KR101324242B1 - 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리 - Google Patents

플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제 1 고분자 물질로 이루어진 반사시트와; 상기 반사시트 상부에 위치하며 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 도광 물질층과; 상기 도광 물질층의 일측면 또는 양 측면에 형성된 광원과; 상기 도광 물질층 상부에 위치하며 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 다수의 광학시트를 포함하는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리를 제공한다.
플렉서블, 액정표시장치, 백라이트어셈블리, 유연성, 휨

Description

플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리{Back light assembly for flexible liquid crystal display device}
도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리의 단면도.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 있어 도광 물질층 측면의 램프가 형성된 부분에 대해 다양한 예를 도시한 단면도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리에 있어 도광 물질층의 다양한 형태의 예를 도시한 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 제 1 실시예에 따른 도광 물질층의 일측면 다양한 형태의 예를 도시한 단면도.
도 6a 내지 6d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플레서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리)에 있어서 광학시트에 대한 표면상태의 다양한 예를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리의 단면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리에 구비되는 인쇄회로기판 및 이에 장착된 발광다이오드를 간략히 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리의 단면도.
도 10a 내지 10e는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리의 인쇄회로기판에 고정된 발광다이오드의 여러 배열 형태를 도시한 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 : 백라이트 어셈블리 105 : 반사시트
108 : 반사층 112 : 제 1 접착층
120 : 도광 물질층 130 : 램프
135 : 램프 하우징 140 : 제 2 접착층
150 : 광학시트
본 발명은 액정표시장치용 백라이트에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하 여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이중 특히 액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.
이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수적인 구성요소로 하며, 두 전계생성전극 사이의 전기장 크기에 따라 그 사이로 개재된 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이에 따른 빛의 투과율 변화를 통해 여러 가지 화상을 나타낸다.
일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1을 참조하여 액정표시장치의 구성에 대해 조금 더 상세히 설명한다.
액정표시장치는 도시한 바와같이, 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 액정패널(2)과 그 하부에 배치되는 백라이트 어셈블리(40)의 구성을 갖는데, 이중 액정패널(2)에 있어서, 하부의 어레이 기판(10)은 제 1 투명기판(12) 및 이의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.
또한 이와 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 제 2 투명기판(22) 및 이의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 적, 녹 ,청색 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 마련되어 있다.
그리고 도면상에 명확하게 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 가장자리 따라 실링제 등으로 봉함(封函)된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막(미도시)이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 적어도 하나의 외측면에는 편광판(미도시)이 부착된다.
더불어 전술한 구성을 갖는 액정패널(2) 배면으로는 램프등의 광원(46)을 포 함하는 백라이트(back-light) 어셈블리(40)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트 배선(14)으로 박막트랜지스터(T)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터 배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다.
전술한 바와같이 액정표시장치(1)는 자체 발광요소를 갖추지 못한 수광형 소자이므로 별도의 광원을 요구하며, 이를 위해 액정패널(2) 배면으로는 백라이트 어셈블리(40)(back light assembly)가 마련되어 빛을 공급하고 있다.
한편, 이 같은 구성을 갖는 액정표시장치에 있어 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)의 모체가 되는 제 1 및 제 2 절연기판(12, 22)은 전통적으로 유리 기판이 사용되었지만, 최근 들어 노트북이나 PDA(personal digital assistant)와 같은 소형의 휴대용 단말기가 널리 보급됨에 따라 이들에 적용 가능하도록 유리보다 가볍고 경량임과 동시에 유연한 특성을 지니고 있어 파손위험이 적은 플라스틱 기판을 이용한 액정패널이 소개된 바 있다.
헌데 이러한 유연한 특성을 갖는 액정패널(2)은 제품화되어 양산되고 있지만, 백라이트 어셈블리(40)는 여전히 유연한 특성을 갖는 제품이 없어 실질적인 유연한 특성을 갖는 액정표시장치(1)는 제품화되지 못하고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 유연 한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리는, 제 1 고분자 물질로 이루어진 반사시트와; 상기 반사시트 상부에 위치하며 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 도광 물질층과; 상기 도광 물질층의 일측면 또는 양 측면에 형성된 광원과; 상기 도광 물질층 상부에 위치하여 빛을 확산시키거나 또는 집광시키는 역할을 하며 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 다수의 광학시트를 포함하며, 상기 제 1 고분자 물질은 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 중 하나 또는 이들의 공중합체인 것이 특징이다.
