KR101743480B1 - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101743480B1
KR101743480B1 KR1020110053021A KR20110053021A KR101743480B1 KR 101743480 B1 KR101743480 B1 KR 101743480B1 KR 1020110053021 A KR1020110053021 A KR 1020110053021A KR 20110053021 A KR20110053021 A KR 20110053021A KR 101743480 B1 KR101743480 B1 KR 101743480B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light source
source array
guide plate
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020110053021A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120134240A (ko
Inventor
손용기
송홍성
민웅기
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020110053021A priority Critical patent/KR101743480B1/ko
Publication of KR20120134240A publication Critical patent/KR20120134240A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101743480B1 publication Critical patent/KR101743480B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133621—Illuminating devices providing coloured light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133609—Direct backlight including means for improving the color mixing, e.g. white
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이와, 광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이와, 상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생된 광을 특정 방향으로 출사시키는 도광판 및 상기 도광판에서 출사된 광을 확산 및 산란하는 광학시트류를 포함하고, 상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드를 포함한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 색재현율을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말 기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서, 각종 전자제품이 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며, 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로는 전계광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display:LCD), 가스 방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP:Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD:Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이와 같이 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 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.
일반적인 액정표시장치는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백라이트 유닛(Backlight Unit)과 같은 별도의 광원이 필요하다.
백라이트 유닛(Backlight Unit)에는 광원의 위치에 따라 직하형 방식과 에지형 방식 등이 있다. 에지형 방식은 액정표시장치의 가장자리에 광원을 설치하고, 그 광원으로부터 입사되는 빛을 도광판과 다수의 광학 시트를 통해 액정표시패널 전체의 면으로 입사될 수 있도록 확산시킴과 아울러 액정표시패널 집광될 수 있도록 한다. 직하형 방식은 액정표시패널의 하부에 다수의 광원을 배치하고, 그 광원들로부터 입사되는 빛을 확산판과 다수의 광학 시트를 통해 액정표시패널 전체의 면으로 직접 조광함과 아울러 액정표시패널로 집광될 수 있도록 한다.
최근에는 에지형 방식에 비하여 휘도, 광균일도, 색순도가 높은 직하형 방식의 백라이트 유닛이 LCD TV를 중심으로 더 많이 이용되고 있다.
백라이트 유닛에 사용되는 광원에는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Flourscen Lamp: CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lamp:EEFL), 발광 다이오드(Light Emitting Diode:LED) 등이 있다.
이 중 발광 다이오드 백라이트 유닛은 크기가 작으면서도 휘도가 높고 에너지 절감 효과가 뛰어난 장점이 있어 차세대 광원으로 각광받고 있다. 상기 발광 다이오드 백라이트 유닛은 청색의 빛을 발광하는 발광 다이오드에 황색 형광체를 이용하여 백색을 구현한다.
한편, 이러한 발광 다이오드 백라이트 유닛, 특히 소형 백라이트 유닛은 발광 다이오드에서 나온 광과 황색 형광체를 거쳐 나온 광이 혼합되어 백색을 구현하는데, 발광 다이오드로부터 방출된 광범위한 광으로 인해 형광체를 거치지 않고 통과되는 평균 자유 경로(mean free path)가 많아 진다. 이는 발광 다이오드로부터 도광판을 거쳐 광학 시트에 공급되는 면광원의 광효율을 떨어뜨리고 큰 색 편차를 발생시켜 색재현율을 저하시킨다.
