KR102591775B1 - 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

직하형의 백라이트유닛에 관한 것으로, 필요 충분한 광학 특성을 유지하고 광학거리를 축소함으로써, 박형화를 가능하게 하는 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
백라이트유닛은 광원, 광원으로부터 방출되는 빛을 확산하도록 마련되는 확산판, 및 광원과 확산판 사이에 배치되고 각뿔 형상의 복수의 돌출부를 가지는 광학시트를 포함하고, 복수의 돌출부는 광원으로부터 방출되는 빛이 입사되도록 광원을 향해 돌출된다.

Description

백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}
본 발명은 광원으로부터 입사되는 빛을 펼치는 광학필름을 포함하는 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 들어 급속히 보급이 진행되고 있는 액정표시장치는 일반적으로, 디스플레이패널 등의 표시화면과 표시화면을 배면 측으로부터 조명하는 면광원으로서의 백라이트유닛을 포함하고 있다.
백라이트유닛의 발광 방식으로는 다이렉트 방식(직하형)과 엣지 방식의 2 종류가 있다.
직하형의 백라이트는 이차원의 분할구동(Local Dimming)을 할 수 있고, 자발광형 디스플레이에 가까운 발광 특성을 얻을 수 있으므로, 고급 모델에 채용되고 있다.
직하형의 백라이트는 얼룩짐이 없는 고품질의 영상을 표시하기 위해서, 광원으로부터 출사되는 빛을 균일하게 확산시키는 확산판을 설치할 필요가 있다.
확산판과 광원 사이에는 광학적으로 규정되는 일정한 광학거리(OD: Optical Distance)를 가질 필요가 있다.
엣지 방식의 백라이트는 도광판을 이용하는 것으로, 비교적 박형화가 용이한 반면, 직하형의 백라이트유닛을 포함하는 액정표시장치는 광학거리(OD)를 확보해야 할 필요성이 박형화를 제한하는 주된 저해 요인이 되고 있다.
광학거리(OD)를 짧게 하기 위한 방법의 하나로서, 광원 근방에 렌즈를 마련하여 렌즈를 통해 광원으로부터 출사되는 빛을 확산시키는 직하형 백라이트가 있다.
다만, 렌즈를 포함하는 직하형 백라이트는 광원과 렌즈의 대응되는 배치가 필수적이며, 광원의 수가 많아지는 경우 조립 공정수도 비례하여 증가할 수 있다.
또한, 렌즈를 포함하는 직하형 백라이트는 렌즈가 광원으로부터 발산되는 빛을 필요 이상으로 확산시켜, 분할 구동 시 디스플레이패널로부터 횡방향으로 빛이 새어 나가는 블루밍(Blooming) 현상이 발생할 수 있다.
본 발명은 직하형의 백라이트유닛에 관한 것으로, 필요 충분한 광학 특성을 유지하고 광학거리(OD)를 축소함으로써, 박형화를 가능하게 하는 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 백라이트유닛은 광원, 상기 광원으로부터 방출되는 빛을 확산하도록 마련되는 확산판, 및 상기 광원과 상기 확산판 사이에 배치되고 각뿔 형상의 복수의 돌출부를 가지는 광학시트를 포함하고, 상기 복수의 돌출부는 상기 광원으로부터 방출되는 빛이 입사되도록 상기 광원을 향해 돌출될 수 있다.
상기 복수의 돌출부의 상기 광원을 향한 일단부는 평탄한 정점을 포함할 수 있다.
상기 정점의 면적은 상기 복수의 돌출부의 면적의 20%이하일 수 있다.
상기 광학시트와 상기 광원 사이의 거리는 상기 확산판과 상기 광원 사이의 거리의 50%이하일 수 있다.
상기 광학시트는 상기 광학시트로 입사되는 빛을 재귀 반사시키도록 구성될 수 있다.
상기 복수의 돌출부는 삼각뿔 형상을 포함할 수 있다.
상기 복수의 돌출부는 사각뿔 형상을 포함할 수 있다.
