) 내에서 공진되는 초고주파에 의해 보다 많은 양의 광을 발생시킬 수 있다.
초고주파 공진부(234)는 상기 초고주파를 공진시켜 외부로 유출되는 것을 차단하기 위해 금속물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 초고주파 공진부(234)는 램프부(232)에서 발생된 광을 통과시키기 위해 그물망(mesh) 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 초고주파 공진부(234)가 보다 조밀한 그물망 구조를 가질 경우, 상기 초고주파의 공진률은 증가하지만, 램프부(232)에서 발생된 광의 투과율은 감소하므로, 초고주파 공진부(234)는 적절한 밀도를 갖는 그물망 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
초고주파 공진부(234)에는 초고주파 입사홀(234a) 및 초고주파 출사홀(234b)이 형성된다. 초고주파 입사홀(234a)은 초고주파 전송부의 단부와 결합되어 상기 초고주파를 초고주파 공진부(234)를 입사시킨다.
반면, 초고주파 출사홀(234b)은 초고주파 입사홀(234a)과 마주보도록 반대편에 형성되며, 상기 초고주파의 일부를 출사시킨다. 초고주파 출사홀(234b)은 상기 초고주파의 출사량을 감소시키기 위해 초고주파 입사홀(234a)보다 작은 면적을 갖는 것이 바람직하다. 초고주파 출사홀(234b)은 근본적으로 램프부(232)에서 발생된 광이 보다 잘 투과되도록 하기 위해 형성된 것이다.
초고주파 공진부(234)는 도면에서 일부의 영역에만 그물망 구조로 갖는 것으로 도시하였으나, 이와 다르게 초고주파 입사홀(234a) 및 초고주파 출사홀(234b)을 제외한 초고주파 공진부(234)의 전 영역이 그물망 구조로 이루어진다.
광반사부(236)는 초고주파 공진부(234)의 외각의 일부를 감싸며, 램프부(232)에서 발생된 광을 반사시켜 광가이드부(240)로 입사시킨다. 광반사부(236)에는 상기 반사된 광을 출사시키기 위한 광출사홀(236a)이 형성된다. 광출사홀(236a)은 초고주파 출사홀(234b)과 대응하는 위치에 형성되며, 초고주파 출사홀(234b)보다 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다. 광출사홀(236a)은 광가이드부(240)와 결합되고, 상기 반사된 광이 광가이드부(240)로 입사되도록 이동경로를 제공한다.
도 4는 도 1의 광 발생유닛 중 광가이드부를 발췌해서 도시한 확대 사시도이다. 도 5는 도 4의 광가이드부를 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 광가이드부(240)는 종단면이 타원형인 막대형상을 갖고, 바람직하게 원형인 막대형상을 갖는다. 광가이드부(240)는 광파이프(light pipe)인 것이 바람직하고, 예를 들어 광섬유(light fiber), 도광판(light guide plate) 등일 수도 있다. 광가이드부(240)는 유리(glass) 또는 합성수지로 이루어질 수 있고, 합성수지는 일례로, PMMA(poly methyl methcrylate)이다.
광가이드부(240)는 광발생부(230)와 연결되어 광을 입사받고, 상기 광을 가이드하여 수납용기(100)의 상부로 출사시킨다. 광가이드부(240)의 내부에는 상기 광의 확산효율을 증가시키기 위해 광확산물질(242)들이 분포된다. 광확산물질(242)들은 일례로, 비드(bead)이고, 광가이드부(240)의 내부에 불규칙하게 분포되는 것이 바람직하다. 이와 다르게, 광가이드부(240)의 내부에는 상기 광의 확산효율을 증가시키기 위해 기포(air bubble)들이 불규칙하게 분포될 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 4와 다른 광가이드부들을 도시한 확대 사시도들이다.
도 6을 참조하면, 광가이드부(240)에는 광가이드부(240)의 길이방향을 따라 광전송홀(244)이 더 형성될 수 있다. 광전송홀(244)은 광가이드부(240)의 종단면의 중앙에 형성되는 것이 바람직하며, 광전송홀(244)의 종단면은 광가이드부(240)의 종단면과 동일한 타원형을 갖는 것이 바람직하다. 광전송홀(244)은 광발생부에서 발생된 광의 전송효율을 보다 증가시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 광가이드부(240)는 도 6과 달리 종단면이 다각형인 막대형상을 갖고, 바람직하게 직사각형의 막대형상을 갖는다. 또한, 광가이드부(240)에는 광가이드부(240)의 길이방향을 따라 직사각형의 종단면을 갖는 광전송홀(244)이 더 형성될 수 있다. 이때, 광가이드부(240)가 직사각형의 막대형상을 가질 경우, 복수개의 광가이드부(240)를 서로 밀접하게 수납용기(100) 내에 배치시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 광 발생유닛(200)이 전극 및 형광물질에 의하지 않고 초고주파를 통해 광을 발생함으로써, 다량의 열이 발생되는 것을 방지할 뿐만 아니라 수명이 길어지며, 휘도 균일성 및 안정성이 향상된 광을 발생시킬 수 있다.