본 발명은 색재현율을 향상시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이와, 광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이와, 상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생된 광을 특정 방향으로 출사시키는 도광판 및 상기 도광판에서 출사된 광을 확산 및 산란하는 광학시트류를 포함하고, 상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치는 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이와, 광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이와, 상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생된 광을 특정 방향으로 출사시키는 도광판과, 상기 도광판에서 출사된 광을 확산 및 산란하는 광학시트류 및 상기 광학시트류에서 출사된 광에 의해 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함하고, 상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이와, 광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이와, 상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생되어 혼합된 백색 광을 확산하는 확산판 및 상기 확산판에서 출사된 광의 특성을 변화시키는 광학 시트류를 포함하고, 상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치는 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이와, 광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이와, 상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생되어 혼합된 백색 광을 확산하는 확산판과, 상기 확산판에서 출사된 광의 특성을 변화시키는 광학 시트류와, 상기 광학 시트류에 의해 특성이 변화된 광을 이용해서 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 제1 및 제2 광원 어레이, 확산판, 광학 시트류 및 액정표시패널을 수납하는 바텀 커버를 포함하고, 상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치는 발광 다이오드(LED)와 레이저 다이오드를 혼합한 광원 어레이를 구비하여 색재현율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 발광 다이오드 어레이와 레이저 다이오드 어레이의 위치를 나타낸 도면이다.
도 3은 다른 실시예의 에지형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 발광 다이오드 어레이와 레이저 다이오드 어레이의 위치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 직하형 백라이트 유닛의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널(100)과, 상기 영상을 표시하는 액정표시패널(100)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(130) 및 상기 액정표시패널(100)을 상기 백라이트 유닛(130)에 고정하기 위한 탑 케이스(190)를 포함한다.
이때, 상기 백라이트 유닛(130)은 에지형 타입으로 이루어져 있다.
상기 액정표시패널(100)은 상기 백라이트 유닛(130)의 상부에 위치하며, 상기 백라이트 유닛(130)에서 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 액정표시패널(100)은 일측면 및 타측면에 부착되는 게이트 드라이버(110) 및 데이터 드라이버(120)와 전기적으로 접속된다.
상기 액정표시패널(100)은 제1 기판(101)과, 상기 제1 기판(101)에 대향하여 결합되는 제2 기판(103)과, 두 기판(101, 103) 사이에 형성된 액정층(도시하지 않음)으로 이루어진다.
상기 제2 기판(103)에는 다수의 화소가 매트릭스 형태로 구비되고, 상기 다수의 화소 각각은 제1 방향으로 연장된 게이트라인과, 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 게이트라인과 절연되어 교차하는 데이터라인 및 화소전극을 구비한다.
상기 각 화소에는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 상기 게이트라인과, 데이터라인 및 화소전극에 연결된다.
상기 제1 기판(101)에는 컬러필터인 R, G, B 화소가 박막 공정에 의해 형성되며, 상기 화소전극과 마주보는 공통전극이 형성된다. 따라서, 상기 액정층은 상기 화소전극 및 공통전극에 인가되는 전압에 의해 배열됨으로써, 상기 백라이트 유닛(130)으로부터 제공되는 광의 투과도를 조절한다.
상기 게이트 드라이버(110)는 상기 제2 기판(103)의 단축면 중 어느 하나의 단축면에 부착되고, 상기 데이터 드라이버(120)는 상기 게이트 드라이버(110)와 직교하는 장축면 중 어느 하나의 장축면에 부착된다. 이때, 상기 게이트 드라이버(110) 및 데이터 드라이버(120)는 하나의 칩으로 집적화된 다수의 드라이버 IC로 구성될 수 있다.
상기 백라이트 유닛(130)은 광을 발생하는 제1 및 제2 광원(170b, 175b)과, 상기 제1 및 제2 광원(170b, 175b)으로부터 입사된 광을 가이드 하여 특정 방향으로 출사시키는 도광판(150) 및 상기 제1 및 제2 광원(170b, 175b)과 도광판(150)을 수납하는 수납용기(160)를 포함한다.
상기 제1 광원(170b)은 점 광원 형태의 다수의 발광 다이오드(LED)로 구성되고 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도광판(150)의 일측 가장자리에 배치되어 광을 발생한다. 상기 발광 다이오드(170b)는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광 다이오드일 수 있다.
상기 제2 광원(175b)은 레이저 다이오드(LD)로 구성되며, 상기 레이저 다이오드(175b, LD)는 원하는 가시광 대역의 전 파장에서 특정 파장을 선택하여 광을 발생할 수 있다.
