KR101878800B1 - 액정표시장치 - Google Patents

액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101878800B1
KR101878800B1 KR1020120034960A KR20120034960A KR101878800B1 KR 101878800 B1 KR101878800 B1 KR 101878800B1 KR 1020120034960 A KR1020120034960 A KR 1020120034960A KR 20120034960 A KR20120034960 A KR 20120034960A KR 101878800 B1 KR101878800 B1 KR 101878800B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
diffusion
leds
light
plate
Prior art date
Application number
KR1020120034960A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130112522A (ko
Inventor
임현교
이소정
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 KR1020120034960A priority Critical patent/KR101878800B1/ko
Publication of KR20130112522A publication Critical patent/KR20130112522A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101878800B1 publication Critical patent/KR101878800B1/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
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0051—Diffusing sheet or layer
    • 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
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
    • 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

Abstract

본 발명은 광원이 액정패널의 하부에 배치되는 직하형 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널과, 각각은 다수개의 LED를 포함하는 다수의 LED 어셈블리와, 상기 다수의 LED 어셈블리의 상부로 위치되는 반사판과, 상기 반사판의 상부로 일정간격 이격된 상태로 위치되는 확산판과, 상기 확산판의 상부로 개재되는 적어도 하나의 광학시트를 포함하여 상기 액정패널의 배면에 구비되는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 확산판은 배면에 상기 다수개의 LED 각각에 대응되어 형성된 다수의 확산패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 광원이 액정패널의 하부에 배치되는 직하형 액정표시장치에 관한 것이다.
동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD)는 액정의 광학적이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.
이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다. 이를 위한 액정패널의 적어도 일 가장자리를 따라서는 액정패널을 구동하기 위한 드라이버 집적회로(driver integrated circuit)가 실장된 인쇄회로기판이 연결된다.
한편, 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight) 유닛이 배치된다.
이러한 백라이트 유닛은 광원을 포함하며, 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Type)과 측면형(Edge Type)으로 구분된다.
직하형의 백라이트 유닛은 광원을 액정패널 하부에 배치함으로써 광원으로부터 출사되는 빛을 직접적으로 액정패널에 공급하는 방식이고, 측면형의 백라이트 유닛은 액정패널 하부에 도광판을 배치하고, 광원을 도광판의 적어도 일 측면에 배치함으로써 도광판에서의 굴절 및 반사를 이용하여 광원으로부터 출사되는 빛을 간접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다.
직하형의 백라이트 유닛은 측면형 방식의 백라이트 유닛에 비해 화질과 선명도가 좋은 이점을 갖는다.
한편, 백라이트 유닛의 광원으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)나 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp:EEFL)와 같은 형광램프가 많이 사용되어 왔으나, 최근 액정표시장치의 박형화, 경량화 추세에 따라 소비전력, 무게, 휘도 등에서 장점을 가지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode:LED)가 형광램프를 대체해 가고 있다.
이와 같이 광원으로 다수개의 LED를 사용할 경우, 직하형의 백라이트 유닛은 측면형 방식의 백라이트 유닛에 비해 상대적으로 많은 수의 LED를 필요로 하기 때문에 LED의 부품비용이 액정표시장치 제작비용에 상당한 부분을 차지한다.
이에 따라 LED의 부품비용을 절감하고자 각 LED로부터 출사된 광을 넓고 균일하게 확산할 수 있는 LED렌즈를 각 LED에 적용하여 광을 확산시킴으로써 LED의 수를 줄이고 있다.
상기 각 LED렌즈는 LED를 덮어 씌우는 구조로 제작되는데, 제조 공정상의 이유로 공차가 발생되며 이러한 공차는 광 경로에 비교적 큰 영향을 미치므로 정밀 가공에 의해 제작된다. 이에 따라 가공비용이 상승되는 문제점이 있다.
또한 LED렌즈는 각 LED에 대응되어 구비됨에 따라 조립 및 분해 공정이 복잡하며 이로 인해 조립 및 분해비용에 따른 생산비용이 증가됨으로써 액정표시장치의 전체 제작비용을 절감하는데 한계가 있는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 확산판 배면에 광을 확산시킬 수 있는 확산패턴을 적용하여 별도의 LED렌즈 없이도 균일한 화질을 구현할 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널과; 각각은 다수개의 LED를 포함하는 다수의 LED 어셈블리와, 상기 다수의 LED 어셈블리의 상부로 위치되는 반사판과, 상기 반사판의 상부로 일정간격 이격된 상태로 위치되는 확산판과, 상기 확산판의 상부로 개재되는 적어도 하나의 광학시트를 포함하여 상기 액정패널의 배면에 구비되는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 확산판은 배면에 상기 다수개의 LED 각각에 대응되어 형성된 다수의 확산패턴을 포함한다.