<백라이트 어셈블리의 제2 실시예>
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 평면도이다. 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 광 발생유닛을 제외하면, 제1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 참조부호를 사용하고 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 의한 광 발생유닛(200)은 수납용기(100) 내에 수납되어 광을 발생하고, 초고주파 발생부(250), 초고주파 전송부(220), 광발생부(230) 및 광가이드부(240)를 포함한다.
초고주파 발생부(250)는 외부의 전원인가장치(미도시)로부터 전원을 인가받아 초고주파(microwave)를 발생시킨다. 상기 초고주파는 일례로, 2 GHz ~ 10 GHz의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 약 2.45 GHz를 갖는다.
초고주파 발생부(250)는 Y-축 방향으로의 양단부에 복수개가 배치되어 있다. 즉, 초고주파 발생부(210)는 수납용기(100)의 측벽(120)들이 형성되지 않은 Y-축 방향으로의 양단부에 복수개가 배치되고, 양단부에 배치된 복수개의 초고주파 발생부(250)들은 X-축 방향을 따라 일렬로 배치된다.
초고주파 전송부(220)는 초고주파 발생부(250) 및 광발생부(230) 사이에 배치되어 초고주파 발생부(250) 및 광발생부(230) 사이를 연결하고, 초고주파 발생부(250)에서 발생된 초고주파를 광발생부(230)로 전송한다.
광발생부(230)는 초고주파 전송부(220)로부터 초고주파를 전송받아 광을 발생시킨다. 광발생부(230)는 X-축 방향을 따라 2열로 복수개가 배치되며, 수납용기(100)의 바닥부(110) 상의 양단부에 배치되어 있다.
광가이드부(240)는 광발생부(230)에서 발생된 광을 가이드하여 수납용기(100)의 상부로 출사시킨다. 광가이드부(240)는 일례로, Y-축 방향을 길이방향으로 하는 막대 형상을 갖고, 양단부에 배치된 광발생부(230)와 연결된다. 광가이드부(240)는 X-축 방향을 따라 복수개가 병렬로 배치된다.
본 실시예에 의한 광 발생유닛(200)은 하나의 광가이드부(240)를 구동시키기 위해 광가이드부(240)의 양단부에 각각 한 쌍의 초고주파 발생부(250), 초고주파 전송부(220) 및 광발생부(230)를 구비한다. 도면과 달리, 광 발생유닛(200)은 하나의 광가이드부(240)를 구동시키기 위해 광가이드부(240)의 한쪽 단부에만 각각 하나의 초고주파 발생부(250), 초고주파 전송부(220) 및 광발생부(230)를 구비할 수도 있다.
<백라이트 어셈블리의 제3 실시예>
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 분해 사시도이고, 도 10은 도 9의 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 평면도이다. 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 광 발생유닛을 제외하면, 제1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 참조부호를 사용하고 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 의한 광 발생유닛(200)은 수납용기 (100) 내에 수납되어 광을 발생하고, 초고주파 발생부(210), 초고주파 전송부(220), 광발생부(230) 및 광가이드부(260)를 포함한다.
초고주파 발생부(210)는 외부의 전원인가장치(미도시)로부터 전원을 인가받아 초고주파(microwave)를 발생시킨다. 상기 초고주파는 일례로, 2 GHz ~ 10 GHz의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 약 2.45 GHz를 갖는다.
초고주파 발생부(210)는 Y-축 방향으로의 양단부에 한 쌍이 배치되어 있다. 즉, 초고주파 발생부(210)는 수납용기(100)의 측벽(120)들이 형성되지 않은 Y-축 방향으로의 양단부에 한 쌍이 배치되어 있다.
초고주파 전송부(220)는 초고주파 발생부(210) 및 광발생부(230) 사이에 배치되어 초고주파 발생부(210) 및 광발생부(230) 사이를 연결하고, 초고주파 발생부(210)에서 발생된 초고주파를 광발생부(230)로 전송한다.
