KR101289070B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널; 상기 액정표시패널의 하부에 배치되는 도광판; 및 다수개의 발광소자로 구성되고, 상기 도광판의 입광면과 밀착되어 배치된 발광소자어레이;를 포함하여 구성되며, 에지 타입의 액정표시장치에서 도광판의 입광면 양끝단과 발광소자 의 발광영역 끝단부가 일치되도록 밀착시켜 도광판 내부에서 원하는 색상의 컬러를 혼합하여 출광시킴으로써 도광판의 외곽부 및 모서리부에서의 컬러 스플릿(color split) 불량을 제거할 수 있는 것이다.
도광판, 도광판스톱퍼, 컬러 스플릿(color split), 입광면

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에지 타입의 액정표시장치에서 도광판의 입광면 양끝단과 발광소자어레이의 양 끝단에 배치되는 발광소자의 발광영역이 일치되도록 밀착시켜 도광판 내부에서 원하는 색상의 컬러를 혼합하여 출광시킴으로써 도광판의 외곽부 및 모서리부에서의 컬러 스플릿 (color split) 불량을 제거할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근에 일반적으로 사용되고 있는 표시장치중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비젼(TV)을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서, 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며, 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로는, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display), 가스 방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD; Electro Luminescence Display)등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 CRT를 대체하기 위하여 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치는 최근에 평판표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라, 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치 등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
여기서, 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정표시패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제1, 2 유리기판과, 상기 제1, 2 유리기판사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
한편, 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어 오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트가 반드시 필요하며, 이러한 백라이트는 램프유닛이 설치되는 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.
여기서, 광원으로는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(냉음극 형광램프, Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등을 사용하며, 특히 수명이 길고 소비전력이 작으며 얇게 형성할 수 있는 CCFL 방식이 대화면 컬러 TFT LCD에서 많이 사용된다.
CCFL 방식은 페닝효과(penning effect)를 이용하기 위해 아르곤(Ar), 네온 (Ne) 등을 첨가한 수은(Hg) 가스를 저압으로 봉입한 형광방전관을 사용하고 있다.
관의 양단에는 전극이 형성되는데, 음극은 판상으로 넓게 형성되며, 전압이 인가될 경우 스퍼터링 현상에서와 같이 방전관내의 하전입자가 판상의 음극과 충돌하여 이차 전자를 발생시키고, 이는 주변 원소들을 여기시켜 플라즈마를 형성시킨다. 이러한 원소들은 강한 자외선을 방출하며 이 자외선이 다시 형광체를 여기시켜 형광체가 가시광선을 방출하게 된다.
위에서 언급한 백라이트 방식중에서 에지방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프유닛이 설치되는 것으로써, 램프유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.
이와 같이 도광판의 측면에 램프유닛이 설치되는 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
이러한 에지방식의 백라이트 유닛은 형광램프에서 발산된 광은 도광판의 입광면에 집광되어 도광판을 거쳐 확산판과 프리즘시트를 차례로 거쳐 액정표시패널로 전달된다.
그러나 상기와 같이 기존의 형광램프를 사용하는 백라이트 유닛은 광원자체의 발광특성으로 인해 색재현율이 낮으며, 형광램프의 크기 및 용량의 제약때문에 고휘도의 백라이트유닛을 획득하기 어렵다.
한편, 상술한 에지방식과 광원의 위치 및 배열에 차이를 갖는 직하방식은, 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 액정표시패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한 직하방식은 에지방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
상술한 에지방식 및 직하방식은 광원을 형광램프로 이용한 것인데, 근래에는 형광램프에 들어가는 가스의 유해성때문에 환경오염 문제를 감안하여 새로운 광원에 대한 연구개발이 진행되었다.
그중에 LED(Light Emitting Diode)는 환경 오염이 없고, 다양한 칼라 표현이 가능하며, 소비전력을 감소시킬 수 있어 새로운 광원 소재로 각광받고 있다.
