KR101861852B1 - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛을 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 측면에 광원을 구비하는 측광형 백라이트 유닛을 포함하는 대면적 액정표시장치에서 광원과의 거리에 따라 화면상에 발생하는 색감차를 최소화하는 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하나이상의 측면이 광원과 마주보도록 배치되고, 입사되는 빛을 인도하여 일면으로 출광시키는 도광판과, 광원 및 도광판 사이에 개재되어, 광원으로부터 방출되는 빛을 회절시켜 도광판으로 입사하는 회절부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 본 발명의 백라이트 유닛은 광원과 도광판 사이에 장파장 빛의 회절량을 증가시키는 회절부재를 더 구비함으로서, 액정표시장치의 화면상에서 광원의 위치에 의해 발생하는 색감차를 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈{BACKLIGHT UNIT AND LCD MODULE}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 측면에 광원을 구비하는 측광형 백라이트 유닛을 포함하는 대면적 액정표시장치에서 광원과의 거리에 따라 화면상에 발생하는 색감차를 최소화하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈에 관한 것이다.
최근, 휴대폰(Mobile Phone), 노트북컴퓨터와 같은 각종 포터플기기(potable device) 및, HDTV 등의 고해상도, 고품질의 영상을 구현하는 정보전자장치가 발전함에 따라, 이에 적용되는 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 수요가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 활발히 연구되었지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시장치(LCD)가 특히 각광을 받고 있다.
전술한 액정표시장치는 수동형 투과표시소자를 이용한 것으로, 액정분자의 굴절률 이방성에 의해 액정층을 투과하는 광의 양을 조절함으로써 원하는 영상의 계조를 화면상에 표시한다. 따라서, 액정표시장치에서는 영상의 표시를 위해 액정층을 투과하는 빛을 제공하는 백라이트 유닛(back light)이 구비된다. 통상적으로 백라이트 유닛은 광원의 구조에 따라 크게 두 종류로 구분될 수 있다.
하나는 직하형(direct type)으로, 광원인 램프가 액정패널의 배면에 위치하여 하부에서 패널방향으로 직접 빛을 조사하는 방식이고, 다른 하나는 측면형(edge type)으로, 램프가 액정패널의 측면에 위치하여 광학시트 등을 통해 빛의 방향을 패널방향으로 전환하여 제공하는 방식이다.
전술한 직하형 방식은 램프로부터 출사된 빛이 직접 액정패널에 공급되므로 대면적의 패널에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 고휘도가 가능하다는 장점 때문에 대화면 TV용 액정패널을 제작하는데 주로 적용되고 있다.
반면, 측면형 방식은 액정패널의 측면에 설치되어 광학시트인 반사판과 도광판을 통해 액정패널로 빛을 공급하게 되며, 따라서 직하형 방식에 비해 대면적의 액정패널에 적용하기 어려울 뿐만 아니라 도광판을 통해 광이 공급되므로 고휘도를 얻기 어렵게 된다. 그러나, 백라이트 유닛이 측면에 위치함으로 액정표시장치모듈의 두께를 얇게 구현할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 이러한 측면형 방식은 얇은 두께의 표시장치가 요구되는 포터블 기기 등에 구비되는 액정표시장치의 백라이트 유닛에 주로 적용된다.
종래에는 이러한 백라이트 유닛의 광원으로는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluoresecent Lamp)등의 형광램프가 주를 이루었으나, 최근에는 형광램프에 비해 소형화, 박형화, 경량화에 유리한 발광다이오드(Light Emitting Device, LED)가 많이 사용되고 있다. 이러한 발광다이오드는 RGB 단색광을 방출하기 때문에, 백라이트에 적용했을 때 색재현율이 좋고 구동전력을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 LED를 구비한 측면형 백라이트 유닛의 구조를 분해사시도로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 측면형 백라이트 유닛(50)은 액정표시패널의 일측단에 위치하여 빛을 제공하는 LED 램프(51)와, LED 램프(51)가 본딩되는 램프기판(52)과, 램프기판(52)이 내측으로 실장되는 램프하우징(53)과, 램프하우징(53)의 개구부에 측면에 마주보도록 배치되어 LED 램프(51)에서 발광된 광을 인도하여 상부로 빛을 공급하는 도광판(54)과, 도광판(54)의 상부로 구비되어 도광판(54)에서 인도되는 빛을 확산하여 상부의 전 영역에 균일하게 공급하는 확산시트(56)와, 확산시트(56)의 상부로 구비되어 정면의 휘도를 상승시키는 하나이상의 프리즘시트(57)와, 전술한 도광판(54) 하부에 배치되어 도광판(54)의 하부로 인도되는 빛을 도광판(54)으로 반사시키는 반사판(58)을 포함한다.