광발생부(230)는 초고주파 전송부(220)로부터 초고주파를 전송받아 광을 발생시킨다. 광발생부(230)는 X-축 방향을 따라 2열로 복수개가 배치되며, 수납용기(100)의 바닥부(110) 상의 양단부에 배치되어 있다. 이때, 한쪽 단부에 배치된 광발생부(230)들은 복수개의 가지들을 갖는 초고주파 전송부(220)에 의해 하나의 초고주파 발생부(210)와 연결되고, 반대쪽 단부에 배치된 광발생부(230)들은 복수개의 가지들을 갖는 다른 초고주파 전송부(220)에 의해 다른 하나의 초고주파 발생부(210)와 연결된다.
도 11은 도 9의 광 발생유닛 중 광가이드부를 발췌해서 도시한 확대 사시도이다.
도 11을 참조하면, 광가이드부(260)는 광발생부(230)에서 발생된 광을 가이드하여 수납용기(100)의 상부로 출사시킨다. 즉, 광가이드부(260)는 광발생부(230)에서 발생된 광을 입사받아 전반사를 통해 수납용기(100)의 상부로 출사시킨다.
광가이드부(260)는 직사각형의 플레이트 형상을 갖고, 수납용기(100)의 바닥부(110) 상에 배치된다. 광가이드부(260)는 소정의 두께를 갖는다. 광가이드부(260)의 내부에는 광가이드부(260)의 내부로 입사된 광을 확산시키기 위해 광확산물질들 또는 기포들이 불규칙하게 분포될 수 있다.
광가이드부(260)에는 복수개의 광입사홀(262)들이 병렬로 형성될 수 있다. 광입사홀(262)들의 각각은 Y-축 방향으로 길게 형성된다. 각각의 광입사홀(262)의 양단부에는 광발생부(230)가 배치되고, 광발생부(230)에서 발생된 광은 광입사홀(262)을 통해 입사되어 광가이드부(260)의 중앙으로 보다 빠르게 전송된다. 이때, 광입사홀(262)의 종단면은 직사각형 형상을 갖는 것이 바람직하다.
<백라이트 어셈블리의 제4 실시예>
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 일부를 도시한 평면도이다. 도 13은 도 12의 광 발생유닛 중 광가이드부를 발췌해서 도시한 확대 사시도이다. 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 광 발생유닛을 제외하면, 제1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 참조부호를 사용하고 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 실시예에 의한 광 발생유닛(200)은 수납용기(100) 내에 수납되어 광을 발생하고, 초고주파 발생부(210), 초고주파 전송부 (220), 광발생부(230) 및 광가이드부(270)를 포함한다.
초고주파 발생부(210)는 외부의 전원인가장치(미도시)로부터 전원을 인가받아 초고주파(microwave)를 발생시킨다. 상기 초고주파는 일례로, 2 GHz ~ 10 GHz의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 약 2.45 GHz를 갖는다.
초고주파 발생부(210)는 Y-축 방향으로의 양단부에 한 쌍이 배치되어 있다. 즉, 초고주파 발생부(210)는 수납용기(100)의 측벽(120)들이 형성되지 않은 Y-축 방향으로의 양단부에 한 쌍이 배치되어 있다.
초고주파 전송부(220)는 초고주파 발생부(210) 및 광발생부(230) 사이에 배치되어 초고주파 발생부(210) 및 광발생부(230) 사이를 연결하고, 초고주파 발생부(210)에서 발생된 초고주파를 광발생부(230)로 전송한다.
광발생부(230)는 초고주파 전송부(220)로부터 초고주파를 전송받아 광을 발생시킨다. 광발생부(230)는 X-축 방향을 따라 2열로 복수개가 배치되며, 수납용기(100)의 바닥부(110) 상의 양단부에 배치되어 있다. 이때, 한쪽 단부에 배치된 광발생부(230)들은 복수개의 가지들을 갖는 초고주파 전송부(220)에 의해 하나의 초고주파 발생부(210)와 연결되고, 반대쪽 단부에 배치된 광발생부(230)들은 복수개의 가지들을 갖는 다른 초고주파 전송부(220)에 의해 다른 하나의 초고주파 발생부(210)와 연결된다.
광가이드부(270)는 광발생부(230)에서 발생된 광을 가이드하여 수납용기(100)의 상부로 출사시킨다. 즉, 광가이드부(270)는 광발생부(230)에서 발생된 광을 입사받아 전반사를 통해 수납용기(100)의 상부로 출사시킨다.