이때, 상기 광원은 냉음극형광등(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 또는 외부전극형광등(Exerior Electrode Flourescent Lamp : EEFL)을 포함하는 형광램프인 것이 특징이며, 상기 형광램프는 다수개로 구성되는 것이 특징이며, 상기 형광램프의 외측면에 배치되어 빛을 상기 도광 물질층의 측면으로 반사시키는 반사특성을 갖는 램프 하우징을 더욱 포함한다.
또한, 상기 반사시트와 상기 도광 물질층 사이에는 제 2 고분자물질로 이루어진 제 1 접착제층을 더욱 포함하며, 상기 제 2 고분자물질은 실리콘 또는 아크릴이거나 또는 이들의 공중합체인 것이 특징이다.
또한, 상기 광원은 다수의 발광다이오드인 것이 특징이며, 상기 도광 물질층의 일측면 또는 양측면 외측으로 제 1 고분자 물질 또는 수지물질로 이루어지며, 상기 다수의 발광다이오드를 고정시키며 그 표면에 배선이 형성되어 상기 다수의 발광다이오드를 전기적으로 연결시키는 인쇄회로기판을 더욱 포함하며, 상기 도광 물층층의 측면과 상기 발광다이오드 사이에 광학수단을 더욱 포함하며, 또한 이때 상기 광학수단은 반구형 또는 원뿔 또는 프리즘 산 형태를 갖는 렌즈인 것이 특징이다. 또한, 상기 도광 물질층의 측면은 상기 렌즈가 빈틈없이 결합되도록 상기 렌즈의 형태대로 음각화된 패턴을 갖는 것이 특징이다.
또한, 상기 도광 물질층은 그 상면 또는 그 하면 또는 양면에 반구, 원뿔, 그 단면이 삼각형 형태를 갖는 프리즘 산이 양각 또는 음각화 된 패턴을 갖거나 또는 도트패턴의 요철구조를 갖도록 형성된 것이 특징이며, 이때 상기 도광 물질층은 그 내부에 다수의 구형태의 비드(beed)를 더욱 포함함으로써 상기 광원으로부터 입사되는 빛을 확산, 분산시키는 것이 특징이다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리는, 제 1 고분자 물질로 이루어진 유전체판과 그 상부로 배선이 형성된 인쇄회로기판과; 상기 인쇄회로기판에 고정되며 상기 배선들에 의해 전기적으로 연결되며 형성된 다수의 발광다이오드와; 상기 발광다이오드 상부로 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 도광 물질층과; 상기 도광 물질층 상부에 위치하여 빛을 확산시키거나 또는 집광시키는 역할을 하며 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 다수의 광학시트를 포함하며, 상기 제 1 고분자 물질은 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 중 하나 또는 이들의 공중합체인 것이 특징이다.
이때, 상기 다수의 발광다이오드는, 적, 녹, 청색을 발광하는 것을 1개의 그룹으로 하거나 또는 적, 녹, 청 및 화이트를 발광하는 것을 1개의 그룹으로 하거나 또는 화이트를 발광하는 것으로만 이루어져 이들이 매트릭스 형태로 일정간격 이격하며 배치된 것이 특징이다.
또한, 상기 도광 물질층의 하면은 상기 다수의 발광다이오드를 포획하는 형 태로 이루어지며, 그 상면은 반구, 원뿔, 그 단면이 삼각형 형태를 갖는 프리즘 산이 양각 또는 음각화 된 패턴을 갖도록 형성된 것이 특징이며, 상기 도광 물질층은 그 내부에 다수의 구형태의 비드(beed)를 더욱 포함함으로써 상기 광원으로부터 입사되는 빛을 확산, 분산시키는 것이 특징이다.