이러한 구조의 백라이트 유닛(50)은 액정패널(미도시)의 배면에 위치하여 빛을 공급하기 위한 것으로, LED 램프(51)는 도광판(54)의 측면에 배치된다. 도시하지는 않았지만 LED 램프(51)가 본딩된 램프기판(52)의 일단부에는 전원공급부와 전기적으로 연결되는 와이어(미도시)가 부착될 수 있다. 램프기판(52)은 램프하우징(53)의 내측으로 배치되며, 이러한 램프하우징(53)의 내면에는 반사면이 있어 LED램프(51)로부터의 도광판(54)의 입사면 쪽으로 반사시킨다. 반사판(58)은 도광판(53)의 배면을 통해 자신에게 입사되는 빛을 도광판(53)쪽으로 재반사시킴으로서 빛의 손실을 줄이는 역할을 하게 된다.
이러한 구조의 백라이트 유닛이 특히 대면적 액정표시장치에 이용되는 경우, 적은 광원으로도 높은 휘도를 가지도록 하기 위해, 도광판에 확산제를 넣어 빛의 출광효율을 증가시키는 방법이 제안되었다. 이는 적은 비용으로도 백라이트 유닛이 출사하는 빛의 휘도를 크게 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나, 전술한 확산제를 이용하여 도광판의 출광효율을 증가시키는 방법은, LED 램프와 화면상의 거리에 따라 화상에 색감차가 발생하게 되는 문제점이 있다.
도 2a 및 도 2b는 측광형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에서 발생하는 색감차를 설명하기 위한 도면으로서, 도시한 바와 같이 측광형 백라이트 유닛의 다수의 LED 램프(51)가 실장된 램프기판(52)이 액정표시장치의 하나이상의 측면에 구비되고, 이에 마주보도록 도광판(54)이 배치된다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 2-측광형 백라이트 유닛에서 LED 램프(51)의 발광시, 화면상의 전 영역에 걸쳐 백색(white)이 고르게 구현되어야 하나, 관측자는 LED 램프(51)의 위치에서 가까운 화면의 양 끝단부에서는 청색(blue)의 느낌(B)을 받으며, LED 램프의 위치에서 멀어지는 화면의 중앙부에서는 적색(red)의 느낌(R)을 받게 된다.
또한, 도 2b에 도시한 1-측광형 백라이트 유닛에서도 램프 발광시, LED 램프가(51) 위치한 화면 측단에서는 관측자가 청색(blue)의 느낌(B)을 받게 되며, 중앙부에서는 녹색(Green) 또는 황색(Yellow)의 느낌을 받으며, 반대편으로 갈수록 점점 더 적색의 느낌(R)을 받게 된다.
이는 도광판에 의해 인도되는 빛이 파장의 대역별로 각기 다른 굴절율을 가지는 특성에 기인한 것으로, 빛은 장파장이 굴절되는 각도가 작으며 단파장으로 갈수록 굴절되는 각도가 크다는 특성을 갖는다. 이에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이 도광판(54)은 LED 램프(51)에서 출광하는 빛을 인도하여 도광판(54)의 끝단 즉, 가능한 먼 거리(D)까지 진행시켜 상부로 출광시키는 역할을 하는 것으로, 램프 구동시, 단파장의 빛(sw)은 도광판(54) 내부에 포함된 확산제(54a)에 의해 굴절되어 LED 램프(51)와 가까운 거리(d1)까지 진행하여 도광판(54)의 상부로 출광되는 빛의 양이 많고, 장파장의 빛(lw)은 굴절각이 작아 단파장의 빛보다 멀리 진행하여 LED 램프(51)와 먼 거리(d2)에서 도광판(54)의 상부로 출광되는 빛의 양이 많다(d1 << d2).
따라서, 예를 들어 1m 의 길이를 가지는 도광판을 구비하는 액정표시장치에서는 광원(51)으로부터 멀어지는 1/3 지점마다, 각각 청색, 녹색 및 황색, 적색의 색감차가 발생하게 된다.
