KR101308446B1 - 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 간섭을 최소화하고 휘도를 증가시킴으로써 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치에 관한 것으로, 다수의 램프로 이루어진 다수의 램프 군; 상기 다수의 램프 군이 수납되는 보텀 케이스; 상기 보텀 케이스의 내면에 형성되어 상기 다수의 램프로부터의 광을 반사시키는 반사시트; 상기 보텀 케이스의 전면을 덮도록 형성되어 상기 각 램프로부터의 광을 확산시키는 확산판; 상기 확산판의 전면에 배치되어 광의 밝기 분포를 균일하게 하는 다수의 광학시트; 및 상기 다수의 램프 군 각각의 사이에 다수의 격벽을 구비한 것을 특징으로 한다.
백라이트, 스캐닝 방식, 반사시트, 격벽, 산란패턴,

Description

백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치{BACK LIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치의 다른 구성를 나타낸 구성 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도.
＊도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명＊
PA1, PA2 : 격벽 SP1,SP2 : 산란패턴
4 : 보텀 케이스 6 : 반사시트
8 : 확산판 10 : 광학시트
12 : 액정패널 14 : 패널 가이드
1G 내지 4G : 제 1 내지 제 2 램프 군
본 발명은 광 간섭을 최소화하고 휘도를 증가시킴으로써 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상을 표시하기 위한 영상 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)와 같은 여러가지 평판 표시장치가 활용되고 있다.
이러한 평판 표시장치 중 액정 표시장치는 저전력 구동가능하고 화질이 우수하여 널리 사용되고 있다. 액정 표시장치는 서로 마주보는 두 기판과 두 기판 사이에 개재된 액정으로 이루어진 액정패널이 사용된다.
액정패널은 두 기판 사이에 발생한 전계에 의해 액정 배열을 변화시켜 영상을 표시하게 된다. 그런데, 액정패널은 비 발광형 표시패널에 해당 되므로, 백라이트 유닛(Backlight Unit)으로부터 빛을 공급받아 화상을 표시하게 된다.
백라이트 유닛의 광원으로는 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode), 냉음극관(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp), 열음극 형광램프(HCFL; Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등이 주로 사용된다.
이러한 백라이트 유닛은 램프의 배열 방법에 따라 에지 방식과 직하 방식으로 나누어지는데, 에지 방식은 램프가 액정패널의 하부 측면에 위치하여 도광판에 의해 빛을 공급하게 되고, 직하 방식은 다수의 램프가 액정패널 하부에 위치하여 액정패널에 직접 빛을 공급하게 된다.
현재, 액정 표시장치는 모니터, 전광판, TV(television) 등과 같이 대면적화되는 추세에 있는데, 이와 같이 사용되기 위해서 액정 표시장치는 높은 휘도를 갖추어야 한다. 따라서, 다수의 램프가 액정패널 하부에 구비되어 높은 휘도의 빛을 공급할 수 있는 직하 방식이 주로 사용되고 있다.
모니터, TV 등의 용도로 사용되는 액정 표시장치는 동화상을 표시하게 되는데, 액정의 느린 응답속도에 의해 화상은 경계가 흐릿하여 선명하지 못하고 뿌옇게 나타나는 블러링(Blurring) 현상이 발생한다.
이에 따라, 영상에 블러링 현상이 발생하는 것을 개선하기 위해 액정의 응답속도에 대응하여 다수의 램프를 순차 구동하는 스캐닝(Scanning) 방식을 사용하게 된다.