본 발명의 제 1, 2 특징에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리에 있어서, 상기 다수의 광학시트와 상기 도광 물질층 사이에는 제 2 고분자물질로 이루어진 제 2 접착제층을 더욱 포함하며, 이때, 상기 제 2 고분자물질은 실리콘 또는 아크릴이거나 또는 이들의 공중합체인 것이 특징이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도시한 바와같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리(101)는 최하부에 그 표면이 백색 또는 은색을 갖는 반사시트(105)가 구비되고 있다. 이때 상기 반사시트(105)는 유연성 특성이 매우 뛰어난 고분자 물질 예를들면 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 중 하나의 물질 또는 상기 물질의 공중합체로 이루어지 물질층에 대해 그 표면에 반사율이 매우 뛰어난 금속물질 예를들면 알루미늄(Al)을 수 Å 내지 수십 Å 정도의 두께로써 증착하거나, 또 는 반사율이 뛰어난 백색의 절연물질을 코팅함으로써 반사층(108)이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사시트(105) 상부에는 연성이 매우 우수하며, 광 투광성이 우수하며, 내열성이 우수한 고분자 물질 예를들면 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 중 하나의 물질 또는 상기 물질의 공중합체로써 이루어진 도광 물질층(120)이 구성되고 있다. 이러한 물질로 이루어지 도광 물질층(120)은 그 유연성이 매우 뛰어나 그 상면을 기준으로 양측 끝단을 잡고 적당한 힘을 가하여 이들 끝단이 서로 맞붙도록 하여도 휨 특성이 우수하여 마치 원통을 형성한 것과 같은 형상을 이룰 수 있으며, 복원력 또한 매우 우수하여 가해진 힘이 제거되며 원상으로 즉 플랫한 상태로 복원되게 되는 특성을 갖는 것이 특징이다.
한편, 전술한 바와 같은 유연한 특성을 갖는 도광 물질층(120)의 일측 끝단 또는 서로 마주하는 양측 끝단에는 빛을 발생시키는 광원으로서 형광램프(130)가 구비되고 있다. 이때 상기 형광램프(130)는 일례로써 냉음극형광등(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 또는 외부전극형광등(Exerior Electrode Flourescent Lamp : EEFL)과 되고 있다.
이 경우, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셀블리(101)는 상기 램프(130)의 길이 방향으로는 유연하게 구부러지는 것은 제한되게 된다. 이러한 제 1 실시예의 유연성이 제한되는 점을 더욱 개선하여 또 다른 실시예(제 3 실시예)를 통해 이를 극복한 것을 보일 것이다.
이때, 도 3a, 3b(본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 있어 도광 물질층(120) 측면의 램프가 형성된 부분에 대해 다양한 예를 도시한 단면도)에 도시한 바와 같이, 상기 램프(130(130a, 130b, 130c))는 상기 도광 물질층(120)의 각 측면에 대해 1개 이상 다수개가 적층된 형태로 형성됨으로써 더욱 강한 휘도를 갖도록 구성할 수도 있다.
한편, 상기 램프(130)의 외측면에는 상기 램프(130)로부터 나온 빛이 외부로 새어나가는 것을 방지하며 빛의 휘도를 더욱 향상시키기 위해 반사특성을 가지며 상기 램프(130)를 보호하기 위한 램프 하우징(135)이 형성되어 있다. 따라서 상기 램프 하우징(135)을 방향으로 입사된 빛은 상기 램프 하우징(135)의 표면에 의해 반사되어 상기 도광 물질층(120) 내부로 재입사 되게 된다.
한편, 상기 도광 물질층(120)에 있어서는, 상기 램프(130)로부터 입사되는 빛을 효율적으로 이용하기 위해, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리에 있어 도광 물질층의 다양한 형태의 예를 도시한 단면도인 도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 그 하면 또는 상면이 평탄한 상태 이외에 양각 또는 음각으로 소정의 패턴(120)형태를 갖도록 구성될 수 있으며, 또는 그 내부에 빛의 확산 또는 집광 능력을 향상시키기 위해 구 형태의 다수의 비드(125)(beed)를 포함할 수도 있다. 상기 도면에 있어서는 그 내부에 비드(125)와 상면에 프리즘 산 형태의 패턴(121)을, 그 하면에 도트패턴(123)을 형성한 것을 일례로 보이고 있다.
