KR19980029982A

KR19980029982A - LCD

Info

Publication number: KR19980029982A
Application number: KR1019960049316A
Authority: KR
Inventors: 최원식
Original assignee: 손욱; 삼성전관 주식회사
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1998-07-25

Abstract

본 발명은 액정표시소자에 관한 것이다. 투명전극을 갖는 두 개의 기판 및 상기 두 개의 기판 사이에 게재되어 있는 액정층을 포함하는 액정표시 패널, 상기 패널의 하부에 위치하며 한쪽 측면에 형광램프가 부착되어 있는 배면광원 유니트를포함하는 액정표시소자에 있어서, 상기 배면광원 유니트는 상부면에 요철이 형성되어 있는 도광판으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 액정표시소자는 그 구조가 간단하고 광도과 특성 등 제반 특성이 우수하다.The present invention relates to a liquid crystal display device. A liquid crystal display panel comprising two substrates having transparent electrodes and a liquid crystal layer interposed between the two substrates, and a rear light source unit positioned below the panel and having a fluorescent lamp attached to one side thereof. In the device, the rear light source unit comprises a light guide plate having irregularities formed on an upper surface thereof. The liquid crystal display device according to the present invention has a simple structure and excellent characteristics such as brightness and characteristics.

Description

LCD

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로서, 특히 액정표시소자의 배면광원의 구조를 개선함으로써 제조비용이 저렴하고 광의 도광특성이 우수하여 표시화면의 화질이 균일한 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a low manufacturing cost and excellent light guiding characteristics by improving the structure of a back light source of the liquid crystal display device, and having a uniform image quality of a display screen.

정보화 사회에서의 표시 디바이스(device)로서의 액정표시소자(Liquid crystal display; LCD)는 날이 갈수록 그 역할이 커져 가고 있다. 액정표시소자는 소비전압이 낮고 초소형에서 대형까지 각종 크기의 생산이 가능하며 표시패턴을 다양화할 수 있다는 이점이 있어 표시장치 분야에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다.Liquid crystal display (LCD) as a display device in the information society has become increasingly important. Liquid crystal display devices have a very important position in the field of display devices because they have low power consumption, can produce various sizes from small to large, and can diversify display patterns.

그러나, 액정표시소자는 자체 발광하지 못하므로, 일반적으로 사용하고 있는 투과형(Projection mode)에서는 배면 광원(back light)이 필요하며, 배면 광원의 성능에 따라 액정표시소자의 성능이 좌우되는 경우가 많다.However, since the liquid crystal display device does not emit light by itself, a back light is required in a commonly used projection mode, and the performance of the liquid crystal display device depends on the performance of the back light source. .

흔히 쓰이고 있는 배면 광원으로서는 박형이며 광도가 균일한 평판형 형광램프가 있다. 그 기본 원리는 통상의 형광 램프와 같다. 즉, 램프내에는 수은과 희박 가스가 봉입되어 있으며, 그 발생은 주로 램프의 방전에 의해 발생된 수은의 자외장이 관벽 내부에 도포된 형광체와 부딪혀 가시광선을 방출한다. 희박가스는 아르곤 가스가 대부분이지만, 그 봉입의 주요목적은 방전중 전자의 속도를 조절하고 전극의 스퍼터링을 억제하는데 있다.Commonly used back light sources include thin flat fluorescent lamps with uniform brightness. The basic principle is the same as a conventional fluorescent lamp. That is, mercury and a lean gas are enclosed in the lamp, and the generation of them is mainly caused by the ultraviolet field of mercury generated by the discharge of the lamp colliding with the phosphor applied inside the tube wall to emit visible light. Although lean gas is mostly argon gas, the main purpose of the encapsulation is to control the speed of electrons during discharge and to suppress sputtering of electrodes.