광가이드부(270)는 Y-축 방향을 길이방향으로 하는 막대 형상을 갖고, 광가이드부(270)의 종단면은 직사각형 형상을 갖는다. 종단면이 직사각형을 갖는 광가이드부(270)는 복수개가 X-축 방향을 따라 병렬로 배치된다. 이때, 광가이드(270)들의 각각은 서로 밀접하여 배치되는 것이 바람직하다.
광가이드부(270)의 내부에는 광가이드부(270)의 내부로 입사된 광을 확산시키기 위해 광확산물질들 또는 기포들이 불규칙하게 분포될 수 있다.
각각의 광가이드부(270)에는 광입사홀(272)들이 Y-축 방향으로 길게 형성될 수 있다. 각각의 광입사홀(272)의 양단부에는 광발생부(230)가 배치되고, 광발생부(230)에서 발생된 광은 광입사홀(272)을 통해 입사되어 광가이드부(270)의 중앙으로 보다 빠르게 전송된다. 이때, 광입사홀(272)의 종단면은 직사각형 형상을 갖는 것이 바람직하다.
<백라이트 어셈블리의 제5 실시예>
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(500)는 수납용기(510), 광 발생유닛(520), 램프커버(530) 및 도광판(540)을 포함한다.
수납용기(510)는 바닥부(512) 및 측벽(514)을 포함하여 수납공간을 정의하며, 광 발생유닛(520), 램프커버(530) 및 도광판(540)을 수납한다.
광 발생유닛(520)은 수납용기(510)의 내에 배치되어 광을 발생시킨다. 광 발생유닛(520)은 X-축 방향의 양단부에 한 쌍이 배치되지만, 도면과 달리 한쪽 단부 에만 배치될 수 있다.
광 발생유닛(520)은 초고주파 발생부(522), 초고주차 전송부(524), 광발생부(526) 및 광가이드부(528)를 포함한다.
초고주파 발생부(522)는 외부의 전원에 의해 초고주파를 발생시킨다. 초고주차 전송부(524)는 초고주파 발생부(522)와 광발생부(526) 사이를 연결하여 상기 초고주파를 광발생부(526)로 전송한다. 광발생부(526)는 상기 초고주파를 이용하여 광을 발생시킨다. 광가이드부(528)는 광발생부(526)에서 발생된 광을 가이드하여 수납용기(100)의 상부로 출사시킨다.
도면에서는 광가이드부(528)의 양단부에 각각 한 쌍의 초고주파 발생부(522), 초고주차 전송부(524) 및 광발생부(526)가 배치되는 것으로 도시하였으나, 이와 다르게 광가이드부(528)의 한쪽 단부에 하나의 초고주파 발생부(522), 초고주차 전송부(524) 및 광발생부(526)가 배치될 수 있다.
램프커버(530)는 광 발생유닛(520)의 일부를 감싸고, 광 발생유닛(520)에서 발생된 광을 도광판(540)의 측면으로 입사시킨다. 램프커버(530)는 일례로, U-자 형상을 갖는 것이 바람직하다.
도광판(540)은 수납용기(510)의 바닥면(512) 상에 배치되고, 광 발생유닛(520)에서 발생된 광을 도광판(540)의 측면으로 입사받아 가이드하여 상부로 출사시킨다.
본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(500)는 도광판(540)의 하부에 배치되어 광을 반사시키는 반사시트(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 반사시트는 도광판 (540) 내로 입사되어 도광판(540)의 하부로 출사된 광을 반사시킨다.
<표시장치의 실시예>
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 제1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리와 동일하므로, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 참조부호를 사용하고 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 의한 표시장치(1000)는 백라이트 어셈블리, 광학부재(600), 표시패널(700) 및 탑샤시(800)를 포함하고, 광을 이용하여 영상을 표시한다.
상기 백라이트 어셈블리는 표시패널(700)의 하부에 배치되며, 수납용기(100), 광 발생유닛(200) 및 사이드 몰드(300)를 포함하고, 상기 표시패널(700)로 광을 제공한다.
광학부재(600)는 표시패널(700) 및 상기 백라이트 어셈블리 사이에 배치되어 사이드 몰드(300)의 상면에 안착되고, 상기 백라이트 어셈블리에서 발생된 광의 광학특성을 향상시킨다. 광학부재(600)는 예를 들어, 확산판(610) 및 적어도 하나의 프리즘 시트(620)를 포함한다.
확산판(610)은 상기 백라이트 어셈블리에서 발생된 광을 확산시켜 광의 휘도 균일성을 보다 향상시킨다. 프리즘 시트(620)는 확산판(610) 상에 적어도 하나, 일례로 한 쌍이 배치되고, 확산판(610)을 투과한 광을 반사 및 굴절시킴으로서, 광의 정면 휘도를 향상시킨다.
표시패널(700)은 광학부재(600)의 상부에 배치되고, 광학부재(600)를 통과하여 온 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시킨다. 표시패널(700)은 박막 트랜지스터 기판(710), 컬러필터 기판(720), 액정층(730), 인쇄회로기판(740) 및 연성인쇄회로기판(750)을 포함한다.
박막 트랜지스터 기판(710)은 복수개가 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 화소전극(pixel electrode)들, 상기 각 화소전극에 구동전압을 인가하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)들 및 상기 박막 트랜지스터(TFT)들을 각각 작동시키기 위한 신호선(signal line)들을 포함한다.
상기 화소전극은 투명하면서 도전성인 산화주석인듐 박막(Indium Tin Oxide film, ITO), 산화아연인듐 박막(Indium Zinc Oxide film, IZO) 및 아몰퍼스 산화주석인듐 박막(amorphous Indium Tin Oxide film, a-ITO) 등을 사진-식각 공정에 의하여 패터닝(patterning)되어 형성된다.
컬러필터 기판(720)은 박막 트랜지스터 기판(710)과 마주보도록 배치된다. 컬러필터 기판(720)은 컬러필터 기판(720)의 전면에 배치되며 투명하면서 도전성인 공통 전극(common electrode) 및 상기 화소전극들과 마주보는 곳에 배치된 컬러필터(color filter)들을 포함한다.
상기 컬러필터들은 백색광 중 적색광을 선택적으로 통과시키는 적색 컬러필터, 백색광 중 녹색광을 선택적으로 통과시키는 녹색 컬러필터 및 백색광 중 청색광을 선택적으로 통과시키는 청색 컬러필터들을 포함한다.
액정층(730)은 박막 트랜지스터 기판(710) 및 컬러필터 기판(720)의 사이에 개재되며, 상기 화소전극 및 공통 전극의 사이에 형성된 전기장에 의하여 재배열된다. 재배열된 액정층(730)은 광학부재(600)를 투과한 광의 광투과율을 조절하고, 광투과율이 조절된 광은 상기 컬러필터들을 통과함으로써 영상이 표시된다.
인쇄회로기판(740)은 영상신호를 처리하는 구동회로 유닛을 포함하고, 상기 구동회로 유닛은 외부에서 입력된 영상신호를 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 제어하는 구동신호로 변경시킨다.
인쇄회로기판(740)은 데이터 인쇄회로기판과 게이트 인쇄회로기판으로 이루어질 수 있다. 상기 데이터 인쇄회로기판은 연성회로기판(750)에 의해 밴딩되어 수납용기(100)의 측면 또는 배면에 배치되며, 게이트 인쇄회로기판은 연성회로기판(750)에 밴딩되어 수납용기(100)의 측면 또는 배면에 배치된다. 한편, 상기 게이트 인쇄회로기판은 박막 트랜지스터 기판(710) 및 연성회로기판(750)에 별도의 신호 배선을 형성함으로써, 제거되어질 수 있다. 도면에서는 상기 게이트 인쇄회로기판이 생략된 것을 일례로 도시하였다.
연성회로기판(750)은 인쇄회로기판(740)과 박막 트랜지스터 기판(710)을 전기적으로 연결하여, 인쇄회로기판(740)에서 발생된 상기 구동신호를 상기 박막 트랜지스터 기판(710)으로 제공한다. 연성인쇄회로기판(750)은 예를 들어, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film : COF)이다.
탑샤시(800)는 표시패널(700)의 가장자리를 감싸고 수납용기(100)의 측부(120)들과 결합되어 표시패널(700)을 상기 백라이트 어셈블리의 상부에 고정시킨 다.
탑샤시(800)는 외부에서 가해진 충격 및 진동에 의해 취성(brittleness)이 약한 표시패널(700)의 파손 또는 손상을 방지하고, 표시패널(700)이 수납용기(100)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
본 실시예에 의한 표시장치(1000)는 패널 고정부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 패널 지지부재는 광학 부재(600) 및 표시패널(700) 사이에 배치되어, 광학 부재(600)를 고정시키고 표시패널(700)을 지지한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 광 발생유닛이 전극 및 형광물질을 구비하지 않음으로써, 다량의 열을 방출하지 않고 광을 발생하여 액정의 열화 및 광 발생유닛의 형상변형을 방지할 수 있다.