조금 더 상세히 상기 도광 물질층(120)의 단면구조에 대해 설명하면, 일례로서 상기 도광 물질층(120)의 하면 즉 상기 반사시트(도 2의 105)와 접촉하는 부분 에 대해서는 다수의 도트패턴(123)이 형성될 수 있으며, 상면에 대해서도 다수의 골과 산을 갖는 즉 다수의 프리즘 산(그 단면은 삼각형 또는 반원형이 됨)을 갖는 패턴(121, 122) 형태로 이루어질 수도 있다. 물론 그 하면 및 상면이 동시에 상기 도트패턴(123)과 양각 또는 음각의 프리즘 산 패턴(121, 122)을 갖는 형태를 이루도록 할 수 있으며, 도면으로 나타내지 않았지만, 나아가 그 상하면을 동일한 형태를 갖도록 형성할 수도 있으며, 상면에 다수의 도트패턴을 그리고 하면에 그 단면이 삼각형 또는 반원형인 형태인 프리즘 산을 갖는 형태로 이루어질 수도 있다.
또한, 상면 및 하면에 특정 패턴(121, 122)을 형성한 상태에서 그 내부에 구 형태의 다수의 비드(125)를 포함하도록 함으로써 휨이 발생했을 경우, 휜 상태에 대해서도 그 측면으로부터 입사되는 빛을 상기 다수의 비드(125)를 통해 빛을 내부적으로 확산시켜 빛의 진행 경로가 적절히 변화되도록 함으로써 효율적으로 상면으로 출사되도록 하게 된다.
또한, 본 발명에 제 1 실시예에 따른 도광 물질층의 일측면의 단면도인 도 5a 내지 도 5d에 도시한 바와같이, 상기 도광 물질층(120)의 측면에 위치한 램프(130)로부터 발생한 빛이 더욱 효율적으로 상기 도광 물질층(120) 내부로 입사되도록 하기 위해 상기 도광 물질층(120)의 측면에 있어서는 음각 형태로 소정 형태 예를들면 반원통 또는 삼각기둥 형태의 패턴이 형성되며, 이러한 음각 형태로 패턴된 측면에 대해 상기 음각의 패턴에 대해 부합하는 형태를 가지며 상기 램프(130)를 감싸는 광학기구 예를들면 렌즈(137)가 더욱 구비될 수 있다. 이때 상기 램프(130)의 도광 물질층(120)과 마주하는 면을 특정 패턴 형태(반원통 또는 삼각기 둥)로 감싸며 형성된 상기 렌즈(137)는 유리 또는 투명한 플라스틱 재질로 이루어진 것이 특징이다. 이때, 상기 렌즈(137)는 생략되어 반원통 또는 삼각기둥 등의 패턴이 음각된 도광 물질층(120)의 측면에 대해 상기 램프(130)가 구비될 수도 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 특히 그 하면에 도트 패턴을 갖는 도광 물질층(120)이 형성된 경우 그 하부에 위치한 반사시트(105)와의 밀착 특성을 향상시키기 위해 이들 사이에 광학특성 즉 투광성이 우수한 유기 접착물질 예를들면 아크릴 또는 실리콘 및 이들 물질의 공중합체로써 이루어진 접착물질을 코팅함으로서 제 1 광학접착제층(112)을 더욱 형성할 수도 있다. 또한 상기 제 1 광학접착제층(112)의 형성은 전술한 바와같이 코팅이 가능한 패이스트 타입 접착물질을 이용하여 형성할 수 있을 뿐 아니라 젤 형태의 필름 타입도 가능하므로 이 경우 상기 젤 형태 필름을 부착함으로써 형성할 수도 있다.
다음, 전술한 도광 물질층(112)과 그 일측면 또는 양측면에 형성된 램프(130)의 상부로는 상기 제 1 광학접착제층(108)을 이루는 동일한 물질로 제 2 광학접착체층(140)을 형성하고, 그 상부로 빛을 확산시키거나 또는 집광시키는 다수의 광학시트(150)를 구비함으로서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리(101)가 완성되고 있다.