하지만, 스캐닝 방식은 다수의 램프를 다수의 램프 군으로 설정하여 각 램프 군들을 순차적으로 구동하기도 하는데, 각 램프 군들 간에 광 간섭이 발생하게 되어 스캐닝 효과를 감소시키는 문제점이 발생한다. 다시 말하여, 광 간섭으로 인해 스캐닝 효과가 감소된 백라이트 유닛은 표시되는 영상의 휘도를 감소시킬 뿐만 아 니라 영상의 표시품질을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광 간섭을 최소화하고 휘도를 증가시킴으로써 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 다수의 램프로 이루어진 다수의 램프 군; 상기 다수의 램프 군이 수납되는 보텀 케이스; 상기 보텀 케이스의 내면에 형성되어 상기 다수의 램프로부터의 광을 반사시키는 반사시트; 상기 보텀 케이스의 전면을 덮도록 형성되어 상기 각 램프로부터의 광을 확산시키는 확산판; 상기 확산판의 전면에 배치되어 광의 밝기 분포를 균일하게 하는 다수의 광학시트; 및 상기 다수의 램프 군 각각의 사이에 다수의 격벽을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 확산판의 배면에 형성되어 상기 각 램프로부터의 광 및 상기 각 격벽으로부터 반사된 광을 산란시키는 산란패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산란패턴은 상기 다수의 격벽 및 상기 다수의 격벽과 인접한 램프를 덮도록 나란하게 형성되거나, 또는 상기 다수의 격벽과 인접한 램프를 덮도록 나란하게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 산란패턴은 아크릴, PMMA(Polymethylmethacrylate), 플라스틱 물질 중 어느 하나 이상의 물질로 패터닝 되거나, 또는 상기 확산판으로부터 돌출된 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 격벽은 상기 램프와 나란하게 형성되어 상기 확산판 또는 상기 산란패턴과 선 접촉이 이루어지거나 또는 상기 각 램프보다는 높고 상기 확산판 또는 상기 산란패턴과는 이격된 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 격벽은 상기 반사시트와 일체로 그 단면이 삼각, 사각 및 원형 중 어느 하나의 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 다수의 격벽은 상기 보텀 케이스에 형성되어 그 단면이 삼각, 사각 및 원형 중 어느 하나의 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 다수의 격벽 외면에는 상기 반사시트와 동일한 물질이 도포된 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 램프 간격은 상기 각 격벽을 사이에 둔 램프들 간의 간격이 상기 각 격벽을 사이에 두지 않고 서로 인접한 램프들 간의 간격보다 더 좁은 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 각 격벽과 인접한 램프들의 높이는 상기 각 격벽과 인접하지 않은 램프들보다 더 높게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 상기에 기재된 바와 같은 특징을 갖는 백 라이트 유닛을 이용한 것을 특징으로 한다.
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치의 다른 구성를 나타낸 구성 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 다수의 램프(2)로 이루어진 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G), 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G)이 수납되는 보텀 케이스(Bottom Case, 4), 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G) 각각을 차단하는 격벽(Partition, PA1)을 구비하고 보텀 케이스(4)의 내면에 형성되어 다수의 램프(2)로부터의 광을 반사시키는 반사시트(6), 다수의 램프(2)에 마주보도록 보텀 케이스(4)의 전면을 덮는 확산판(8), 확산판(8)의 전면에 배치되어 광의 밝기 분포를 균일하게 하는 광학시트(10) 및 광학시트(10)의 전면에 배치되어 광학시트(10)를 경유하는 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널(12)을 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시장치는 보텀 케이스(4)에 배치되어 액정패널(12)을 지지하는 패널 가이드(14) 및 액정패널(12)의 가장자리와 보텀 케이스(4)의 측면을 감싸는 케이스 탑(16)을 구비한다.
다수의 램프(2)는 내벽에 형광물질이 코팅된 유리관, 유리관의 양 끝단에 형성된 전극들(미도시)을 포함하여 구성된다. 이때, 다수의 램프(10) 각각은 외부전극 형광램프, 발광 다이오드, 냉음극관 및 열음극 형광램프 등이 사용될 수 있다. 이러한, 다수의 램프(10) 각각은 외부로부터 인가되는 전원에 의해 점등되어 광을 방출하게 된다.
다수의 램프(2)는 스캐닝 방식의 순차구동을 수행하기 위해 다수의 램프 군(1G,2G,3G,4G)으로 설정된다. 여기서, 도 1에는 4개의 램프 군(1G,2G,3G,4G) 만을 도시하고, 4개의 램프 군(1G,2G,3G,4G) 각각에는 4개의 램프가 구비된 것을 나타내었다. 하지만, 램프 군(1G,2G,3G,4G)의 수와 램프 군(1G,2G,3G,4G) 각각에 구비된 램프(2)의 수는 액정 표시장치의 사용용도와 크기 등에 따라 용이하게 변경하여 실시할 수 있다. 그리고 각 램프(2) 간의 간격(t0)은 사용되는 램프(2)의 수에 따라 용이하게 변경하여 실시할 수 있다.
보텀 케이스(4)는 다수의 램프(2)와 확산판(8) 및 광학시트(10)를 수납함과 아울러 다수의 램프(2)에서 발생되는 열을 외부로 방출하기도 한다.
반사시트(6)는 보텀 케이스(4)의 전면에 배치되어 다수의 램프(2)로부터 누설된 광을 확산판(8) 방향으로 반사하여 광의 이용 효율을 향상시킨다. 다시 말하여, 반사시트(6)는 다수의 램프(2)로부터 보텀 케이스(4) 방향으로 인가된 광을 확산판(8) 방향으로 반사시켜서 광 효율을 향상시킨다. 이러한 반사시트(6)에는 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 간에 광 간섭을 방지하기 위한 다수의 격벽(PA1)이 구비된다.
또한, 반사시트(6)는 도 2에 도시된 바와 같이 보텀 케이스(4)의 내면에 반사재질의 물질 즉, 반사물질이 도포되어 형성되기도 한다. 이 경우, 다수의 격벽(PA1)이 보텀 케이스(4)에 형성되고 반사물질이 보텀 케이스(4)와 각 격벽(PA1)의 전면에 도포됨으로써 반사시트(6)가 형성되기도 한다.
다수의 격벽(PA1)은 각 램프 군(1G,2G,3G,4G)의 사이에 배치되어 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 간의 광을 완전히 차단할 수 있도록 확산판(8)에 접촉(P)된다. 도 1에 도시된 각각의 격벽(PA1)은 반사시트(6)가 삼각 형상으로 수직하게 돌출되어 각 램프 군(1G,2G,3G,4G)을 완전히 차단한다. 이를 위해, 각 격벽(PA1)은 인접한 램프(2)의 장축과 나란하게 예를 들어, 인접한 램프(8)의 장축과 대응하는 장축을 갖도록 평행하게 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 각 격벽(PA1)은 반사시트(6)로부터 사각 또는 원형 등으로 돌출될 수도 있지만, 확산판(8)과의 접촉 면이 최소화되도록 선 접촉이 이루어지는 것이 바람직하다. 다시 말하여, 확산판(8) 방향으로의 광 반사 효율을 증가시키기 위해서는 그 단면이 삼각 형상으로 돌출되는 것이 바람직하다. 또한, 도시되지 않았지만 각 격벽(PA1)은 반사시트(6)와 같은 반사형 재질로 따로 형성되어 각 램프 군(1G,2G,3G,4G)에 따라 다르게 배치될 수도 있다. 이 경우, 각 격벽(PA1)을 고정시키기 위한 고정수단이 더 필요하게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이 반사시트(6)가 보텀 케이스(4)의 내면에 반사재질로 도포되어 형성된 경우, 다수의 격벽(PA1)이 보텀 케이스(4)에 형성되고 반사물질이 보텀 케이스(4)와 각 격벽(PA1)의 전면에 도포 된다. 다시 말하여, 각 격벽(PA1)은 보텀 케이스(4)의 내부면 각 램프 군(G1,G2,G3,G4)의 사이에 배치되고 각 격벽(PA1)의 표면에 반사물질이 도포되기도 한다.
광학시트(10)는 확산판(8)에 의해 확산된 광이 액정패널(12)에 수직한 방향으로 균일하게 진행하도록 광을 집광하여 액정패널(12)에 조사한다. 여기서, 광학시트(10)는 크게 확산시트, 프리즘 시트, 보호시트 등으로 구성된다. 확산시트는 램프(2)로부터의 광을 균일하게 확산시키고, 프리즘 시트는 확산시트의 전면에 위치하여 확산시트에서 확산시킨 광을 집광시켜 액정패널(12)로 전달하며, 보호시트 는 프리즘 시트의 전면에서 다수의 광학시트를 보호하기도 한다.
패널 가이드(14)는 보텀 케이스(4)에 배치되어 광학시트(10) 및 확산판(8)을 가압하여 광학시트(10) 및 확산판(8)의 유동을 방지한다. 이때, 패널 가이드(14)와 확산판(8) 사이에는 가압용 패드(미도시)가 배치되기도 한다. 여기서, 가압용 패드는 실리콘 또는 고무 재질로 형성되어 패널 가이드(10)와 확산판(8) 사이의 갭을 제거하여 광누설을 방지하기도 한다.
패널 가이드(14)는 액정패널(12)의 배면 가장자리를 지지하게 된다. 이를 위해, 패널 가이드(14)에는 액정패널(12)의 배면 가장자리에 대응되도록 형성된 패널 안착부가 마련된다.