또한, 광 발생유닛이 초고주파에 의해 직접 자연색에 가까운 가시광선을 발생함으로써, 표시장치의 색재현성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 광 발생유닛이 초고주파에 의해 광을 발생하여 반영구적인 수명을 가짐으로써, 광 발생유닛의 교체에 따른 비용손실을 감소시킬 수 있다.
또한, 광 발생유닛이 초고주파에 의해 광을 발생함으로써, 시간의 흐름에 따라 광의 휘도가 변화하는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 광 발생효율도 증가시킬 수 있다.
따라서, 광 발생유닛이 전극 및 형광물질에 의하지 않고 초고주파를 통해 광을 발생함으로써, 휘도 균일성 및 안정성이 향상되어 영상의 표시품질이 보다 향상 될 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (24)

  1. 초고주파(microwave)를 발생시키는 초고주파 발생부;
    상기 초고주파에 의해 광을 발생하는 복수개의 광발생부;
    수납용기 내에 병렬로 배치되며, 각각의 상기 광발생부와 연결되어, 각각의 상기 광발생부에서 발생된 광을 가이드하고, 막대 형상을 갖는 광가이드부; 및
    상기 초고주파 발생부 및 상기 복수개의 광발생부들 사이에 배치되고, 상기 초고주파를 각각의 상기 광발생부로 전송하기 위해 복수개의 가지를 갖는 초고주파 전송부를 포함하되,
    각각의 상기 광발생부는 각각의 상기 광가이드부의 일단부에 배치되어, 상기 초고주파 발생부로부터 상기 초고주파를 전송받아 광을 발생하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 초고주파 발생부는 마그네트론(magnetron)인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 초고주파 전송부는 도파관(waveguide)인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광발생부는
    상기 초고주파에 의해 여기되어 광을 발생시키는 발광가스를 내부에 포함하는 램프부; 및
    상기 램프부의 외각을 감싸고, 상기 초고주파 전송부로부터 입사된 초고주파를 공진시키는 초고주파 공진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서, 상기 초고주파 공진부는 그물망 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제5항에 있어서, 상기 초고주파 공진부는 금속물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제5항에 있어서, 상기 광발생부는 상기 초고주파 공진부의 외각 중 일부를 감싸며, 상기 램프부에서 발생된 광을 반사시켜 상기 광가이드부로 입사시키는 광반사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 광가이드부의 종단면은 원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서, 상기 광가이드부의 종단면은 사각 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제1항에 있어서, 상기 광가이드부의 내부에는 광을 확산시키기 위한 비드들이 분포된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제1항에 있어서, 상기 광가이드부의 내부에는 광을 확산시키기 위한 기포들이 분포된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  14. 제1항에 있어서, 상기 광가이드부에는 상기 막대 형상의 길이방향으로 광전송홀이 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  15. 제1항에 있어서, 상기 광발생부는 상기 광가이드부의 양단부에 한 쌍이 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
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  22. 제1항에 있어서, 상기 초고주파는 2 GHz ~ 10 GHz의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  23. 바닥부 및 측부를 포함하여 수납공간을 정의하는 수납용기와, 상기 수납용기 내에 수납되며, 초고주파에 의해 광을 발생하는 광 발생유닛을 갖는 백라이트 어셈블리; 및
    상기 백라이트 어셈블리의 상부에 배치되고, 상기 광 발생유닛에서 발생된 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하되,
    상기 광 발생유닛은
    상기 초고주파(microwave)를 발생시키는 초고주파 발생부;
    상기 초고주파에 의해 광을 발생하는 복수개의 광발생부;
    수납용기 내에 병렬로 배치되며, 각각의 상기 광발생부와 연결되어 각각의 상기 광발생부에서 발생된 광을 가이드하고, 막대 형상을 갖는 복수개의 광가이드부; 및
    상기 초고주파 발생부 및 상기 복수개의 광발생부들 사이에 배치되고, 상기 초고주파를 각각의 상기 광발생부로 전송하기 위해 복수개의 가지를 갖는 초고주파 전송부를 포함하며,
    각각의 상기 광발생부는 각각의 상기 광가이드부의 일단부에 배치되어, 상기 초고주파 발생부로부터 상기 초고주파를 전송받아 광을 발생하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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