여기서, 상기 다수의 확산패턴은 상기 다수개의 LED 각각에 일대일 대응되는 것을 특징으로 한다.
이러한, 상기 다수의 확산패턴은 상기 확산판의 배면으로부터 돌출 형성되어 단면이 볼록렌즈 형상인 것을 특징으로 한다.
또는 상기 다수의 확산패턴은 상기 다수개의 LED 사이에 대응되는 위치에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한, 상기 다수의 확산패턴은 상기 확산판의 배면으로부터 함몰 형성되어 단면이 오목렌즈 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정표시장치에 따르면, 확산판 배면에 광을 가이드할 수 있는 다수의 확산패턴을 형성함으로써 별도의 LED렌즈가 필요없게 된다.
이와 같이 다수의 LED렌즈 대신 본 발명에 따른 확산판을 적용함으로써 광 효율을 향상시킴과 동시에 조립 및 분해 공정을 단순화시키고, 부품비용 및 가공비용을 절감할 수 있게 된다.
이를 통해 액정표시장치의 전체 제작비용을 절감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확산판과 다수개의 LED 간의 관계를 도시한 배면 사시도.
도 4a는 본 발명의 바람직한 비교예에 따른 확산판에 의한 LED의 광 경로를 설명하기 위한 도면.
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확산판에 의한 LED의 광 경로를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 확산판과 다수개의 LED 간의 관계를 도시한 배면 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치에 대한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 액정표시장치(100)는, 액정패널(110)과, 백라이트 유닛(120), 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하기 위한 서포트메인(130)과 탑커버(140) 및 커버버툼(150)을 포함한다.
액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 및 제2기판(112, 114)으로 구성된다.
여기서, 도면상에 도시하지는 않았지만, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제1기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결된다.
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제2기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter)와, 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다. 여기서, 상기 투명 공통전극은 제1기판(112)에 형성될 수도 있다.
이러한 제1기판(112)과 제2기판(114) 각각의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 제1 및 제2편광판(119a, 119b)이 구비된다.
또한, 이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프케리어패키지(Tape Carrier Package:TCP)와 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(118)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다.
이에 상술한 구조의 액정패널(110)은, 상기 인쇄회로기판(118)을 통해 전달되는 게이트구동회로의 온 또는 오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터 구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
이러한 액정패널(110)의 배면에는, 투과율의 차이를 화상으로 표시할 수 있도록 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 커버버툼(150) 상에 배치되는 다수의 LED 어셈블리(129)와, 다수의 LED 어셈블리(129) 상에 위치하는 반사판(121)과, 반사판(121)의 상부에 위치하는 확산판(124) 그리고 이들의 상부에 순차적으로 개재되는 다수의 광학시트들(126)을 포함한다.
상기 다수의 LED 어셈블리(129) 각각은 다수개의 LED(129a)가 서로 이격된 상태로 LED인쇄회로기판(Printed Circuit Board:PCB)(129b)에 장착됨으로써 이루어진다.
여기서, 다수개의 LED(129a)가 장착되는 LED인쇄회로기판(129b)은 방열기능을 구비한 메탈코어인쇄회로기판(Metal Core Printed Circuit Board)에 해당될 수 있다.
이러한 다수의 LED 어셈블리(129)에 포함되는 다수개의 LED(129a) 각각에 대응되어 다수개의 LED(129a) 각각이 통과할 수 있는 다수의 관통홀(121a)이 형성된 반사판(121)이 다수의 LED 어셈블리(129) 상부로 위치된다.
이때, 반사판(121)은 LED인쇄회로기판(129b)의 상부에 안착되고 다수개의 LED(129a) 각각은 다수의 관통홀(121a) 각각을 통해 통과하여 노출된다.
상기 반사판(121)은 다수개의 LED(129a) 각각을 제외한 LED인쇄회로기판(129b) 전면과 커버버툼(150) 내면 전체를 덮는 백색 또는 은색의 판으로, 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사되는 빛 중 커버버툼(150)으로 향하는 일부 빛을 액정패널(110)쪽으로 반사시킨다.