상기 광원은 복수로 마련되고, 상기 확산판과 상기 광원 사이의 거리는 상기 확산판으로부터 확산되는 빛이 입사하는 디스플레이패널의 면적을 상기 복수의 광원의 수로 나눈 수의 제곱근보다 작을 수 있다.
상기 광학시트를 지지하도록 상기 광학시트와 상기 광원이 장착되는 기판 사이에 배치되는 스페이서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 디스플레이패널, 및 상기 디스플레이패널로 빛을 방출하도록 마련되는 복수의 광원을 가지는 백라이트유닛을 포함하고, 상기 백라이트유닛은 상기 디스플레이패널과 상기 복수의 광원 사이에 배치되는 확산판, 및 상기 광원과 상기 확산판 사이에 배치되고 각뿔 형상의 복수의 돌출부를 가지는 광학시트를 더 포함하고, 상기 복수의 돌출부는 상기 광원으로부터 방출되는 빛이 입사되도록 상기 광원을 향해 돌출될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명에 따르면 백라이트유닛은 광원, 상기 광원으로부터 방출되는 빛을 확산하도록 마련되는 확산판, 및 상기 광원과 상기 확산판 사이에 배치되고 연속하여 배열되는 프리즘 형상의 복수의 돌출부를 가지는 광학시트를 포함하고, 상기 복수의 돌출부는 상기 광원으로부터 방출되는 빛이 입사되도록 상기 광원을 향해 돌출될 수 있다.
상기 복수의 돌출부의 상기 광원을 향한 일단부는 평탄한 정점을 포함할 수 있다.
상기 정점의 면적은 상기 복수의 돌출부의 면적의 20%이하일 수 있다.
상기 광학시트와 상기 광원 사이의 거리는 상기 확산판과 상기 광원 사이의 거리의 50%이하일 수 있다.
상기 광원은 복수로 마련되고, 상기 확산판과 상기 광원 사이의 거리는 상기 확산판으로부터 확산되는 빛이 입사하는 디스플레이패널의 면적을 상기 복수의 광원의 수로 나눈 수의 제곱근보다 작을 수 있다.
본 발명은 직하형의 백라이트유닛에 관한 것으로, 필요 충분한 광학 특성을 유지하고, 광학거리(OD)를 축소함으로써, 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치를 박형화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트유닛의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 광학시트의 돌출부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반사시트를 포함하는 백라이트유닛의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 반사시트의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 광학시트의 돌출부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 광학시트의 돌출부를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 광학시트의 돌출부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛의 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 반사시트의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛의 단면도이다.
도 14는 도 13에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛의 다른 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 "전방", "후방", "상부" 및 "하부" 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 분해도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치(1)는 텔레비전, 모니터 및 이동 통신 단말기의 표시 장치 등과 같이 영상을 표시하는 장치를 포함할 수 있다.
액정표시장치(1)는 영상을 디스플레이하고 사운드를 출력할 수 있다. 여기서 사운드는 외부에 마련된 기기를 통해 출력할 수 있다. 액정표시장치(1)는 하단에 장착된 스탠드(2)에 의해 지지될 수 있고, 별도의 브라켓 등에 의해 벽에 설치될 수 있다.
이하에서는 액정표시장치(1) 중 백라이트유닛(20)에서 방출된 빛의 투과량을 조절하여 디스플레이패널(10)을 통해 영상이 보이도록 하는 액정표시장치를 중심으로 본 발명에 따른 액정표시장치(1)를 설명하도록 한다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
액정표시장치(1)는 디스플레이패널(10), 백라이트유닛(20), 및 하우징(60)을 포함할 수 있다. 백라이트유닛(20)은 광원모듈(20a), 확산판(30), 광학필름(70), 미들몰드(40), 및 바텀섀시(50)를 포함할 수 있다.
광원모듈(20a)은 광원(21, 도 3 참조), 빛이 출력되도록 광원(21)을 구동시키는 기판(22, 도 3 참조), 및 빛을 반사하는 반사필름(미 도시)을 포함할 수 있다.
디스플레이패널(10)은 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 문자, 숫자, 임의의 아이콘 등의 영상정보를 표시하는 패널로, 대략 60인치 이상의 대형패널을 포함할 수 있다.　여기서, 액정층을 통과하는 빛의 투과율은 인가되는 전압의 세기에 따라 조절될 수 있다.
디스플레이패널(10)은 컬러필터패널(color filter array panel), TFT패널(Thin Film Transistor array panel), 액정층, 및 실런트를 포함할 수 있다. 여기서 컬러필터패널 및 TFT패널은 유리(Glass) 재질로 이루어질 수 있다.
컬러필터패널은 각 화소마다 색상이 표시되도록 TFT패널의 화소전극에 대응하는 영역에 형성된 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터를 포함할 수 있다. 컬러필터패널에는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명도전물질로 이루어진 공통전극이 형성될 수 있다.
백라이트유닛(20)은 디스플레이패널(10)의 하부에서 빛을 방출하는 광원장치로, 직하형(Direct Type) 광원장치를 포함할 수 있다. 백라이트유닛(20)은 빛을 출력하는 광원(21) 및 광원(21)에서 빛이 출력되도록 광원(21)을 구동시키는 기판(22)을 포함하는 광원모듈(20a), 반사필름(미 도시), 확산판(30), 광학필름(70), 미들몰드(40), 및 바텀섀시(50)를 포함할 수 있다.
광원(21)은 고효율, 저전력으로 광을 발생하는 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 발광다이오드는 기판(22)에 칩이 실장되고 수지가 충진된 패키지 형태로 제공될 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시 예와 달리 광원(21)으로 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)나, 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)가 사용될 수도 있다.
기판(22)은 발광다이오드에 인가되는 전력을 공급 또는 차단하거나 발광다이오드에 공급되는 전력의 크기를 조절하는 것으로, 복수의 발광다이오드가 전기적으로 장착된 인쇄회로기판(PCB)을 포함할 수 있다.
기판(22)에는 복수의 광원(21)이 소정의 간격으로 이격되어 실장될 수 있다.
반사시트(미 도시)는 확산판(30)이나 광학필름(70)에 의해서 반사된 빛을 다시 디스플레이패널(10)을 향해 반사해 디스플레이패널(10)의 휘도의 손실을 줄이는 역할을 수행할 수 있다.
확산판(30)은 백라이트유닛(20) 내에서 광원(21)과 광학필름(70) 사이에 배치되고, 광원(21)에서 나오는 빛을 면을 따라 확산시켜 화면 전체적으로 색상 및 밝기가 균일하게 보이도록 해 주는 반투명패널을 포함할 수 있다.
확산판(30)은 광학필름(70)을 지지하는 지지체의 역할도 수행할 수 있다. 광학필름(70)은 확산판(30)으로 균일하게 확산시킨 빛의 휘도 등을 향상시켜 디스플레이패널(10)로 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 액정표시장치(1)는 광원(21)으로부터 방출되는 빛을 확산하도록 확산판(30)과 광원(21) 사이에 배치되는 광학시트(100)를 포함할 수 있다. 광학시트(100)에 대한 자세한 설명은 하기하도록 한다.
미들몰드(40)는 디스플레이패널(10), 확산판(30), 광원시트(100), 및 바텀섀시(50)를 일체화함으로써, 백라이트유닛(20)을 형성할 수 있다.
바텀섀시(50)는 영상 표시 및 사운드 출력에 필요한 각종 구성품을 연결하는 패널로, 바텀섀시(50)에는 기판(22), 입출력장치 등이 장착될 수 있다.
바텀섀시(50)는 백라이트유닛(20)을 구성하는 부품의 하나로 백라이트유닛(20)을 구성하는 다른 부품을 지지하는 역할도 수행할 수 있다.
바텀섀시(50)는 방열과 강도가 우수한 금속으로 이루어질 수 있다. 바텀섀시(50)에는 디스플레이패널(10) 및 백라이트유닛(20)을 구동시키기 위한 구동모듈이 배치될 수 있다. 바텀섀시(50)는 도전성 재료로 구성될 수 있다.