액정패널(12)은 서로 대향하여 합착된 트랜지스터 어레이 기판(12b) 및 컬러필터 어레이 기판(12a), 두 어레이 기판(12a,12b) 사이의 셀 갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서(미도시), 스페이서에 의해 마련된 액정공간에 채워진 액정층(미도시)을 구비한다.
컬러필터 어레이 기판(12a)은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등을 포함하여 구성된다. 여기서, 공통전극은 트랜지스터 어레이 기판(12b)에 형성될 수도 있다.
트랜지스터 어레이 기판(12b)은 다수의 데이터 라인(미도시)과 다수의 게이트 라인(미도시)에 의해 정의되는 영역에 형성되어 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터(미도시)와, 박막 트랜지스터에 접속된 액정셀(미도시)을 구비한다.
또한, 트랜지스터 어레이 기판(12b)의 배면에는 광학시트(10)에 마주보는 하부 편광필름(미도시)이 부착된다. 하부 편광필름은 광학시트(10)로부터 조사되는 광을 편광시킨다. 이때, 하부 편광필름의 투과축은 액정층의 배향방향과 일치하도록 소정의 각도에 배치된다.
그리고, 컬러필터 어레이 기판(12a)의 배면에는 상부 편광필름(미도시)이 부착된다. 상부 편광필름은 액정층 및 컬러필터 어레이 기판(12a)을 투과하는 광을 편광시킨다. 이때, 상부 편광필름의 투과축은 하부 편광 필름의 투과축과 수직이 되도록 배치된다.
이러한, 액정패널(12)은 보텀 케이스(4)에 배치된 패널 가이드(14)의 패널 안착부에 배치된다. 이때, 패널 가이드(14)의 패널 안착부와 하부 편광필름 사이에는 완충용 패드(미도시)가 배치되기도 한다. 완충용 패드는 실리콘 또는 고무 재질로 형성되어 패널 가이드(14)와 액정패널(12) 사이의 갭을 제거하여 광 누설을 방지함과 아울러 액정패널(12)에 가해지는 충격을 완충하기도 한다.
케이스 탑(16)은 패널 가이드(14)에 배치된 액정패널(12)의 전면 가장자리와 보텀 커버(20) 및 패널 가이드(14)의 측면을 감싸게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치는 다수의 램프(2) 또는 각 램프 군(1G,2G,3G,4G)을 스캐닝 방식으로 구동하면서도 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 간의 광 간섭에 따른 불량을 방지할 수 있다. 다시 말하여, 백라이트 유닛의 반사시트(6)는 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 간을 차단하는 다수의 격벽(PA1)이 구비되어 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 사이에 발생되는 광 간섭을 차단한다. 이에 따라, 액정패널(12)을 포함하는 액정 표시장치에 광을 균일하게 인가시킴으로써 영상 표시품질을 증가시킬 수 있다.
하지만, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 이용한 액정 표시장치에는 영상의 표시화면에 암선이 형성되는 문제가 발생하기도 한다. 다시 말하여, 반사시트(6)에 구비된 각 격벽(PA1)과 확산판(8)의 접촉부분 예를 들어, 각 격벽(PA1)의 꼭지점(P)과 대응하는 부분에는 광이 투과되지 못하게 된다. 이에 따라, 각 격벽(PA1)의 꼭지점(P)과 대응되는 액정패널(12) 일부 즉, 각 격벽(PA1)의 선 접촉 부분에 대응하여 암선이 발생할 수도 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 액정 표시장치의 암선 발생을 방지하면서도 각 램프 군(G1,G2,G3,G4) 간의 광 간섭을 최소화할 수 있도록 각 격벽(PA1) 구조를 변경한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도이다.
도 3에 도시된 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 다수의 램프(2)로 이루어진 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G), 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G)을 수납하는 보텀 케이스(4), 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G) 사이 일부를 차단하는 다수의 격벽(PA2)을 구비하고 보텀 케이스(4)의 전면에 형성되어 다수의 램프(2)로부터의 광을 반사시키는 반사시트(6), 다수의 램프(2)에 마주보도록 보텀 케이스(4)의 전면을 덮는 확산판(8), 확산판(8)의 전면에 배치되어 광의 밝기 분포를 균일하게 하는 광학시트(10) 및 광학시트(10)의 전면에 배치되어 광학시트(10)를 경유하는 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널(12)을 구비한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 격벽(PA2)의 구조를 제외한 나머지 구성이 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구성과 동일하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들은 도 1 및 도 2에 도시된 도면과 동일한 도면부호로 하고, 이에 대한 구체적인 설명은 제 1 실시예로 대신하기로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 다수의 격벽(PA2)은 반사시트(6)와 일체로 형성되어 각 램프 군(1G,2G,3G,4G)의 사이에 위치된다. 이때, 각 격벽(PA2)은 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 간의 광을 일부만 차단할 수 있도록 확산판(8)에 접촉되지 않는 높이를 갖는다.
구체적으로, 각각의 격벽(PA2)은 반사시트(6)로부터 그 단면이 삼각 형상을 갖도록 수직하게 돌출되며 이때, 각 격벽(PA2)이 갖는 꼭지점(P)의 높이는 다수의 램프(2) 보다 더 높은 위치까지 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 각 격벽(PA2)의 최상부 꼭지점(P) 위치는 각 램프(2) 보다 높고, 확산판(8)과는 이격된다. 이에 따라, 각 격벽(PA2)의 최상부 꼭지점(P)은 각 램프(2)와 확산판(8)의 사이(t3) 높이를 갖는다.
도 3에서 각 격벽(PA2)의 최상부 꼭지점(P)은 램프(2) 높이(t1)의 1.5배 높이(t4) 다시 말하여, 반사시트(6)와 확산판(8) 간의 3/4위치에 형성됨을 나타내었다. 이에 따라, 각 격벽(PA2)은 각 램프 군(1G,2G,3G,4G)을 3/4 만큼 차단한다. 또한, 각 격벽(PA2)은 인접한 램프(2)의 장축과 나란하게 즉, 램프(8)의 장축과 대응하는 장축을 갖도록 각 램프(8)와 평행하게 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 다수의 격벽(PA2)은 반사시트(6)와 일체로 사각 또는 원형 등으로 돌출될 수도 있지만, 확산판(8) 방향으로의 광 반사 효율을 증가시키기 위해서는 하나의 꼭지점(P)을 갖도록 그 단면이 삼각 형상으로 돌출되는 것이 바람직하다. 또한, 도시되지 않았지만 각 격벽(PA2)은 반사시트(6)와 같은 반사형 재질로 따로 형성되어 각 램프 군(1G,2G,3G,4G)에 따라 다르게 배치될 수도 있다. 이 경우, 각 격벽(PA2)을 고정시키기 위한 고정수단이 더 필요하게 된다.
또한, 반사시트(6)는 보텀 케이스(4)의 내면에 반사물질이 도포되어 형성되기도 한다. 이 경우, 다수의 격벽(PA2)이 보텀 케이스(4)의 내면에 형성되고 반사물질이 보텀 케이스(4)와 각 격벽(PA2)의 전면에 도포됨으로써 반사시트(6)가 형성되기도 한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치는 다수의 램프(2) 또는 각 램프 군(1G,2G,3G,4G)을 스캐닝 방식으로 구동하면서도 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 간의 광 간섭에 따른 불량을 방지할 수 있으면서도 액정패널(2)의 암선 발생을 방지할 수 있다. 다시 말하여, 백라이트 유닛의 반사시트(6)에는 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 간을 3/4 만큼 차단하는 다수의 격벽(PA2)이 구비되어 각 램프 군(1G,2G,3G,4G) 사이에 발생되는 광 간섭을 3/4 만큼 차단한다. 또한. 각 격벽(PA2)의 꼭지점(P)이 확산판(8)에 접촉되지 않도록 형성한다. 이에 따라, 액정패널(12)을 포함하는 액정 표시장치에 광을 균일하게 인가시킴과 아울러 액정패널(12)의 암선 발생을 방지하여 영상 표시품질을 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도이다.
도 4에 도시된 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 서로 다른 위치를 갖도록 구성된 다수의 램프(2a,2b), 다수의 램프(2a,2b)를 수납하는 보텀 케이스(4), 다수의 램프(2a,2b)로 이루어진 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G) 각각을 차단하는 격벽(PA1)을 구비하고 보텀 케이스(4)의 전면에 배치되어 다수의 램프(2a,2b)로부터의 광을 반사시키는 반사시트(6), 다수의 램프(2a,2b)에 마주보도록 보텀 케이스(4)의 전면을 덮는 확산판(8), 확산판(8)의 전면에 배치되어 광의 밝기 분포를 균일하게 하는 광학시트(10) 및 광학시트(10)의 전면에 배치되어 광학시트(10)를 경유하는 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널(12)을 구비한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 서로 다른 위치를 갖도록 구성된 다수의 램프(2a,2b) 구조를 제외한 나머지 구성이 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예 구성과 동일하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들은 도 1 및 도 2에 도시된 도면과 동일한 도면부호로 하고, 이에 대한 구체적인 설명은 제 1 실시예로 대신하기로 한다.