이러한 색감차는, 균일한 면광원의 구현이 어렵게 하고, 액정표시장치의 화질을 떨어뜨리는 원인이 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 광원이 1 또는 2 측면형으로 구비되는 액정표시장치에서 광원이 배치되는 위치에 따라 발생하는 색감차를 개선하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 백라이트 유닛은, 광원; 하나이상의 측면이 상기 광원과 마주보도록 배치되고, 입사되는 빛을 인도하여 일면으로 출광시키는 도광판; 및, 상기 광원과 도광판 사이에 개재되어, 상기 광원으로부터 방출되는 빛을 회절시켜 상기 도광판으로 입사하는 회절부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회절부재는, 복수의 개구부 및 차단부를 포함하는 다중 슬릿(slit) 구조인 것을 특징으로 한다.
상기 회절부재는, 두께가 100㎛ ~ 400㎛ 인 것을 특징으로 한다.
상기 개구부는, 폭이 1㎛ ~ 10㎛ 인 것을 특징으로 한다.
상기 차단부는, 폭이 1㎚ ~ 10㎚인 것을 특징으로 한다.
상기 회절부재는, 상기 도광판의 일측단과 접착되는 접착패드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광원은 복수의 발광 다이오드 소자(LED) 램프인 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 전술한 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈은, 상기 백라이트 유닛의 일면에 배치되는 액정패널; 상기 액정패널이 안착되는 서포트 메인; 상기 액정패널의 타면에 위치하여 상기 액정패널을 감싸고 서포트 메인과 체결되는 탑 케이스; 및, 상기 액정패널 및 백라이트유닛이 안착되고, 상기 백라이트 유닛의 일면에 배치되어 상기 탑 케이스와 체결되는 커버버텀을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 백라이트 유닛은 광원과 도광판 사이에 장파장 빛의 회절량을 증가시키는 회절부재를 더 구비함으로서, 액정표시장치의 화면상에서 광원의 위치에 의해 발생하는 색감차를 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 LED를 구비한 측면형 백라이트 유닛의 구조를 분해사시도로 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 측광형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에서 발생하는 색감차를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도광판에서 파장별 빛의 진행경로를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치의 구조를 분해사시도로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부분을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 빛의 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 회절부재를 확대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 회절부재를 통과한 빛의 색상별 소정각도에서의 광도를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치를 설명하도록 한다.
또한, 본 명세서의 실시예들에 대해 참조된 도면은 구성요소의 형상 및 위치가 도시된 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니며, 특히 도면에서는 본 발명의 기술적 특징인 구조 및 형상의 이해를 돕기 위해, 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 표현하였다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치의 구조를 분해사시도로 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 액정패널(100) 및 백라이트 유닛(150)을 포함하고, 각종 기구부(130, 140, 160)에 의해 결합되어 모듈화된다.
액정패널(100)은 제1 기판 및 제2 기판이 소정거리 이격되어 합착되고, 그 사이에 개재되는 액정층으로 이루어지며 드라이버기판(120)으로부터 신호가 인가됨에 따라 화상을 구현한다. 제1 기판에는 박막트랜지스터 뿐만 아니라 각종 배선과 화소전극이 형성된다. 제2 기판은 RGB색상을 표시하기 위한 컬러필터기판으로서, 컬러필터층과 블랙매트릭스(BM)가 형성된다. 드라이버기판(120)은 전술한 박막트랜지스터를 구동하기 위한 스캔신호를 제공하는 스캔드라이버IC와, 화소전극에 데이터신호를 제공하는 데이터드라이버IC가 실장된다.
이러한 액정패널(100)에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 제1 기판에는 종횡으로 배열되어 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 스캔라인과 데이터라인이 형성되어 있으며, 각각의 화소영역에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성된다. 또한, 박막트랜지스터는 게이트라인과 접속되는 게이트전극, 및 게이트 전극의 상부에 비정질 실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 반도체층 위에 형성되고 데이터라인 및 화소전극에 전기적으로 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.
제2 기판은 적(R), 녹(G), 청(B)의 색상을 구현하는 다수의 서브컬러필터로 구성된 컬러필터 및, 각 서브 컬러필터를 구분하고 액정층을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(BM)로 이루어진다.
이와 같이 구성된 제1 및 제2 기판은 화상표시 영역의 외곽에 형성된 실런트(sealant)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널을 구성하게 되며, 또한 전술한 제1 및 제2 기판에는 각각 제1 편광판 및 제2 편광판이 부착되어 액정패널(100)로 입사되고 출력되는 광을 편광시켜 화상을 구현한다.
이러한 액정패널(100)은 서포트 메인(130)의 내측으로 안착되며, 상부로 케이스 탑(140)이 결합되어 지지 및 고정된다.
또한, 백라이트 유닛(150)은 전술한 액정패널(100)의 하부 측면에 배치되어 빛을 방출하는 복수의 광원(151)과, 광원(151)이 본딩되는 램프기판(152)과, 내측으로 램프기판(152)을 실장하는 램프하우징(153)과, 액정패널(100)의 하부에 배치되어 광원(151)에서 방출하는 빛을 인도하여 액정패널(100)에 공급하는 도광판(154)과, 도광판(154)의 일측단에 부착되어 광원(151)에서 방출되는 빛을 회절시키는 회절부재(155)와, 액정패널(100)과 도광판(154) 사이에 구비되어 도광판(154)으로부터 입사되는 빛을 확산하는 확산시트(156)와, 확산시트(156)의 상부에 구비되어 확산시킨 빛을 액정패널(100)로 집광시키는 프리즘시트(157)와, 도광판(154)의 하부에 배치되어 인도되는 빛을 다시 도광판으로 반사시키는 반사판(158)으로 이루어진다.
여기서, 광원으로는 적(R), 녹(G), 청(B)의 단색광을 발광하는 RGB LED 가 3개씩 한 세트로 이용되거나, 또는 백색광을 발광하는 발광 다이오드 소자(Light Emitting Diode)가 다수개 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것인 아니며 CCFL(Cold Cathode Flourscent Lamp) 또는 EEFL(External Electrode Flourscent Lanm, EEFL)등의 형광램프가 이용될 수 도 있다. 본 발명의 실시예에서는 광원으로 복수의 LED 램프(151)를 이용한 일 예로써 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
전술한 광원인 LED 램프(151)는 통상의 인쇄회로기판(PCB)인 램프기판(152)에 본딩되며, 램프기판(152)은 도광판(154)의 측면을 따라 배치되어 측면과 마주하도록 램프하우징(153)에 실장된다. 램프하우징(153)은 LED 램프(151)에서 방출되는 빛이 도광판(154)에 효율적으로 입사될 수 있도록 금속재질로 구성될 수 있으며, 이를 통해 램프기판(151)에 본딩된 LED 램프(151)는 구동시 도광판(154)의 측면으로 빛을 직접 입사하거나 또는 램프하우징(153)에 의해 반사되는 빛을 도광판(154)에 제공하는 역할을 한다.
도광판(540)은 LED 램프(151)로부터 입사되는 빛을 액정패널(100)의 전 영역에 골고루 퍼지도록 상부로 도광하는 역할을 한다. 상세하게는, LED 램프(151)에서 방출된 빛은 도광판(154)의 측면에서부터 입사되어 타 측면까지 진행하며, 도광판(154)의 내부에서 반사 및 굴절되어 상부의 확산시트의 배면으로 균일하게 빛을 제공한다.
회절부재(155)는 광원인 LED 램프(151)와 도광판(154)에 사이에 구비되어, LED 램프로부터 입사되는 빛을 회절시켜 도광판(154)에 출사하는 역할을 한다. 상세하게는, 회절부재(155)는 별도의 접착패드를 통해 도광판(154)의 일측면에 부착되며, 형성된 슬릿패턴에 의해 LED 램프(151)에서 방출하는 빛을 회절시켜, 장파장인 적색에 해당하는 빛이 정면방향이 아닌 타 방향으로 진행할 확률을 증가시킨다. 이에 따라, 장파장의 빛이 도광판(154)상에서 LED 램프(151)가 배치된 위치와 근접한 곳에서 출사되어 단파장의 빛과 대응함으로서 색감차를 보상하게 된다. 이러한 회절부재(155)의 구조에 대한 보다 상세한 설명은 후술하도록 한다.
확산시트(156)는 도광판(154)으로부터 제공되는 빛을 액정패널(100)의 전 영역에 균일하게 제공할 수 있도록 확산시키는 역할을 하며, 통상적으로 PET 재질의 베이스 필름과 빛의 확산을 위한 비드로 구성된다.
프리즘 시트(157)는 도광판(154)의 상부로 구비되어 확산시트(156)에서 출사되는 확산된 빛을 액정패널(100)방향으로 집중시켜 휘도를 증가시키는 역할을 한다. 이를 위해, 프리즘 시트(157)는 x축 및 y 축 방향으로 각각 빛을 굴절시킬 수 있도록 복수개가 구비될 수 있다.
반사판(158)은 전술한 도광판(154)의 하부에 구비되어 도광판 내부를 통과하는 빛 중, 도광판(154)의 하부 방향으로 빠져나가는 빛을 다시 도광판(154)의 상부방향으로 향하도록 반사시키는 역할을 한다.
이러한 구조의 액정표시장치는, 백라이트 유닛(150)의 도광판(154), 확산시트(156) 및 프리즘 시트(157)는 커버버텀(160)에 순차적으로 수납되고, 커버버텀(160)과 서포트 메인(130) 및 케이스 탑(140)이 체결됨에 따라 모듈화된다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛과, 이에 구비되는 회절부재의 구조를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 일부분을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 서포트 메인(130) 및 케이스 탑(140)에 의해 지지되는 액정패널(100)의 하부에 위치한다.
백라이트 유닛의 LED램프(151)는 램프기판(152)에 본딩되어 램프하우징(153)의 내측면으로 배치되고, 도광판(154)의 일측면이 전술한 LED 램프(151)와 마주보도록 배치된다. 도시하지는 않았지만, 2-측광형 백라이트 유닛인 경우 도광판(154)의 타측면에 전술한 LED 램프(151) 및 램프하우징(153)이 더 구비될 수 도 있다.
또한, 도광판(154)의 상하부로는 광학시트(157) 및 반사판(158)이 배치되며, 이러한 도광판(154) 및 램프하우징(153)은 커버버텀(160)의 내측에 안착되고, 커버버텀(160)은 케이스 탑(140)과 체결된다.
전술한 구조에서, 도광판(154)과 LED 램프(151)사이에는 LED 램프(151)에서 방출되는 빛을 회절시키는 회절부재(155)가 개재된다. 회절부재(155)는 입사되는 빛을 차단하는 차단부(155a)와, 각 차단부(155a)간 사이는 빛이 지나가는 개구부(155b)를 포함한다. 여기서, 개구부(155b)는 빛의 회절을 발생시키며 이에 따라 적색(red)에 해당하는 장파장의 빛이 LED 램프(151)에 근접한 영역의 도광판에 도달할 확률이 종래보다 증가함으로서 단파장의 청색 빛과 동일 영역에서 출광되어 백색을 구현하게 된다. 이러한 회절부재(155)는 도광판(154)의 일측면에 접착패드(155c)를 통해 도광판(154)에 부착되어 일 측단에 고정되는 형태일 수 있다.
이러한 구조에 따라, 본 발명의 백라이트 유닛은 광원과 도광판 사이에 회절부재를 구비하여 광원에서 방출되는 빛을 회절시킴으로서, 도광판내에서 파장에 따라 빛의 진행거리의 차이에 의한 색감차를 제거할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 백라이트 유닛에 구비되는 회절부재에 의한 빛의 경로를 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 빛의 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 LED 램프(151)에서 방출되는 빛이 회절부재(155)에 도달하면, 일부는 차단부에 의해 반사 또는 굴절되며, 일부는 개구부를 통과한다.
개구부를 통과하는 빛은 확산제(154a)에 의해 도광판(154) 내부를 진행하며 굴절되어 도광판(154)의 상부로 출광하게 되며, 이러한 빛 중, 단파장의 빛(sw)은 회절이 잘 일어나지 않기 때문에 종래와 동일한 경로를 따라 램프에 근접한 거리(d1)까지 진행한 후 도광판(154)의 상부로 출광된다(d1). 그러나, 개구부(155a)를 통과하는 빛 중, 장파장의 빛(lw)은 회절이 활발하게 일어나 보다 넓은 범위로 빛이 진행하게 될 확률이 높아지고, 따라서 이에 따라 램프에 근접한 거리(d2)까지 진행하고 도광판(154)의 상부로 출광하게 되는 빛의 양이 증가한다. 결국 단파장의 빛(sw)과 장파장의 빛(lw)은 도광판 내부에서 진행하는 거리가 비슷하게 된다(d1≤d2).
이러한 현상은, 빛이 좁은 틈을 가지는 장벽을 통과하는 경우, 파장이 클수록, 틈에 입사하는 각도가 커질수록 회절하는 빛의 양이 증가하여 램프와 인접한 도광판(154)의 상부로 출광하는 빛의 양이 증가하게 되기 때문이다.
일 예로서, 약 1m의 길이를 가지는 도광판의 경우 램프에서 출광되어 본 발명의 회절부재로 입사하는 빛의 각도를 θ, θ의 값을 가지는 빛이 회절부재를 통과하여 도광판의 측면으로 입사할 확률을 P(θ), 빛이 도광판에 입사된 위치의 대략 10cm 범위내에서 도광판의 상부로 출광되는 빛의 비율을 F(θ)라 하면, 램프에서 θ의 입사각을 갖는 빛의 출광 비율은 이하의 표 1 과 같다.
입사각(θ) P(θ) F(θ)
5° 0.045 0.129
10° 0.06 0.31
15° 0.076 0.504
20° 0.09 0.678
25° 0.105 0.831
30° 0.12 0.912
35° 0.135 0.959
40° 0.15 0.989
표 1을 참조하면, 회절부재에 5°각도로 입사한 빛은 4.5%가 도광판에 입사하고, 이 빛은 도광판의 측면으로부터 10cm 범위내에서 12.9%가 출광한다. 또한, 회절부재에 40°각도로 입사한 빛은 15%가 도광판에 입사하고, 도광판의 측면으로부터 10cm 범위내에서 98.9%가 출광한다. 즉 거의 모든 빛이 출광하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 회절부재를 확대한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 회절부재는 다수의 개구부(155a) 및 차단부(155b)가 슬릿(slit)형태로 형성되는 것으로, 길이방향과 수직하게 도광판의 측면에 부착된다.
이러한 회절부재의 폭은 도광판의 측면너비와 동일하며, 두께(w)는 대략 100㎛ ~ 400㎛으로 형성되는 것이 바람직하다. 개구부(155a)는 개구부는 폭(g)이 대략 1㎛ ~ 10㎛의 값을 갖는다. 또한, 차단부(155b)의 폭(t)은 적어도 개구부(155a)의 폭(g)보다 작게 형성되며(t < g), 대략 1㎚ ~ 10㎚으로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 회절부재는 상하부 양 끝단에 도광판과 부착이 용이하도록 도광판 방향으로 소정거리 돌출되는 접착수단(155c)이 더 구비될 수 있다.
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본 발명의 실시예에 따른 회절부재는 장파장의 빛을 진행방향에서 각도차가 커질수록 단파장의 빛보다 더 많은 광량을 가지도록 함으로서 광원에서 인접한 부분에서의 색감차를 제거할 수 있다.
이상의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
150 : 백라이트 유닛 151 : LED 램프
152 : 램프기판 153 : 램프하우징
154 : 도광판 155 : 회절부재
156 : 확산시트 157 : 프리즘 시트
158 : 반사판

Claims (8)

  1. 백라이트 유닛의 일면에 배치되는 액정패널;
    상기 액정패널이 안착되는 서포트 메인;
    상기 액정패널의 타면에 위치하여 상기 액정패널을 감싸고 서포트 메인과 체결되는 탑 케이스; 및,
    상기 액정패널 및 상기 백라이트 유닛이 안착되고, 상기 백라이트 유닛의 일면에 배치되어 상기 탑 케이스와 체결되는 커버버텀을 포함하며,
    상기 백 라이트 유닛은
    광원이 배치되는 램프하우징;
    하나 이상의 측면이 상기 광원과 마주보도록 배치되고, 입사되는 빛을 인도하여 일면으로 출광시키는 도광판; 및,
    상기 광원과 도광판 사이에 개재되어, 상기 광원으로부터 방출되는 빛중에서적색 단색광을 회절시켜 상기 도광판으로 입사하는 회절부재를 포함하며,
    상기 회절부재는
    상기 광원으로부터의 적색 단색광을 회절시켜 상기 도광판에 입사시키기 위해, 복수의 개구부 및 차단부를 포함하는 다중 슬릿(slit) 구조로 구성되되,
    청색 및 녹색 빛의 파장 대비 장파장인 상기 적색 단색광의 회절 각도가 커지도록 상기 복수의 차단부 각각의 폭이 상기 복수의 개구부 각각의 폭 보다 더 작게 구성되고,
    상기 회절부재는 상기 도광판 방향으로 돌출된 접착 패드를 더 포함하여 상기 접착 패드에 의해 상기 도광판과 부착되며,
    상기 백 라이트 유닛의 램프하우징과 상기 회절부재는 상기 액정패널이 안착된 서포트 메인의 배면에 결착 및 지지되는,
    액정표시장치모듈.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절부재는, 두께가 100㎛ ~ 400㎛ 인 액정표시장치모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부는, 폭이 1㎛ ~ 10㎛ 인 액정표시장치모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단부는, 폭이 1㎚ ~ 10㎚인 액정표시장치모듈.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 복수의 발광 다이오드 소자(LED) 램프인 액정표시장치모듈.
  8. 삭제
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