이러한 반사판(121)의 상부로는, 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사되는 빛을 확산시켜 휘도의 균일도를 유지시키기 위한 확산판(124)이 일정간격 이격된 상태로 위치된다.
상기 확산판(124)의 배면에는 다수의 확산패턴(210a)이 구비되는데, 상기 다수의 확산패턴(210a)은 다수개의 LED(129a) 각각에 대응되는 위치에 형성되어 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛을 가이드하는 것을 특징으로 한다. 즉, 다수의 확산패턴(210a)은 LED(129a)의 개수 및 위치에 대응된다. 이러한 확산패턴(210a)에 대해서는 차후에 상세히 설명한다.
그리고, 확산판(124)의 상부로는 빛을 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 하는 다수의 광학시트들(126)이 개재된다.
이때, 다수의 광학시트들(126)은 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, DBEF(dual brightness enhancement film)라 불리는 반사형 편광필름 등 각종 기능성 시트가 포함될 수도 있다.
이에 따라, 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛은 확산판(124)을 통해 보다 넓게 확산된 후, 다수의 광학시트들(126)을 차례로 통과한 후 액정패널(110)로 입사되고, 이를 이용하여 액정패널(110)은 고휘도 화상을 외부로 표시하게 된다.
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화된다.
여기서, 서포트메인(130)은 사각테 형상으로, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 둘러 감싸며 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 구분한다.
탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 ㄱ형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 액정표시장치(100) 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 사각판 형상의 바닥부(152)와, 바닥부(152)에 상방향으로 비스듬하게 연결되는 제1측면부(154)와, 제1측면부(154)에 외측으로 평평하게 연결되어 백라이트 유닛(120)이 안착되는 지지부(156), 그리고 지지부(156)에 수직하향으로 연결되는 제2측면부(158)로 구성될 수 있다. 이때, 백라이트 유닛(120)이 안착될 수 있는 소정 공간을 형성하는 제1측면부(154)와 지지부(156) 그리고 제2측면부(158)는 바닥부(152)의 서로 마주보는 두 가장자리에만 형성되고, 나머지 두 가장자리로는 한 쌍의 바(bar) 형태의 사이드서포트(151)가 구비될 수 있다.
이에 따라 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(130)으로 둘려진 상태로, 액정패널(110)의 상면 가장자리를 둘러 감싸는 탑커버(140) 그리고 백라이트 유닛(120)의 배면을 덮는 커버버툼(150)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(130)을 매개로 일체화되어 모듈화된다.
이와 같이 모듈화됨에 따라 백라이트 유닛(120)의 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛은 반사판(121)에 의해 반사된 빛과 함께 배면에 확산패턴(210a)을 구비한 확산판(124) 그리고 다수의 광학시트들(126)에 의해 서로 중첩 및 혼합된 후 면광원으로서 액정패널(110)로 입사된다. 이를 통해 액정패널(110)은 고휘도 화상을 외부로 표시하게 된다.
한편, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑 케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버라 일컬어지기도 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확산판과 다수개의 LED 간의 관계를 도시한 배면 사시도로, 도 1 및 도 2를 참조한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 확산판(124)의 배면(210)에는 다수개의 LED(129a) 각각에 일대일 대응되는 다수의 확산패턴(210a)이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 확산판(124)의 배면(210)은 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사면에 해당되고, 전면(220)은 입사면(210)을 통해 입사된 빛이 출력되는 출사면에 해당된다.
상기 다수의 확산패턴(210a)은 입사면(210)으로부터 각 LED(129a)를 향하는 방향으로 돌출 형성되어 그 단면이 소정 곡률을 가지는 반원 또는 반타원의 볼록렌즈 형상을 가지며, 반구의 입체 형상을 가진다.
이러한 다수의 확산패턴(210a)은 다수개의 LED(129a) 각각의 위치 및 개수에 대응되어 형성됨으로써 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛을 보다 넓게 확산시키는 역할을 한다.
이와 같이 다수의 확산패턴(210a)을 배면에 구비한 확산판(124)은 제1두께(H1)를 가지는 제1영역과 제1두께(H1)보다 두꺼운 제2두께(H2)를 가지는 제2영역으로 구분할 수 있는데, 제2영역은 상기 다수의 확산패턴(210a)이 각각 형성된 영역이다.