칼라 액정 TV용으로 사용될 경우 형광램프의 관지름은 외경 4-12㎜ 정도의 세관으로 일반 조명용 직관의 외경보다 가늘다. 관전체의 형태도 직관형, U자형, W자형등이 널리 사용되고 있다.When used for color liquid crystal TVs, the diameter of fluorescent lamps is about 4-12 mm in diameter and is thinner than that of general lighting straight tubes. Straight tube, U-shape, and W-shape are widely used.

LCD용 배면광원은 표시면에 대해 광원의 배치에 따라 에지(edge)식과 직하(直下)식으로 크게 구별될 수 있다. 에지식은 표시면 가장자리부에 선광원인 형광램프를 배치, 특수설계된 굴곡율을 가진 반사체와 확산판을 조합시키거나 혹은 투명성이 우수한 도광체의 반사굴곡율을 설계하여, 표시면 휘도의 균일화를 도모하는 방법이다. 한편, 직하식은 표시면의 바로 아래에 한 개 혹은 복수개의 광원을 배치, 얼룩을 적게하기 위하여 반사부를 연구하거나 혹은 광량제어용 필름을 광확산판 아래 설치하거나, 확산재를 연구함으로써 얼룩을 적게하는 것이다.The back light source for LCD can be largely divided into an edge type and a direct type according to the arrangement of the light source with respect to the display surface. In the edge type, a fluorescent lamp that is a linear light source is disposed at the edge of the display surface, and a reflector having a specially designed curvature and a diffuser plate are combined, or a reflection curvature of a light guide having excellent transparency is designed to achieve uniform display brightness. Way. On the other hand, the direct method is to place one or a plurality of light sources directly below the display surface and to reduce stains by studying a reflector to reduce spots, or installing a film for light quantity control under a light diffusion plate, or by studying a diffuser. .

도 1a 및 1b는 여러 가지 배면광원을 나타내는 도면으로 도 1a는 직하식을, 도 1b는 에지식 배면광원을 도시하였다. 칼라 액정 TV와 같이 고휘도면이 필요한 경우는 도 1a에 도시된 바와 같이, 램프 (11)를 액정 패널 (13)의 바로 밑에 위치시키고, 반사판 (14)이나 확산판 (15)을 이용하여 액정면에 부딪히는 빛을 균일화시킨다. 확산판 (15)에 요철을 붙이거나, 광투과율을 바꿀수 있도록 알루미늄을 스패터(spatter)한 필름을 설치하는 등의 장치로 빛의 균일성을 높이는 경우도 있다.1A and 1B show various back light sources, FIG. 1A shows a direct equation, and FIG. 1B shows an edge type light source. When a high brightness plane is required, such as a color liquid crystal TV, as shown in Fig. 1A, the lamp 11 is positioned directly under the liquid crystal panel 13, and the liquid crystal surface is formed by using the reflector plate 14 or the diffusion plate 15. Equalizes the light hitting. In some cases, the uniformity of the light may be increased by a device such as attaching irregularities to the diffusion plate 15 or providing a film on which aluminum is spattered to change the light transmittance.

한편, 빛의 균일성이 휘도값보다도 중요시되는 경우에는 도 1b와 같이 램프 (11)를 액정면 (13)의 끝부분에 놓고 아크릴계 등의 수지에 의한 도광판 (12)으로써 빛을 간접적으로 액정 패널 (13)에 부딪치는 방법을 취할 수 있다. 이때 도광판 (12)의 상부면과 하부면에 확산판 (도시되지 않음)과 반사판 (도시되지 않음)을 부착하여 특성을 향상시킬 수도 있다.On the other hand, when the uniformity of light is more important than the luminance value, as shown in FIG. 1B, the lamp 11 is placed at the end of the liquid crystal surface 13 and the light is indirectly transferred to the light guide plate 12 made of an acrylic resin or the like. The method of hitting (13) can be taken. In this case, a diffusion plate (not shown) and a reflecting plate (not shown) may be attached to the upper and lower surfaces of the light guide plate 12 to improve characteristics.