이러한 LED광원을 이용한 기존의 액정표시장치에 대해 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 백라이트 유니트를 구비한 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 발광소자어레이와 도광판의 배치구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 종래기술에 따른 발광소자어레이를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 종래기술에 따른 발광소자어레이와 도광판을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 종래기술에 따른 액정표시장치에 있어서, 도광판과 발광소자어레이를 일정 거리(D)만큼 떨어지게 배치한 상태에서 광이 도광판으로 입사될때, 도광판 양끝단에서의 컬러스플릿(color split) 불량이 발생한 상태를 나타낸 사진이다.
종래기술에 따른 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 화상을 표시하는 액정표시패널(70)과 상기 액정표시패널(70)쪽으로 광을 출광시키는 백라이트유닛(10)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 액정표시패널(70)은, 도면에는 도시하지 않았지만, 상부기판 및 하부기판사이에 액정이 주입되고 상부기판과 하부기판사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다.
이러한 액정표시패널(70)의 상부기판에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다.
또한, 상기 액정표시패널(70)의 하부기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 상기 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막트랜지스터 (Thin Film Transistor: 이하 "TFT"라 함)가 형성된다.
상기 TFT는 게이트라인으로부터 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 되며, 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다.
이러한 액정표시패널의 상부기판에는 상부편광판이 부착되고, 하부기판의 하면에는 하부편광판이 부착된다.
한편, 백라이트 유닛(10)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시패 널 (70)에 대향하도록 배치되는 도광판(30)과, 상기 도광판(30)의 일측면과 마주 보도록 배치되는 적색, 녹색, 청색의 발광소자(11R, 11G, 11B)로 이루어진 복수개의 발광소자(11)로 구성된 발광소자 어레이와 상기 도광판(30)의 하면에 배치되는 반사판(20)과, 상기 도광판(30)과 액정표시패널(70)사이에 배치되는 광학시트(60)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 백라이트 유닛(10)은 서포트메인(support main)(17)과하부커버(21) 등에 의해 삽입되어 고정된다.
또한, 상기 광학시트(60)는, 수직측 광학시트(61) 및 수평측 광학시트(62)로 분리되어 형성된다. 이때, 상기 광학시트(60)는 이를 통과하는 빛의 정면 휘도를 높이기 위한 것이다. 즉, 상기 광학시트(60)는 특정 각도의 광만 투과되도록 하고, 나머지 각도로 입사된 빛은 내부 전반사가 일어나 광학시트하부로 다시 되돌아 간다. 또한, 이렇게 되돌아 가는 광은 상기 반사판(20)에 의해 반사된다.
한편, 상기 복수개의 발광소자(11)들로 구성된 발광소자어레이는, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 금속재질의 인쇄회로보드(PCB; Package Circuit Board)(13)상에 구비된 상태로 서포트메인(support main)(17)내부에 설치되어 고정된다.
그리고, 상기 금속재질의 인쇄회로보드(13)상면의 가장자리부에는 발광소자어레이의 발광소자(11) 각각을 케이블(15)을 통해 외부의 구동회로(미도시)와 전기적으로 연결시켜 주는 커넥터(80)가 구비되어 있다.
또한, 상기 서포트메인(17)내부 양측 가장자리부에는 제품의 진동 충격으로부터 발광소자(11)와 도광판(30)을 보호하고 이들간의 접촉으로 인한 발광소자의 파손 등을 방지하기 위해 도광판 스토퍼(light guide plate stopper)(19)가 구비되어 있다. 이때, 상기 도광판 스토퍼(19)는 상기 도광판(30)의 양측 가장자리부에 접촉되어 이를 지지해 주도록 이와 대응되는 서포트메인(17)의 내부 양측에 구비되어 있다.
그리고, 상기 도광판 스토퍼(19)의 높이는 상기 발광소자어레이(11)의 높이보다 약간 높게 배치되어 있어, 상기 도광판(30)을 접촉지지하게 하므로써 제품의 진동 충격으로부터 도광판(30)이 직접 발광소자어레이에 접촉되는 것을 미연에 방지해 주게 된다.
