KR102090461B1 - 액정표시장치 - Google Patents

액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102090461B1
KR102090461B1 KR1020130034127A KR20130034127A KR102090461B1 KR 102090461 B1 KR102090461 B1 KR 102090461B1 KR 1020130034127 A KR1020130034127 A KR 1020130034127A KR 20130034127 A KR20130034127 A KR 20130034127A KR 102090461 B1 KR102090461 B1 KR 102090461B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
guide plate
light guide
liquid crystal
light
continuous curved
Prior art date
Application number
KR1020130034127A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140119344A (ko
Inventor
이차범
강재경
배준호
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 KR1020130034127A priority Critical patent/KR102090461B1/ko
Publication of KR20140119344A publication Critical patent/KR20140119344A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102090461B1 publication Critical patent/KR102090461B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038—Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • 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
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • 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
    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • 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)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은, 액정패널과; 상기 액정패널의 하부에 위치하는 광학시트와; 상기 다수의 광학시트 하부에 위치하며 그 하부면 전면에 연속적으로 그 기울기가 변하며 산과 골을 갖는 형태를 갖는 다수의 연속곡면 패턴이 구비된 도광판과; 상기 도광판의 하부에 위치하는 반사판과; 상기 도광판의 일 측면에 구비되는 광원을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 도광판에 기인한 얼룩 발생없이 고휘도를 구현하는 동시에 경량 및 박형을 구현할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device : FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device : PDP), 전기발광표시장치(electroluminescence display device : ELD), 전계방출표시장치(field emission display device : FED) 등이 소개되어 기존의 브라운관(cathode ray tube : CRT)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이중에서도 액정표시장치는 동화상 표시에 우수하고 높은 콘트라스트비(contrast ratio)로 인해 노트북, 모니터, TV 등의 분야에서 가장 활발하게 사용되고 있는데, 액정표시장치는 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자로 별도의 광원을 요구하게 된다.
이에 따라, 액정패널의 배면으로는 광원을 구비한 백라이트 유닛(backlight unit)이 마련되어 액정패널 전면을 향해 광을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 휘도의 화상이 구현된다.
한편, 일반적인 백라이트 유닛은 광원의 배열구조에 따라 사이드라이트(side light) 방식과 직하형(direct type) 방식으로 구분되는데, 사이드라이트 방식은 하나 또는 한 쌍의 광원이 도광판의 일측부에 배치되는 구조를 가지거나, 두 개 또는 두 쌍의 광원이 도광판의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지며, 직하형 방식은 수개의 광원이 광학시트의 하부에 배치된 구조를 갖는다.
여기서, 사이드라이트 방식은 직하형 방식에 비해 제작이 용이하며, 직하형에 비해 박형으로 무게가 가볍고 소비전력이 낮은 이점을 갖는다.
도 1은 일반적인 사이드라이트방식의 백라이트 유닛에 대한 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 백라이트 유닛(20)은 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이의 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 광원인 LED 어셈블리(29)와 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고, 도광판(23) 상부에 안착되는 다수의 광학시트(21)로 이루어진다.
상기 LED 어셈블리(29)는 도광판(23)의 입광면과 대면하도록 도광판(23)의 일측에 위치하며, 이러한 LED 어셈블리(29)는 다수개의 LED(29a)와, 다수개의 LED(29a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 LED PCB(29b)를 포함한다.
또한 상기 도광판(23) 상부에 위치하는 상기 다수의 광학시트(21)는 상기 도광판(23)을 통과한 광을 확산 또는 집광하여 액정패널(미도시)로 보다 균일한 면광원을 입사시키기 위하여, 제 1 및 제 2 확산시트(21a, 21d)와 제 1 및 2 집광시트(21b, 21c)로 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 집광시트(21b, 21c) 각각은 띠 모양으로 인접 배열됨으로써 산과 골이 반복되는 형태의 다수개의 프리즘 패턴이 열을 지어 지지층으로부터 돌출 배열된 구조를 가지며, 상하로 위치하는 상기 제 1 및 제 2 집광시트(21b, 21c)는 이러한 프리즘 패턴이 서로 수직하도록 배치되고 있다.
따라서 이러한 구조를 갖는 집광시트(21b, 21c)는 이의 상부에 위치하는 액정패널(미도시)로 고휘도의 광을 집광하게 된다.
그리고 상기 제 1 확산시트(21a)는 상기 도광판(23) 상부에 바로 위치하여, 상기 도광판(23)을 통해 입사된 광을 분산시키면서 상기 집광시트(21b, 21c) 쪽으로 광이 진행하도록 광의 방향을 조절해주는 역할을 하며, 제 2 확산시트(21c)는 상기 집광시트(21b, 21c)의 상부에 위치하여 집광시트(21b, 21c)를 통해 집광된 광을 다시 한 번 분산시키면서 액정패널(미도시)을 향해 광이 진행하도록 광의 방향을 조절해 주게 된다.
한편, 광원인 LED 어셈블리(29)가 도광판(23)의 일측 가장자리를 따라 배열됨으로써, 도광판(23)으로부터 출광하는 광은 LED 어셈블리(29)가 위치하는 일측 가장자리의 반대측 방향으로 굴절되어 출광하게 된다.
따라서, 상기 도광판(23) 상부로 제 1 확산시트(21a), 제 1 및 제 2 집광시트(21b, 21c)와 제 2 확산시트(21d)로 이루어지는 적어도 4매의 시트를 포함하는 광학시트(21)를 위치시켜 상기 도광판(23)의 측방으로 출광하는 광이 상기 액정패널(미도시)을 향해 가이드 되도록 해야 한다.
이러한 구성을 사이드라이트 방식의 백라이트 유닛(20)은 통상적으로 상기 도광판(23)으로부터 출광하는 광량은 도 2(도 2는 도 1의 도광판을 출광하는 광의 진행경로를 도시한 단면도)를 참조하면, 상기 도광판(23)의 전방으로보다 측방에서 더욱 많은 양의 광량이 출광되며, 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 도광판(23)의 저면에 이격하는 다수의 도트패턴(24)을 구비하며 이러한 도광판(23)으로부터 출광하는 광을 다수의 광학시트(21)를 통해 가공함으로써 도광판(23)의 전방으로 많은 양의 광량이 출광되도록 하고 있다.
따라서 도 1에 도시한 바와같이, 상기 도광판(23)을 포함하는 사이드라이트 방식의 백라이트 유닛(20)은 도광판(23) 상부에 4매 이상의 다수의 광학시트(21)가 개재되는 구성이 필수적이다.