에지식 배면광원의 경우, 도광판을 통해 나온 빛은 액정면 전체에 균일하게 도달하기는 하나 난반사로 인하여 여러 가지 방향을 가진다. 액정표시소자에서 필요한 빛은 액정면에 수직으로 입사하는 빛이므로, 도광판을 통해 나온 빛을 액정면에 수직으로 입사하도록 빛의 방향을 바꾸어주는 프리즘 쉬트(prism sheet)를 액정표시소자 패널과 도광판 사이에 형성한다. 보통 프리즘 쉬트는 2장을 각각 액정표시소사 패널과 도광판 사이에 게재시킨다.In the case of the edge type back light source, the light emitted through the light guide plate uniformly reaches the entire liquid crystal surface, but has various directions due to diffuse reflection. Since the light required in the liquid crystal display is incident light perpendicular to the liquid crystal surface, a prism sheet is used between the liquid crystal display panel and the light guide plate to change the direction of the light so that light emitted through the light guide plate is incident on the liquid crystal surface vertically. To form. Usually prism sheets are placed between the liquid crystal display panel and the light guide plate, respectively.

도 2는 이러한 프리즘 쉬트를 포함하는 액정표시소자를 나타내는 도면이다.구체적으로, 액정표시소자는 액정표시소자 패널 (21)과 상기 액정표시소자 패널 (21)의 하부면에 설치되는 배면광원 (22)으로 이루어져 있다.Fig. 2 is a view showing a liquid crystal display element including such a prism sheet. Specifically, the liquid crystal display element is a liquid crystal display panel 21 and a back light source 22 provided on the lower surface of the liquid crystal display panel 21. )

상기 배면광원 (22)은 반사판 (23), 도광판 (24), 확산판 (25), 2장의 프리즘 쉬트 (26)가 차례로 적층되어 있는 구조로 되어 있으며, 상기 도광판 (24)의 한쪽 측면에는 형광램프 (27)가 부착되어 있다. 형광램프 (27)에서 나온 빛은 도광판 (24)에 의하여 패널 (21) 전체에 걸쳐 균일하게 도달한다. 도광판 (24)을 나온 빛은 프리즘 쉬트 (26)를 거치면서 직진광만 통과하여 패널 (21)에 수직으로 입사한다.The rear light source 22 has a structure in which a reflecting plate 23, a light guide plate 24, a diffusion plate 25, and two prism sheets 26 are stacked in this order, and one side surface of the light guide plate 24 is fluorescent. The lamp 27 is attached. Light emitted from the fluorescent lamp 27 is uniformly reached throughout the panel 21 by the light guide plate 24. The light exiting the light guide plate 24 passes through the prism sheet 26 and passes through only the straight light to enter the panel 21 vertically.

그런데, 배면광원중 광의 난반사를 조절하는 역할을 담당하는 프리즘 쉬트는 2장을 각각 제조하여 이를 액정표시 패널과 도광판 사이에 어셈블리하는데, 이는 공정이 까다롭고 또한 프리즘 쉬트 자체에 스크래치 등의 손상이 생기기 쉬워 광 도광 특성 등 여러 가지 성능이 열화되는 문제점이 있었다.However, the prism sheet, which is responsible for controlling the diffuse reflection of light in the back light source, manufactures two pieces and assembles them between the liquid crystal display panel and the light guide plate. There was a problem that various performances such as light guide characteristics are easily degraded.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하여 배면광원의 구조를 개선함으로써, 프리즘 쉬트의 스크래치로 인한 성능의 열화를 방지할 수 있는 액정표시소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a liquid crystal display device capable of preventing the degradation of performance due to scratching of a prism sheet by improving the structure of a back light source by solving the above problems.

도 1a 내지 도 1b는 LCD용 배면광원의 여러 가지 실시예를 나타내는 도면이다.1A to 1B illustrate various embodiments of a back light source for an LCD.