여기서, 상기 발광소자어레이는, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 상기 도광판(30)의 입광면(30a)과 일정 거리(D)만큼 떨어진 위치에 입광면(30a)과 대응되게 배치되어 있다. 이때, 상기 발광소자어레이 양측 가장자리부의 최외곽에 위치하는 적색 발광소자(11R)과 청색 발광소자(11B)는 각각 도광판(30)의 입광면(30a)의 양끝단에서 일정거리만큼 내측방향으로 이격된 위치에 대응되도록 배치되어 있다.
또한, 상기 커넥터(80)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 도광판 (30)의 입광면(30a)의 일측 가장자리부와 대응되는 위치, 즉 인쇄회로보드(13)의 상면 일측 가장자리부에 배치되어 있다.
그런데, 상기와 같이 구성되는 종래기술에 따른 액정표시장치에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.
종래기술에 따른 액정표시장치는, 고색재현 구현 및 휘도/컬러의 안정적인 구현을 위해 R,G,B 발광소자를 적용한 백라이트유닛이 액정표시장치에 적용되고 있 으나, R,G,B 발광소자 적용시에 R,G,B 의 파장 및 광량 또는 R,G,B 발광소자어레이의 배열위치 및 순서에 따라, 도 5의 "A", "B"에서와 같이, 출광되는 빛이 백색으로 나타나지 못하고 다른 컬러, 즉 도광판의 좌측 끝단에서는 적색 컬러가 출광되고, 도광판의 좌측 끝단에서는 청색 컬러가 출광되는 문제가 발생한다. 이는 도광판과 발광소자어레이사이에 일정간격(예를들어, 도 1의 "D" 참조)만큼 이격되어 있어, 도광판의 좌측 끝단에서는 적색 컬러가 출광되고, 도광판의 좌측 끝단에서는 청색 컬러가 출광되는 문제가 더 크게 발생하게 된다.
특히, 액정표시장치의 모서리부분, 즉 도광판의 양끝단에서의 컬러스플릿 (color split) (즉, 색분리)로 인해 도광판의 입광부 끝단에서는 원하는 백색광으로 혼색되지 않는다.
이렇게 컬러스플릿(color split)이 발생하는 원인은 발광소자어레이의 배열끝단에 위치한 발광소자에서 방출되는 빛의 세기가 그 인접한 발광소자에서 방출되는 빛의 세기보다 상대적으로 강하기 때문에 각 발광소자에서 정확한 전력을 인가하더라도 도광판의 입광부 끝단에서는 원하는 백색광으로 혼색되지 않게 된다.
한편, 종래기술에 따른 액정표시장치는 백색 발광소자에 대비하여 발광소자의 개수가 증가하므로 인해 소비전력 및 발열이 증가되기 때문에 금속 PCB를 사용하게 되는데, 이러한 금속 PCB를 사용하는 경우에 발광소자 구동부를 연결하기 위해 별도의 케이블(cable)과 커넥터(connector)가 필요하게 된다.
따라서, 이렇게 발광소자어레이가 배치되는 금속PCB의 상면 일측 가장자리부에는 발광소자를 배치할 수 없고 그 위치에 케이블과 커넥터가 배치되기 때문에 발 광소자어레이에는 그만큼 발광소자 개수가 줄어 들게 된다.