이때, 상기 다수의 광학시트(150) 또한 본 발명에 있어서 가장 중요시 되는 유연한 특성을 갖도록 하기 위해 상기 도광 물질층(120)을 이루는 동일한 물질 즉, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 중 하나의 물질 또는 상기 물질의 공중합체 로 이루어지는 것이 특징이다.
또한, 상기 다수의 광학시트(150)는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플레서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리)에 있어서 광학시트에 대한 표면상태의 다양한 예를 도시한 단면도인 도 6a 내지 6d를 참조하면, 도시한 바와같이, 빛의 집광 특성 또는 광확산 기능을 향상시키기 위해 상면 또는 하면 중 적어도 한 면에 대해서는 반구 또는 원뿔 또는 그 단면이 삼각형 형태를 갖는 프리즘 산 형태의 패턴(151, 152)이 양각 또는 음각된 형태를 갖는 것이 특징이다.
<제 2 실시예>
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에는 다른 구성요소는 전술한 제 1 실시예와 동일하며 램프 대신 다수의 발광다이오드(233)를 광원으로서 이용하고 있다는 것에 차이가 있다. 따라서, 반사시트(205)와 도광 물질층(220)과 광학시트(250)에 대한 설명은 생략하고 차별점이 있는 상기 발광다이오드(233)에 구성에 대해서만 설명한다.
도시한 바와같이, 도광 물질층(220)의 일측면 또는 양측면에 일렬로 배열된 다수의 발광다이오드(233)가 구비된 인쇄회로기판(231)이 구비되고 있다. 이때, 상기 발광다이오드(233)는 동수의 적색, 녹색 및 청색(R,G,B)의 발광다이오드(233)를 순차적으로 배열된 후 한꺼번에 점등시킴으로서 고순도의 백색광을 발광하거나 또는 백색광을 발광하는 화이트 발광다이오드(미도시)를 다수 배열하고 이를 점등시 킴으로써 마치 형광램프와 동일한 동작을 실시하게 된다.
한편, 이러한 다수의 발광다이오드(233)를 광원으로 이용하기 위해서는 주로 칩 타입으로 제공되는 발광다이오드(233) 자체를 고정시킬 수 보드(board) 및 일시에 점멸 및 점등시키기 위해 이들 다수의 발광다이오드(233)를 전기적으로 연결시키기 위한 배선(236)이 필요하므로 이러한 배선(236) 및 고정 기능을 동시에 실현시킬 수 있는 인쇄회로기판(231)을 이용하고 있는 것이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리(201)에 구비되는 인쇄회로기판(231) 및 이에 장착된 발광다이오드(233)를 간략히 도시한 사시도인 도 8을 참조하면, 상기 인쇄회로기판(231)은 에폭시와 같은 수지물질 또는 상기 도광 물질층(도 7의 220)을 이루는 동일한 고분자 물질인 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체로서 이루어져 자유로운 휨이 가능한 유연성을 갖는 베이스가 되는 유전체판(232)이 형성되고 있으며, 상기 유연성을 갖는 유전체판(232) 표면에 구리박막을 형성하고 이를 에칭하여 그 표면에 배선(236)을 형성한 것을 특징으로 하고 있다.
이때, 상기 발광다이오드(233)가 장착되는 면에는 반사율이 높은 절연물질이 그 표면에 코팅됨으로써 상기 인쇄회로기판(231) 자체가 램프 하우징과 같이 상기 발광다이오드(233)로부터 출사된 빛이 상기 도광 물질층(도 7의 220)의 표면에서 반사되어 상기 인쇄회로기판(231)으로 입사되는 경우, 이를 재 반사시켜 상기 도광 물질층 내부로 입사시키는 역할을 하게 되어 빛의 이용 효율을 높이는 역할을 한다.
이러한 발광다이오드(233) 및 이를 장착한 인쇄회로기판(231)이 상기 도광 물질층도 7의 220)의 측면에 구비되는 것 이외에 다른 모든 구성요소는 전술한 제 1 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
이러한 구조를 갖는 제 2 실시예에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리(201) 또한 상기 인쇄회로기판(231)의 길이방향에 대해서는 유연한 특성이 제한됨을 알 수 있다.