다수의 램프(2a,2b)는 스캐닝 방식의 순차구동을 수행하기 위해 다수의 램프 군(1G,2G,3G,4G)으로 설정된다. 또한, 각 램프(2a,2b) 간의 간격(t0,t0'), 반사시트(6)와 각 램프(2a,2b) 간의 간격(t1,t4) 및 각 격벽(PA1)과 각 램프(2a,2b) 간의 간격(t5)이 다수의 격벽(PA1)이 형성된 상태에서 광 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 변경된다.
구체적으로, 각 격벽(PA1)을 사이에 둔 램프(2a)들 간의 간격은 각 격벽(PA1)을 사이에 두지 않은 램프(2b)들 간의 간격보다 더 좁다. 다시 말하여, 각 격벽(PA1)과 인접한 램프(2a)들 간의 간격이 각 격벽(PA1)과 인접하지 않은 램프(2b)들 간의 간격보다 더 좁은 간격으로 형성된다. 그리고, 각 격벽(PA1)과 인접하지 않은 램프(2b)들 간의 간격(t0) 또한 제 1 및 제 2 실시예의 경우보다 더 넓은 간격으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 각 격벽(PA1)과 인접한 램프(2a)들과 각 격벽(PA1)과의 간격(t5)은 제 1 및 제 2 실시예의 경우보다 더 좁은 간격으로 형성될 수 있다.
또한, 각 격벽(PA1)과 인접한 위치의 램프(2a)들의 반사시트(6)와의 간격(t4) 즉, 각 격벽(PA1)과 인접한 램프(2a)들의 높이(t4)는 각 격벽(PA1)과 인접하지 않은 램프(2b)들의 높이(t1)보다 더 높게 형성될 수 있다.
도 4에는 4개의 램프군(1G,2G,3G,4G) 만을 도시하고, 4개의 램프 군(1G,2G,3G,4G) 각각에는 4개의 램프(2)가 구비된 것을 나타내었다. 하지만, 램프 군들(1G,2G,3G,4G)의 수와 램프 군들(1G,2G,3G,4G) 각각에 구비된 램프(2a,2b)의 수는 액정 표시장치의 사용용도와 크기 등에 따라 용이하게 변경하여 실시할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 다수의 격벽(PA1)은 제 1 실시예에 따른 다수의 격벽(PA1)을 나타내었지만, 제 2 실시예 및 도 3에 도시된 다수의 격벽(PA2)이 사용될 수도 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치는 제 1 및 제 2 실시예에 따른 다수의 격벽(PA1,PA2)이 구비된 상태에서 각 격벽(PA1,PA2)에 인접한 다수의 램프(2a) 위치를 변경시켜서 구성한다. 즉, 각 격벽(PA1,PA2)을 사이에 둔 각 램프(2a) 간의 간격이 더욱 좁아짐과 아울러 각 램프(2a)와 확산판(8) 간의 간격 또한 더욱 좁아질 수 있다. 이 경우, 휘도는 거리의 제곱에 비례하므로 각 격벽(PA1)과 인접하게 위치한 램프(2b)들이 조밀하게 위치하여 각 격벽(PA1)의 인접 영역의 휘도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 다수의 격벽(PA1,PA2)이 형성된 상태에서 광 간섭을 방지하면서도 광 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도이다.
도 5에 도시된 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 다수의 램프(2)로 이루어진 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G), 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G)이 수납되는 보텀 케이스(4), 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G) 각각을 차단하는 격벽(PA2)을 구비하고 보텀 케이스(4)의 내면에 형성되어 다수의 램프(2)로부터의 광을 반사시키는 반사시트(6), 다수의 램프(2)에 마주보도록 보텀 케이스(4)의 전면을 덮는 확산판(8), 확산판(8)의 배면에 형성되어 각 격벽(PA2)을 포함한 각 격벽(PA2)과 인접한 램프(2)로부터의 광을 산란시키는 산란패턴(SP1; Scattering Pattern), 확산판(8)의 전면에 배치되어 광의 밝기 분포를 균일하게 하는 광학시트(10) 및 광학시트(10)의 전면에 배치되어 광학시트(10)를 경유하는 광의 투과율을 조절하여 영상 을 표시하는 액정패널(12)을 구비한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 격벽(PA2)의 구조, 확산판(8)의 배면에 구비된 산란패턴(SP1)을 제외한 나머지 구성이 도 3에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 구성과 동일하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들은 도 3에 도시된 도면과 동일한 도면부호로 하고, 이에 대한 구체적인 설명은 제 2 실시예로 대신하기로 한다.