이때, 상기 레이저 다이오드(175b, LD)는 적색 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드로 구성된다. 이로 인해, 상기 적색 레이저 다이오드(175b, LD)는 상기 시안 발광 다이오드(170b, LED)에서 발생되는 광의 특성을 보완할 수 있는 파장의 폭과 세기를 갖으며 상기 시안 발광 다이오드(170b, LED)에서 발생된 광과 혼합되어 백색 광을 발생한다.
상기 시안 발광 다이오드(170b, LED)와 상기 시안 발광 다이오드(170b, LED)가 실장되는 제1 인쇄회로기판(170a)은 발광 다이오드 어레이(170)를 이룬다. 상기 발광 다이오드 어레이(170)는 상기 도광판(150)의 일측 가장자리에 위치한다.
상기 적색 레이저 다이오드(175b, LD)와 상기 적색 레이저 다이오드(175b, LD)가 실장되는 제2 인쇄회로기판(175a)은 레이저 다이오드 어레이(175)를 이룬다. 상기 레이저 다이오드 어레이(175)는 상기 발광 다이오드 어레이(170)와 마주보는 도광판(150)의 타측 가장자리에 위치한다.
상기 적색 레이저 다이오드(175b, LD)에서 발생된 광의 파장 폭과 세기는 조절 가능하므로 상기 발광 다이오드(170b, LED)에서 발생한 광의 파장 폭과 세기를 보완하여 상기 발광 다이오드 어레이(170)와 레이저 다이오드 어레이(175)로부터 균일한 광이 발생될 수 있도록 한다.
상기 수납용기(160)는 바텀 케이스(160b)와 몰드 프레임(160a)으로 이루어진다.
상기 바텀 케이스(160b)는 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 연장된 4개의 측벽으로 구성된다. 상기 바텀 케이스(160b)의 4개의 측벽은 상기 몰드 프레임(160a) 및 도광판(150)의 수납 위치를 가이드 하는 역할을 한다. 이때, 상기 바텀 케이스(160b)와 몰드 프레임(160a)은 후크 체결 등의 방식으로 서로 결합될 수 있다.
상기 백라이트 유닛(130)은 바텀 케이스(160b)의 바닥면 및 상기 도광판(150)의 배면 사이에 마련된 반사판(180)을 더 포함한다. 또한, 상기 백라이트 유닛(130)은 상기 도광판(150)의 출사면 상부에 배치된 다수의 광학 시트류(140)를 더 포함한다.
상기 다수의 광학 시트류(140)는 상기 도광판(150)의 출사면을 통해 출사된 광의 광학 특성을 향상시키며 확산시트와 프리즘 시트 및 보호시트를 포함할 수 있다.
상기 도광판(150)은 광의 전반사 및 재료 내 흡수 손실을 최소화하기 위해 광 굴절율 및 광 투과율이 높아야 하고, 특정 경도를 가지면서 신축성을 띠어 외력을 가했을 때 쉽게 구부러지며, 충분한 탄성을 가져서 구부러졌다가 외력이 제거되면 쉽게 복원되는 재료 특성이 요구된다.
이러한 특성을 모두 갖는 수지로서 고투명 실리콘이나 폴리우레탄 계열의 재료가 이용될 수 있다. 별도의 경도 보완 방법을 사용하지 않는 경우, 자체만으로도 필요 경도를 충분히 만족할 수 있는 폴리우레탄 계열의 재료를 도광판(150)의 재료로 이용한다.
상기 반사판(180)은 상기 도광판(150)의 하부면과 마주보도록 배치되어 수납용기(160) 내에 수납된다. 상기 반사판(180)은 상기 도광판(150)으로 입사된 광 중 상기 도광판(150)의 하부로 출사된 광을 반사시켜 상기 도광판(150)으로 재 입사되게 한다.
상기 도광판(150)의 일측 가장자리에 발광 다이오드 어레이(170)가 위치하고 상기 도광판(150)의 타측 가장자리에 상기 발광 다이오드 어레이(170)에서 발생하는 광의 특성을 보완할 수 있는 레이저 다이오드 어레이(175)가 위치함에 따라, 상기 도광판(150)에서 출사된 광은 높은 색재현율을 얻을 수 있다.