이는 인쇄회로기판(231) 자체는 그 상면(발광다이오드가 장착된 표면)에 대해 이에 수직하는 방향으로는 유연한 특성을 갖지만, 제 2 실시예의 구성 특성상 도광 물질층(220)의 상면에 대해 수직하는 방향으로 상기 인쇄회로기판(231)의 표면이 위치하게 됨에 기인한다. 즉 인쇄회로기판(231)의 유연성을 갖는 방향과 도광 물질층(220)의 유연성을 갖는 방향이 서로 수직하게 위치하게 되기 때문이다.
본 발명의 제 3 실시예에서는 상기 도광 물질층의 상면을 기준으로 상하측 끝단에 또는 좌우측 끝단에 대해 미는힘을 인가했을 경우 모두 유연하게 휨 특성을 갖는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리를 제안한다.
<제 3 실시예>
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도시한 바와같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 플렉서 블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리(301)는 최하부에 에폭시와 같은 수지물질 또는 상기 도광 물질층을 이루는 동일한 물질인 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체로 이루어져 유연성을 갖는 유전체판(309) 표면에 구리박막을 형성하고 이를 에칭하여 배선(미도시)을 형성한 것을 특징으로 인쇄회로기판(310)이 구성되고 있으며, 이러한 인쇄회로기판(310)의 상면에 상기 배선(미도시)들과 연결되며 매트릭스 형태로써 다수의 발광다이오드(335)가 고정 배치되고 있다.
이때 상기 다수의 발광다이오드(335)의 배치 형태에 대해 설명하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리의 인쇄회로기판에 고정된 발광다이오드의 여러 배열 형태를 도시한 평면도인 도 10a 내지 도 10e를 참조하면, 첫 번째 배치 예로서 적,녹,청색(R,G,B)의 발광다이오드(335a, 335b, 335c)가 하나의 제 1 그룹(gr1)을 이루며 이들 삼색의 발광다이오드를 그룹으로 하여 다수의 제 1 그룹(gr1)이 전면에 배치(도 10a 및 도 10b) 될 수 있다. 이때 상기 3색 발광다이오드(335a, 335b, 335c)의 제 1 그룹(gr1) 내의 각 발광다이오드(335a, 335b, 335c)의 배치형태가 삼각형(도 10a) 또는 일자형(도 10b) 또는 형태가 된다.
또한, 발광다이오드(335)의 배치에 대한 두 번째 예로서 적, 녹, 청색 및 화이트(R,G,B,W) 발광다이오드(335a, 335b, 335c, 335d)가 하나의 제 2 그룹(gr2)을 이루며 이들 4색의 발광다이오드(335a, 335b, 335c, 335d)를 제 2 그룹(gr2)으로 하여 다수의 제 2 그룹(gr2)이 전면에 배치(도 10c 및 도 10d)될 수도 있으며, 이때, 상기 4색 발광다이오드(335a, 335b, 335c, 335d)의 그룹(gr2) 내의 각 발광다이오드(335a, 335b, 335c, 335d)의 배치형태가 사각형(도 10c) 또는 일자형(도 10d) 형태가 된다.
또한, 세 번째 배치 예로서, 그 자체로 백색광을 발광하는 화이트(w) 발광다이오드(335)만이 전면에 매트릭스 형태로 상하좌우로 일정간격 이격하며 배치(도 10e)될 수도 있다.
한편, 상기 다수의 발광다이오드(335) 외부로 노출된 인쇄회로기판(310)의 표면에는 반사율이 높은 절연물질이 코팅됨으로써 반사층(338)이 형성되고 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리(301)의 경우 발광다이오드(335)가 최하부 전면에 배치되는 직하 형태가 되는 바, 반사시트를 상기 인쇄회로기판(310) 하부로 구비하게 되면 상기 발광다이오드 (335)뿐 아니라 배선(미도시) 등에 의해 가려지는 부분이 많게 되는 구조가 되므로 보다 반사효율을 높이고자 상기 반사시트 대신 상기 발광다이오드 외부로 노출된 인쇄회로기판(310) 표면에 대해 반사층(308)을 형성한 것이 특징이다.