도 2는 프리즘 쉬트를 채용한 칼라 액정표시소자의 구조를 나타내는 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a color liquid crystal display element employing a prism sheet.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 구조를 나타내는 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

11. 형광 램프12. 도광판Fluorescent lamp 12. Light guide plate

13. 액정 패널14. 반사판Liquid Crystal Panel 14. Reflector

15. 확산판16. 인버터 회로Diffusion Plate 16. Inverter circuit

20, 30. 액정21, 31. 액정표시소자 패널20, 30. Liquid crystal display 21, 31. LCD panel

22, 32. 배면광원 유니트23, 33. 반사판22, 32. Back light source unit 23, 33. Reflector

24. 도광판25, 35. 확산판24. Light guide plate 25, 35. Diffusion plate

26. 프리즘 쉬트27, 36. 형광램프26. Prism Sheet 27, 36. Fluorescent Lamp

28, 37. 배향막29, 38. 기판28, 37. Alignment film 29, 38. Substrate

34. 프리즘 일체형 도광판34. Prism integral light guide plate

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에서는, 투명전극을 갖는 두 개의 기판 및 상기 두 개의 기판 사이에 게재되어 있는 액정층을 포함하는 액정표시 패널, 상기 패널의 하부에 위치하며 한쪽 측면에 형광램프가 부착되어 있는 배면광원 유니트를 포함하는 액정표시소자에 있어서, 상기 배면광원 유니트는 상부면에 요철이 형성되어 있는 도광판으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 액정표시소자가 제공된다.In order to achieve the above object, in the present invention, a liquid crystal display panel comprising two substrates having transparent electrodes and a liquid crystal layer interposed between the two substrates, a fluorescent lamp is attached to one side of the lower panel A liquid crystal display device comprising a back light source unit, wherein the back light source unit is provided with a liquid crystal display device comprising a light guide plate having irregularities formed on an upper surface thereof.

본 발명에 있어서, 상기 도광판의 하부면에는 반사판이 형성되어 있는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that a reflecting plate is formed on the lower surface of the light guide plate.

본 발명은 프리즘 쉬트와 도광판을 일체형으로 형성함으로써, 제조비용을 절감하고 프리즘 쉬트의 스크래치를 방지하였다.The present invention integrally forms the prism sheet and the light guide plate, thereby reducing manufacturing costs and preventing scratches of the prism sheet.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해 설명하기로 하되, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not necessarily limited thereto.

도 3은 본 발명에 따른 배면광원을 포함하는 액정표시소자에 관한 것이다. 구체적으로, 액정표시소자는 액정표시소자 패널 (31) 및 배면광원 (32)로 이루어져 있다. 액정표시소자 패널 (31)은 편광판 (37)이 각각 형성되어 있는 두 개의 서로 마주보는 기판 (38) 및 기판 (38) 사이의 공간에 게재되는 액정층을 포함하는 구조로 되어 있다.3 relates to a liquid crystal display device including a back light source according to the present invention. Specifically, the liquid crystal display device is composed of a liquid crystal display panel 31 and a back light source (32). The liquid crystal display panel 31 has a structure including a liquid crystal layer disposed in a space between two opposing substrates 38 and a substrate 38 on which polarizing plates 37 are formed, respectively.

상기 배면 광원 (32)은 측면에 형광램프 (36)가 부착되어 있는 프리즘 일체형 도광판 (34)으로 이루어져 있다. 상기 프리즘 일체형 도광판 (34)의 하부면에는 반사판 (33)이 형성되어 있고 상부면에는 확산판 (35)이 형성되어 있다.The rear light source 32 is composed of a prism-integrated light guide plate 34 having a fluorescent lamp 36 attached to a side thereof. A reflecting plate 33 is formed on a lower surface of the prism-integrated light guide plate 34, and a diffusion plate 35 is formed on an upper surface of the prism-integrated light guide plate 34.

