KR20050034046A - 액정표시장치용 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치용 도광판에 관한 것으로서, 평판형상으로 하면에 경사가 형성되어 있으며 상면의 일부 영역에 오목부가 형성되어 있는 형상을 가진다. 이는 금형 사출시 또는 액정표시장치 내 도광판 주변의 기구물간의 압력에 의해 도광판 자체의 흼 변형이 행해지는데, 이러한 변형이 상부의 패널과 간섭되어 액정패널의 비정상적인 동작을 유발할 수 있는 요인을 원천적으로 제거하는 효과가 있다.

Description

액정표시장치용 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{Light guide plate and the backlight unit for lcd}

본 발명은 액정표시장치(TFT-LCD)의 배광장치(back light unite:BLU)에 구성되는 도광판(light guide plate : LGP)에 관한 것으로, 사출 변형이나 주변 기구물에 의한 물리적인 변형 현상을 개선할 수 있는 구조를 가지는 도광판과 그 백라이트 유닛에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 개략적인 사시도이다.

도시한 바와 같이, 액정표시장치(11)는 액정(13)을 사이에 둔 두개의 투명기판(15)(17)으로 구성되며, 이러한 액정표시장치(11)의 제 1 기판(15)에는 컬러필터(21)와 공통전극(19)이 적층되고, 상기 제1 기판(15)과 소정의 간격을 두고 합착되는 제 2 기판(17)에는 복수개의 화소(P)와 각 화소에 대응하여 구성되는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 형성된다.

또한, 상기 박막트랜지스터를 구성하는 게이트전극(미도시)과 소스전극(미도시)에 각각 연결되는 게이트배선(29)과 데이터배선(31)이 서로 교차하여 형성된다.

또한 상기 제1기판(15)과 제2기판(17)의 각 외면에는 상부 편광판(polarizer)(23)과 하부편광판(25)이 구성된다.

일반적으로, 액정표시장치는 자체발광하지 못하기 때문에, 상기 하부편광판(25)의 하부에 형광램프(41)를 포함하는 배광장치(back light unit)(27)를 구성하여, 이를 광원으로 사용한다.

또한, 상기 배광장치(27)는 상기 램프의 위치에 따라 직하형(direct type)과 도광판형으로 명칭되는 측면 조명형(side type )으로 분류 할 수 있으며, 일반적으로 액정표시장치는 상기 도광판형 배광장치를 사용한다.

도시하지는 않았지만, 상기 배광장치(27)와 하부 편광판(25) 사이에는 확산판(diffuser)과, 제1, 제2프리즘시트(prism sheet)와, 프로텍터(protector)가 위치한다.

도 2는 상기 액정표시장치의 구성 중 배광장치의 구성을 도시한 평면도이다.

도시한 바와 같이, 배광장치(27)는 형광램프(CCFL)(41)와, 상기 형광램프(41)를 보호하고 불필요한 방향으로 빛이 누설되는 것을 막기 위한 램프가이드(43)와, 상기 형광램프(41)로부터 출사한 선형광원을 균일한 면광원으로 바꾸는 도광판(45)과, 상기 도광판(45)의 상부에 구성되고 광을 산란시키는 광 확산필름(47)과, 상기 도광판(45)의 하부에 구성되어 빛을 반사시키는 반사판(reflector)(49)을 포함한다.

상기 도광판(45)은 PMMA(polymethylmethacrylate)같은 플라스틱(plastic)이나 수지(resin)를 평면형태(flat type)나 쐐기형태(wedge type)로 제작한다.

상기 도광판(45)의 하면에는 원형, 사각형 또는 육각형 등의 일정한 모양의 광산란패턴(51)이 주기적으로 배열되어 있다.

상기 광산란패턴(51)은 일반적으로 스크린 인쇄(screen print)로 광산란 잉크 패턴을 형성시키는 방법이 가장 널리 사용되며, 상기 도광판(45)을 구성하기 위한 플라스틱 또는 수지 사출시 전사필름을 사용하거나 금형에 직접 요철면을 가공하여 사출하는 방법, 사출된 아크릴 판에 광산란 패턴(51)을 직접 가공하는 방법 등이 있다.

상기와 같은 배광장치에서의 도광판(45)의 일반적인 형태를 도 3에 사시 도시하였다.

도시와 같이, 도광판(45)의 일반적인 단면형태는 램프(41)측이 두껍고 상기 램프(41)에서 멀어질수록 가늘어지도록 하면에 경사를 형성하고 있다.

상기와 같은 도광판(45)은 전술한 바와 같이 금형사출 등의 방법으로 제작되는데 금형 제작시 발생되는 불량으로 도 4a 또는 4b와 같이 도광판(45) 전체가 변형되어 상부 액정패널에 영향을 미쳐 화면에 리플(Ripple)이 발생한다.

그리고 상기와 같은 리플 변형은 금형을 통한 사출시 뿐만 아니라 노트북컴퓨터에서와 같이 박형의 구조를 가지는 표시장치의 도광판 주변 구조물에 의해서도 상기와 같은 리플 변형이 발생할 수도 있는데, 상기와 같은 리플 변형이 발생한 도광판(45)을 액정표시장치 내부에 장착할 경우 상부의 액정패널과 적정 간격(약 0.15~0.2mm)을 유지하지 못하고 접촉되어 패널의 정상적인 동작에 영향을 미치게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 금형 사출과 주변 기구물에 의한 변형이 발생될 수 있는 도광판제작 및 사용 환경에서도 최적의 도광판 성능을 발휘하고 또한 변형에 의한 액정패널과의 간섭위험을 제거할 수 있는 도광판을 제시한다.

상기와 같은 목적을 위해, 본 발명은 액정표시장치의 백라이트 램프에서 출사된 선형광을 면광원으로 전환하기 위해, 사각의 평판 형상으로서 하면에 경사를 가지며, 상면에 오목부가 형성된 액정표시장치용 도광판을 제안한다.

여기서 상기 오목부는 상기 도광판 상면 일부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 오목부는 상기 도광판 상면의 전면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 오목부는 그 단면이 구형, 다원형, 다각형 중 하나인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 램프와; 사각의 평판형상으로 하면에 경사를 가지며 상면에 오목부가 형성된 도광판과; 상기 도광판 하부에 위치하는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛을 제안한다.

여기서 상기 백라이트 유닛은 도광판의 상부에 위치하는 확산판을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 백라이트 유닛은 램프를 감싸는 램프가이드를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판의 제1실시예의 설명을 위한 사시도이며, 도 6a 및 6b는 각각 도 5의 단면절취방향 A-A' 및 B-B'에 따른 단면을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판(50)은 경사가 형성되지 않은 상면의 중앙부에 원형의 오목부(51)가 형성되어 있다.

상기 도시와 같이 도광판(50)의 상면에 오목부를 형성할 경우, 도 7a 및 7b와 같이 도광판(50)의 휨 변형이 발생할 경우에도 도광판 상부의 액정패널과 접촉되지 않기 때문에 도광판(50)과 상부의 액정패널과의 일정 거리가 유지되어 액정패널의 안정적인 화면 구현이 가능하게 된다. 도시에서 점선은 기존의 오목부가 형성되지 않은 도광판의 리플변형에 따른 도광판의 변형형태를 나타내며 본 발명에 따른 도광판의 변형형상과 비교하기 위해 도시한 가상선이다.

상기와 같은 오목부(51)는 기존의 도광판(45)에서 상면을 일부 연마하여 형성할 수도 있으나, 바람직하게는 금형에서 미리 오목부를 형성하여 사출한다.

도 8a 및 8b는 각각 본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판의 제2실시예에 대한 도 5의 단면절취방향 A-A' 및 B-B'에 따른 단면을 도시한 도면으로서, 오목부(51)의 단차부가 수직형상으로 구성된 오목부(52)를 예시하고 있다.

상기와 같이 설명한 도광판(50)의 휨 변형에 의한 패널 간섭을 방지하기 위해 형성되는 오목부의 형상에는 한정이 없는 바, 이하 도 9a, 9b와 같이 오목부의 단차부가 경사를 가지도록 형성될 수도 있으며, 도 10a, 10b 및 도 11과 같이 도광판의 일면 전체 또는 대부분의 면을 할애하여 오목부를 형성할 수도 있는 또다른 응용 예를 도시하고 있다.

상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판은 그 하면에 경사가 형성되어 있으며 상면의 일부 영역 또는 전면에 오목부가 형성되어 있는 형상을 가진다. 이는 금형 사출시 또는 액정표시장치 내 도광판 주변의 기구물간의 압력에 의해 도광판 자체의 휨 변형이 행해지는데, 이러한 변형이 상부의 패널과 간섭되어 패널의 비정상적인 동작을 유발할 수 있는 요인을 원천적으로 제거하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 개략적인 사시도

도 2는 도 1의 구성 중 배광장치의 구성을 도시한 평면도

도 3은 도 2의 배광장치에서의 도광판의 일반적인 형태를 도시한 도면

도 4a 및 4b는 각각 도광판의 변형형태를 설명하기 위한 도면

도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판의 제1실시예의 설명을 위한 사시도

도 6a 및 6b는 각각 도 5의 단면절취방향 A-A' 및 B-B'에 따른 단면을 도시한 도면

도 7a 및 7b는 각각 본 발명에 따른 도광판의 변형형태를 설명하기 위한 도면

도 8a 및 8b는 각각 본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판의 제2실시예에 대한 단면절취방향 A-A' 및 B-B'에 따른 단면을 도시한 도면

도 9a,9b 및 도 10a,10b 및 도 11은 각각 본 발명에 따른 액정표시장치용 도광판의 또다른 응용예를 도시한 도면

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

50 : 도광판 51, 52 : 오목부

Claims (7)

1. 액정표시장치의 백라이트 램프에서 출사된 선형광을 면광원으로 전환하기 위한 소자로서,

   사각의 평판 형상으로 하면에 경사를 가지며, 상면에 오목부가 형성된 액정표시장치용 도광판
2. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 오목부는 상기 도광판 상면의 일부에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 도광판
3. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 오목부는 상기 도광판 상면의 전면에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 도광판
4. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 오목부는 그 단면이 구형, 다원형, 다각형 중 하나인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 도광판
5. 램프와;

   사각의 평판형상으로 하면에 경사를 가지며 상면에 오목부가 형성된 도광판과;

   상기 도광판 하부에 위치하는 반사판

   을 포함하는 백라이트 유닛
6. 청구항 제 5 항에 있어서,

   상기 도광판의 상부에 위치하는 확산판을 더욱 포함하는 백라이트 유닛
7. 청구항 제 5 항에 있어서,

   상기 램프를 감싸는 램프가이드를 더욱 포함하는 백라이트 유닛