이러한 상기 확산판(124)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate:PMMA), MS(methlystylene)수지, 폴리스티렌(polystyrene:PS), 폴리프로필렌(Polypropylene:PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate:PET) 및 폴리카보네이트(polycarbonate:PC) 중 선택된 1종 이상의 기재를 포함하여 형성된다.
한편 확산판(124)은 입사면(210)을 통해 입사된 빛을 널리 확산시키기 위해 내부에 다수의 산란입자들을 포함한다. 이때, 다수의 산란입자들의 크기 및 분포는 규칙적으로 또는 불규칙적으로 형성될 수 있다.
이하에서는, 전술한 구조를 가지는 확산판에서의 광 경로 변화를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4a는 본 발명의 바람직한 비교예에 따른 확산판에 의한 LED의 광 경로를 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 확산판에 의한 LED의 광 경로를 설명하기 위한 도면으로, 도 1 내지 도 3을 참조한다. 여기서, 확산판을 제외한 구조는 동일하므로 동일 구성에 동일 부호를 부여하여 설명한다. 또한, 비교예의 확산판(24)의 제1두께(h1)와 실시예의 확산판(124)의 제1두께(H1)는 동일한 것으로 가정한다.
우선 각 LED(129a)는, 실질적으로 빛을 발하는 LED칩을 포함하는 발광부(252)와, 상기 발광부(252)를 감싸며 보호하는 LED프레임(254) 및 상기 발광부(252)와 연결되며 외부 전원으로부터 전원을 공급받기 위한 한쌍의 전극리드(미도시)로 이루어진다.
여기서, 각 LED(129a)로부터 직접적으로 출사된 빛을 제1세기의 제1빛(도 4a의 s1, 도 4b의 S1)이라 하고, 제1빛(도 4a의 s1, 도 4b의 S1)이 반사된 빛을 제2세기의 제2빛(도 4a의 s2, 도 4b의 S2)이라 하며, 다수의 산란입자들(도 4a의 30, 도 4b의 130)에 의해 산란된 빛을 제3세기의 제3빛(도 4a의 s4, 도 4b의 S4)이라 하고, 반사판(도 4a 및 도 4b의 121)에 의해 반사된 빛을 제4세기의 제4빛(도 4a의 s5, 도 4b의 S5)이라 한다.
비교예의 확산판(24)은, 도 4a에 도시된 바와 같이 제1두께(h1)를 가지는 사각판 형상으로 이의 하부에 일정간격 이격된 상태로 LED 어셈블리(129)가 배치된다.
이에 따라, LED 어셈블리(129)의 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 제1빛(s1) 중 일부는 비교예의 확산판(24) 입사면(10)에 의해 반사(s2)되고 일부는 비교예의 확산판(24) 내부에 포함된 다수의 산란입자들(30)에 의해 반사(s2) 및 산란(s4)된다. 이때 입사면(10) 또는 다수의 산란입자들(30)에 의해 반사된 일부 제2빛(s2)은 반사판(121)에 의해 확산판(24)을 향하는 상방향으로 반사(s5)된다.
반면 실시예의 확산판(124)은, 도 4b에 도시된 바와 같이 입사면(210)으로부터 돌출 형성된 곡면을 가지는 다수의 확산패턴(210a)을 구비한다. 이때, 다수의 확산패턴(210a) 각각의 가로방향 폭(크기)은 LED(129a)의 종류, 확산패턴(210a)의 곡률값 또는 확산판(124) 내부의 다수의 산란입자들(230)의 분포에 따라 LED(129a)의 가로방향 폭보다 크거나 동일하거나, 또는 크게 형성할 수 있는데, 가장 바람직하게는 LED(129a)의 가로방향 폭보다 크게 형성할 수 있다.
이러한 실시예의 확산판(124)은 제1 및 제2두께(H1, H2)를 가지는 사각판 형상으로 이의 하부에 일정간격 이격된 상태로 LED 어셈블리(129)가 배치된다. 이를 통해 실시예의 확산판(124) 배면(210)에 형성된 다수의 확산패턴(210a)이 다수의 LED(129a) 각각과 일대일 대응되며 서로 마주 대하게 된다.