한편, 상기 발광 다이오드 어레이(170)의 발광 다이오드(170b, LED)는 제1 광원 구동부(도시하지 않음)에 의해 구동되고, 상기 레이저 다이오드 어레이(175)의 적색 레이저 다이오드(175b, LD)는 제2 광원 구동부(도시하지 않음)에 의해 구동된다.
상기 제1 및 제2 광원 구동부에서 발생되는 구동 전류는 상기 발광 다이오드(170b, LED) 및 레이저 다이오드(175b, LD)의 구동 특성이 서로 상이하기 때문에 서로 상이하다.
도 3은 다른 실시예의 에지형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널(100) 및 상기 액정표시패널(100)의 4개의 가장자리에 각각 위치하는 제1 내지 제4 광원 어레이(170, 171, 175, 176)를 포함한다.
상기 액정표시패널(100)은 제1 기판과, 상기 제1 기판에 대향하여 결합되는 제2 기판과, 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다.
상기 액정표시패널(100)의 좌측 및 상부에는 제1 및 제2 광원 어레이(170, 171)가 위치하고, 상기 액정표시패널(100)의 우측 및 하부에는 제3 및 제4 광원 어레이(175, 176)가 위치한다.
상기 제1 광원 어레이(170)는 다수의 발광 다이오드(LED)로 구성된 제1 광원(170b) 및 상기 제1 광원(170b)이 실장된 제1 인쇄회로기판(170a)을 포함하고, 상기 제2 광원 어레이(171)는 다수의 발광 다이오드(LED)로 구성된 제2 광원(171b) 및 상기 제2 광원(171b)이 실장된 제2 인쇄회로기판(171a)을 포함한다.
이때, 상기 제1 및 제2 광원(170b, 171b)의 다수의 발광 다이오드(LED) 각각은 블루칩과 녹색 형광체 물질로 구성된 시안 발광 다이오드 패키지를 포함한다.
상기 제3 광원 어레이(175)는 레이저 다이오드(LD)로 구성된 제3 광원(175b) 및 상기 제3 광원(175b)이 실장된 제3 인쇄회로기판(175b)을 포함하고, 상기 제4 광원 어레이(176)는 레이저 다이오드(LD)로 구성된 제4 광원(175b) 및 상기 제4 광원(175b)이 실장된 제4 인쇄회로기판(175a)을 포함한다.
상기 제3 광원(175b)은 마주보는 제1 광원(170b)의 광의 특성을 보완할 수 있는 파장의 폭과 세기를 갖기 위해 적색 레이저 다이오드로 구성되며, 마찬가지로 상기 제4 광원(176b)도 마주보는 제2 광원(171b)의 광의 특성을 보완할 수 있는 파장의 폭과 세기를 갖기 위해 적색 레이저 다이오드로 구성된다.
이와 같이, 제3 및 제4 광원(175b, 176b)이 적색 다이오드로 구성되어 발생하는 광의 파장폭과 세기를 조절할 수 있기 때문에 발광 다이오드(LED)로 구성된 제1 및 제2 광원(170b, 171b)에서 발생한 광의 파장폭과 세기를 보완하여 제1 내지 제4 광원 어레이(170, 171, 175, 176)로부터 균일한 광이 발생될 수 있도록 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 발광 다이오드(LED)와 상기 발광 다이오드(LED)에서 발생한 광의 파장 폭과 세기를 보완해주는 레이저 다이오드를 혼합하여 백라이트 유닛을 구현함으로써 상기 백라이트 유닛에서 발생된 광의 색재현율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정표시패널(200)과, 상기 액정표시패널(200)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(220) 및 상기 액정표시패널(200)을 백라이트 유닛(220)에 고정하기 위한 탑케이스(290)를 포함한다.
이때, 상기 백라이트 유닛(220)은 직하형 방식으로 이루어져 있다.
상기 액정표시패널(200)은 두 개의 기판과, 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성되며 상기 백라이트 유닛(220)으로부터 제공된 광을 이용해서 영상을 표시한다.