형광램프에서 나오는 빛은 도광판에 도달하면서 도광판 하부면에 형성되어 있는 반사판에 의해 그 후방으로 출사되는 광이 램프의 전방으로 반사되어 도광판 전체에 균일하게 퍼진다. 이 빛은 도광판의 내벽에 부딪쳐 상부면으로 광로가 변환되고, 광로가 변환된 빛은 상부면에 형성되어 있는 프리즘 쉬트의 역할을 하는 요철면에 반사되어 액정표시 패널에 수직한 직진광으로 출사되어 액정패널에 수직으로 입사하게 된다.As the light from the fluorescent lamp reaches the light guide plate, the light emitted from the rear side is reflected toward the front of the lamp by the reflection plate formed on the bottom surface of the light guide plate, and is uniformly spread throughout the light guide plate. The light hits the inner wall of the light guide plate and is converted into an upper path. The converted light is reflected by an uneven surface serving as a prism sheet formed on the upper surface and is emitted as straight light perpendicular to the liquid crystal display panel. It is incident perpendicularly to the liquid crystal panel.

상기 프리즘 쉬트는 직진성은 약 20% 정도 향상시키나 빛의 균일성은 향상되지 못한다. 즉, 도트 타입으로 인쇄된 도광판을 통과한 빛은 불균일한 상태로 출사하게 되므로 프리즘 쉬트를 통과한 후 패널에 입사하기 전에 빛의 균일성을 향상시킬 필요가 있으며 이 역할을 확산판 (35)이 수행한다.The prism sheet improves the straightness by about 20% but does not improve the uniformity of light. That is, since light passing through the light guide plate printed in the dot type is emitted in an uneven state, it is necessary to improve the uniformity of light after passing through the prism sheet and entering the panel. Perform.

상기 확산판 (35)은 비록 빛의 직진성은 약 5% 정도 감소시키나. 빛의 균일성을 20% 정도 향상시키므로 전체적인 효과를 볼때는 확산판을 삽입시키는 형태가 바람직하다.The diffuser plate 35 reduces the straightness of light by about 5%. Since the uniformity of the light is improved by about 20%, the shape of inserting the diffusion plate is preferable when viewing the overall effect.

이와 같이 구성된 배면광원 유니트는 액정표시 패널과 함께 케이스에 내장된다.The rear light source unit configured as described above is built into the case together with the liquid crystal display panel.

도광판의 상부면에 요철을 형성하여 프리즘 쉬트의 역할을 하게 하여 종래 에 비해 그 구조가 간단하고, 공정이 용이하다. 또한, 종래 프리즘 쉬트 2매를 액정표시패널과 도광판 사이에 게재시키는 과정에서 발생하는 스크래치를 피할 수 있어, 도광특성 및 빛의 균일화 등의 특성이 열화되는 것을 막을 수 있다.By forming irregularities on the upper surface of the light guide plate to serve as a prism sheet, the structure is simpler and easier to process than in the related art. In addition, scratches generated in the process of placing two conventional prism sheets between the liquid crystal display panel and the light guide plate can be avoided, thereby preventing deterioration of characteristics such as light guide characteristics and light uniformity.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시소자는 프리즘 쉬트와 도광판을 일체화함으로써, 그 구조가 간단하고 광도광 특성등 제반 특성이 향상된다.As described above, the liquid crystal display device according to the present invention integrates a prism sheet and a light guide plate, thereby simplifying the structure and improving various characteristics such as light guide characteristics.

Claims

A liquid crystal display panel comprising two substrates having transparent electrodes and a liquid crystal layer interposed between the two substrates;

A liquid crystal display device comprising: a rear light source unit positioned below the panel and having a fluorescent lamp attached to one side thereof.

The rear light source unit is a liquid crystal display device, characterized in that consisting of a light guide plate is formed on the upper surface irregularities.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a reflecting plate is formed on a lower surface of the light guide plate.