도 5에 도시된 반사시트(6)는 보텀 케이스(4)의 내면에 반사물질이 도포되어 형성된 경우를 나타낸다. 다시 말하여, 다수의 격벽(PA2)이 보텀 케이스(4)의 내면에 형성되고 반사물질이 보텀 케이스(4)와 각 격벽(PA2)의 전면에 도포됨으로써 반사시트(6)가 형성된다. 물론, 본 발명에 따른 다수의 격벽(PA2)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 반사시트(6)와 일체로 돌출되어 형성될 수도 있다.
확산판(8)의 배면에는 다수의 격벽(PA2) 및 각 격벽(PA2)과 인접한 각 램프(2)와 대응하도록 산란패턴(SP1)이 형성된다. 다시 말하여, 산란패턴(SP1)은 각 격벽(PA2) 및 각 격벽(PA2)과 인접한 각 램프(2) 상에 나란하게 위치하도록 확산판(8)의 배면에 형성된다. 이러한, 산란패턴(SP1)은 확산판(8)의 배면에 아크릴, PMMA(Polymethylmethacrylate), 플라스틱 등의 물질이 패터닝될 수 있다. 또한, 산란패턴(SP1)은 확산판(8)으로부터 돌출되도록 확산판(8)과 일체로 형성될 수도 있다.
이러한 산란패턴(SP1)은 각 격벽(PA2)과 인접한 각 램프(2)로부터 인가된 광 및 각 격벽(PA2)으로부터 반사되는 광을 산란시켜서 확산판(8)으로 전달한다. 이 는 각 격벽(PA2)과 인접한 영역이 광 집적도가 높아짐에 따라 광 집적도가 높은 영역에서 발생될 수 있는 휘선 현상을 방지하기 위한 것이다. 즉, 각 격벽(PA2)과 인접한 영역의 광을 각 격벽(PA2)이 형성되지 않는 영역보다 더 산란시키도록 함으로써 광학시트(10)로 전달되는 광의 균일성을 높일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치를 나타낸 구성 단면도이다.
도 6에 도시된 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 다수의 램프(2)로 이루어진 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G), 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G)이 수납되는 보텀 케이스(4), 다수의 램프 군(1G,G2,3G,4G) 각각을 차단하는 격벽(PA1)을 구비하고 보텀 케이스(4)의 내면에 형성되어 다수의 램프(2)로부터의 광을 반사시키는 반사시트(6), 다수의 램프(2)에 마주보도록 보텀 케이스(4)의 전면을 덮는 확산판(8), 확산판(8)의 배면에 형성되어 각 격벽(PA1)과 인접한 램프(2)로부터의 광을 산란시키는 산란패턴(SP2), 확산판(8)의 전면에 배치되어 광의 밝기 분포를 균일하게 하는 광학시트(10) 및 광학시트(10)의 전면에 배치되어 광학시트(10)를 경유하는 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널(12)을 구비한다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 백라이트 유닛을 포함한 액정 표시장치는 확산판(8)의 배면에 구비된 산란패턴(SP2)을 제외한 나머지 구성이 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구성과 동일하다. 이에 따라, 동일한 구성요소들은 도 2에 도시된 도면과 동일한 도면부호로 하고, 이에 대한 구체적인 설명은 제 1 실시예로 대신하기로 한다.
도 6에 도시된 반사시트(6)는 도 2와 같이 보텀 케이스(4)의 내면에 반사물질이 도포되어 형성된 경우를 나타낸다. 다시 말하여, 다수의 격벽(PA1)이 보텀 케이스(4)의 내면에 형성되고 반사물질이 보텀 케이스(4)와 각 격벽(PA2)의 전면에 도포됨으로써 반사시트(6)가 형성된다. 물론, 본 발명에 따른 다수의 격벽(PA1)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 반사시트(6)와 일체로 돌출되어 형성될 수도 있다.