다음, 전술한 바와같이 유연한 특성을 갖는 인쇄회로기판(310) 상에 배열된 것을 특징으로 하는 발광다이오드(335) 및 이들 발광다이오드(335) 외부로 노출된 상기 인쇄회로기판(310) 상부에는 도광 물질층(320)이 형성되어 있다.
이때 상기 도광 물질층(320)은 그 하면에 대해서는 상기 발광다이오드(335)의 형태대로 요부를 구비하여 상기 요부를 통해 상기 발광다이오드(335)를 덮는 구조가 됨을 특징으로 하며, 그 상부는 제 1 실시예에 전술한 바와같이, 양각 또는 음각으로 소정의 패턴형태를 갖도록 구성될 수 있으며, 또는 그 내부에 빛의 확산 또는 집광 능력을 향상시키기 위해 구 형태의 다수의 비드(beed)를 포함할 수도 있다.
일례로서 그 표면이 다수의 골과 산을 갖는 즉 그 단면이 삼각형 형태를 갖는 다수의 프리즘 산을 갖는 형태로 이루어질 수도 있으며, 또는 특정 형태 원뿔 또는 반구 형태의 패턴이 양각 또는 음각의 구조를 가지며 형성 될 수 있으며, 이때 이러한 상부 표면을 갖는 도광 물질층 내부에는 구 형태의 다수의 비드(eed)를 더욱 포함할 수도 있다. 이러한 구조에 대해서는 제 1 실시예에 제시하였으므로 더 이상 설명은 생략한다. 제 1 실시에와 차이가 있는 부분은 본 발명의 제 3 실시예 이용되는 도광 물질층(320)은 그 상면에 대해서만 저술한 특정 패턴이 형성되고 있다는 것이다.
이러한 구조를 이루는 이유는 보다 효율적으로 상기 하부의 발광다이오드(335)로부터 출사된 빛을 전면에 휘도 차이에 의한 얼룩없이 고르게 출사시키기 위함이다.
또한, 이러한 구조를 갖는 도광 물질층(320)은 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체로 이루어지게 되는 바, 유연한 특성을 갖게 된다.
다음, 전술한 바와같은 그 상부 표면에 대해 특정패턴 구조를 갖는 도광 물질층(320) 상부에는 제 1 실시예에서와 같은 동일한 물질로 이루어지며 동일한 패턴을 갖는 다수의 광학시트(350)가 투명한 아크릴 또는 실리콘 및 이들 물질의 공중합체로써 이루어진 접착물질이 코팅되거나 또는 젤타입의 필름 형태인 경우 이를 부착하여 형성된 광학접착제층(340)에 의해 접합되며 구비됨으로써 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리(301)가 완성되고 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(301)의 경우, 상기 인쇄회로기판(310) 자체도 유연한 특성을 가지며, 상기 도광 물질층(320)과 그 상면이 평행하게 배치되는 구조가 상하좌우 어느 방향으로 휨이 자유롭게 된다. 제 1 실시예의 경우 램프 및 램프 하우징에 의해, 제 2 실시예의 경우 도광 물질층의 상면과 회로기판의 상면이 서로 수직하게 되는 배치로 인해 도면상으로는 좌우방향으로의 휨은 가능하지만, 상하방향으로의 휨에는 제한이 있었지만, 제 3 실시예의 경우, 휨을 방해하는 요소가 제거됨으로써 상하좌우 어느 방향으로도 자유롭게 휘는 특성을 갖게 된다.
또한, 유연성이 매우 뛰어난 고분자 물질을 이용하여 전술한 구성을 갖도록 제작한 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는 그 특성 상 상기 백라이트 어셈블리의 양끝단이 서로 맞닿도록 즉 180도 이상의 휨 각도를 가지며 휨을 가해도 부러지거나 또는 파손되는 일 없이 사용할 수 있는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 유연한 특성을 갖는 백라이트 어셈블리는 유연한 특성을 갖는 액정패널과 함께 구성함으로써 휨이 가능한 유연한 특성을 갖는 플렉서블한 액정표시장치 구현을 가능하도록 하는 효과 있다.

Claims (20)

  1. 제 1 고분자 물질로 이루어진 반사시트와;
    상기 반사시트 상부에 위치하며 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 도광 물질층과;
    상기 도광 물질층의 일측면 또는 양 측면에 형성된 광원과;
    상기 도광 물질층 상부에 위치하여 빛을 확산시키거나 또는 집광시키는 역할을 하며 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 다수의 광학시트
    를 포함하며, 상기 제 1 고분자 물질은 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 중 하나 또는 이들의 공중합체인 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 냉음극형광등(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL) 또는 외부전극형광등(Exerior Electrode Flourescent Lamp : EEFL)을 포함하는 형광램프인 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 형광램프는 다수개로 구성되는 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 형광램프의 외측면에 배치되어 빛을 상기 도광 물질층의 측면으로 반사시키는 반사특성을 갖는 램프 하우징을 더욱 포함하는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사시트와 상기 도광 물질층 사이에는 제 2 고분자물질로 이루어진 제 1 접착제층을 더욱 포함하는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 고분자물질은 실리콘 또는 아크릴이거나 또는 이들의 공중합체인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 다수의 발광다이오드인 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 도광 물질층의 일측면 또는 양측면 외측으로 제 1 고분자 물질 또는 수지물질로 이루어지며, 상기 다수의 발광다이오드를 고정시키며 그 표면에 배선이 형성되어 상기 다수의 발광다이오드를 전기적으로 연결시키는 인쇄회로기판을 더욱 포함하는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 도광 물층층의 측면과 상기 발광다이오드 사이에 광학수단을 더욱 포함하는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광학수단은 반구형 또는 원뿔 또는 프리즘 산 형태를 갖는 렌즈인 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 도광 물질층의 측면은 상기 렌즈가 빈틈없이 결합되도록 상기 렌즈의 형태대로 음각화된 패턴을 갖는 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광 물질층은 그 상면 또는 그 하면 또는 양면에 반구, 원뿔, 그 단면이 삼각형 형태를 갖는 프리즘 산이 양각 또는 음각화 된 패턴을 갖거나 또는 도트패턴의 요철구조를 갖도록 형성된 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  13. 제 1 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 도광 물질층은 그 내부에 다수의 구형태의 비드(beed)를 더욱 포함함으로써 광원으로부터 입사되는 빛을 확산, 분산시키는 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  14. 제 1 고분자 물질로 이루어진 유전체판과 그 상부로 배선이 형성된 인쇄회로기판과;
    상기 인쇄회로기판에 고정되며 상기 배선들에 의해 전기적으로 연결되며 형성된 다수의 발광다이오드와;
    상기 발광다이오드 상부로 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 도광 물질층과;
    상기 도광 물질층 상부에 위치하여 빛을 확산시키거나 또는 집광시키는 역할을 하며 상기 제 1 고분자 물질로 이루어진 다수의 광학시트
    를 포함하며, 상기 제 1 고분자 물질은 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 중 하나 또는 이들의 공중합체인 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 다수의 발광다이오드는, 적, 녹, 청색을 발광하는 것을 1개의 그룹으로 하거나 또는 적, 녹, 청 및 화이트를 발광하는 것을 1개의 그룹으로 하거나 또는 화이트를 발광하는 것으로만 이루어져 이들이 매트릭스 형태로 일정간격 이격하며 배치된 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 도광 물질층의 하면은 상기 다수의 발광다이오드를 포획하는 형태로 이루어지며, 그 상면은 반구, 원뿔, 그 단면이 삼각형 형태를 갖는 프리즘 산이 양각 또는 음각화 된 패턴을 갖도록 형성된 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  17. 제 14 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 도광 물질층은 그 내부에 다수의 구형태의 비드(beed)를 더욱 포함함으로써 광원으로부터 입사되는 빛을 확산, 분산시키는 것이 특징인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  18. 삭제
  19. 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 다수의 광학시트와 상기 도광 물질층 사이에는 제 2 고분자물질로 이루어진 제 2 접착제층을 더욱 포함하는 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 고분자물질은 실리콘 또는 아크릴이거나 또는 이들의 공중합체인 플렉서블한 액정표시장치용 백라이트 어셈블리.
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