더우기, 발광소자어레이와 도광판의 접촉으로 인해 발광소자어레이의 파손 등을 방지하기 위해, 발광소자어레이가 구비된 인쇄회로기판과는 별도로 서포트메인내부의 양측 가장자리부에 도광판 스톱퍼(LGP stopper)를 별도로 구비해야 되므로 구조가 다소 복잡해지고 그에 따른 제조비용도 증가하게 되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기 종래기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 도광판의 입광면 양끝단과 발광소자어레이의 양끝단에 배치되는 발광소자의 발광영역이 일치되도록 밀착시켜 도광판 내부에서 원하는 색상의 컬러를 혼합하여 출광시킴으로써 도광판의 외곽부 및 모서리부에서의 컬러 스플릿(color split) 불량을 제거할 수 있는 액정표시장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널;상기 액정표시패널의 하부에 배치되는 도광판; 및 다수개의 발광소자로 구성되고, 양 끝단에 위치하는 발광소자의 발광영역이 상기 도광판의 입광면의 양끝단과 밀착되어 배치된 발광소자어레이;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도광판의 입광면의 좌우 끝단과 발광소자의 발광영역 전체, 또는 발광소자의 발광영역의 적어도 절반 이상을 도광판의 입광면과 밀착시켜 배치함으로써 발광소자어레이로부터 발광되는 모든 빛이 지향각과 무관하게 도광판 내부로 입사된다.
따라서, 이로 인해 인접한 발광소자와의 상대적인 광도 차이가 사라지게 되 어, 도광판의 양끝단에서도 백색광을 위한 색상별 광량비를 유지할 수 있게 되므로, 백라이트 유효발광영역 안에서도 백색광으로 혼합되지 않는 비혼색영역을 제거할 수 있다.
또한, 이렇게 발광소자의 발광영역과 도광판의 입광면을 밀착되게 배치함으로써, 측면발광 타입의 백라이트유닛에서 가장자리부의 컬러스플릿(color split) 불량을 제거할 수 있으므로 화면 품질을 향상시킬 수 있으며, 도광판을 적용하는 백라이트유닛의 모든 모델에 확대 적용이 가능하다.
더우기, 기존과 같이 커넥터를 발광소자어레이와 함께 인쇄회로보드상에 배치시키지 않고 커넥터를 생략하여 그 위치에 발광소자를 인접된 발광소자에 대해 일정각도만큼 수직되게 회전시켜 배치시키고, 그에 따라 확보되는 공간부에 발광소자와 도광판 접촉을 방지하기 위해 설치되는 도광판 스톱퍼를 배치시킴으로써 제품의 공간을 효율적으로 사용함은 물론 발광소자를 추가로 배치할 수 있어 제품의 광효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광소자어레이를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광소자어레이와 도광판을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광소자어레이와 도광판의 배치구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자어레이와 도광판의 배치구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 있어서, 도광판 양끝단에 발광소자어레이를 밀착되도록 배치한 상태에서 광이 도광판으로 입사될 때, 도광판 양끝단에서의 컬러스플릿(color split) 불량이 제거된 상태를 나타낸 사진이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 화상을 표시하는 액정표시패널(170)과 상기 액정표시패널(170)쪽으로 광을 출광시키는 백라이트유닛 (100)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 액정표시패널(170)은, 도면에는 도시하지 않았지만, 상부기판 및 하부기판사이에 액정이 주입되고 상부기판과 하부기판사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서(미도시)를 구비한다.
이러한 액정표시패널(170)의 상부기판에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다.
또한, 상기 액정표시패널(170)의 하부기판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 상기 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 박막트랜지스 터 (Thin Film Transistor: 이하 "TFT"라 함)가 형성된다.
상기 TFT는 게이트라인으로부터 스캔신호(게이트펄스)에 응답하여 데이터라인으로부터 액정셀 쪽으로 전송될 데이터신호를 절환하게 되며, 데이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에는 화소전극이 형성된다.
또한, 상기 하부기판의 일측부에는 데이터라인들과 게이트라인들이 각각 접속되는 패드영역이 형성되고, 이 패드영역에는 TFT에 구동신호를 인가하기 위한 드라이버 집적회로가 실장된 도시하지 않은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP)가 부착된다.
상기 테이프 캐리어 패키지는 드라이버 집적회로로부터 데이터신호를 데이터라인들에 공급하며, 스캔신호를 게이트라인들에 공급한다.
이러한 액정표시패널의 상부기판에는 상부편광판이 부착되고, 하부기판의 하면에는 하부편광판이 부착된다.
한편, 상기 백라이트 유닛(100)은, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(170)에 대향하도록 배치되는 도광판(130)과, 상기 도광판(130)의 일측면과 마주 보도록 배치되는 적색, 녹색, 청색의 발광소자(110R, 110G, 110B)로 이루어져 발광소자어레이를 구성하는 복수개의 발광소자(110, 110a)와 상기 도광판 (130)의 하면에 배치되는 반사판 (120)과, 상기 도광판(130)과 액정표시패널(170)사이에 배치되는 광학시트 (160)로 구성된다.
여기서, 상기 백라이트유닛(100)은 소형화, 박형화, 경량화의 추세에 있음에 따라 일반적인 백라이트유닛에 사용되는 광원인 형광램프에 비해 소비전력, 두께, 무게 및 휘도 등에서 유리한 광원인 발광소자(LED)를 사용한다.
상기와 같이 구성되는 백라이트 유닛(100)은 서포트메인(support main) (117)에 의해 고정될 수 있고, 상기 백라이트유닛(100)의 상부에 배치되는 액정표시패널(170)은, 도면에 도시하지 않았지만, 탑섀시(top-chassis)로 보호될 수 있다.
이 경우, 상기 탑섀시와 서포트메인(117)은 그 사이에 백라이트유닛(100)과 액정표시패널(170)을 수용한 채 결합될 수 있다.
한편, 상기 발광소자어레이를 이루는 발광소자(110, 110a)들은, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 플렉서블(Flexible)한 비도전성 인쇄회로보드(이하 "PCB"라 함)(113)상에 배치되어 있으며, 다수의 적색, 녹색, 청색 발광소자(110R, 110G, 110B)들로 구성되어 있다.
여기서, 상기 플렉서블한 인쇄회로보드(113)상에 배치되어 발광소자어레이를 이루는 발광소자(110, 110a)들 중 양측 가장자리부에 위치하는 발광소자(110a)는 서로 인접된 발광소자(110)와 수직방향으로 일정각도, 예를들어 90도만큼 회전된 상태로 배치되며, 이렇게 일정각도만큼 회전되어 배치되는 발광소자 (110a)에 의해 확보되는 상기 인쇄회로보드(113)의 공간부에는 발광소자(110, 110a)와 도광판 (130)의 접촉으로 인한 파손을 방지하기 위한 도광판 스톱퍼(LGP stopper) (119)가 구비되어 있다. 이때, 상기 도광판 스토퍼(119)는 상기 도광판(130)의 양측 가장자리부를 접촉하여 지지해 주도록 이와 대응되는 인쇄회로보드(113)의 양측 가장자리부에 배치되는 발광소자(110a)와 인접된 위치에 구비되어 있다.
그리고, 상기 도광판 스토퍼(119)는 상기 발광소자어레이의 발광소자 (110, 110a)보다 약간 높게 형성되어, 도광판(130)을 접촉지지하게 함으로써 제품의 진동 충격으로부터 도광판(130)이 직접 발광소자(110, 110a)에 접촉되는 것을 미연에 방지해 주게 된다. 특히, 상기 도광판 스토퍼(119)는 발광소자(110, 110a)가 도광판 (130)의 입광면(130a)과 접촉되지 않는 거리만큼의 높이를 갖는다.
특히, 상기 도광판 스톱퍼(119)는 고무 또는 기타 부드러운 재질이거나, 충격을 완화 또는 흡수시킬 수 있는 재질이면 어떤 재질이라도 무방하다.
또한, 상기 플렉서블한 인쇄회로보드(113)에는 발광소자 구동회로와 연결된 금속시트(미도시)가 일체로 구비되어 있다. 이때, 상기 플렉서블한 인쇄회로보드 (113)는, 기존의 금속 PCB와 케이블 및 커넥터대신에, 비도전성인 플렉서블한 인쇄회로보드(FPCB; Flexible PCB)(113)에 발광소자어레이의 구동회로(미도시)와 전기적으로 연결되는 금속시트(미도시)를 일체화시키므로써 기존의 장착되었던 커넥터를 없애고, 커넥터가 제거된 위치에 발광소자(LED)(110a)가 추가로 배치된다. 즉, 상기 발광소자(100a)는 플렉서블 인쇄회로보드(113)의 양측 가장자리부에 배치된다.
상기 다수의 발광소자(110, 110a)의 구동회로(미도시)는 점광원으로 적색광, 녹색광 및 청색광 등의 고유의 색 광을 발생하는 발광소자(110R, 110G, 110B)를 발광시키기 위한 제어회로(미도시)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 다수의 광학시트(161, 162)들은 도광판(130)으로 부터 출광되는 광을 확산시킴과 아울러 광의 경로를 액정표시패널(170)에 수직하도록 변환하여 광 의 효율을 향상시키게 된다.
여기서, 상기 광학시트(160)는, 수직측 광학시트 (161) 및 수평측 광학시트 (162)로 분리되어 형성될 수도 있고, 이와 달리 하나의 광학시트로 형성될 수도 있다. 이때, 상기 광학시트(160)는 이를 통과하는 빛의 정면 휘도를 높이기 위한 것이다. 즉, 상기 광학시트(160)는 특정 각도의 광만 투과되도록 하고, 나머지 각도로 입사된 빛은 내부 전반사가 일어나 광학시트하부로 다시 되돌아 가며, 이렇게 되돌아 가는 광은 상기 반사판(120)에 의해 반사된다.
한편, 상기 발광소자(110, 110a)들의 발광영역은, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 도광판(130)의 입광면(130a)과 대향하도록 밀착되게 배치되어 있다. 이때, 상기 발광소자(110, 110a)는 상기 도광판(130)의 입광면(130a)과 접촉되지 않을 정도로 밀착된 상태를 유지한다.
또한, 상기 발광소자어레이의 양측 끝단에 위치되는 발광소자(110a)들은, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 도광판(130)의 입광면(130a)의 양 끝단부와 동일선상에 일치하도록 밀착되게 배치되어 있다. 즉, 상기 발광소자어레이의 양 끝단에 배열된 발광소자(110a)를 상기 도광판(130)의 입광면(130a)의 양측면 끝단과 각각 일치하도록 밀착되게 배치되어 있다. 이때, 상기 발광소자어레이의 양끝단에 배열되는 발광소자(110a)는 적색, 녹색, 청색의 발광소자중에서 어떤 발광소자가 위치해도 상관은 없다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자어레이의 각 발광소자(110, 110a)를 도광판(130)의 입광면(130a)과 밀착되게 배치시키므로써 각 발광소자(110, 110a)에서 출광되는 광이 전부 도광판(130)내부로 입사된다.
특히, 이렇게 도광판(130)의 좌우 끝단과 발광소자어레이의 발광소자(110a)의 발광영역 끝단을 일치시키는 경우, 발광소자(110a)의 방사각은 일반적으로 출광방향을 기준으로 ±50°∼ 60°이나, 발광소자(110a)의 발광영역을 도광판(130)의 입광면(130a)의 양끝단과 일치시키는 경우, 발광소자어레이의 발광소자(110, 110a)로부터 발광되는 모든 빛이 지향각과 무관하게 도광판(130)내부로 입사된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치에 있어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 발광소자어레이의 발광소자(110)들과, 양끝단에 배치되는 발광소자 (110a)의 발광영역의 적어도 약 1/2 이하의 면적을 도광판(130)의 양끝단의 입광면 (130a)에 밀착되도록 배치하거나, 또는 적어도 약 1/2 이하의 면적을 도광판(130)의 입광면의 양끝단에서 외부로 돌출되도록 배치하는 경우에도 발광소자어레이의 발광소자 (110, 110a)로부터 발광되는 빛이 지향각과 무관하게 도광판(130)내부로 입사된다.
따라서, 상기 도광판(130)의 입광면(130a)의 좌우 끝단에 발광소자어레이의 발광소자(110a)의 발광영역 끝단을 일치시켜 밀착되게 배치하거나, 발광소자어레이의 발광소자(110a) 발광영역의 적어도 약 1/2 이하 면적을 도광판(130)의 입광면 (130a)에 밀착되도록 배치하는 경우에, 인접한 발광소자(110)와의 상대적인 광도 차이가 사라지게 되어, 도 11의 "C"부에 도시된 바와 같이, 도광판(130)의 양끝단에서도 백색광을 위한 색상별 광량비를 유지할 수 있게 되므로, 백라이트 유효발광영역안에서도 백색광으로 혼합되지 않는 비혼색영역을 제거할 수 있게 된다.
이렇게 하여 상기 발광소자어레이의 발광소자(110, 110a)로 부터 도광판 (130)으로 입사되는 광이 도광판(130)의 전영역에서 균일한 백색면광원이 형성된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 백라이트 유니트를 구비한 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 발광소자어레이와 도광판의 배치구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 종래기술에 따른 발광소자어레이를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 종래기술에 따른 발광소자어레이와 도광판을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 종래기술에 따른 액정표시장치에 있어서, 도광판과 발광소자어레이를 일정 거리(D)만큼 떨어지게 배치한 상태에서 광이 도광판으로 입사될때, 도광판 양끝단에서의 컬러스플릿(color split) 불량이 발생한 상태를 나타낸 사진이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광소자어레이를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광소자어레이와 도광판을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광소자어레이와 도광판의 배치구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자어레이와 도광판의 배치구조 를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 있어서, 도광판 양끝단에 발광소자어레이를 밀착되도록 배치한 상태에서 광이 도광판으로 입사 될때, 도광판 양끝단에서의 컬러스플릿(color split) 불량이 제거된 상태를 나타낸 사진이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100 : 백라이트유닛 110, 110a : 발광소자
110R, 110G, 110B : 적색, 녹색, 청색 발광소자(LED)
113 : 인쇄회로보드 117 : 서포트메인(support main)
119 : 도광판 스톱퍼 120 : 반사판
130 : 도광판 130a : 입광면
160 : 광학시트 161 : 수직측 광학시트
162 : 수평측 광학시트 170 : 액정표시패널

Claims (9)

  1. 액정표시패널;
    상기 액정표시패널의 하부에 배치되는 도광판; 및
    다수개의 발광소자로 구성되고, 양 끝단에 위치하는 발광소자의 발광영역이 상기 도광판의 입광면과 대응하여 배치된 발광소자어레이;를 포함하여 구성되며,
    상기 발광소자어레이의 양측 가장자리부에 확보되는 공간부에 상기 도광판과 접촉되어 이를 지지하는 도광판 스톱퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발광소자어레이의 양끝단에 위치하는 발광소자의 발광영역의 적어도 1/2 이하의 면적이 상기 도광판의 양끝단의 입광면에 밀착되게 배치되거나, 또는 발광영역의 적어도 1/2 이하의 면적이 상기 도광판의 입광면의 양끝단에서 외부로 돌출되도록 배치된 것을 특징으로하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발광소자어레이는 플렉서블(flexible)한 인쇄회로보드 (PCB)상에 배치되고, 상기 플렉서블 인쇄회로보드와 일체로 구성된 금속시트에 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 양 끝단에 위치하는 발광소자는 인접한 발광소자에 대해 수직 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 도광판스톱퍼는 상기 발광소자와 도광판이 접촉되지 않을 정도로 상기 발광소자의 높이보다 더 높게 배치된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 도광판스톱퍼는 고무재질 또는, 충격을 흡수하거나 완화시킬 수 있는 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 액정표시패널과 도광판사이에 배치된 다수의 광학시트와, 상기 도광판 하면에 배치된 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 액정표시패널과 도광판이 수용되어 결합되는 서포트메인과 하부커버가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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