확산판(8)의 배면에는 각 격벽(PA2)과 인접한 각 램프(2)와 대응하도록 산란패턴(SP2)이 형성된다. 다시 말하여, 산란패턴(SP2)은 각 격벽(PA1)과 인접한 각 램프(2) 상에 나란하게 위치하도록 확산판(8)의 배면에 형성된다. 이러한, 산란패턴(SP2)은 확산판(8)의 배면에 아크릴, PMMA(Polymethylmethacrylate), 플라스틱 등의 물질이 패터닝될 수 있다. 또한, 산란패턴(SP2)은 확산판(8)으로부터 돌출되도록 확산판(8)과 일체로 형성될 수도 있다.
이러한 산란패턴(SP2)은 각 격벽(PA1)과 인접한 각 램프(2)로부터 인가된 광을 산란시켜서 확산판(8)으로 전달한다. 이는, 각 격벽(PA1)과 확산판(8)의 선 접촉으로 인해 발생될 수 있는 암선 현상을 방지하기 위한 것이다. 즉, 각 격벽(PA1)과 확산판(8)의 선 접촉으로 인하여, 선 접촉부분과 대응된 영역의 액정패널(12)에 광이 제대로 전달되지 못함으로써 발생되는 암선을 제거하기 위한 것이다. 이를 위해, 산란패턴(SP2)은 각 격벽(PA1)과 인접한 각 램프(2)로부터의 광을 더욱 산란시킴으로써 선 접촉부분과 대응된 영역에 빛을 인가하게 된다. 따라서, 선 접촉부분과 대응된 액정패널(12)의 각 영역에 균일하게 광을 전달함으로써 암선 의 발생을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치는 액정패널의 휘도를 증가시킴과 아울러 각 램프 군 간의 광 간섭을 방지할 수 있다. 또한, 다수의 격벽으로 인한 암선 및 휘선 발생을 방지하여 광을 균일하게 인가함으로써 영상의 표시품질을 증가시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 다수의 램프로 이루어진 다수의 램프 군;
    상기 다수의 램프 군이 수납되는 보텀 케이스;
    상기 보텀 케이스의 내면에 형성되어 상기 다수의 램프로부터의 광을 반사시키는 반사시트;
    상기 보텀 케이스의 전면을 덮도록 형성되어 상기 각 램프로부터의 광을 확산시키는 확산판;
    상기 확산판의 전면에 배치되어 광의 밝기 분포를 균일하게 하는 다수의 광학시트;
    상기 다수의 램프 군 각각의 사이에 다수의 격벽; 및
    상기 확산판의 배면에 형성되어 상기 각 램프로부터의 광 및 상기 각 격벽으로부터 반사된 광을 산란시키는 산란패턴을 포함하며,
    상기 산란패턴은
    상기 다수의 격벽 및 상기 다수의 격벽과 인접한 램프를 덮도록 나란하게 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 산란패턴은
    아크릴, PMMA(Polymethylmethacrylate), 플라스틱 물질 중 어느 하나 이상의 물질로 패터닝 된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 산란패턴은
    상기 확산판으로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 격벽은
    상기 램프와 나란하게 형성되어 상기 확산판 또는 상기 산란패턴과 선 접촉 이 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 격벽은
    상기 각 램프보다는 높고 상기 확산판 또는 상기 산란패턴과는 이격된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수의 격벽은
    상기 반사시트와 일체로 그 단면이 삼각, 사각 및 원형 중 어느 하나의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수의 격벽은
    상기 보텀 케이스에 형성되어 그 단면이 삼각, 사각 및 원형 중 어느 하나의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 다수의 격벽 외면에는
    상기 반사시트와 동일한 물질이 도포된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다수의 램프 간격은
    상기 각 격벽을 사이에 둔 램프들 간의 간격이 상기 각 격벽을 사이에 두지 않고 서로 인접한 램프들 간의 간격보다 더 좁은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 각 격벽과 인접한 램프들의 높이는
    상기 각 격벽과 인접하지 않은 램프들보다 더 높게 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 상기 청구항 제 1 항, 상기 제 5 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 백 라이트 유닛을 이용한 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
KR1020060128469A 2006-12-15 2006-12-15 백 라이트 유닛과 이를 이용한 액정 표시장치 KR101308446B1 (ko)

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