이에 따라, LED 어셈블리(129)의 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 제1빛(S1) 중 일부는 확산패턴(210a)이 형성된 실시예의 확산판(124) 입사면(210)을 통해 반사(S2)되고 일부는 실시예의 확산판(124) 내부에 포함된 다수의 산란입자들(230)에 의해 반사(S2) 및 산란(S4)된다. 이때 입사면(210) 또는 다수의 산란입자들(230)에 의해 반사된 일부 제2빛(S2)은 반사판(121)에 의해 확산판(124)을 향하는 상방향으로 반사(S5)된다.
이러한 비교예의 확산판(24)과 실시예의 확산판(124)을 비교 설명하면, 실시예의 확산판(124)의 입사면(210)에는 외부로 돌출된 곡면 형상의 확산패턴(210a)이 구비되기 때문에 비교예의 확산판(24) 입사면(10)보다 상대적으로 많은 빛이 실시예의 확산판(124) 입사면(210)을 통해 반사되게 된다. 이와 같이 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 제1빛(S1)이 다수의 확산패턴(210a)에 의해 반사됨으로써 빛이 골고루 널리 퍼질 수 있게 된다.
또한, 실시예의 확산판(124) 중 확산패턴(210a)이 형성된 제2영역은 비교예의 확산판(24)보다 두꺼운 제2두께(H2)를 가지며 보다 많은 다수의 산란입자들(230)을 내부에 포함하므로, 실시예의 확산판(124)은 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 제1빛(S1)을 비교예의 확산판(24)보다 상대적으로 많이 산란(S3) 및 반사(S2)시키며 퍼트린다.
이에 따라, 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 제1빛(S1)은 확산패턴(210a)이 형성된 제2두께(H2)의 제2영역에서 제1영역에서보다 상대적으로 많이 산란(S3) 및 반사(S4)가 이루어지고, 반사된 빛인 제2빛(S2) 및 제4빛(S5)은 제1두께(H1)의 제1영역에서 제2영역에서보다 상대적으로 많이 투과되므로, 빛이 확산판(124) 전체에서 골고루 퍼지며 균일한 빛으로 출사될 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 확산판과 다수개의 LED 간의 관계를 도시한 배면 사시도로, 도 1 및 도 2를 참조한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 확산판(324)의 배면(310)에는 다수개의 LED(129a) 사이에 대응되는 위치에 각각 형성되는 다수의 확산패턴(310a)이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 확산패턴(310a)은 입사면(310)으로부터 출사면(320)을 향하는 방향으로 함몰 형성되어 그 단면이 소정 곡률을 가지는 반원 또는 반타원의 오목렌즈 형상을 가지고, 반구의 입체 형상을 가진다.
이러한 다수의 확산패턴(310a)은 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛의 투과율을 향상시키는 역할을 한다.
다수의 확산패턴(310a)을 구비한 확산판(124)은 제1두께(H3)를 가지는 제1영역과 제1두께(H3)보다 얇은 제2두께(H4)를 가지는 제2영역으로 이루어지는데, 제2영역은 상기 다수의 확산패턴(310a)이 각각 형성된 영역이다.
여기서 다수의 확산패턴(310a)이 각각 형성된 제2두께(H4)의 제2영역은 제1영역에 비해 두께가 얇기 때문에 내부의 산란입자들이 제1영역에 비해 적게 분포된다.
이에 따라 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛은 산란입자들을 상대적으로 많이 포함한 제1영역에서 제2영역보다 산란 및 반사가 많이 이루어지기 때문에 제2영역이 제1영역보다 빛의 투과율이 높게 된다.
이와 같이 다수개의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 제1빛은 제1두께(H3)의 제1영역에서 제2영역보다 상대적으로 많이 산란 및 반사가 이루어지고, 반사된 빛인 제2빛 및 제4빛은 확산패턴(310a)이 형성된 제2두께(H4)의 제2영역에서 제1영역보다 상대적으로 많이 투과될 수 있게 되므로, 빛이 확산판(324) 전체에서 골고루 퍼지며 균일한 빛으로 출사될 수 있게 된다.
이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
100: 액정표시장치 110: 액정패널
120: 백라이트 유닛 130: 서포트메인
140: 탑커버 150: 커버버툼
210a, 310a: 확산패턴

Claims (5)

  1. 액정패널과;
    각각은 다수개의 LED를 포함하는 다수의 LED 어셈블리와, 상기 다수의 LED 어셈블리의 상부로 위치되는 반사판과, 상기 반사판의 상부로 일정간격 이격된 상태로 위치되는 확산판과, 상기 확산판의 상부로 개재되는 적어도 하나의 광학시트를 포함하여 상기 액정패널의 배면에 구비되는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 확산판은
    배면에 상기 다수개의 LED 각각에 대응되어 형성된 다수의 확산패턴을 포함하며,
    상기 확산판은 내부로 다수의 산란입자를 포함하며,
    상기 확산패턴이 위치하는 상기 확산판의 제 2 영역에는 상기 산란입자가 제 1 밀도로 위치하며, 상기 제 2 영역을 제외한 상기 확산판의 제 1 영역에는 상기 산란입자가 상기 제 1 밀도에 비해 적은 제 2 밀도로 위치하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 확산패턴은
    상기 다수개의 LED 각각에 일대일 대응되는 액정표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 다수의 확산패턴은
    상기 확산판의 배면으로부터 돌출 형성되어 단면이 볼록렌즈 형상인 액정표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 확산패턴은
    상기 다수개의 LED 사이에 대응되는 위치에 각각 형성되는 액정표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 다수의 확산패턴은
    상기 확산판의 배면으로부터 함몰 형성되어 단면이 오목렌즈 형상인 액정표시장치.
KR1020120034960A 2012-04-04 2012-04-04 액정표시장치 KR101878800B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120034960A KR101878800B1 (ko) 2012-04-04 2012-04-04 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120034960A KR101878800B1 (ko) 2012-04-04 2012-04-04 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130112522A KR20130112522A (ko) 2013-10-14
KR101878800B1 true KR101878800B1 (ko) 2018-07-17

Family

ID=49633519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120034960A KR101878800B1 (ko) 2012-04-04 2012-04-04 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101878800B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108807256B (zh) * 2017-05-03 2021-09-21 群创光电股份有限公司 显示设备
JP7369717B2 (ja) * 2018-05-03 2023-10-26 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光方向転換フィルム、バックライト、及びディスプレイシステム
KR102526548B1 (ko) * 2018-06-12 2023-05-02 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조방법
CN109491141A (zh) 2018-11-30 2019-03-19 武汉华星光电技术有限公司 背光模组及采用该背光模组的显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030008791A (ko) * 2001-07-20 2003-01-29 삼성전자 주식회사 직하형 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치
KR20040019752A (ko) * 2002-08-29 2004-03-06 주식회사 우영 백라이트 유니트
KR20050097287A (ko) * 2004-04-01 2005-10-07 삼성전자주식회사 표시장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030008791A (ko) * 2001-07-20 2003-01-29 삼성전자 주식회사 직하형 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치
KR20040019752A (ko) * 2002-08-29 2004-03-06 주식회사 우영 백라이트 유니트
KR20050097287A (ko) * 2004-04-01 2005-10-07 삼성전자주식회사 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130112522A (ko) 2013-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102124905B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함한 액정표시장치
KR102130517B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함한 액정표시장치
KR20140148272A (ko) 발광다이오드 팩키지 및 이를 포함한 액정표시장치
KR101878800B1 (ko) 액정표시장치
KR102123456B1 (ko) 액정표시장치
US8052319B2 (en) Diffusion plate and display apparatus having the same
KR101292585B1 (ko) 액정표시장치
KR20130106119A (ko) 액정표시장치
KR101868866B1 (ko) 액정표시장치
KR20120135651A (ko) 도광판 및 이를 포함한 액정표시장치
KR101413140B1 (ko) 불균일한 로컬 마이크로렌즈 어레이 패턴을 갖는 광확산판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR20130033570A (ko) 액정표시장치
US20060164568A1 (en) Light control plate and liquid crystal display having the same
KR102002458B1 (ko) 액정표시장치
KR101998123B1 (ko) 발광다이오드 및 이를 포함한 액정표시장치
KR20130001522A (ko) 커버버툼 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR101333267B1 (ko) 액정표시장치
KR102139675B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함한 액정표시장치
KR20130026074A (ko) 광학시트 및 이를 포함한 백라이트 유닛 그리고 액정표시장치
KR101833505B1 (ko) 액정표시장치
KR20140089267A (ko) 액정표시장치
KR102232058B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 모듈
KR20130001523A (ko) 액정표시장치모듈 및 그 제조방법
KR20130036440A (ko) 액정표시장치
KR20130107608A (ko) 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant