KR20050005865A

KR20050005865A - 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 양방향액정표시장치

Info

Publication number: KR20050005865A
Application number: KR1020030045762A
Authority: KR
Inventors: 오정석; 이상희; 김재광
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-01-15

Abstract

양방향으로 공급되는 광량의 비율을 제어할 수 있는 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 양방향 액정표시장치가 개시되어 있다. 양방향 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원과, 광원으로부터 입사된 광을 양방향으로 출사하기 위한 도광판 및 도광판의 일면으로부터 출사되는 광의 일부는 반사하고 일부는 투과하는 반투과 시트를 포함한다. 반투과 시트는 75um 이하의 두께와 90% 이상의 헤이즈 특성을 갖는다. 따라서, 양방향 백라이트 어셈블리로부터 출사되는 양방향의 광량 비율을 약 7:3 으로 제어할 수 있다.

Description

양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 양방향 액정표시장치{TWO-WAY BACK LIGHT ASSEMBLY AND TWO-WAY LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 양방향 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원에서 발생한 광을 서로 다른 2개의 방향으로 공급하여 서로 다른 2개의 방향에서 정보를 디스플레이 할 수 있도록 한 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 양방향 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래 액정표시장치는 전계의 세기에 따라서 광투과율을 변경시키는 액정을 이용하여 디스플레이를 수행하는 장치로 정의할 수 있다. 이와 같은 액정표시장치는 얇은 두께를 갖는 평판 타입의 표시장치로 구현할 수 있는 장점을 갖는다.

이와 같은 장점을 갖는 액정표시장치는 휴대폰과 같은 통신 장치 및 휴대용 컴퓨터 또는 데스크탑용 컴퓨터의 디스플레이 장치로 폭넓게 사용되고 있으며, 한쪽 방향으로만 화상을 디스플레이하는 것이 일반적이었다.

그러나, 최근에는 액정표시장치가 한쪽 방향으로만 화상을 디스플레이 하는 것에서 탈피하여 양쪽 방향으로 동일한 화상 또는 서로 다른 화상을 디스플레이 하기 위한 노력 및 기술 개발이 진행되고 있다.

양쪽 방향으로 화상을 디스플레이 하는 종래 액정표시장치는 메인 화면을 디스플레이하기 위한 메인 액정표시패널과, 상기 메인 액정표시패널에 광을 공급하는 메인 백라이트 어셈블리와, 서브 화면을 디스플레이하기 위한 서브 액정표시패널, 및 상기 서브 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 서브 백라이트 어셈블리를 구성요소로 갖는다.

또한, 상기 메인 백라이트 어셈블리와 상기 서브 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원과, 상기 광의 경로를 변경시키기 위한 도광판과, 상기 광을 반사시키기 위한 반사판, 및 이들을 수납하기 위한 수납용기를 별도로 구비한다.

이와 같은 구성을 갖는 양쪽 방향으로 화상을 디스플레이 하는 종래 액정표시장치는 상기 메인 백라이트 어셈블리와 상기 서브 백라이트 어셈블리가 각각 하나의 모듈로 제작된 후, 상기 두 개의 백라이트 어셈블리를 결합하는 방식에 의해 양쪽 방향으로 별도의 광을 공급한다.

따라서, 이와 같은 종래 액정표시장치는 전체 백라이트 어셈블리의 두께가 두꺼워지는 문제점과 두 개의 광원을 구동하기 위해 소비 전력이 증가되는 문제점이 있다. 또한, 광원, 도광판, 반사판, 및 수납용기 등의 재료가 이중으로 소모되어 제조 원가가 증가되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에는 하나의 광원과 하나의 도광판 만을 이용하여 양방향으로 디스플레이를 구현하기 위한 백라이트 어셈블리에 대한 기술 개발이 진행되고 있다.

그러나, 이와 같이 하나의 광원과 하나의 도광판 만으로 양방향 디스플레이를 구현하기 위해서는 반사판이 제거되어야 하나, 이 경우 메인 액정표시패널로 공급되는 광량과 서브 액정표시패널로 공급되는 광량의 비율을 제어하기가 어려워지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 하나의 광원과 하나의 도광판을 이용하여 양방향으로 디스플레이를 수행하는 경우, 양방향으로 공급되는 광량의 비율을 제어할 수 있는 양방향 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 양방향 백라이트 어셈블리를 이용한 양방향 액정표시장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 백라이트 어셈블리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 2는 도 1의 C 부분을 확대한 확대도이다.

도 3은 도 1에 도시된 반투과 시트를 구체적으로 도시한 단면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 양방향 백라이트 어셈블리를 상세히 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 양방향 백라이트 어셈블리 110 : 광원

120 : 도광판 130 : 반투과 시트

140 : 제1 광학시트류 150 : 제2 광학시트류

210 : 제1 몰드 220 : 수납용기

230 : 제2 몰드

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 양방향 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원, 상기 광을 양방향으로 출사하는 도광판 및 광량을 제어하기 위한 반투과 시트를 포함한다.

상기 도광판은 상기 광원으로부터 입사된 광을 제1 방향으로 출사하기 위한 제1 출사면과 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 출사하기 위한 제2 출사면을 가지며, 상기 제1 출사면 및 상기 제2 출사면을 통해 양방향으로 광을 출사한다.

상기 반투과 시트는 상기 도광판의 상기 제2 출사면 상에 배치되며, 상기 출사면으로부터 출사되는 광의 일부는 반사시키고 나머지 일부는 투과시키기 위해 75um 이하의 두께를 가지며, 90% 이상의 헤이즈 특성을 갖는다.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 양방향 액정표시장치는 양방향 백라이트 어셈블리, 제1 디스플레이 유닛 및 제2 디스플레이 유닛을 포함한다.

상기 양방향 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 광을 제1 방향과 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 출사하는 도광판,및 상기 도광판의 상기 제2 방향으로 출사되는 광의 일부는 반사하고 일부는 투과하기 위해 75um 이하의 두께와 90% 이상의 헤이즈 특성을 갖는 반투과 시트를 구비한다.

상기 제1 디스플레이 유닛은 상기 양방향 백라이트 어셈블리의 상기 제1 방향 측에 실장되어 제1 화면을 디스플레이하며, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 양방향 백라이트 어셈블리의 상기 제2 방향 측에 실장되어 제2 화면을 디스플레이한다.

이러한 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 양방향 액정표시장치에 따르면, 반투과 시트의 두께와 특성을 조절함으로써, 양방향으로 출사되는 광량의 비율을 제어할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 백라이트 어셈블리를 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 도 1의 C 부분을 확대한 확대도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 백라이트 어셈블리(100)는 광을 발생하는 광원(110), 광의 경로를 변경하기 위한 도광판(120) 및 광량을 제어하기 위한 반투과 시트(130)를 포함한다.

상기 도광판(120)은 일 측면에 위치한 광원(110)으로부터 발생된 광을 입사 받아, 제1 출사면(122)을 통해 제1 방향(A)의 광을 출사하고, 상기 제1 출사면과 반대인 제2 출사면(124)을 통해 상기 제1 방향(A)과 반대되는 제2 방향(B)의 광을출사한다. 이와 같이 도광판(120)은 광원(110)으로부터 출사되는 점광원 또는 선광원 상태의 광을 면광원 상태의 광으로 변경하여 양방향으로 출사하는 역할을 수행한다.

상기 도광판(120)의 제2 출사면(124) 상에는 전면적에 걸쳐 반투과 시트(130)가 배치된다. 상기 반투과 시트(130)는 상기 도광판(120)의 제2 출사면(124)으로 출사되는 광의 일부는 반사하고 일부는 투과하는 방식으로 광량을 제어하는 역할을 수행한다.

구체적으로, 상기 광원(110)으로부터 입사된 광 중에서 상기 제2 출사면(124)으로 출사되는 광은 상기 반투과 시트(130)에 의해 일부는 반사되어 상기 제1 출사면(122)을 통해 상기 제1 방향(A)의 광으로 출사된다. 또한, 상기 반투과 시트(130)에서 반사되지 않은 일부의 광은 상기 반투과 시트(130)를 투과하여 상기 제2 방향(B)의 광으로 출사된다.