바텀섀시(50)는 광원(21)에서 발생하는 열을 외부로 방열시키는 역할을 수행할 수 있다. 광원(21)에서 발생하는 열은 기판(22)을 거쳐 바텀섀시(50)로 전달되고, 바텀섀시(50)에서 방열될 수 있다.
바텀섀시(50)는 열전도도가 좋은 알루미늄, SUS 등의 각종 금속 재질, 또는 ABS 등의 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 기판(22)은 열전도도가 좋은 알루미늄 재질의 메탈 PCB가 사용될 수 있다.
바텀섀시(50)에는 베젤(61) 및 미들몰드(40) 등 액정표시장치(1)의 각종 구성 요소가 고정 지지될 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시 예와 달리, 베젤(61), 미들몰드(40), 및 바텀섀시(50) 중 적어도 하나는 생략되거나 또는 서로 일체로 형성될 수 있다.
하우징(60)은 베젤(61)과 하우징커버(62)를 포함할 수 있다. 베젤(61)은 디스플레이패널(10)을 지지할 수 있다. 베젤(61)은 미들몰드(40)에 지지된 디스플레이패널(10)을 고정시킬 수 있고, 미들몰드(40) 또는 하우징커버(62)와 분리 가능하게 결합될 수 있다.
베젤(61)은 하우징커버(62)와 결합 시 수용공간을 형성할 수 있으며, 수용공간 내에는 디스플레이패널(10), 백라이트유닛(20) 등이 배치될 수 있고, 백라이트유닛(20)에는 광원모듈(20a) 확산판(30), 광학필름(70), 광학시트(100), 및 바텀섀시(50) 등이 배치될 수 있다.
하우징커버(62)는 바텀섀시(50)를 보호하고 수용하도록 바텀섀시(50)의 후방을 커버할 수 있다.
베젤(61)은 비도전성 재료로 구성될 수 있다. 베젤(61)은 플라스틱 수지 등을 포함할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 베젤(61)은 디스플레이패널(10)을 노출시키기 위한 개구를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트유닛의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 광학시트의 돌출부를 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반사시트를 포함하는 백라이트유닛의 단면도이다. 도 6은 도 5에 도시된 반사시트의 평면도이다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(1, 도 1 참조)는 백라이트유닛(20, 도 2 참조) 및 확산판(30) 사이에 배치되는 광학시트(100)를 포함할 수 있다.
직하형 액정표시장치(1)는 엣지형 액정표시장치와 다르게 광원(21)으로부터 방출되는 빛을 직접 디스플레이패널(10, 도 2 참조)에 공급할 수 있다.
이 때, 광원(21)에서 출사되는 광특성을 향상시키기 위해 광원(21)과 디스플레이패널(10) 사이에 광학시트(100)가 배치될 수 있다.
액정표시장치(1)는 박형화를 위해서 광원(21)으로부터 확산판(30)까지의 최소거리(OD; Optical Distance)를 짧게 할 필요성이 있다.
일반적으로, 광원(21)으로부터 확산판(30)까지의 최소거리와 기판(22)에 배치되는 복수의 광원(21)의 평균거리(P)는 비슷할 수 있다.
여기서, 광원(21)의 평균거리(P)는 디스플레이패널(10)의 면적을 광원(21)의 수로 나눈 수의 제곱근을 의미한다.
따라서, 액정표시장치(1)의 박형화를 위해 광원(21)으로부터 확산판(30)까지의 최소거리(OD)를 짧게 하면, 복수의 광원(21)의 평균거리(P)도 짧아져, 더 많은 광원(21)의 설치를 필요로 할 수 있다.
많은 광원(21)을 설치하는 것은 큰 비용을 발생시킬 수 있으므로, 이를 해결하기 위해서는 광원(21)으로부터 확산판(30)까지의 최소거리(OD)를 짧게 하면서도, 복수의 광원(21)의 평균거리(P)는 유지할 수 있도록 광원(21)으로부터 방출되는 광을 확산시킬 필요가 있을 수 있다.
광원(21)으로부터 방출되는 광을 보다 확산시키기 위해 일반적인 직하형 액정표시장치는 광원(21)과 인접하게 배치되는 렌즈를 포함할 수 있다.
다만, 렌즈를 포함하는 직하형 액정표시장치는 광원(21)과 렌즈의 대응되는 배치가 필수적이며, 광원(21)의 수가 많아지는 경우 조립 공정수도 비례하여 증가할 수 있다.
또한, 렌즈를 포함하는 직하형 액정표시장치는 렌즈가 광원(21)으로부터 발산되는 빛을 필요 이상으로 확산시켜, 분할 구동 시 디스플레이패널(10)로부터 횡방향으로 빛이 새는 블루밍(Blooming) 현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(1)의 광학시트(100)는 광원(21)을 향해 돌출되는 복수의 돌출부(120)를 포함할 수 있다.
일반적인 광학필름(70, 도 2 참조)은 확산판(30)과 디스플레이패널(10) 사이에 배치되고, 광학필름(70)의 복수의 돌출부는 확산판(30)으로부터 디스플레이패널(10)을 향하는 방향으로 돌출되는 것과 달리, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학시트(100)는 확산판(30)과 광원(21) 사이에 배치되고, 광학시트(100)의 복수의 돌출부(120)는 각뿔 형상을 포함할 수 있고, 각뿔 형상의 복수의 돌출부(120)가 광원(21)으로부터 빛이 입사하는 입사면 측에 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학시트(100)에 포함되는 각뿔 형상의 복수의 돌출부(120)는 정점(121)이 평탄하게 구성될 수 있고, 평탄한 정점(121)이 광원(21)으로부터 빛이 입사하는 입사면 측에 형성될 수 있다.
광학시트(100)에 포함되는 각뿔 형상의 복수의 돌출부(120)의 평탄한 정점(121)의 면적은 각뿔 형상을 포함하는 복수의 돌출부(120)의 다른 부분의 면적에 비해 25% 이하일 수 있다.
광학시트(100)에 포함되는 각뿔 형상의 복수의 돌출부(120)의 평탄한 정점(121)의 면적은 각뿔 형상을 포함하는 복수의 돌출부(120)의 다른 부분의 면적에 비해 바람직하게는 10% 이하일 수 있다.
광학시트(100)는 광원(21)과 확산판(30) 사이에 배치되어 있고, 광학시트(100)는 확산판(30)보다 광원(21)에 가깝도록 확산판(30)과 광원(21) 사이의 광학거리(OD)의 반보다 작은 간격으로 광원(21)과 이격될 수 있다.
광학시트(100)는 확산판(30)보다 광원(21)에 가깝도록 바람직하게는 확산판(30)과 광원(21) 사이의 광학거리(OD)의 20%보다 작은 간격으로 광원(21)과 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(1)는 복수의 광원(21)으로부터 직접 방출되는 빛을 광학시트(100)의 복수의 돌출부(120)에 의해 확산시킬 수 있다.
따라서, 복수의 광원(21)과 확산판(30) 사이의 광학거리(OD)는 복수의 광원(21)의 평균거리(P)보다 작을 수 있다.
액정표시장치(1)는 광학시트(100)를 지지하도록 광학시트(100)와 기판(22) 사이에 배치되는 스페이서(140)를 포함할 수 있다. 스페이서(140)는 복수로 마련될 수 있다.
다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 스페이서(140)는 광학시트(100)의 위치를 지지할 수 있는 한도 내에서, 다양한 형상 및 개수를 포함할 수 있다.
백라이트유닛(20)은 확산판(30)을 지지하도록 광원(21)와 확산판(30) 사이에 배치되는 핀(160)를 포함할 수 있다. 핀(160)은 복수로 마련될 수 있다.
다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 핀(160)은 확산판(30)의 위치를 지지할 수 있는 한도 내에서, 다양한 형상 및 개수를 포함할 수 있다.
복수의 돌출부(120)는 삼각뿔 형상을 포함할 수 있다.
복수의 돌출부(120)는 평탄부(110)로부터 정점(121)을 향해 경사지는 제1경사면(122), 제2경사면(123), 및 제3경사면(124)을 포함할 수 있다.
제1경사면(122)은 제2경사면(123) 및 제3경사면(124) 사이에 마련될 수 있고, 제2경사면(123)은 제1경사면(122) 및 제3경사면(124) 사이에 마련될 수 있고, 제3경사면(124)은 제1경사면(122) 및 제2경사면(123) 사이에 마련될 수 있다.
정점(121)은 제1경사면(122), 제2경사면(123), 및 제3경사면(124) 사이에 마련될 수 있다.
광학시트(100)는 확산판(30)으로부터 광학시트(100)로 입사되는 빛을 재귀반사 시키도록 구성될 수 있다.
여기서 재귀반사란 빛을 제자리로 다시 돌려보내는 것으로, 즉, 빛이 물체에 도달할 경우, 도달한 빛인 입사 광선을 그대로 되돌려 반사하는 것이다.
물체에서 나온 빛이 어떤 물체에 닿은 뒤 원래의 자리로 다시 돌아가는 반사를 일컫는다. 이 때, 어떠한 각도로 물체에 빛이 비치더라도 비춘 빛의 방향으로 빛을 반사한다.
재귀반사는 일반적으로 도로표지판에서 볼 수 있는데, 야간에 달리는 차량의 전조등에서 나온 빛이 도로표지판을 비추면 차량 운전자의 눈에는 도로표지판이 밝게 보인다. 이는, 전조등의 빛이 반사 제품인 도로표지판의 표면에 닿은 뒤, 재귀반사에 의해 광원으로 다시 반사되기 때문이다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(1)는 디스플레이패널(10)의 가장자리로 빛이 새는 것을 방지하도록 확산판(30)으로부터 입사되는 빛을 재귀반사 시키는 광학시트(100)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(1)는 광을 반사시켜 광 손실을 방지하는 반사시트(reflector sheet)(130)를 포함할 수 있다. 반사시트(130)는 광을 반사시켜 확산판(30)측으로 입사시킬 수 있다.
빛이 광확시트(100)에서 디스플레이패널(10)의 측부로 지나치게 향할 경우, 액정표시장치(1)에서 표시되는 영상에 있어서 측면광이 강하게 형성되어 비효율적인 영상이 형성될 수 있다.
사용자는 주로 액정표시장치(1)의 정면에서 액정표시장치(1)를 주시하는 바, 액정표시장치(1)의 측면광이 강하게 형성되는 것은 비효율적일 수 있다.
디스플레이패널(10)에 수직으로 입사되지 않고 비스듬하게 입사되는 빛이 많아질 시, 디스플레이패널(10)의 색 재현력 및 휘도가 저하될 수 있다. 광학시트(100)를 통해 굴절되어 디스플레이패널(10)에 비스듬하게 입사되는 빛의 양이 증가할 경우, 액정표시장치(1)의 성능이 저하될 수 있다.
직하형 액정표시장치(1)의 경우 디스플레이패널(10)의 후방에서 직접 빛을 조사하기 때문에 디스플레이패널(10)의 정면 외측으로 빛이 조사되는 경우가 있다.
직하형 액정표시장치(1)는 미세한 로컬 디밍이 가능하여 미세한 영상의 밝기를 용이하게 조절할 수 있는 반면, 디스플레이패널(10)의 측면으로 조사되는 광량이 많아짐에 따라 명암도에서 손실이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(1)는 광학시트(100)의 상부로부터 광학시트(100)로 입사되는 빛을 반사하도록 확산판(30)과 광학시트(100) 사이에 배치되는 반사시트(130)를 포함할 수 있다.
반사시트(130)는 복수의 광원(21)으로부터 방출되는 빛이 반사시트(130)를 통과하도록 마련되는 복수의 홀(131)을 포함할 수 있다. 복수의 홀(131)은 복수의 광원(21)과 각각 대응할 수 있다.
반사시트(130)는 빛을 반사시킬 수 있는 한도 내에서, 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 폴리에스텔, 폴리카보네이트(polycarbonate) 등의 수지를 발포시켜 내부에 미세한 공기의 알갱이를 넣어 시트를 구성한 것, 두 가지 성분 이상의 수지를 혼합하여 시트를 구성한 것, 또는 굴절률이 다른 복수의 수지 층을 적층하여 시트를 구성한 것 등을 포함할 수 있다.
반사시트(130)는 반사시트(130)의 표면에 요철 형상이 형성될 수 있다. 반사시트(130)는 필요에 따라서 반사시트(130)의 표면에 무기 미립자 등을 첨가한 것을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 광학시트의 돌출부를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 돌출부(220)는 사각뿔 형상을 포함할 수 있다.
복수의 돌출부(220)는 백라이트유닛(20)을 향하는 정점(221)을 포함할 수 있다. 복수의 돌출부(220)는 평탄부(110)로부터 정점(221)을 향해 경사지는 제1경사면(222), 제2경사면(223), 제3경사면(224), 및 제4경사면(225)을 포함할 수 있다.
복수의 돌출부(220)의 정점(221)은 평탄부(110)와 나란하도록 평면 형상을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 광학시트의 돌출부를 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛에 있어서, 광학시트의 돌출부를 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛의 단면도이다. 도 11은 도 10에 도시된 반사시트의 평면도이다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 광학시트(300, 400)는 평탄부(110)를 포함하고, 복수의 돌출부(320, 420)는 프리즘 형상을 포함할 수 있고, 일방향으로 배열될 수 있다.
복수의 돌출부(320, 420)는 백라이트유닛(20)을 향하는 정점(321, 421)을 포함할 수 있다. 복수의 돌출부(320, 420)는 평탄부(110)로부터 정점(321, 421)을 향해 경사지는 제1경사면(322, 422), 및 제2경사면(323, 423)을 포함할 수 있다.
복수의 돌출부(320)의 정점(321)은 평탄부(110)와 나란하도록 평면 형상을 포함할 수 있다. 기판(22a)은 복수로 마련될 수 있고, 복수의 기판(22a)은 일방향으로 이격되어 배열될 수 있다. 반사시트(230)의 복수의 홀(231)은 복수의 기판(22a)과 각각 대응될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛의 단면도이다. 도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛의 단면도이다. 도 14는 도 13에 도시된 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 백라이트유닛의 다른 단면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명은 디스플레이패널(10, 도 2 참조)의 휘도가 균일하도록 복수의 돌출부(120)의 정점(121, 도 4 참조)에 결합하고 평면 형상을 가지는 베이스시트(150)를 포함할 수 있다.
광학시트(400)는 복수의 돌출부(420)가 제1방향으로 배열되는 제1광학시트(400a) 및 제1광학시트(400a) 및 확산판(30) 사이에 배치되고 복수의 돌출부(420)가 제1방향과 수직하는 제2방향으로 배열되는 제2광학시트(400b)를 포함할 수 있다.
이상 특정 실시 예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 한정되는 것이 아니다.
특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시 예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1: 액정표시장치 10: 디스플레이패널
20: 백라이트유닛 20a: 광원모듈
21: 광원 22, 22a: 기판
30: 확산판 70: 광학필름
100, 200, 300, 400: 광학시트 110: 평탄부
120, 220, 320, 420: 돌출부 121, 221, 321, 421: 정점
122, 222, 322, 422: 제1경사면 123, 223, 323, 423: 제2경사면
124, 224: 제3경사면 225: 제4경사면
130, 230: 반사시트 131, 231: 홀
140: 스페이서 150: 베이스시트
160: 핀
P: 복수의 광원의 평균거리
OD: 확산판과 광원 사이의 최소거리

Claims (15)

  1. 복수의 광원;
    상기 복수의 광원을 구동시키는 기판;
    상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛을 확산하도록 마련되는 확산판; 및
    상기 복수의 광원과 상기 확산판 사이에 배치되고 각뿔 형상의 복수의 돌출부를 가지는 광학시트;
    상기 확산판과 상기 광학시트 사이에 배치되고, 상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛이 통과하도록 상기 복수의 광원과 각각 대응되도록 마련되는 복수의 홀을 포함하는 반사시트; 및
    상기 기판과 상기 광학시트 사이에 배치되고, 상기 광학시트를 지지하는 스페이서; 를 포함하고,
    상기 복수의 돌출부는 상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛이 입사되도록 상기 복수의 광원을 향해 돌출되고,
    상기 광학시트는 상기 반사시트와 상기 스페이서 사이에 배치되는 백라이트유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부의 상기 복수의 광원을 향한 일단부는 평탄한 정점을 포함하는 백라이트유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정점의 면적은 상기 복수의 돌출부의 면적의 20%이하인 백라이트유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학시트와 상기 복수의 광원 사이의 거리는 상기 확산판과 상기 복수의 광원 사이의 거리의 50%이하인 백라이트유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광학시트는 상기 광학시트로 입사되는 빛을 재귀 반사시키도록 구성되는 백라이트유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부는 삼각뿔 형상을 포함하는 백라이트유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부는 사각뿔 형상을 포함하는 백라이트유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 확산판과 상기 복수의 광원 사이의 거리는 상기 확산판으로부터 확산되는 빛이 입사하는 디스플레이패널의 면적을 상기 복수의 광원의 수로 나눈 수의 제곱근보다 작은 백라이트유닛.
  9. 삭제
  10. 디스플레이패널; 및
    상기 디스플레이패널로 빛을 방출하도록 마련되는 복수의 광원을 가지는 백라이트유닛;을 포함하고,
    상기 백라이트유닛은,
    상기 복수의 광원을 구동시키는 기판;
    상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛을 확산하도록 마련되는 확산판; 및
    상기 복수의 광원과 상기 확산판 사이에 배치되고 각뿔 형상의 복수의 돌출부를 가지는 광학시트;
    상기 확산판과 상기 광학시트 사이에 배치되고, 상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛이 통과하도록 상기 복수의 광원과 각각 대응되도록 마련되는 복수의 홀을 포함하는 반사시트; 및
    상기 기판과 상기 광학시트 사이에 배치되고, 상기 광학시트를 지지하는 스페이서; 를 포함하고,
    상기 복수의 돌출부는 상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛이 입사되도록 상기 복수의 광원을 향해 돌출되고,
    상기 광학시트는 상기 반사시트와 상기 스페이서 사이에 배치되는 액정표시장치.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    복수의 광원;
    상기 복수의 광원을 구동시키는 기판;
    상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛을 확산하도록 마련되는 확산판; 및
    상기 복수의 광원과 상기 확산판 사이에 배치되고 연속하여 배열되는 프리즘 형상의 복수의 돌출부를 가지는 광학시트;
    상기 확산판과 상기 광학시트 사이에 배치되고, 상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛이 통과하도록 상기 복수의 광원과 각각 대응되도록 마련되는 복수의 홀을 포함하는 반사시트; 및
    상기 기판과 상기 광학시트 사이에 배치되고, 상기 광학시트를 지지하는 스페이서; 를 포함하고,
    상기 복수의 돌출부는 상기 복수의 광원으로부터 방출되는 빛이 입사되도록 상기 복수의 광원을 향해 돌출되고,
    상기 광학시트는 상기 반사시트와 상기 스페이서 사이에 배치되는 백라이트유닛.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부의 상기 복수의 광원을 향한 일단부는 평탄한 정점을 포함하는 백라이트유닛.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제12항에 있어서,
    상기 정점의 면적은 상기 복수의 돌출부의 면적의 20%이하인 백라이트유닛.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서,
    상기 광학시트와 상기 복수의 광원 사이의 거리는 상기 확산판과 상기 광원 사이의 거리의 50%이하인 백라이트유닛.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제11항에 있어서,
    상기 확산판과 상기 복수의 광원 사이의 거리는 상기 확산판으로부터 확산되는 빛이 입사하는 디스플레이패널의 면적을 상기 복수의 광원의 수로 나눈 수의 제곱근보다 작은 백라이트유닛.
KR1020180117217A 2018-10-01 2018-10-01 백라이트유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 KR102591775B1 (ko)

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