그러나, 이와 같이 도광판(23)의 저면에 이격하는 다수의 도트패턴(24)을 구비하고 다수의 광학시트(21)를 상기 도광판(23) 상부로 위치시킴에 따라 광효율이 낮아지며, 상기 도트패턴(24) 자체가 표시영역에서 사용자에게 보여져 얼룩을 이루게 됨으로서 표시품질을 저하시키는 문제점을 야기하게 된다.
즉, LED 어셈블리(29)의 LED(29a)로부터 출광되는 광량이 100%일 경우 실질적으로 액정패널(미도시)로 입사되는 면광원의 광량은 약 70 ~ 80%가 되며, 이는 도광판(23) 상부에 위치하는 4매 이상의 다수의 광학시트(21)에 의해 일부 광의 흡수 및 각 광학시트(21)의 낮은 효율이 적층되어, 전체 광 이용 효율이 낮아지게 되기 때문이다.
더욱이, 상기 도광판(23)의 저면에 구비되는 다수의 도트패턴(24)은 상기 도트패턴(24)이 형성된 영역과 형성되지 않은 영역간에 휘도 불균일을 야기하여 도트패턴 부분이 얼룩으로 나타나게 됨으로서 이를 방지하기 위해 상기 광학시트(21)에 있어서는 헤이즈 특성을 갖는 확산시트(21a, 21d)를 반드시 필요로 하고 있으며, 따라서 종래의 액정표시장치에 있어서 상기 광학시트(21)는 최소 헤이즈 특성을 포함하는 2매의 확산시트(21a, 21d)와 2매의 집광시트(21b, 21c)를 포함하여 구성되고 있다.
이로 인해, 종래의 액정표시장치는 4매 이상의 다수의 광학시트(21)를 사용함으로써 액정표시장치의 박형 및 경량을 저해하게 되며, 액정표시장치의 모듈화 공정에 있어서 작업 공정시간이 증가되어 공정의 효율성이 저하되는 문제를 야기시키고 있다.
또한, 종래의 액정표시장치는 상기 도광판(24)에 구비되는 매우 규칙적으로 이격하며 형성되는 상기 도트패턴(24)에 의해 모아레(moire) 현상이 발생됨으로서 더욱 더 표시품질을 저하시키고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도트 패턴을 구비한 도광판에 기인한 얼룩 불량 및 모아레 현상을 억제하고 광효율이 향상된 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 하며, 이를 통해 고휘도의 액정표시장치를 제공하고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
또한, 액정표시장치의 경량 및 박형을 구현하는 동시에 액정표시장치의 모듈화과정에서 조립시간 단축 및 재료비용을 절감하고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널과; 상기 액정패널의 하부에 위치하는 광학시트와; 상기 다수의 광학시트 하부에 위치하며 그 하부면 전면에 연속적으로 그 기울기가 변하며 산과 골을 갖는 형태를 갖는 다수의 연속곡면 패턴이 구비된 도광판과; 상기 도광판의 하부에 위치하는 반사판과; 상기 도광판의 일 측면에 구비되는 광원을 포함한다.
이때, 상기 도광판의 연속곡면 패턴의 서로 이웃한 골과 골 사이를 폭, 서로 이웃한 산과 골 사이의 최단 이격간격을 깊이라 정의할 때, 상기 연속곡면 패턴은 상기 폭 및 깊이가 상기 도광판 전면에 대해 일정한 것이 특징이다.
그리고 상기 도광판의 연속곡면 패턴의 서로 이웃한 골과 골 사이를 폭, 서로 이웃한 산과 골 사이의 최단 이격간격을 깊이라 정의할 때, 상기 연속곡면 패턴은 상기 폭 또는 깊이, 또는 상기 폭 및 깊이가 상기 도광판의 평면 위치별로 변화되는 것이 특징이며, 이때, 상기 도광판에 있어서 상기 광원광 대면하는 일측면을 입광면, 이와 마주하는 타측면을 반입광면이라 정의할 때, 상기 폭은 상기 입광면에서 반입광면 쪽으로 갈수록 점진적으로 좁게 형성되며, 상기 깊이는 상기 입광면에서 반입광면 쪽으로 갈수록 점진적으로 깊게 형성되는 것이 특징이다.
또한, 상기 도광판 저면의 어느 하나의 꼭지점을 기준으로 서로 수직한 모서리를 각각 x축 및 y축으로 정의할 때, 상기 연속곡면 패턴은 상기 x축 또는 y축 중 어느 하나의 축 방향으로 상기 산과 골이 반복적으로 형성된 형태를 이루거나, 또는 상기 연속곡면 패턴은 상기 x축 및 y축 방향으로 모두 산과 골이 반복적으로 형성된 형태를 이루는 것이 특징이다.
그리고, 상기 각 연속곡면 패턴은 상기 산을 기준으로 이와 이웃하여 양측에 위치하는 골까지의 거리가 일정한 대칭적인 형태를 이루거나, 또는 상기 산을 기준으로 좌측에 위치하는 골 또는 우측에 위치하는 골까지의 거리가 달리 비대칭적인 형태를 이루는 것이 특징이며, 이때, 상기 도광판의 상부면을 기준으로 평탄한 부분이 유지되는 부분을 제 1 영역, 상기 제 1 영역 외측으로 상기 연속곡면 패턴이 형성되는 부분을 제 2 영역이라 정의할 때, 상기 제 1 영역은 상기 도광판 전면에서 동일한 두께를 이루는 것이 특징이다.
또한, 상기 도광판의 상부면을 기준으로 평탄한 부분이 유지되는 부분을 제 1 영역, 상기 제 1 영역 외측으로 상기 연속곡면 패턴이 형성되는 부분을 제 2 영역이라 정의할 때, 상기 제 1 영역은 상기 도광판의 중앙부는 제 1 두께를 가지며 이의 외측으로 갈수록 점진적으로 그 두께가 증가하는 형태를 이루는 것이 특징이다.
그리고 상기 도광판은 상기 광원과 마주하는 입광면에 수직하게 연결되며 서로 마주보는 양측면을 포함하고, 상기 제 1 영역의 두께는 상기 도광판의 중앙부에서 상기 도광판의 양측면 각각으로 갈수록 증가하는 것이 특징이다.
그리고 상기 각 연속곡면 패턴의 표면에는 미세 요철 패턴이 더욱 형성된 것이 특징이며, 이때, 상기 미세 요철 패턴은 상기 연속곡면 패턴과 동일한 형태를 이루거나 또는 비연속 곡면 형태를 이루는 것이 특징이다.
또한, 상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트 메인과 상기 서포트 메인과 밀착되어 구성되는 커버버툼 그리고 상기 액정패널 가장자리를 테두리하며 상기 서포트 메인 및 커버버툼에 조립 결합되는 탑커버를 포함한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예 및 변형예에 따른 액정표시장치의 경우, 도트패턴 없이 도광판의 저면의 전면에 점진적으로 그 깊이(높이)가 점진적으로 증가 또는 감소하는 구성을 이루며 나아가 폭 또한 변화되는 연속곡면 패턴이 구비됨으로서 상기 도광판의 저면에는 실질적으로 거울면이 없으며, 나아가 연속곡면 패턴 자체의 한 점을 기준으로 이와 이웃하는 부분은 급격한 두께 변화가 발생되지 않고 점진적인 두께 증가 또는 감소가 이루어짐으로서 도광판 자체에서 급격한 두께 변화가 발생되는 부분이 없다.
따라서, 도광판 저면에 구비되는 패턴 자체의 급격한 두께 변화에 기인한 얼룩 불량은 원천적으로 발생되지 않는 장점을 가지며, 상기 연속곡면 패턴은 그 깊이와 더불어 폭 또한 변화됨으로서 패턴 자체의 주기성이 없거나 종래의 도트패턴 대비 저감됨으로서 규칙적인 패턴 형성에 기인하는 모아레 현상 또한 억제 또는 저감시키는 효과가 있다.
이러한 효과에 의해 본 발명의 모든 실시예 및 변형예에 따른 액정표시장치에는 얼룩 불량을 억제하기 위한 헤이즈 특성을 갖는 광학 필름은 필요로 되지 않으며, 나아가 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 경우 도광판 자체에 확산 기능이 더욱 부여됨으로서 이에 의해 종래의 액정표시장치 대비 다수의 광학 필름 중 통상적으로 헤이즈 특성이 부여되는 확산 필름을 적어도 1매 이상 생략할 수 있으므로 휘도 특성을 향상시키는 효과가 있다.
그리고 1매 이상의 광학 필름을 줄임에 의해 제조 비용을 절감하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예 및 변형예 따른 액정표시장치는 백라이트 유닛의 구성요소가 많아 액정표시장치의 경량 및 박형을 저해하거나, 액정표시장치의 모듈화 공정에서 있어서 작업 공정시간이 증가되어 공정의 효율성이 저하되었던 기존에 비해, 경량 및 박형의 액정표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있으며, 작업 공정시간을 줄일 수 있어 공정의 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 사이드라이트방식의 백라이트 유닛에 대한 분해 사시도.
도 2는 도 1의 도광판을 출광하는 광의 진행경로를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 구비되는 액정패널의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 일 구성요소인 도광판에 대한 사시도.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 구비되는 도광판의 저면에 구비되는 연속곡면 패턴의 다양한 단면 형태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예의 제 1 변형예에 따른 액정표시장치의 도광판의 연속곡면 패턴의 단면 구조를 나타낸 도면.
도 8a 내지 도 8c는 도 5에 구비되는 도광판의 연속곡면 패턴이 형성되는 제 1 부분을 제외한 제 1 부분에 대한 다양한 단면 형태를 도시한 도면
도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 따른 액정표시장치에 구비되는 도광판의 사시도.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치에 구비되는 도광판에 대한 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 구비되는 액정패널의 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치(100)는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 서포트 메인(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.
이때, 설명의 편의를 위해 도면상의 방향을 정의하면, 액정패널(110)의 표시면이 전방을 향한다는 전제 하에 백라이트 유닛(120)은 액정패널(110)의 후방에 배치되고, 이들의 외곽을 사각테 형상의 서포트 메인(130)이 두른 상태로 백라이트 유닛(120)의 배면에 밀착되는 커버버툼(150)이 전후방에서 결합되어 일체화된다.
이들 각각에 대해 좀 더 자세히 살펴보도록 하겠다.
먼저, 액정패널(110)에 대해서 이의 일부 분해사시도인 도 3을 함께 참조하여 좀 더 자세히 살펴보면, 하부기판 또는 어레이기판(array substrate)이라 불리는 제 1 기판(112)의 내측면에는 다수의 게이트 배선(111a)과 데이터 배선(111b)이 교차하여 화소영역(P)을 정의하며 형성되어 있다.
그리고 이들 두 배선(111A, 111B)의 교차지점에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 구비되어 각 화소영역(P)에 구비된 화소전극(113a)과 일대일 대응 접속되고 있다.
또한, 액정층(160)을 사이에 두고 제 1 기판(112)과 마주보는 제 2 기판(114)은 상부기판 또는 컬러필터 기판(color filter substrate)이라 불리는데, 이의 내측면에는 각 화소영역(p)에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B)색의 컬러필터(color filter) 패턴을 포함하는 컬러필터층(115)과 이들 각각을 두르며 상기 게이트 배선(111a)과 데이터 배선(111b) 그리고 박막트랜지스터(T) 등의 구성요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)(181)가 구비되고 있다.
또한, 상기 컬러필터층(115) 및 블랙매트릭스(181)를 덮는 투명 공통전극(113b)이 마련되어 있다.
한편, 이러한 구성을 제 1 및 제 2 기판(112, 114)과 액정층(160)을 구비한 액정패널(110)을 트위스트 네마틱 모드용 액정패널이 되며, 이러한 액정패널(110)은 상기 액정층(160)의 구동 방법에 따른 모드별로 그 구성은 다양하게 변형될 수 있다.
일례로 상기 액정패널이 횡전계 모드로 동작하는 액정패널이 될 경우는 상기 제 2 기판의 내측면 전면에 구비되는 공통전극은 생략되고, 이를 대신하여 상기 제 1 기판 상에 각 화소영역에 구비되는 화소전극이 형성된 동일 층에 상기 화소전극과 이격하여 형성된다.
이 경우 각 화소영역에 구비되는 화소전극과 공통전극은 바 형태를 이루며 각 화소영역 내에 다수 형성되며, 이때, 상기 다수의 공통전극은 상기 게이트 배선과 나란하게 더욱 형성되는 공통배선과 전기적으로 연결된 구성을 이룬다.
또 다른 일례로 상기 액정패널이 프린지 필드 스위칭 모드로 동작하는 액정패널이 될 경우는, 상기 제 2 기판의 내측면 전면에 구비되는 공통전극은 생략되고 이를 대신하여 상기 제 1 기판 상에 상기 화소전극과 절연층을 개재하여 중첩하도록 형성되며, 이때, 화소전극 또는 공통전극 중 상기 절연층의 상부에 위치하는 구성요소에는 각 화소영역 별로 바(bar) 형태의 다수의 개구가 구비된 구성을 이룬다.
한편, 전술한 다양한 형태의 구성을 갖는 액정패널(110)의 상기 제 1 제 2 기판(112, 114) 각각 외측면에는 특정 방향으로 편광된 광만을 선택적으로 투과시키는 제 1 및 제 2 편광판(119a, 119b)이 부착되고 있다.
그리고 도 3 및 4를 참조하면, 상기 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판(Flexible printed circuit board) 같은 연결부재(116)를 매개로 게이트 및 데이터 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트 메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150)의 배면으로 젖혀 밀착된다.
도면에 있어서는 상기 인쇄회로기판(117)은 게이트 및 데이터 인쇄회로기판(117)이 모두 구비된 것이 일례로 도시되고 있지만, 상기 게이트 및 데이터 인쇄회로기판(117)은 통합되어 하나의 인쇄회로기판(미도시)만이 구비될 수도 있다.
이러한 상태의 액정패널(110)은 상기 인쇄회로기판(117)에 구성된 게이트 구동회로의 온/오프 신호에 의해 각 게이트 배선(111a) 별로 선택된 박막트랜지스터(T)가 온(on) 되면 상기 인쇄회로기판(117)에 구성된 데이터 구동회로의 신호전압이 상기 데이터 배선(111b)을 통해서 해당 화소전극(113a)으로 전달되고, 이에 따른 화소전극(113)과 공통전극(113b) 사이의 전기장에 의해 액정층(160)의 액정분자 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
아울러 상기 액정패널(110)의 배면으로 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비되어, 상기 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 한다.
그리고 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)에는 상기 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
상기 백라이트 유닛(120)은 상기 서포트 메인(130)의 적어도 일 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 광원(129)과, 반사판(220)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되며 본 발명의 제 1 실시예에 있어 가장 특징적인 구성을 갖는 도광판(180)을 포함한다.
이때, 상기 광원은 LED 어셈블리(129) 또는 선형의 램프(미도시)와 램프 하우징(미도시)으로 이루어진 램프 타입 발광수단(미도시)이 될 수 있다.
상기 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 다수개의 LED(129a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 LED PCB(129b)를 포함한다.
다수의 LED(129a)는 RGB의 색을 모두 발하거나 백색을 발하는 LED칩(미도시)을 포함하여, 상기 도광판(180)의 입광면을 향하는 전방으로 백색광을 발광하거나, 또는 다수의 LED(129a)는 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(129a)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수도 있다.
그리고 상기 광원(129)이 선형의 램프(미도시)와 램프 하우징(미도시)을 구비한 램프 타입 발광수단(미도시)으로 이루어지는 경우, 상기 선형의 램프(미도시)는 음극전극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp) 또는 외부전극 형광램프(external electrode fluorescent lamp)와 같은 형광램프가 될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치에 있어 가장 특징적인 구성을 갖는 상기 도광판(180)은 상기 광원(129)으로부터 측면 입사된 광을 여러 번의 전반사에 의해 그 내부를 진행하도록 하여 상기 도광판(180)의 내부로 입사된 광이 그 내부 내에서 고르게 퍼지도록 하는 동시에 일부 광을 도광판(180)의 하부에 위치하는 반사판(125)을 향해 출사되도록 한다.
그리고 상기 반사판(125)은 상기 도광판(180)의 하부면을 통과한 광을 상기 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 상기 액정패널(110)로 고휘도의 면광원을 제공하게 된다.
이때, 상기 도광판(180)은 그 하부면에 상기 도광판(180)을 통과하여 상기 액정패널(110)로 입사되는 빛의 휘도 향상과, 빛의 확산특성 향상을 위해 그 단면 형태가 연속적으로 기울기가 변화하는 형태를 갖는 연속곡면 패턴(183)이 형성되고 있는 것이 특징이다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)에 구비되는 도광판(180)의 특징적인 구성에 대해서는 추후 도면을 통해 상세히 설명한다.
상기 반사판(125)은 상기 도광판(180)의 배면에 위치하여, 상기 도광판(180)의 배면을 통과한 광을 상기 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 휘도를 향상시킨다.
상기 도광판(180)의 상부에 위치하는 광학시트(121)는 1매의 확산시트(121a)와 하나 또는 2매의 집광시트(121b, 121c) 등을 포함하며, 상기 도광판(180)을 통과한 광을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.
도면에서는 상기 확산시트(121a)가 2매의 집광시트(121b, 121c) 하부에 위치하고 있는 것을 일례로 보이고 있지만, 상기 확산시트(121a)는 상기 2매의 집광시트(121b, 121c) 상부에 위치할 수도 있으며, 생략될 수도 있다.
이때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 상기 도광판(180)의 특징적인 구성에 의해 고휘도 및 확산의 역할이 구비됨으로서 상기 광학시트(121)는 종래의 4매로 구성되는 것 대비 1 매 내지 2매를 생략할 수 있으므로 재료비를 저감하여 최종적으로 액정표시장치(100)의 제조 비용을 절감시키는 효과를 구현할 수 있다.
한편, 이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트 메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 된다.
상기 탑커버(140)는 상기 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이 "ㄱ"형태로 절곡된 사각테 형상으로, 상기 탑커버(140)의 전면을 개구하여 상기 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 상기 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치(100) 전체 기구물 조립에 기초가 되는 상기 커버버툼(150)은 사각모양의 하나의 판 형상으로 이의 가장자리가 소정높이 수직 절곡하여 구성한다.
이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 상기 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각테 형상의 상기 서포트 메인(130)이 상기 탑커버(140) 및 커버버툼(150)과 결합된다.
이때, 상기 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑케이스라 일컬어지기도 하고, 상기 서포트 메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 상기 커버버툼(150)은 버텀커버 또는 하부커버라 일컬어지기도 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 상기 백라이트 유닛(120)의 도광판(180)의 하부면에 그 단면 형태가 기울기가 연속적으로 변화하는 연속곡면 패턴(183)이 구비됨으로서 고휘도 특성을 가지며 상기 액정패널(110) 전면에 균일한 휘도를 갖는 광을 제공하게 된다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 상기 도광판(180) 상부로 종래의 액정표시장치에 구비되는 다수의 확산시트와 다수의 집광시트를 포함하여 4매 이상으로 이루어진 다수의 광학시트(도 1의 21)를 개재하지 않아도, 상기 도광판(180) 내부로 입사된 광을 균일하게 고품위의 면광원으로 가공하여 액정패널(110)로 제공하게 된다.
이를 통해, 상기 광학시트(도 1의 21)에 의해 광손실이 발생하는 것을 방지할 수 있어 고휘도의 면광원을 액정패널(110)로 제공할 수 있으며, 도트패턴을 구비한 종래의 도광판(도 1의 23)에 의한 얼룩 불량 및 모아레 현상을 억제할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(도 1의 20)의 구성요소가 많아 액정표시장치(미도시)의 경량 및 박형을 저해하거나, 상기 액정표시장치(미도시)의 모듈화 공정에서 있어서 작업 공정시간이 증가되어 공정의 효율성이 저하되었던 종래에 비해, 경량 및 박형의 액정표시장치(100)를 제공할 수 있으며, 작업 공정시간을 줄일 수 있어 공정의 효율성을 향상시키게 된다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 효율적이면서도 성능이 우수한 백라이트 유닛(120)을 제공하고, 얼룩 불량 및 모아레(moire) 현상이 없는 우수한 표시품질을 제공하는 장점을 갖는다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(100)에 구비되는 도광판(180)에 대해 도면을 참조하여 좀 더 자세히 살펴보도록 한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 일 구성요소인 도광판에 대한 사시도이며, 도 6a 내지 도 6d는 도 5에 구비되는 도광판의 하부면에 구비되는 연속곡면 패턴의 다양한 단면 형태를 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(도 3의 100)의 일 구성 요소인 도광판(180)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA)같은 플라스틱(plastic) 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate : PC) 계열의 물질로 이루어지고 있다.
전술한 재질로 이루어지는 상기 도광판(180)은 투명성, 내후성, 착색성이 우수하여 광이 투과할 때 광의 확산을 유도한다.
한편, 상기 도광판(180)은 광원(도 3의 129)과 대면하는 입광면(181a)과 이에 대응되는 반대측의 반입광면(181b) 그리고 상기 입광면(181a)과 반입광면(181b)을 연결하며 광이 출사되는 상부면(181c) 및 반사판(125)과 대면된 하부면(181d) 그리고 서로 마주보는 양 측면(181e, 181f)으로 이루어진다.
이러한 구성을 갖는 상기 도광판(180)의 상기 입광면(181a)에 위치하는 광원(도 3의 129)으로부터 입사되는 빛을 보다 효율적으로 우수한 휘도특성을 가지며 나아가 이의 상부에 위치하는 다수의 광학시트(도 3의 121) 및 액정패널(도 3의 110)로의 균일한 휘도를 갖는 면광원을 제공하기 위해 그 하부면(181d)에 연속곡면 패턴(183)이 구비되고 있는 것이 특징이다.
상기 도광판(180)의 하부면(181d)에 구비되는 연속곡면 패턴(183)은 이웃하는 연속곡면 패턴(183)과 끊김없이 상기 도광판(180)의 하부면(181d)에 평탄한 거울 면이 발생되지 않도록 지속적으로 상기 도광판(180)의 평탄한 상부면(181c)을 기준으로 그 높이(깊이)가 변화하는 것이 특징이다.
조금 더 구체적으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(도 3의 100)에 구비되는 상기 도광판(180)의 연속곡면 패턴(183)의 단면 일부를 도시한 도 6a 내지 도 6d에 참조하면, 도시한 바와 같이 상기 연속곡면 패턴(183)은 그 단면 형태가 마치 연속적으로 그 기울기가 변하며 산과 골이 반복되는 형태 즉, 사인파 형태 또는 물결 무늬 형태를 이루는 것이 특징이다.
이때, 설명의 편의를 위해 상기 연속곡면 패턴(183)의 서로 이웃하는 골과 골, 또는 산과 산 사이를 폭(W, Wa, Wb), 이웃한 산과 골간의 최단 길이(수직한 길이)를 높이(깊이)(D, Da, Db)라 정의하면, 상기 연속곡면 패턴(183)의 단면은 도 6a에 도시한 바와같이, 상기 도광판(180)의 하부면(181d) 전면에서 동일한 폭(W)과 높이(D)를 가지며 형성될 수도 있고, 또는 도 6b 내지 도 6d에 도시한 바와같이, 상기 연속곡면 패턴(183)은 상기 도광판(180)의 하부면(181d)에서 그 폭(Wa, Wb)과 깊이(Da, Db)가 변화될 수 있다.
연속곡면 패턴(183)의 경우, 도광판(180) 전체 면적에서 균일한 휘도 분포 특성을 갖도록 구현하기 위해서 패턴 밀도가 광원이 위치하는 일측면에서 타측면쪽으로 점차 밀한 구성을 갖는 것이 바람직하며, 이를 위해서 상기 연속곡면 패턴(183)이 상기 도광판(180) 하부면(181d)의 전면에서 위치별 밀도차를 갖도록 하기 위해 그 폭(Wa, Wb)과 높이(Da, Db)를 변화시키는 것이다.
상기 연속곡면 패턴(183)의 폭(Wa, Wb)이 좁은 것(Wb)이 넓은 것(Wa)보다 공간주파수가 증가하게 되어 밀한 상태가 되며, 상기 연속곡면 패턴(183)의 높이(Da, Db)가 큰 것(Db)이 작은 것(Da)보다 밀한 상태를 이루게 된다.
이러한 것을 반영하여, 상기 연속곡면 패턴(183)은 도 6b에 도시한 바와같이, 상기 도광판(180)의 하부면(181d)에서 동일한 높이(D)를 가지며 그 폭(Wa, Wb)만이 변경되는 형태를 이룰 수도 있고, 또는 도 6c에 도시한 바와 같이, 동일한 폭(W)을 가지며 그 높이(Da, Db)만이 변경되는 형태를 이룰 수도 있으며, 나아가 도 6d에 도시한 바와같이 그 폭(Wa, Wb)과 높이(Da, Db)가 모두 변경되는 형태를 이룰 수도 있다.
한편, 상기 연속곡면 패턴(183)은 그 폭(Wa, Wb)과 높이(Da, Db) 변화가 상기 도광판(180)의 하부면 전체에서 불규칙으로 형성될 수도 있으며, 또는 규칙적으로 형성될 수도 있다.
상기 연속곡면 패턴(183)이 규칙적으로 형성되는 경우, 광원(도 3의 129)과 대면하는 상기 도광판(180)의 입광면(181a)을 기준으로 이와 대향하는 반입광면(181b)까지 점진적으로 밀하게, 또는 점진적으로 소하게 형성될 수 있으며, 또는 상기 도광판(180)의 중심을 기준으로 상기 중심에서는 상기 연속곡면 패턴(183)이 밀하게 형성되며 점진적으로 상기 도광판(180)의 입광면(181a) 및 반입광면(181b)으로 갈수록 소하게 형성될 수도 있고, 또는 그 반대로 중심에서는 소하게 형성되며 점진적으로 상기 입광면(181a) 및 반입광면(181b)으로 갈수록 밀하게 형성될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 제 1 변형예에 따른 액정표시장치의 도광판의 연속곡면 패턴의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치(도 3의 100)에 구비되는 도광판(도 5의 180)에 있어서, 연속곡면 패턴(도 3의 183)은 하나의 그 단면 형태가 하나의 산 또는 골의 중앙을 기준으로 좌우가 대칭적으로 형성됨을 특징으로 하였지만, 제 1 변형예에 따른 액정표시장치(미도시)의 도광판(280)의 연속곡면 패턴(283)은 그 단면 형태에 있어 하나의 산 또는 골을 기준으로 좌우 비대칭 구조를 이룰 수도 있다.
도면에서는 좌우 비대칭 구조를 이루는 상기 연속곡면 패턴(283)은 하나의 골의 정점을 기준으로 이와 이웃하는 산까지 거리(HWa, HWb)가 좌측과 우측이 달리 형성되며, 좌측 길이(HWa)보다는 우측 길이(HWb)가 더 긴 것을 일례로 보이고 있지만, 좌측 길이(HWa)가 더 길고 우측 길이(HWb)가 더 짧게 형성될 수도 있음은 자명하다 할 것이다.
이러한 제 1 변형예에 따른 비대칭 구조를 갖는 상기 연속곡면 패턴(283)이 구비된 도광판(280)에 있어 상기 비대칭 구조를 갖는 연속곡면 패턴(283)도 대칭구조를 이루는 연속곡면 패턴(도 5의 183)과 동일하게 그 폭(W)과 높이(깊이)(D)는 도 6a 내지 6d에 도시한 바와 같이 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 이러한 본 발명의 제 1 실시예 및 이의 제 1 변형예에 따른 도광판(도 5의 180, 도 7의 280)은 상기 연속곡면 패턴(도 5의 183, 도 7의 283)이 형성되는 부분을 제외한 영역은 모두 동일한 두께를 가지며 형성됨을 일례로 보이고 있지만, 상기 도광판(도 5의 180, 도 7의 280)은 도 8a 내지 도 8c(도 5에 구비되는 도광판의 연속곡면 패턴이 형성되는 제 1 부분을 제외한 제 1 부분에 대한 다양한 단면 형태를 도시한 도면)에 도시된 바와같이 연속곡면 패턴이 형성되는 제 1 부분(A1)과, 그 이외의 제 2 부분(연속곡면 패턴이 형성되는 부분을 제외한 나머지 부분)(A2)으로 나누는 경우, 상기 제 2 부분(A2)은 도 8a와 같이 도광판(180) 전면에서 동일한 제 1 두께(t1)를 갖도록 형성될 수도 있으며, 또는 도 8b에 도시한 바와같이, 상기 제 2 부분(A2)은 그 중심을 기준으로 중심부에서는 제 2 두께(t2)를 가지며 도광판(180)의 서로 마주하는 일 양측면으로 갈수록 점진적으로 더 두꺼워 지는 형태를 이룰 수도 있다.
그리고 도 8c에 도시한 바와같이, 상기 제 2 부분(A2)은 어느 하나의 일 측단에서 제 3 두께를 갖고 상기 일 측단과 마주하는 타측단까지 점진적으로 얇아지는 형태를 이룰 수도 있다.
도광판(180)에 있어 도 8b 및 도 8c에 도시된 바와같이 연속곡면 패턴(183)이 형성되는 제 1 부분(A1)을 제외한 제 2 부분(A2)을 위치별 두께 차이를 갖도록 형성한 것은 도광판(180) 전체 면적에서 균일한 휘도특성을 갖도록 하기 위함이다.
이러한 도광판(180)의 제 2 부분(A2)이 위치별 두께 차이를 갖는 경우, 상기 연속곡면 패턴(183)이 불규칙적으로 배치되는 경우보다는 규칙적으로 밀하거나, 소한 배치가 상기 제 2 부분(A2)의 두께 차이를 따라 구현되도록 함으로서 도광판(180)의 입광면으로 입사된 빛을 더 효율적으로 상기 도광판(180) 전면에 있어 더 균일하고 더 큰 세기를 갖는 면광원이 되도록 할 수 있기 때문이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예의 따른 액정표시장치에 구비되는 도광판(이하 제 2 실시예에 따른 도광판이라 칭함)의 사시도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 도광판(380)은 제 1 실시예에 따른 도광판(도 5의 180)과 차별점이 있는 것은, 대칭 또는 비대칭 구조를 갖는 사인파 또는 물결무늬 형태를 갖는 연속곡면 패턴(383)이 도광판(380)의 하부면(381d)에서 x축 및 이와 수직한 y축 방향으로 형성된 구성을 이루고 있다는 것이다.
제 1 실시예에 따른 도광판(도 5의 180)은 대칭 또는 비대칭 구조를 갖는 사인파 또는 물결무늬 형태를 갖는 연속곡면 패턴(도 5의 183)이 도광판(도 5의 180)의 x축 방향으로만 형성된 구성을 이루었다. 따라서 도광판(도 5의 180)의 y축 방향으로는 골이 연결된 구성 또는 산이 연결된 구성을 이루었다.
하지만, 제 2 실시예에 따른 도광판(380)은 상기 연속곡면 패턴(383)이 x축 방향 및 y축 방향으로 모두 형성됨으로서 x축 및 y축 방향으로 각각 산과 골이 반복되는 구성을 이루는 것이 특징이다.
이러한 구성을 갖는 제 2 실시예에 따른 도광판(380) 또한 상기 제 1 실시예의 변형예에서와 같이 연속곡면 패턴(383) 자체의 폭과 깊이는 조절되어 연속곡면 패턴(383) 자체의 밀도가 상기 도광판(380)의 하부면 평면 위치별로 조절될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액정표시장치에 구비되는 도광판(이하 제 3 실시예에 따른 도광판이라 칭함)에 대한 사시도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 도광판(480)은 제 1 실시예 및 이의 변형예와 제 2 실시예에 따른 도광판(도 5의 180, 도 7의 280, 도 9의 380)과 모든 구성이 동일하며, 차별적인 것은 상기 도광판(480)에 구현되는 연속곡면 패턴(483)에 있다.
본 발명의 제 1 실시예 및 이의 변형예와 제 2 실시예에 따른 도광판(도 5의 180, 도 7의 280, 도 9의 380)에 있어 연속곡면 패턴(도 5의 183, 도 7의 283, 도 9의 383)은 그 표면이 매끄러운 형태를 이루는 데 반해 본 발명의 제 3 실시예에 따른 도광판(480)의 경우 연속곡면 패턴(483)의 자체의 표면에는 미세한 요철 패턴(487) 더욱 정확히는 상기 제 2 실시예에 따른 도광판(도 9의 380)에 구현되는 연속곡면 패턴(도광판 하부면에 있어 서로 수직한 x축 및 y축 방향으로 그 단면이 대칭 또는 비대칭의 사인파 또는 물결무늬 형태가 구현된 패턴)(도 9의 383)과 동일한 형태를 갖거나, 또는 비연속 곡면 형태를 갖는 미세 요철 패턴(487)이 구비되고 있는 것이 특징이다.
이렇게 연속곡면 패턴(483)의 표면에 또 다시 미세한 연속 또는 비연속 곡면 형태의 미세 요철 패턴(487)이 구비된 경우, 상기 도광판(480)의 분산 특성을 향상시키는 효과를 향상시키게 됨으로서 이의 상부에 구비되는 다수의 광학시트(도 3의 121) 중 확산특성을 부여하는 확산 필름의 생략이 가능하므로 더욱더 광학시트(도 3의 121)의 매수를 저감시킬 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 전술한 바와같은 연속곡면 패턴(도 5의 183, 도 7의 283, 도 9의 383, 도 10의 483)을 갖는 도광판(도 5의 180, 도 7의 280, 도 9의 380, 도 10의 480)을 구비한 본 발명의 제 1 실시예 및 그 변형예와 제 2 및 3 실시예에 따른 액정표시장치(도 3의 100, 미도시)는 도트 패턴(도 1의 24) 등을 구비한 도광판(도 1의 23)에 기인한 얼룩불량 및 모아레 현상은 원천적으로 억제되는 것이 특징이다.
종래의 도트패턴(도 1의 24)을 구비한 도광판(도 1의 23)은 도트패턴(도 1의 24)이 형성된 부분과 도트패턴(도 1의 24)이 구비되지 않는 거울면을 갖는 부분이 존재함으로서 상기 도트패턴(도 1의 24)이 구비된 부분이 이와 이웃한 거울면을 갖는 부분 대비 그 두께 차이가 급격히 발생됨으로서 사용자가 얼룩으로 인식되는 현상이 발생되었으며, 나아가 도트 패턴(도 1의 24)이 주기적으로 이격하며 규칙적으로 형성됨에 의해 모아레 현상이 발생되었다.
하지만, 본 발명의 제 1 실시예 및 이의 변형예와 제 2 및 제 3 실시예에 따른 액정표시장치(도 3의 100, 미도시)의 경우, 도트패턴(도 1의 24) 없이 도광판(도 5의 180, 도 7의 280, 도 9의 380, 도 10의 480)의 하부면의 전면에 점진적으로 그 깊이(높이)가 점진적으로 증가 또는 감소하는 구성을 이루며 나아가 폭 또한 변화되는 연속곡면 패턴(도 5의 183, 도 7의 283, 도 9의 383, 도 10의 483)이 구비됨으로서 상기 도광판(도 5의 180, 도 7의 280, 도 9의 380, 도 10의 480)의 하부면에는 실질적으로 거울면이 없다.
나아가 연속곡면 패턴(도 5의 183, 도 7의 283, 도 9의 383, 도 10의 483) 자체의 한 점을 기준으로 이와 이웃하는 부분은 급격한 두께 변화가 발생되지 않고 점진적인 두께 증가 또는 감소가 이루어짐으로서 도광판(도 5의 180, 도 7의 280, 도 9의 380, 도 10의 480) 자체에서 급격한 두께 변화가 발생되는 부분이 없다.
따라서, 도광판 하부면에 구비되는 패턴 자체의 급격한 두께 변화에 기인한 얼룩 불량은 원천적으로 발생되지 않는 것이 특징이며, 상기 연속곡면 패턴(도 5의 183, 도 7의 283, 도 9의 383, 도 10의 483)은 그 깊이와 더불어 폭 또한 변화됨으로서 패턴(도 5의 183, 도 7의 283, 도 9의 383, 도 10의 483) 자체의 주기성이 없거나 종래의 도트패턴(도 1의 24) 대비 저감됨으로서 규칙적인 패턴 형성에 기인하는 모아레 현상 또한 억제 또는 저감시킬 수 있다.
이에 의해 본 발명의 모든 실시예 및 변형예에 따른 액정표시장치에는 얼룩 불량을 억제하기 위한 헤이즈 특성을 갖는 광학 필름은 필요로 되지 않으며, 나아가 제 3 실시예에 따른 액정표시장치의 경우 도광판(도 10의 480) 자체에 확산 기능이 더욱 부여됨으로서 이에 의해 종래의 액정표시장치 대비 다수의 광학시트 중 통상적으로 헤이즈 특성이 부여되는 확산시트를 적어도 1매 이상 생략할 수 있으므로 휘도 특성을 향상시킬 수 있으며, 이렇게 1매 이상의 광학시트를 줄임에 의해 제조 비용을 절감할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 광학시트의 매수를 줄임에 의해 액정표시장치를 조립하는 모듈화과정에서 조립시간을 단축하는 효과를 갖는다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
100 : 액정표시장치
110 : 액정패널
112 : 제 1 기판
114 : 제 2 기판
116 : 연결부재
117 : 인쇄회로기판
120 : 백라이트 유닛
121 : 광학시트
121a : 확산시트
121b, 121c : 제 1 및 제 2 집광시트
125 : 반사판
129 : 광원
129a : LED
129b : LED PCB
130 : 서포트메인
140 : 탑커버
150 : 버툼 커버
180 : 도광판
183 : 연속곡면 패턴

Claims (13)

  1. 액정패널과;
    상기 액정패널의 하부에 위치하는 광학시트와;
    상기 광학시트 하부에 위치하며 그 하부면 전면에 연속적으로 그 기울기가 변하며 산과 골을 갖는 형태를 갖는 다수의 연속곡면 패턴이 구비된 도광판과;
    상기 도광판의 하부에 위치하는 반사판과;
    상기 도광판의 일 측면에 구비되는 광원
    을 포함하고,
    상기 각 연속곡면 패턴의 표면에는 미세 요철 패턴이 더욱 형성되고,
    상기 미세 요철 패턴은 상기 연속곡면 패턴과 동일한 형태를 이루며, 상기 연속곡면 패턴의 표면에서 서로 수직한 제1방향 및 제2방향으로 반복적으로 형성되는
    액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 연속곡면 패턴의 서로 이웃한 골과 골 사이를 폭, 서로 이웃한 산과 골 사이의 최단 이격간격을 깊이라 정의할 때, 상기 연속곡면 패턴은 상기 폭 및 깊이가 상기 도광판 전면에 대해 일정한 것이 특징인 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 연속곡면 패턴의 서로 이웃한 골과 골 사이를 폭, 서로 이웃한 산과 골 사이의 최단 이격간격을 깊이라 정의할 때, 상기 연속곡면 패턴은 상기 폭 또는 깊이, 또는 상기 폭 및 깊이가 상기 도광판의 평면 위치별로 변화되는 것이 특징인 액정표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 도광판에 있어서 상기 광원과 대면하는 일측면을 입광면, 이와 마주하는 타측면을 반입광면이라 정의할 때, 상기 폭은 상기 입광면에서 반입광면 쪽으로 갈수록 점진적으로 좁게 형성되며, 상기 깊이는 상기 입광면에서 반입광면 쪽으로 갈수록 점진적으로 깊게 형성되는 것이 특징인 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판 저면의 어느 하나의 꼭지점을 기준으로 서로 수직한 모서리를 각각 x축 및 y축으로 정의할 때, 상기 연속곡면 패턴은 상기 x축 또는 y축 중 어느 하나의 축 방향으로 상기 산과 골이 반복적으로 형성된 형태를 이루거나, 또는 상기 연속곡면 패턴은 상기 x축 및 y축 방향으로 모두 산과 골이 반복적으로 형성된 형태를 이루는 것이 특징인 액정표시장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 각 연속곡면 패턴은 상기 산을 기준으로 이와 이웃하여 양측에 위치하는 골까지의 거리가 일정한 대칭적인 형태를 이루거나, 또는 상기 산을 기준으로 좌측에 위치하는 골 또는 우측에 위치하는 골까지의 거리가 달리 비대칭적인 형태를 이루는 것이 특징인 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도광판의 상부면을 기준으로 평탄한 부분이 유지되는 부분을 제 1 영역, 상기 제 1 영역 외측으로 상기 연속곡면 패턴이 형성되는 부분을 제 2 영역이라 정의할 때, 상기 제 1 영역은 상기 도광판 전면에서 동일한 두께를 이루는 것이 특징인 액정표시장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 도광판의 상부면을 기준으로 평탄한 부분이 유지되는 부분을 제 1 영역, 상기 제 1 영역 외측으로 상기 연속곡면 패턴이 형성되는 부분을 제 2 영역이라 정의할 때, 상기 제 1 영역은 상기 도광판의 중앙부는 제 1 두께를 가지며 이의 외측으로 갈수록 점진적으로 그 두께가 증가하는 형태를 이루는 것이 특징인 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 광원과 마주하는 입광면에 수직하게 연결되며 서로 마주보는 양측면을 포함하고, 상기 제 1 영역의 두께는 상기 도광판의 중앙부에서 상기 도광판의 양측면 각각으로 갈수록 증가하는 것이 특징인 액정표시장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트 메인과 상기 서포트 메인과 밀착되어 구성되는 커버버툼 그리고 상기 액정패널 가장자리를 테두리하며 상기 서포트 메인 및 커버버툼에 조립 결합되는 탑커버를 포함하는 액정표시장치.
  13. 삭제
KR1020130034127A 2013-03-29 2013-03-29 액정표시장치 KR102090461B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130034127A KR102090461B1 (ko) 2013-03-29 2013-03-29 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130034127A KR102090461B1 (ko) 2013-03-29 2013-03-29 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140119344A KR20140119344A (ko) 2014-10-10
KR102090461B1 true KR102090461B1 (ko) 2020-03-19

Family

ID=51991669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130034127A KR102090461B1 (ko) 2013-03-29 2013-03-29 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102090461B1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06123885A (ja) * 1992-10-09 1994-05-06 Enplas Corp 面光源装置
JP3932544B2 (ja) * 1998-03-13 2007-06-20 オムロン株式会社 面光源装置
KR100881332B1 (ko) * 2005-10-19 2009-02-02 김정순 도광판
CN101427070B (zh) * 2006-04-27 2012-09-26 富士通株式会社 照明装置以及液晶显示装置
KR100845738B1 (ko) * 2006-05-22 2008-07-11 태산엘시디 주식회사 백라이트유닛의 도광판
KR100819542B1 (ko) * 2006-08-02 2008-04-08 (주)에이치엔디 레볼루션 프리즘과 홀로그램 패턴 일체형의 도광판 및 그 제조방법
KR101178722B1 (ko) * 2009-12-23 2012-08-31 제일모직주식회사 액정표시장치 백라이트 유닛용 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치 백라이트 유닛

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140119344A (ko) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101351886B1 (ko) 액정표시장치용 일체형 다기능 광학시트
KR101285635B1 (ko) 도광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
US9201188B2 (en) Blacklight unit, liquid crystal display device having the same and fabrication method thereof
KR20100060519A (ko) 액정 표시 장치
WO2013039001A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2014192658A1 (ja) 導光板、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
KR20140137700A (ko) 디스플레이 장치
KR102090457B1 (ko) 액정표시장치
JP6585892B2 (ja) 液晶表示装置
US8842238B2 (en) Backlight unit with light guide plate having a plurality of air barriers and liquid crystal display device having the same
US8400581B2 (en) Back light unit and liquid crystal display comprising the same
KR101415683B1 (ko) 액정표시장치
WO2014196235A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
US20210132285A1 (en) Lighting device and display device
CN110632698A (zh) 照明装置和显示装置
JP2005228535A (ja) 面状光源装置及び液晶表示装置
JP2013149559A (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
KR101991124B1 (ko) 엘이디 어레이 유닛, 이를 갖는 직하형 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치
KR20120135651A (ko) 도광판 및 이를 포함한 액정표시장치
KR101826719B1 (ko) 도광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
KR102090461B1 (ko) 액정표시장치
JP6348039B2 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP2013118139A (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
KR102053442B1 (ko) 광학 시트와 그를 포함한 액정표시장치
KR101537561B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant