KR101292582B1 - 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈 - Google Patents

백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device)에 관한 것으로, 보다 자세하게는 액정표시장치용 백라이트어셈블리(back-light assembly) 및 이를 이용한 액정표시장치모듈(Liquid Crystal Display module)에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 적어도 일 측면으로 입사된 빛을 상면으로 굴절시키는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일 측면을 따라 대면 배열된 형광램프와; 상기 형광램프와 상기 도광판의 적어도 일 측면 사이로 개재되어 상기 형광램프로부터 발한 빛 중 특정 편광성분은 투과시키고 나머지는 반사시키는 반사형편광판을 포함하는 액정표시장치용 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈을 제공한다.
이러한 본 발명에 따른 백라이트어셈블리 및 액정표시장치모듈은 광 손실을 최소화하여 고휘도 화상표시가 가능하고, 편광필름의 사용수량을 감소시킬 수 있어 부착공정 단순화를 비롯한 비용 절감효과를 나타낸다.

Description

백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈{back light assembly and liquid crystal display module using thereof}
도 1은 일반적인 액정표시장치모듈의 단면도.
도 2a와 도 2b는 각각 일반적인 액정패널의 광특성을 나타낸 모식도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치모듈의 분해사시도.
도 4a와 도 4b는 각각 본 발명에 따른 반사형편광판의 개략적인 단면도.
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명에 따른 액정표시장치의 광특성을 보인 모식도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 액정패널 112,114 : 제 1 및 제 2 기판
116,118 : 게이트 및 데이터구동회로
130 : 백라이트어셈블리 132 : 반사시트
134 : 형광램프 136 : 도광판
138 : 광학시트 140 : 서포트메인
141 : 유전체 박막 142 : 편광자
143 : 베이스필름 144 : 금속패턴
148 : 램프하우징 150 : 커버버툼
160 : 탑커버
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display device)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정표시장치용 백라이트어셈블리(back-light assembly) 및 이를 이용한 액정표시장치모듈(Liquid Crystal Display module)에 관한 것이다.
근래의 본격적인 정보화 시대에 부응해서 각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 따라 경박단소(輕薄短小) 및 저소비전력화 장점을 지닌 여러 가지 평판표시장치(Flat Panel Display device : FPD)로서, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등이 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이중에서 액정표시장치는 콘트라스트비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 우수한 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 분야에서 가장 활발하게 사용되고 있는데, 이는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한 화상구현원리를 나타내는바, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성 그리고 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.
이에 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수적인 구성요소로 하며, 액정패널 내부의 전기장을 통해 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하여 투과율 차이를 발생시킨다. 하지만 액정패널은 자체발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 외부로 투영시키기 위한 별도의 조광(照光)수단을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 백라이트어셈블리(back light assembly)가 구비되어 빛을 공급함으로서 비로소 목적하는 화상을 디스플레이(display) 할 수 있다.
최근에는 액정패널에 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)를 행렬방식으로 배열하고 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 이용하여 독립적으로 제어하는 능동행렬방식(Active Matrix type)이 색 재현성과 동영상표시에 뛰어나 널리 이용되며, 이 경우 백라이트어셈블리에는 빛을 발생시키는 광원(光源)으로서 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 또는 외부전극형광램프(Exterior Electrode Flourescent Lamp : EEFL)가 구비된다.
이때 일반적인 백라이트어셈블리는 형광램프의 배열방식에 따라 측광형(side light type)과 직하형(direct light type)으로 구분되는데, 전자의 측광형은 액정패널의 후방 적어도 일 측단을 따라 배치된 형광램프의 빛을 별도의 도광판을 동원하여 액정패널로 굴절 진입시키는 반면, 후자의 직하형은 액정패널 배면에 복수개의 형광램프를 배열시켜 직접적으로 액정패널 전면에 걸친 빛을 공급한다.
이에 첨부된 도 1은 일반적인 측광형 백라이트어셈블리를 이용한 액정표시장치의 분해사시도로서, 액정패널(10)과 백라이트어셈블리(30)는 각종 기계적 요소를 통해 일체로 모듈화 되므로 액정표시장치모듈이라 칭하면, 액정패널(10)과 백라이트어셈블리(30)는 상하로 포개어지고, 이들의 가장자리를 사각테 형상의 서포트메인(support main : 50)이 테두리하며, 백라이트어셈블리(30)의 배면을 덮은 바닥 역할의 커버버툼(cover bottom : 60)과 액정패널(10)의 전면 가장자리를 테두리하는 사각테 형상의 탑커버(top cover : 70)가 서포트메인(50)을 매개로 상호 결합된 구조를 나타낸다.
이때 액정패널(10)은 액정층을 사이에 두고 나란히 합착된 제 1 및 제 2 기판(2,4)을 포함하고, 백라이트어셈블리(30)는 커버버툼(60) 내면을 덮는 백색 또는 은색의 반사시트(reflect sheet : 32)와, 서포트메인(50)의 적어도 일 가장자리 내측 길이방향을 따라 배열되는 형광램프(34)와, 상기 형광램프(34)와 동일 평면상에 놓이도록 반사시트(32) 상에 안착됨으로써 적어도 일 측면이 형광램프(34)와 대면되는 도광판(light guide panel : 36) 및 상기 도광판(36)을 덮는 복수의 광학시트(38) 등으로 이루어지며, 여기에 덧붙여서 형광램프(34)로부터 발한 빛이 이와 대면된 도광판(32)의 적어도 일 측면, 다시 말해 도광판(32)의 입사면으로 집중되도록 형광램프(34)의 상하외측 3 방향을 길이방향으로 감싸 가이드하는 램프하우징(40)이 서포트메인(10)의 적어도 일 가장자리 내측으로 개재된다. 이때 램프하우징(40)은 도면에서와 달리 반사시트(32)와 일체로 이루어지는 것도 가능하며, 이 경우 형광램프(34)를 향하는 반사시트(32)의 일 단부를 형광램프(34)의 외측에서 상향 후 내향하도록 2단 절곡 시킴으로써 목적하는 기능을 수행토록 할 수 있다.
이에 따라 형광램프(34)로부터 발한 빛은 램프하우징(40)에 의해 도광판(36)의 입사면 집중된 후 액정패널(10) 방향으로 굴절되고, 광학시트(38)를 통과하는 동안 균일 휘도의 고품위로 가공되어 액정패널(10)로 공급되는바, 램프하우징(40)은 통상 반사시트(32)와 동일한 플라스틱 시트물 내지는 반사효율이 높은 금속판으로 이루어지며, 도광판(36)을 통과한 빛을 균일 휘도로 가공하기 위한 광학시트(38)에는 프리즘시트(prism sheet) 및 디퓨져시트(diffuse sheet) 등이 포함된다.
한편, 일반적으로 액정은 빛의 편광상태를 변화시키는 편광자(polarizer) 역할을 겸하며, 이에 따라 액정패널(10)의 양면에는 각각 특정 편광성분 만을 선택적으로 투과시키는 편광필름(polarizer film)이 부착된다.
즉, 첨부된 도 2a와 도 2b는 각각 액정패널(10)의 개략적인 구조 및 광 특성을 살펴보기 위한 모식도로서, 액정층(6)을 사이에 두고 대면된 제 1 및 제 2 기판(2,4) 그리고 제 1 및 제 2 기판(2,4) 외면으로 각각 부착되는 제 1 및 제 2 편광필름(12,14)이 나타나 있다. 이때 제 1 기판(2) 내면에는 화소전극이 실장된 다수의 화소 및 이들 각각으로 전달되는 액정구동전압을 온/오프(on/off) 제어하는 박막트랜지스터가 구비될 수 있고, 제 2 기판(4) 내면에는 컬러구현을 위한 컬러필터 및 액정층을 사이에 두고 화소전극과 대면하는 공통전극이 구비될 수 있다.
그리고 이들 양 기판(2,4) 사이에 개재된 액정층(6)을 편의상 전압의 오 프(off)상태에서 분자의 장축방향이 양 기판(2,4)과 평행을 유지한 채 제 1 기판(2)에서 제 2 기판(4)에 이르기까지 90°의 방위각으로 꼬인 정렬상태를 나타내는 TN(Twist Nematic) 모드라 가정하면, 제 1 및 제 2 편광필름(12,14)의 편광축은 서로 직교하는 방향을 나타낸다.
한편, 백라이트어셈블리(30)는 자연광에 가까운 산란광을 공급하지만, 편의상 제 1 편광필름(12)을 기준으로 이의 편광축과 나란한 수평성분과 수직수직 편광성분 만을 고려하면, 도 2a와 같은 전압의 오프(off) 상태, 다시 말해 화소전극과 공통전극 사이의 전위차가 액정분자의 문턱전압 보다 낮은 경우에 백라이트어셈블리(30)로부터 출사된 빛은 제 1 편광필름(12)에 의해 이의 편광축과 나란한 선형편광 만이 투과되고 나머지는 흡수되며, 액정층(6)을 통과하는 동안 액정분자의 방위각을 따라 90°회전됨으로써 제 2 편광필름(14)을 투과하여 노멀화이트(normal white)를 표시한다.
그리고 도 2b와 같은 전압의 온(on) 상태, 다시 말해 화소전극과 공통전극 사이의 전위 차가 액정분자의 문턱전압 이상인 경우에 액정분자의 장축이 양 기판(2,4)에 대해 수직하게 배열되어 90°의 선광성(optical rotatory power)을 상실하고, 이에 따라 제 1 편광필름(12)을 투과한 선형편광은 제 2 편광필름(14)에서 차단되어 블랙을 표시한다.
하지만 상술한 구조의 일반적인 액정표시장치는 몇 가지 단점을 나타내는데, 첫째, 광 효율이 떨어지고, 둘째, 제 1 및 제 2 편광필름(12,14)에 의한 비용상승 의 문제를 야기한다.
즉, 도면에서 보인 것처럼 백라이트어셈블리(30)부터 출사된 산란광 내에는 수직 및 수평 편광성분이 혼재되어 있지만, 제 1 편광필름(12)을 통과하면서 50% 정도가 흡수되며, 제 1 및 제 2 기판(2,4)을 비롯한 액정층(6)을 통과하는 과정 중에 또 다시 그 일부가 흡수되는바, 휘도 면에서 매우 취약한 단점을 나타낸다.
또한 이 과정 중에 액정패널(10) 보다 큰 면적의 제 1 및 제 2 편광필름(12,14)이 필수적으로 요구되는 것은 물론 제 1 및 제 2 편광필름(12,14)을 액정패널(10) 양면에 부착시키기 위한 별도의 추가공정을 요구하며, 이로 인한 비용상승이 나타나는 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 광 손실을 최소화하여 고휘도 화상표시가 가능하며, 아울러 제 1 및 제 2 편광필름의 사용수량의 감소와 부착공정 간소화에 따른 비용절감을 달성할 수 있는 액정표시장치용 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 적어도 일 측면으로 입사된 빛을 상면으로 굴절시키는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일 측면을 따라 대면 배열된 형광램프와; 상기 형광램프와 상기 도광판의 적어도 일 측면 사이로 개재되어 상기 형광램프로부터 발한 빛 중 특정 편광성분은 투과시키고 나머지는 반사시키는 반사형편광판을 포함하는 액정표시장치용 백라이트어셈블리를 제공한다.
이때 상기 반사형편광판은, 굴절률이 다른 유전체 박막의 적층구조 내에 편광자를 내재시킨 다층박막구조의 반사형편광판 또는 일 방향으로 나란히 배열된 미세금속패턴을 포함하는 와이어그리드 반사형편광판 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하고, 상기 도광판의 적어도 일 측면을 향하는 내측이 개구된 상태로 상기 형광램프의 상하외측 삼 방향을 길이방향으로 감싸 가이드하는 램프하우징과; 상기 도광판 배면을 덮는 반사시트와; 상기 도광판 상면에 안착되는 광학시트를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다. 아울러 상기 램프하우징은 상기 형광램프를 향하는 상기 반사시트의 단부를 상기 형광램프 외측에서 상향 후 내향하도록 2단 절곡시켜 이루어진 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 상기의 기재에 따른 백라이트어셈블리를 포함하는 액정표시장치모듈로서, 상기 광학시트 상에 안착되는 액정패널과; 상기 백라이트어셈블리와 상기 액정패널 가장자리를 테두리하는 서포트메인과; 상기 백라이트어셈블리 배면을 덮는 커버버툼과; 상기 액정패널 전면 가장자리를 테두리하는 탑커버를 포함하는 액정표시장치모듈을 제공한다.
이때 상기 백라이트어셈블리 반대편을 향하는 상기 액정패널 외면에 부착되며, 상기 반사형편광판과 교차되는 방향의 편광축을 나타내는 제 1 편광필름을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하고, 이 경우 상기 백라이트어셈블리를 향하는 상기 액정패널 내면에 부착되며, 상기 반사형편광판과 동일한 방향의 편광축을 나타내는 제 2 편광필름을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴본다.
첨부된 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치모듈의 분해사시도로서, 상하로 포개어진 액정패널(110)과 백라이트어셈블리(130)를 요체로 하며, 이들의 가장자리를 합성수지 또는 금속재로 이루어진 사각테 형상의 서포트메인(140)이 테두리하고, 전체적인 형태의 유지와 광손실을 줄이기 위한 바닥면 역할의 커버버툼(150) 및 액정패널(140)의 전면 가장자리를 테두리하는 탑커버(160)가 서포트메인(110)을 매개로 상호 조립되어 전체를 일체화시키게 된다.
각각을 구체적으로 살펴본다.
먼저 액정패널(110)은 액정에 의한 투과율 차이를 구현하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 나란히 합착된 제 1 및 제 2 기판(112,114)으로 이루어진다.
이때 비록 도면상에 명확하게 나타나지는 않았지만, 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 실장된 화소전극과 일대일 대응 연결될 수 있다. 그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114) 내면으에는 각 화소에 대응되는 컬러필터(color filter)와, 이들 각각을 테두리하며 게이 트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등을 가려 빛샘현상을 방지하는 블랙매트릭스(black matrix) 그리고 이들 모두를 덮어 액정층을 사이에 두고 화소전극과 대면되는 공통전극이 구비될 수 있다. 아울러 이 같은 액정패널(110) 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 TCP(Tape Carrier Package) 등을 매개로 구동회로(116,118)가 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(140)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절히 젖혀 밀착되는데, 이러한 구동회로(116,118)는 각각 다수의 게이트라인으로 박막트랜지스터의 온/오프 제어신호를 스캔 전달하는 게이트구동회로(116) 그리고 다수의 데이터라인으로 화상신호를 전달하는 데이터구동회로(118)로 구분되어 액정패널(110)의 서로 인접한 두 가장자리에 각각 연결될 수 있다.
이에 따라 게이트라인으로 스캔 전달되는 게이트구동회로(116)의 온/오프 제어신호에 의해 각 게이트라인 별 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로(118)의 화상신호가 데이터라인을 통해 해당 화소전극으로 전달되며, 이로 인한 화소전극과 공통전극 사이의 상하 수직전기장에 의해 액정분자의 배열방향을 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
그리고 이러한 액정패널(110)의 투과율 차이를 외부로 투영시키기 위해서 이의 배면으로는 백라이트어셈블리(130)가 구비되어 빛을 공급한다.
이를 위한 백라이트어셈블리(130)는 커버버툼(150) 내면을 덮는 백색 또는 은색의 반사시트(132)와, 이의 가장자리에 해당되는 서포트메인(140)의 적어도 일 가장자리 내측을 따라 배열되는 형광램프(134)와, 상기 형광램프(134)와 동일평면 위치를 점하도록 반사시트(132) 상에 안착되어 적어도 일 측면이 형광램프(134)와 대면되는 도광판(136) 그리고 이의 상면에 안착되는 다수의 광학시트(138) 등으로 이루어지고, 이와 더불어 본 발명에 따른 백라이트어셈블리(130)에는 특히 도광판(136)의 적어도 일 측면과 형광램프(134) 사이로 개재되는 반사형편광판(140)을 구비하고 있다.
이때 바람직하게는 형광램프(134)로부터 발한 빛이 도광판(136)의 적어도 일 측면에 집중되도록, 상기 도광판(136)의 적어도 일 측면을 향하는 내측이 개구된 채 형광램프(134)의 상하외측 3 방향을 길이방향으로 감싸 가이드하는 램프하우징(148)이 사용될 수 있고, 이는 반사시트(132)와 동일한 합성수지의 시트물 또는 반사효율이 높은 금속으로 이루어질 수 있다.
이에 따라 형광램프(134)로부터 발한 빛은 램프하우징(148)에 의해 도광판(136)의 적어도 일 측면으로 집중되어 반사형편광판(140)을 거쳐 도광판(126)으로 입사된 후 액정패널(110)을 향해 굴절 진행되며, 반사시트(132)로부터 반사된 빛과 함께 광학시트(138)를 통과하는 동안 균일휘도의 고품위로 가공되어 액정패널(110)로 공급된다.
이 과정 중에 반사형편광판(140)은 형광램프(134)로부터 발한 빛 중 특정 편광성분 만을 선택적으로 투과시키는 반면 나머지 편광성분은 형광램프(134)를 비롯한 램프하우징(148) 방향으로 반사시키게 되고, 이 같이 반사형편광판(140)에 의해 반사된 빛은 램프하우징(148) 등을 통해 재 반사되면서 편광상태가 변화되어 자연광에 가까운 산란광으로 재생되는바, 반사형편광판(140)을 투과하면서 또 다시 특 정 편광성분 만이 선택적으로 투과되고 나머지 편광성분은 반사 및 재생되는 과정을 끊임없이 반복하게 된다.
이에 따라 실제 도광판(136)으로 입사되는 빛은 반사형편광판(140)에 의해서 동일 편광특성을 나타내고, 액정패널(110)로 입사되는 빛 또한 동일 편광특성을 보이게 된다.
이때 상기와 같은 작용을 하는 반사형편광판(140)은 일반적인 기술적 사상을 바탕으로 할 수 있으며, 도 4a와 도 4b에 간단한 일례를 나타내었는바, 편의상 동일 명칭 하에 140a,140b로서 구분하면, 다층박막구조 반사형편광판이라 불리는 그것과 같이 서로 다른 굴절률을 나타내는 유전체 박막(141)의 적층구조 내에 일정 편광축을 가진 편광자(142)를 내재시킨 도 4a의 형태 또는 베이스필름(143) 상에 반사효율이 높은 알루미늄(Al), 은(Ag), 크롬(Cr) 등의 미세 선형 금속패턴(144)을 일 방향으로 나란히 배열시킨 도 4b의 와이어그리드편광자 등이 사용될 수 있다.
그리고 이러한 반사형편광판(140a, 140b)은 형광램프(134, 도 3 참조, 이하 동일하다.)로부터 발한 빛 중 특정 편광성분에 대한 선택적인 투과 및 나머지 편광성분에 대한 반사를 통해 액정표시장치의 휘도 향상을 비롯한 여러 가지 효과를 나타내는데, 첨부된 도 5a와 도 5b는 각각 본 발명에 따른 액정표시장치의 광학특성을 설명하기 위한 모식도로서, 도광판(136) 및 이의 일 측면을 따라 대면 배열된 형광램프(134) 그리고 이들 사이로 개재된 반사형편광판(140)과, 형광램프(134)의 상하외측을 감싸 가이드하는 램프하우징(148) 그리고 액정패널(110)을 확인할 수 있다.
이중 특히 도 5a에서는 액정패널(110)에 부착되는 편광필름으로서, 백라이트어셈블리(130)를 향하는 액정패널(110)의 내면을 제외한 백라이트어셈블리(130)의 반대편에 해당되는 외면에만 제 1 편광필름(122)이 부착되어 있고, 도 5b에서는 액정패널(110)의 내 외면에 각각 제 1 및 제 2 편광필름(122,124)이 부착되어 있다.
즉, 본 발명에 따른 액정표시장치, 특히 액정패널(110)은 도 5a 또는 도 5b의 구조를 나타낼 수 있고, 각각으로부터 고유의 효과를 얻을 수 있다.
먼저 도 5a의 경우, 다시 말해 도광판(136)과 형광램프(134) 사이로 반사형편광판(140)이 개재된 상태로 액정패널(110)의 내면을 제외한 외면에만 제 1 편광필름(122)이 부착된 경우를 살펴보면, 형광램프(134)로부터 발한 빛 중 특정 편광성분 만이 반사형편광판(140)을 투과해서 도광판(136) 일 측면으로 입사되고, 나머지 편광성분은 반사 및 재생을 비롯한 선택적 투과의 과정을 되풀이한다.
이때 도면에는 편의상 형광램프(134)로부터 출사된 빛 중에서 수직 및 수평의 편광성분 만을 나타내었는바, 이를 토대로 하면 도광판(136)으로 입사되는 빛은 반사형편광판(140)의 편광축 방향과 나란한 선형편광에 국한되고, 액정패널(110)로 굴절 진입되는 빛 또한 반사형편광판(140)의 편광축 방향과 나란한 선형편광을 나타낸다.
따라서 액정패널(110) 내면으로 부착되는 별도의 편광필름은 생략될 수 있는데, 액정층이 TN 모드라 가정하면, 액정패널(110) 외면의 제 1 편광필름(122)은 반사형편광판(140)의 편광축 방향과 직교되는 편광축을 나타낼 수 있고, 그 결과 앞 서 도 2a 및 도 2b에서 살펴본 일반적인 TN 모드의 노멀화이트 액정패널(도 2a, 도 2b의 10 참조)과 동일한 광특성을 나타낸다. 그리고 이 과정 중에 액정패널(110) 내면에 부착되어야할 별도의 편광필름이 생략됨에 따라 비용절감과 부착공정에 대한 단순화 효과를 꾀할 수 있다.
한편, 도 5b에서는 일반적인 경우와 마찬가지로 액정패널(110)의 외면과 내면에 각각 제 1 및 제 2 편광필름(122,124)이 부착되어 있는데, 이 경우 액정패널(110) 외면의 제 1 편광필름(122)은 반사형편광판(140)의 편광축 방향과 직교하는 편광축을 나타내고, 액정패널(110) 내면의 제 2 편광필름(124)은 반사형편광판(140)의 편광축 방향과 나란한 편광축을 보일 수 있다.
이때, 형광램프(134)로부터 출사된 후 반사형편광판(140)을 비롯한 도광판(136)을 통과해서 액정패널(110)로 입사되는 빛은 반사형편광판(140)의 편광축과 동일한 방향의 선형편광 성분에 한정됨은 앞서 살펴본 바 있지만, 도광판(136)에 의한 굴절과정에서 편광특성이 변화될 수 있으므로 이로 인한 기타 편광성분을 제거하기 위해 액정패널(110) 내면으로 제 2 편광필름(124)을 부착한 것이다.
하지만 이 경우 제 2 편광필름(124)으로 입사되는 빛의 대부분은 반사형편광판(140)을 비롯한 제 2 편광필름(124)의 편광축과 나란한 방향의 선형편광이며, 반사형편광판(140)의 선택적 투과와 반사 및 재생에 의해 형광램프(134)로부터 발한 빛의 대부분에 해당되는 광량인 바, 액정패널의 휘도가 크게 상승되는 효과를 나타내게 된다.
이상에서 살펴본 내용과 같이, 본 발명에 따른 백라이트어셈블리 및 액정표시장치모듈은 광 손실을 최소화하여 고휘도 화상표시가 가능하고, 액정패널에 부착되는 편광필름의 사용수량을 감소시킬 수 있어 부착공정 단순화를 비롯한 비용 절감효과를 나타낸다.

Claims (7)

  1. 적어도 일 측면으로 입사된 빛을 상면으로 굴절시키는 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일 측면을 따라 대면 배열된 형광램프와;
    상기 형광램프와 상기 도광판의 적어도 일 측면 사이로 개재되어 상기 형광램프로부터 발한 빛 중 특정 편광성분은 투과시키고 나머지 편광성분은 반사시키는 반사형편광판과;
    상기 도광판의 상기 적어도 일 측면을 향하는 내측이 개구된 상태로 상기 형광램프의 상하외측 삼 방향을 길이방향으로 감싸 가이드하는 램프하우징
    을 포함하고,
    상기 반사형편광판은 굴절률이 서로 다른 다수의 유전체 박막과, 상기 다수의 유전체 박막에 대응되고 상기 다수의 유전체 박막 중 인접한 2개 사이에 내재되는 편광자를 포함하는 다층박막구조를 가지고,
    상기 반사형편광판에서 반사된 상기 나머지 편광성분의 빛은, 상기 램프하우징에서 재반사되면서 편광상태가 변화되어 자연광에 가까운 산란광으로 재생되는 액정표시장치용 백라이트어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판 배면을 덮는 반사시트와;
    상기 도광판 상면에 안착되는 광학시트
    를 더욱 포함하는 액정표시장치용 백라이트어셈블리.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 램프하우징은 상기 형광램프를 향하는 상기 반사시트의 단부를 상기 형광램프 외측에서 상향 후 내향하도록 2단 절곡시켜 이루어진 액정표시장치용 백라이트어셈블리.
  5. 제 3항의 기재에 따른 백라이트어셈블리를 포함하는 액정표시장치모듈로서,
    상기 광학시트 상에 안착되는 액정패널과;
    상기 백라이트어셈블리와 상기 액정패널 가장자리를 테두리하는 서포트메인과;
    상기 백라이트어셈블리 배면을 덮는 커버버툼과;
    상기 액정패널 전면 가장자리를 테두리하는 탑커버
    를 포함하는 액정표시장치모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 백라이트어셈블리 반대편을 향하는 상기 액정패널 외면에 부착되며, 상기 반사형편광판과 교차되는 방향의 편광축을 나타내는 제 1 편광필름
    을 더욱 포함하고,
    상기 액정패널 내면과 상기 광학시트 사이에는 별도의 편광필름이 생략되는 액정표시장치모듈.
  7. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075290A (ja) * 1998-08-27 2000-03-14 Toshiba Corp 平面表示装置
JP2004063439A (ja) * 2002-09-18 2004-02-26 Hannstar Display Corp 液晶表示装置用パネル光源及びバックライトモジュール
JP2005107488A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置
JP2005122973A (ja) * 2003-10-15 2005-05-12 Miyota Kk バックライト及びそれを使用した液晶表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000075290A (ja) * 1998-08-27 2000-03-14 Toshiba Corp 平面表示装置
JP2004063439A (ja) * 2002-09-18 2004-02-26 Hannstar Display Corp 液晶表示装置用パネル光源及びバックライトモジュール
JP2005107488A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置
JP2005122973A (ja) * 2003-10-15 2005-05-12 Miyota Kk バックライト及びそれを使用した液晶表示装置

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