상기 백라이트 유닛(220)은 반사시트(270) 상에 위치하는 발광 다이오드 어레이(260)와, 레이저 다이오드 어레이(265)와, 상기 발광 다이오드 어레이(260) 및 레이저 다이오드 어레이(265) 각각에 실장된 제1 및 제2 광원(261, 266)과, 상기 제1 및 제2 광원(261, 266)에서 발생된 광의 광학특성을 향상시키는 광학 시트류(230)를 포함한다.
이때, 상기 제1 광원(261)은 발광 다이오드(LED)로 구성되고 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광 다이오드를 포함한다. 상기 제2 광원(266)은 원하는 가시광 대역의 전 파장에서 특정 파장을 선택하여 광을 발생하는 레이저 다이오드(LD)로 구성되며, 특히 적색 레이저 다이오드로 구성될 수 있다.
이로 인해, 상기 적색 레이저 다이오드(266, LD)는 상기 시안 발광 다이오드(261, LED)에서 발생되는 광의 특성을 보완할 수 있는 파장의 폭과 세기를 갖는 광을 발생할 수 있다.
또한, 상기 백라이트 유닛(220)은 상기 발광 다이오드 어레이(260) 및 레이저 다이오드 어레이(265)와 상기 광학 시트류(230) 사이에 위치하는 확산판(250)을 포함한다.
상기 반사시트(270)와, 발광 다이오드 어레이(260)와, 레이저 다이오드 어레이(265) 및 광학 시트류(230)는 바텀 커버(280)에 수납된다.
상기 반사시트(270)는 상기 발광 다이오드 어레이(260) 및 레이저 다이오드 어레이(265)에서 발생되어 하부 방향으로 진행하는 광을 상기 액정표시패널(200) 방향으로 반사시키는 역할을 한다.
상기 확산판(250)은 상기 발광 다이오드 어레이(260) 및 레이저 다이오드 어레이(265)에서 발생된 광을 확산시켜 상기 액정표시패널(200)로 확산된 광을 제공한다.
상기 발광 다이오드 어레이(260)와 레이저 다이오드 어레이(265)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 바텀 커버(280)의 가로 방향을 따라 각각 배열된다.
상기 발광 다이오드 어레이(260)는 제1 내지 제3 발광 다이오드 어레이(260a ~ 260c)를 포함하고, 상기 레이저 다이오드 어레이(265)는 제1 내지 제3 레이저 다이오드 어레이(265a ~ 265c)를 포함한다.
상기 제1 내지 제3 발광 다이오드 어레이(260a ~ 260c)와 상기 제1 내지 제3 레이저 다이오드 어레이(265a ~ 265c)는 번갈아 가며 상기 바텀 커버(280)의 가로 방향으로 각각 배열된다.
상기 제1 내지 제3 발광 다이오드 어레이(260a ~ 260c) 각각은 다수의 발광 다이오드(261, LED)를 포함하고, 상기 제1 내지 제3 레이저 다이오드 어레이(265a ~265c) 각각은 다수의 레이저 다이오드(266, LD)를 포함한다.
앞서 서술한 바와 같이, 상기 다수의 레이저 다이오드(266, LD)를 포함한 제1 내지 제3 레이저 다이오드 어레이(265a ~ 265c)에서 발생된 광은 상기 발광 다이오드(LED)에서 발생한 광의 특성을 보완 가능하다.
따라서, 상기 발광 다이오드 어레이(260)에서 발생된 광과 상기 레이저 다이오드 어레이(265)에서 발생된 광이 혼합되어 최종적으로 균일한 광을 발생한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 발광 다이오드(LED)와 상기 발광 다이오드(LED)에서 발생한 광의 파장 폭과 세기를 보완해주는 레이저 다이오드를 혼합하여 백라이트 유닛을 구현함으로써 상기 백라이트 유닛에서 발생된 광의 색재현율을 향상시킬 수 있다.
도 6은 도 5의 직하형 백라이트 유닛의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 바텀 커버(280)는 세로 방향으로 번갈아가며 위치하는 발광 다이오드 어레이(360)와 레이저 다이오드 어레이(365)를 수납한다.
상기 발광 다이오드 어레이(360)는 다수의 발광 다이오드(361, LED)를 구비한 제1 내지 제4 발광 다이오드 어레이(360a ~ 360d)를 포함하고, 상기 레이저 다이오드 어레이(365)는 다수의 레이저 다이오드(366, LD)를 구비한 상기 제1 내지 제4 레이저 다이오드 어레이(365a ~ 365d)를 포함한다.
상기 다수의 발광 다이오드(361, LED) 각각은 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광 다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드(366, LD) 각각은 적색 레이저 다이오드를 포함한다.
상기 적색 레이저 다이오드(366, LD)는 상기 시안 발광 다이오드(361, LED)에서 발생되는 광의 특성을 보완할 수 있는 파장의 폭과 세기를 갖으며 상기 시안 발광 다이오드(361, LED)에서 발생된 광과 혼합되어 백색 광을 발생한다.
따라서, 상기 발광 다이오드 어레이(360)에서 발생된 광과 상기 레이저 다이오드 어레이(365)에서 발생된 광이 혼합되어 최종적으로 균일한 광을 발생한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 발광 다이오드(LED)와 상기 발광 다이오드(LED)에서 발생한 광의 파장 폭과 세기를 보완해주는 레이저 다이오드를 혼합하여 백라이트 유닛을 구현함으로써 상기 백라이트 유닛에서 발생된 광의 색재현율을 향상시킬 수 있다.
100, 200:액정표시패널 101:제1 기판
103:제2 기판 110:게이트 드라이버
120:게이트 드라이버 130, 220:백라이트 유닛
140, 230:광학시트류 150:도광판
160:수납용기 160a:몰드 프레임
160b:바텀 케이스
170, 260, 360:발광 다이오드 어레이 170a:제1 인쇄회로기판
170b, 261, 361:시안 발광 다이오드
175, 265, 365:레이저 다이오드 어레이 175a:제2 인쇄회로기판
175b, 266, 366:적색 레이저 다이오드 180:반사판
190:탑 케이스 250:확산판
270:반사시트 280:바텀커버
290:탑 케이스

Claims (14)

  1. 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이;
    광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이;
    상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생된 광을 특정 방향으로 출사시키는 도광판; 및
    상기 도광판에서 출사된 광을 확산 및 산란하는 광학시트류;를 포함하고,
    상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광원 어레이는 상기 도광판의 일측 가장자리에 형성되고, 상기 제2 광원 어레이는 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 상기 도광판의 타측 가장자리에 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광원 어레이는 상기 도광판의 좌측 및 상측에 각각 형성되고, 상기 제2 광원 어레이는 상기 도광판의 우측 및 하측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이;
    광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이;
    상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생된 광을 특정 방향으로 출사시키는 도광판;
    상기 도광판에서 출사된 광을 확산 및 산란하는 광학시트류; 및
    상기 광학시트류에서 출사된 광에 의해 영상을 표시하는 액정표시패널;을 포함하고,
    상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 광원 어레이는 상기 도광판의 일측 가장자리에 형성되고, 상기 제2 광원 어레이는 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 상기 도광판의 타측 가장자리에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 광원 어레이는 상기 도광판의 좌측 및 상측에 각각 형성되고, 상기 제2 광원 어레이는 상기 도광판의 우측 및 하측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 광원 어레이와 접속되어 상기 다수의 발광 다이오드의 구동 전류를 공급하는 제1 광원 구동부 및 상기 제2 광원 어레이와 접속되어 상기 다수의 레이저 다이오드의 구동전류를 공급하는 제2 광원 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이;
    광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이;
    상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생되어 혼합된 백색 광을 확산하는 확산판; 및
    상기 확산판에서 출사된 광의 특성을 변화시키는 광학 시트류;를 포함하고,
    상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원 어레이는 가로 방향으로 서로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원 어레이는 세로 방향으로 서로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 광을 발생하는 다수의 발광 다이오드를 포함하는 제1 광원 어레이;
    광을 발생하는 다수의 레이저 다이오드를 포함하며 상기 제1 광원 어레이와 마주보는 제2 광원 어레이;
    상기 제1 및 제2 광원 어레이에서 발생되어 혼합된 백색 광을 확산하는 확산판;
    상기 확산판에서 출사된 광의 특성을 변화시키는 광학 시트류;
    상기 광학 시트류에 의해 특성이 변화된 광을 이용해서 영상을 표시하는 액정표시패널; 및
    상기 제1 및 제2 광원 어레이, 확산판, 광학 시트류 및 액정표시패널을 수납하는 바텀 커버를 포함하고,
    상기 다수의 발광 다이오드는 블루 칩과 그린 형광체로 구성된 시안 발광다이오드를 포함하고, 상기 다수의 레이저 다이오드는 적색 파장의 광을 발생하는 적색 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원 어레이는 상기 바텀 커버의 가로 방향으로 서로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원 어레이는 상기 바텀 커버의 세로 방향으로 서로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 광원 어레이와 접속되어 상기 다수의 발광 다이오드의 구동 전류를 공급하는 제1 광원 구동부 및 상기 제2 광원 어레이와 접속되어 상기 다수의 레이저 다이오드의 구동전류를 공급하는 제2 광원 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020110053021A 2011-06-01 2011-06-01 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 KR101743480B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110053021A KR101743480B1 (ko) 2011-06-01 2011-06-01 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110053021A KR101743480B1 (ko) 2011-06-01 2011-06-01 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120134240A KR20120134240A (ko) 2012-12-12
KR101743480B1 true KR101743480B1 (ko) 2017-06-07

Family

ID=47902459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110053021A KR101743480B1 (ko) 2011-06-01 2011-06-01 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101743480B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150010389A (ko) 2013-07-19 2015-01-28 삼성디스플레이 주식회사 광원 어셈블리, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20150109533A (ko) 2014-03-19 2015-10-02 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
CN104200780A (zh) * 2014-08-28 2014-12-10 京东方科技集团股份有限公司 一种显示系统
CN104776356B (zh) * 2015-04-02 2017-10-13 深圳市华星光电技术有限公司 激光背光灯组件、背光模组及显示装置
KR102143087B1 (ko) 2015-09-23 2020-08-10 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 구비한 디스플레이 장치
KR102441748B1 (ko) 2017-04-03 2022-09-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN113504671A (zh) * 2021-06-30 2021-10-15 许江珂 一种色域可变的液晶显示器混合光面光源

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006073202A (ja) 2004-08-31 2006-03-16 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006073202A (ja) 2004-08-31 2006-03-16 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120134240A (ko) 2012-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101743480B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
US20080144334A1 (en) Light emitting diode package, and light source unit and backlight unit including the same
US20070070625A1 (en) Backlight assembly and liquid crystal display module using the same
US20160282667A1 (en) Color liquid crystal display module structure and backlight module thereof
JP2006018261A (ja) 液晶表示装置のバックライトデバイス及びこれを利用した液晶表示装置
KR20060095696A (ko) 엘이디 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈
US20060120077A1 (en) Light generating device and display device having the same
KR101797669B1 (ko) 백라이트 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP2010097909A (ja) バックライト及び液晶表示装置
KR20120056001A (ko) 백라이트 유닛 및 액정표시장치
JP2005056842A (ja) バックライトアセンブリー及びこれを有する液晶表示装置
KR20110064743A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
JP2007200888A (ja) バックライトアセンブリ及びこれを有する液晶表示装置
KR102342716B1 (ko) 표시장치 및 이의 구동방법
US20070081355A1 (en) Light generating unit, display device having the same, and method thereof
KR20080038879A (ko) 표시 장치
KR20110024270A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR101943958B1 (ko) 발광 다이오드 패키지 및 이를 구비한 백라이트 유닛
KR20060095144A (ko) 엘이디 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈
KR101739586B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR20080101501A (ko) 확산판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20060028104A (ko) 광 발생 장치, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치
KR20070029896A (ko) 표시장치
KR101909213B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
KR20120010817A (ko) 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right