이때, 상기 반투과 시트(130)의 두께 또는 광학적 특성을 조절함으로써, 상기 제1 방향(A)과 상기 제2 방향(B)으로 출사되는 광량을 제어하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 백라이트 어셈블리(100)는 상기 제1 방향(A)으로 출사되는 광량과 상기 제2 방향(B)으로 출사되는 광량의 비율을 약 7:3으로 제어한다.

이를 위해, 상기 반투과 시트(130)는 75um 이하의 두께를 가지며, 바람직하게는, 50um ~ 75um의 두께를 갖는다. 또한, 상기 반투과 시트(130)의 헤이즈(haze) 특성은 90% 이상이 되도록 제작된다.

상기 반투과 시트(130)의 두께가 얇으면 얇을수록 상기 반투과 시트(130)의 투과율은 증가될 수 있으나, 본 실시예에서 요구하는 약 7:3의 광량 비율을 유지하기 위해서는 상기 반투과 시트(130)의 투과율은 10% ~ 20%를 갖도록 형성되어야 하며, 이를 위해 상기 반투과 시트(130)의 두께는 50um ~ 75um로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 백라이트 어셈블리(100)는 제1 광학시트류(140)와 제2 광학시트류(150)를 더 포함한다.

상기 제1 광학시트류(140)는 상기 도광판(120)의 제1 출사면(122) 상에 실장되어 상기 제1 출사면(122)을 통해 출사되는 상기 제1 방향(A)의 광의 휘도 특성을 향상시키는 역할을 수행한다. 즉, 상기 도광판(120)의 제1 출사면(122)으로 출사되는 광의 휘도 균일성과 정면 휘도를 높이기 위해, 광을 확산시키는 확산 시트와 광을 집광시키는 적어도 1매의 프리즘 시트로 구성되어 휘도 특성을 향상시킨다.

상기 제2 광학시트류(150)는 상기 도광판(120)의 제2 출사면(124)으로부터 출사되는 광 중에서 상기 반투과 시트(130)를 투과한 광의 휘도 특성을 향상시키기 위해 확산 시트와 적어도 1매의 프리즘 시트로 구성된다. 이때, 상기 제2 광학시트류(150)는 상기 반투과 시트(130)의 전면적에 걸쳐 배치될 수 있으나, 사용자가 원하는 크기와 원하는 위치에 따라 얼마든지 변화가 가능하며, 일반적으로 상기 반투과 시트(130)보다는 작은 크리를 가지면서 중앙부 소정 위치에 배치된다.

도 3을 참조하면, 상기 반투과 시트(130)는 베이스 필름(132)과 상기 베이스필름(132)의 적어도 일면에 형성된 반사층(134)으로 이루어진다.

상기 베이스 필름(132)은 일 실시예로 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 레진(polyethylene terephthalate resin ,PET) 물질을 발포 처리하여 소정 형태의 공극(136)을 갖는 두께가 얇은 시트 형상으로 제작된다. 이러한 베이스 필름(132)의 발포 처리 정도 또는 두께를 조절함으로써, 상기 반투과 시트(130)의 투과율을 제어할 수 있다.

또한, 상기 베이스 필름(132)의 일면 또는 양면에는 광을 반사하기 위한 반사층(134)이 얇은 두께로 형성된다.

한편, 상기 반투과 시트(130)는 상기 베이스 필름(132)과 상기 반사층(134)을 합한 두께가 75um를 넘지 않도록 형성되어, 상기 반투과 시트(130)의 투과율이 10 ~ 20%의 범위에 들어오도록 형성된다.

본 발명에서는 일 실시예로 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 레진(PET) 물질의 베이스 필름(132)에 반사층(134)이 코팅된 반투과 시트(130)를 사용하였으나, 이외에도 입사된 광의 10 ~ 20%는 투과하고 나머지는 반사시키는 다른 재질로 형성하여도 무방하다.

도 4를 참조하면, 양방향 백라이트 어셈블리(100)는 상기 광원(110)과 상기 도광판(120)을 수납하기 위한 제1 몰드(210)와, 상기 도광판(120)과 상기 반투과 시트(130)를 상기 제1 몰드(210)에 고정하기 위한 수납용기(220), 및 상기 제2 광학시트류(150)를 고정하기 위한 제2 몰드(230)를 더 포함한다.

구체적으로, 상기 제1 몰드(210)와 상기 수납용기(220)가 결합하여 형성된 수납공간에 상기 반투과 시트(130)와 상기 도광판(120) 및 상기 제1 광학시트류(140)가 차례로 실장된다.

또한, 상기 광원(110)은 상기 제1 몰드(210)에 별도로 형성되어 있는 수납공간에 수납되어 상기 도광판(120)의 일 측면으로 광을 공급한다. 이때, 상기 광원(110)으로는 적어도 하나의 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED) 또는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescence Lamp : CCFL)가 사용되며, 외부로부터 공급되는 구동 전압을 연성회로기판(112)을 통해 인가 받아 광을 발생시킨다.

상기 수납용기(220)의 바닥면(222) 상에는 상기 반투과 시트(130)를 투과한 광을 출사하기 위한 개구부(224)가 형성된다. 또한, 상기 수납용기(220)의 외측면 상에는 상기 개구부(224)와 대응하는 위치에 상기 제2 광학시트류(150)가 배치되며, 상기 제2 광학시트류(150)를 고정하기 위한 상기 제2 몰드(230)가 상기 수납용기(220)의 상기 개구부(224)에 체결된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 양방향 백라이트 어셈블리에는 제1 디스플레이 유닛 및 제2 디스플레이 유닛이 결합되어 양방향 액정표시장치를 이룬다. 이하, 양방향 액정표시장치의 구성요소인 양방향 백라이트 어셈블리는 앞서 상세하게 설명하였음으로, 그 중복된 설명은 생략하기로 한다. 또한, 앞서 양방향 백라이트 어셈블리를 설명하는 과정에서 사용되었던 용어 및 도면부호는 그대로 사용하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 액정표시장치(500)는 제1 디스플레이 유닛(510), 제2 디스플레이 유닛(520) 및 앞서 도 4에서 설명된 양방향 백라이트 어셈블리(100)를 포함한다.

상기 양방향 백라이트 어셈블리(100)는 광을 발생하는 광원(110)과, 상기 광원(110)으로부터 입사되는 광을 제1 방향(A)과 상기 제1 방향(A)과 반대되는 제2 방향(B)으로 광을 공급하는 도광판(120), 및 상기 도광판(120)의 상기 제2 방향(B)으로 출사되는 광의 일부는 반사하고 일부는 투과하는 반투과 시트(130)를 포함한다.

상기 반투과 시트(130)는 75um 이하의 두께를 가지며, 90% 이상인 헤이즈 특성을 갖는다. 이러한 반투과 시트(130)는 입사된 광의 10 ~ 20%를 투과시키고 나머지는 반사시키는 역할을 수행하여, 상기 제1 방향(A)으로 공급되는 광량과 상기 제2 방향(B)으로 공급되는 광량의 비율을 약 7:3 정도로 제어한다.

상기 제1 디스플레이 유닛(510)은 상기 양방향 백라이트 어셈블리(100)의 상기 제1 몰드(210)에 실장되어, 상기 도광판(120)의 제1 출사면(122)에서 출사되어 상기 제1 광학시트류(140)를 통과한 상기 제1 방향(A)으로 공급되는 광을 이용하여 제1 화면을 디스플레이한다.

상기 제2 디스플레이 유닛(520)은 상기 양방향 백라이트 어셈블리(100)의 상기 제2 몰드(230)에 실장되어, 상기 도광판(120)의 제2 출사면(124)으로 출사되어상기 반투과 시트(130)를 투과한 후 상기 제2 광학시트류(150)를 통과한 상기 제2 방향(B)의 광을 공급받아 상기 제1 화면과 동일하거나 또는 상이한 제2 화면을 디스플레이한다

이때, 상기 제1 디스플레이 유닛(510)의 디스플레이 면적과 상기 제2 디스플레이 유닛(520)의 디스플레이 면적은 동일하게 설정될 수 있으나, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 디스플레이 유닛(510)의 디스플레이 면적과 상기 제2 디스플레이 유닛(520)의 디스플레이 면적은 서로 다르게 구성할 수도 있다.

본 발명에서는 일 실시예로 상기 제1 디스플레이 유닛(510)의 디스플레이 면적이 상기 제2 디스플레이 유닛(520)의 디스플레이 면적보다 크게 설정된다.

한편, 상기 양방향 액정표시장치(500)는 상기 제1 디스플레이 유닛(510)이 상기 제1 몰드(210)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 제1 샤시(530)와 상기 제2 디스플레이 유닛(520)이 상기 제2 몰드(230)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 제2 샤시(540)를 더 포함한다.

이와 같은 양방향 백라이트 어셈블리 및 이를 이용한 양방향 액정표시장치에 따르면, 하나의 광원과 하나의 도광판 만을 이용하여 양방향으로 광을 공급할 경우, 반투과 시트의 두께와 광학적 특성을 제어함으로써, 양방향으로 출사되는 광량의 비율을 조절하며, 광원의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

광을 발생하는 광원;

상기 광원으로부터 입사된 광을 제1 방향으로 출사하기 위한 제1 출사면과, 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 출사하기 위한 제2 출사면을 갖는 도광판; 및

상기 도광판의 상기 제2 출사면 상에 배치되며, 상기 제2 출사면으로부터 출사되는 광의 일부는 반사시키고 나머지 일부는 투과시키기 위해, 75um 이하의 두께와 90% 이상의 헤이즈 특성을 갖는 광량 제어 수단을 포함하는 양방향 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 광량 제어 수단은 베이스 필름과 상기 베이스 필름의 적어도 일면에 형성된 반사층으로 구성된 반투과 시트인 것을 특징으로 하는 양방향 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 광량 제어 수단의 투과율은 10 ~ 20% 인 것을 특징으로 하는 양방향 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 광량 제어 수단은 상기 제1 방향으로 출사되는 광량과 상기 제2 방향으로 출사되는 광량의 비율을 약 7:3 으로 제어하는 것을 특징으로하는 양방향 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서,

상기 도광판의 상기 제1 출사면을 통해 출사되는 제1 방향의 광의 휘도 특성을 향상시키기 위한 제1 광학시트류; 및

상기 광량 제어 수단을 투과하여 출사되는 제2 방향의 광의 휘도 특성을 향상시키기 위한 제2 광학시트류를 더 포함하는 양방향 백라이트 어셈블리.
광을 발생하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 광을 제1 방향과 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 출사하는 도광판, 및 상기 도광판의 상기 제2 방향으로 출사되는 광의 일부는 반사하고 일부는 투과하기 위해 75um 이하의 두께와 90% 이상의 헤이즈 특성을 갖는 광량 제어 수단을 구비하는 양방향 백라이트 어셈블리;

상기 양방향 백라이트 어셈블리의 상기 제1 방향 측에 실장되어 제1 화면을 디스플레이하기 위한 제1 디스플레이 유닛; 및

상기 양방향 백라이트 어셈블리의 상기 제2 방향 측에 실장되어 제2 화면을 디스플레이하기 위한 제2 디스플레이 유닛을 포함하는 양방향 액정표시장치.
제6항에 있어서,

상기 도광판과 상기 제1 디스플레이 유닛 사이에 실장되어 상기 제1 방향으로 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시키기 위한 제1 광학시트류; 및

상기 광량 제어 수단과 상기 제2 디스플레이 유닛 사이에 실장되어 상기 제2 방향으로 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시키기 위한 제2 광학시트류를 더 포함하는 양방향 액정표시장치.
제7항에 있어서, 상기 광량 제어 수단의 광 투과율은 10 ~ 20% 인 것을 특징으로 하는 양방향 액정표시장치.