KR20060001181A - 백라이트 어셈블리 - Google Patents

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KR20060001181A
KR20060001181A KR1020040050237A KR20040050237A KR20060001181A KR 20060001181 A KR20060001181 A KR 20060001181A KR 1020040050237 A KR1020040050237 A KR 1020040050237A KR 20040050237 A KR20040050237 A KR 20040050237A KR 20060001181 A KR20060001181 A KR 20060001181A
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이정환
정진미
이희춘
정재호
윤상혁
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삼성전자주식회사
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Abstract

색 편차를 보상하는 백라이트 어셈블리가 개시된다. 램프는 광을 발산하고, 도광판은 입사면을 통해 입사된 상기 광을 가이드하여 출사면을 통해 출사시키고, 광학 부재는 출사면에 대향하도록 배치되어 출사된 광의 휘도를 균일하게 하고 램프로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 색안료를 구비한다. 이에 따라, 색 편차를 보상함으로써 액정표시장치의 화면에 표시되는 영상의 휘도 균일성 및 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
색 편차, 램프, 색좌표, 보상색, 광학 부재

Description

백라이트 어셈블리{BACK LIGHT ASSEMBLY}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 설명하기 위한 도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 설명하기 위한 도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 램프의 색 편차를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 상기 색 편차를 보상하는 방식을 설명하기 위한 도이다.
도 6은 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리를 포함하는 액정표시장치에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 광 발생부 111 : 램프
130 : 도광판 141 : 확산 시트
143 : 프리즘 시트 145 : 보호 시트
본 발명은 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 색 편차 보상용 색안료를 갖는 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 어레이 기판과, 컬러 필터를 갖는 상부 기판 및 상기 기판 사이에 개재된 액정층을 갖는 액정표시패널을 포함하고, 상기 액정에 전압을 인가하여 상기 액정의 분자 배열을 소정의 분자 배열로 변환시켜 영상을 표시한다.
상기 액정표시장치는 상기 액정표시패널을 투과한 외부 광을 반사시켜 정보를 표시하거나, 또는 상기 액정표시장치 내에 마련된 백라이트 어셈블리로부터 발산된 광에 의해 정보를 표시한다.
이러한 액정표시장치는 휘도 및 색을 가지며, 액정표시장치 내에 포함된 광학 소재의 편차에 의해 화면상에 표시되는 영상은 광학적 편차가 발생하게 된다. 상기 화면상에 표시되는 광학적 편차에 가장 큰 영향을 미치는 광학 소재로는 상기 백라이트 어셈블리에 포함된 램프를 들 수 있다.
상기 액정표시장치는 상기 램프로부터 발산된 백색광이 상기 액정표시패널의 컬러필터를 투과하여 색을 재현함으로써 컬러 영상을 화면상에 표시한다.
따라서, 상기 램프로부터 발산되는 백색광의 색 편차가 클수록 상기 액정표시장치의 화면상에 표시되는 영상의 색 재현성 및 휘도 균일성 등에 큰 문제점을 야기하게 된다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 램프로부터 출사된 광의 색 편차를 보상하는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 백라이트 어셈블리는 램프로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 광학부재를 포함한다. 램프는 광을 발산하고, 도광판은 입사면으로 입사된 상기 광을 가이드하여 출사면으로 출사시킨다. 상기 광학부재는 상기 출사면에 대향하도록 배치되어, 출사된 상기 광의 휘도를 균일하게 하고, 상기 색 편차를 보상하는 색안료를 구비한다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 하나의 특징에 따른 백라이트 어셈블리는 램프로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 도광판을 포함한다. 램프는 광을 발산하고, 상기 도광판은 입사면으로 입사된 상기 광을 출사면으로 가이드하고, 상기 출사면에 대향하는 대향면에 상기 색 편차를 보상하는 색잉크로 인쇄 패턴이 형성된다. 광학 부재는 상기 출사면으로 출사된 광의 휘도를 균일하게 한다.
이러한 백라이트 어셈블리에 의하면, 램프로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 색안료를 형성함으로써, 액정표시장치의 화면상에 표시되는 휘도의 균일성 및 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 설명하기 위한 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는 광 발생부(110), 도광판(130), 광학 부재(140) 및 반사 부재(150)를 포함한다.
광 발생부(110)는 광을 발산하는 램프(111)와, 상기 램프(111)를 감싸는 램프 커버(112)를 갖는다.
도광판(130)은 광학 부재(140)와 반사 부재(160) 사이에 배치되며, 상기 반사 부재(150)에 대향하는 하면에는 램프(111)로부터 입사되는 광의 경로를 상기 광학 부재(140)에 대향하는 면으로 휘선을 제어하기 위한 인쇄 패턴이 형성된다.
광학 부재(140)는 도광판(130)의 상부에 배치되어, 도광판(130)에 의해 가이드된 광의 휘도를 균일하게 제어한다.
광학 부재(140)는 색 확산시트(141), 프리즘시트(143) 및 보호시트(145)를 포함한다.
색 확산시트(141)는 도광판(130)의 출사면에 대향하여 배치되고, 도광판(130)으로부터 출사된 광을 확산시킨다. 또한, 상기 램프(111)로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 색안료가 상면 및 하면 중 어느 한 면에 도포되어 형성된다.
프리즘 시트(143)는 색 확산시트(141)에 의해 확산된 광을 집광시키는 광학 시트로서, 베이스 필름과 상기 베이스 필름 위에 단면이 삼각형인 프리즘 산을 갖 는다. 도시된 바와 같이, 프리즘 시트(143)는 상기 프리즘 산이 상호 직교하도록 두 장이 겹쳐 배치하여 집광 효율을 향상시킨다.
또한, 백라이트 어셈블리의 박형화, 경량화 및 고휘도화를 실현하는 차세대 구조로서 역 프리즘 구조를 가질 수도 있다. 상기 역 프리즘 구조는, 한 장의 프리즘 시트를 사용하고, 상기 프리즘 시트의 프리즘 산이 상기 도광판을 향하도록 배치하며, 상기 도광판의 배면에는 상기 프리즘 산과 직교하는 방향의 산이 형성된 구조를 갖는다.
보호 시트(145)는 상기 프리즘 시트(143)의 상부에 배치되어, 상기 프리즘 시트(143) 및 색 확산 시트(141) 등의 광학 시트류를 보호한다.
반사 부재(150)는 도광판(130)의 하부에 배치되어, 도광판(130)으로부터 누설되는 광을 도광판(130)으로 반사한다. 반사 부재(150)로는 플레이트 형상을 가질 수도 있고, 시트 형상을 가질 수도 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 백라이트 어셈블리는 광 발생부(210), 도광판(230), 광학 부재(240) 및 반사 부재(250)를 포함하여, 색 편차가 보상된 광을 출사한다.
광 발생부(210)는 광을 발산하는 램프(211)와, 상기 램프(211)를 감싸는 램프 커버(212)를 갖는다.
도광판(230)은 광학 부재(240)와 반사 부재(250) 사이에 배치되며, 상기 반사 부재(250)에 대향하는 하면에는 램프(211)로부터 입사되는 광의 경로를 상기 광 학 부재(240)에 대향하는 면으로 휘선을 제어하기 위한 인쇄 패턴이 형성된다.
광학 부재(240)는 도광판(230)의 상부에 배치되어, 도광판(230)에 의해 가이드된 광의 휘도를 균일하게 제어한다.
광학 부재(240)는 확산시트(241), 프리즘시트(243) 및 보상색 보호시트(245)를 포함한다.
확산시트(241)는 도광판(230)의 상부에 배치되어 도광판(230)으로부터 출사된 광을 확산시킨다.
프리즘 시트(243)는 확산시트(241)에 의해 확산된 광을 집광시키는 광학 시트로서, 베이스 필름과 상기 베이스 필름 위에 단면이 삼각형인 프리즘 산을 갖는다. 도시된 바와 같이, 프리즘 시트(243)는 상기 프리즘 산이 상호 직교하도록 두 장이 겹쳐 배치하여 집광 효율을 향상시킨다.
또한, 백라이트 어셈블리의 박형화, 경량화 및 고휘도화를 실현하는 차세대 구조로서 역 프리즘 구조를 가질 수 있다. 상기 역 프리즘 구조는, 한 장의 프리즘 시트를 사용하고, 상기 프리즘 시트의 프리즘 산이 상기 도광판을 향하도록 배치하며, 상기 도광판의 배면에는 상기 프리즘 산과 직교하는 방향의 산이 형성된 구조를 갖는다.
색 보호시트(245)는 상기 프리즘시트(243)의 상부에 배치되어, 상기 프리즘 시트(243) 및 확산시트(241) 등의 광학 시트를 보호한다. 또한, 상기 램프(211)로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 색안료가 상면 및 하면 중 어느 한 면에 도포되어 형성된다.
반사 부재(250)는 도광판(230)의 하부에 배치되어, 도광판(230)으로부터 누설되는 광을 도광판(230)으로 반사한다. 반사 부재(250)로는 플레이트 형상을 가질 수도 있고, 시트 형상을 가질 수도 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 광 발생부(310), 도광판(330), 광학 부재(340) 및 반사 부재(350)를 포함한다.
광 발생부(310)는 광을 발산하는 램프(311)와, 상기 램프(311)를 감싸는 램프 커버(312)를 갖는다.
도광판(330)은 광학 부재(340)와 반사 부재(350) 사이에 배치되며, 상기 반사 부재(350)에 대향하는 하면에는 램프(311)로부터 입사되는 광의 경로를 상기 광학 부재(340)에 대향하는 면으로 휘선을 제어하는 색 인쇄 패턴(331)이 형성된다.
상기 색 인쇄 패턴(331)은 램프(311)로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 보상색의 잉크에 의해 형성된다.
광학 부재(340)는 도광판(330)의 상부에 배치되어, 도광판(330)에 의해 가이드된 광의 휘도를 균일하게 제어한다.
광학 부재(340)는 확산시트(341), 프리즘시트(343) 및 보호시트(345)를 포함한다.
확산시트(341)는 도광판(330)의 상부에 배치되어 도광판(330)으로부터 출사된 광을 확산시킨다.
프리즘 시트(343)는 확산시트(341)에 의해 확산된 광을 집광시키는 광학 시트로서, 베이스 필름과 상기 베이스 필름 위에 단면이 삼각형인 프리즘 산을 갖는다. 도시된 바와 같이, 프리즘 시트(343)는 상기 프리즘 산이 상호 직교하도록 두 장이 겹쳐 배치하여 집광 효율을 향상시킨다.
또한, 백라이트 어셈블리의 박형화, 경량화 및 고휘도화를 실현하는 차세대 구조로서 역 프리즘 구조를 가질 수도 있다. 상기 역 프리즘 구조는, 한 장의 프리즘 시트를 사용하고, 상기 프리즘 시트의 프리즘 산이 상기 도광판을 향하도록 배치하며, 상기 도광판의 배면에는 상기 프리즘 산과 직교하는 방향의 산이 형성된 구조를 갖는다.
보호시트(345)는 상기 프리즘 시트(343)의 상부에 배치되어, 상기 프리즘 시트(343) 및 확산시트(341) 등의 광학 시트를 보호한다.
반사 부재(350)는 도광판(330)의 하부에 배치되어, 도광판(330)으로부터 누설되는 광을 도광판(330)으로 반사한다. 반사 부재(350)로는 플레이트 형상을 가질 수도 있고, 시트 형상을 가질 수도 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따라서 램프로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 과정을 설명하기 위한 도이다.
먼저, 도 4는 램프로부터 발산되는 백색광의 색좌표의 색 편차 정도를 확인하기 위한 표준정규분포도이다.
도 4를 참조하면, A 분포도는 평균값이 기준색좌표인 이상적인 표준정규분포도이며, B 분포도는 제조업체로부터 생산된 램프들에 대한 표준정규분포도이다. 즉, 제조업체로부터 생산된 램프들로부터 발산된 백색광의 색좌표의 평균값은 (0.325,0.335) 로서, A 분포도의 평균값에 대해 (-0.005, 0.00)의 편차(δ)를 갖는다.
상기와 같이 생산된 램프들의 색 편차(δ)를 보상하기 위해, 상기 색 편차(δ)에 대응하는 색안료를 앞서 설명된 바와 같이, 광학 부재 및 도광판을 생산하는 과정에 적용하여 생산한다.
도 5는 도 4에서 설명된 상기 색 편차를 보상하기 위한 안료의 색을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도이다.
도 5를 참조하면, 백색광에 대한 기준 색좌표(REF)가 REF(0.33, 0.33)이고, 상기 색 편차(δ)에 따라서 램프로부터 발산된 백색광의 테스트 색좌표(TEST)는 TEST(0.325,0.335)이다.
테스트 색좌표 TEST(0.325, 0.335)를 기준색좌표 REF(0.33, 0.33)로 보상하기 위해서는 기준색좌표 REF(0.33, 0.33)에 상기 색 편차(δ)를 보상하는 보상치 (0.005,-0.005)를 더함으로써 보상색 색좌표(COMP) COMP(0.335, 0.325)를 얻게 된다.
여기서, 보상색 색좌표(COMP)는 상기 보상색의 안료가 도포된 광학 부재를 투과한 표준광원의 색좌표가 되며, 또한, 상기 보상색의 안료가 첨가된 잉크에 의해 반사된 표준광원의 색좌표가 된다.
이와 같은 방식으로 상기 색 편차(δ)를 갖는 램프들에 대해 상기와 같이 보상색을 갖는 안료에 이용하여 램프의 상기 색 편차(δ)를 보상할 수 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 편차(δ)를 갖는 B 분포도가 상기와 같은 보상을 통해서 이상적인 A 분포도로 천이됨으로써 결과적으로 색 편차가 보상된 백라이트 어셈블리를 생산할 수 있게 된다.
일반적으로 램프의 색 편차(δ)는 ±0.005 이하로 발생하게 되며, 이에 의해 상기 색 편차(δ)를 보상하기 위한 안료의 색은 기준색좌표 REF(0.33,0.33)에 대해 ±0.005의 차이를 갖는 (0.33 ±0.005, 0.33 ±0.005) 범위의 색이 된다.
다시 말하면, 상기 보상색은 표준광원(예컨대, D65광원)이 보상색의 광학 소재를 투과 및 반사하였을 때의 색좌표와 표준광원의 고유 색좌표와의 차이가 ±0.005 사이에 존재하는 색이다.
이상에서는 램프들을 일정 단위로 생산한 후 생산된 램프들로부터 발산된 광의 색 편차차를 보상하기 위해 일괄적으로 광학부재에 상기 보상용 색안료를 첨가하거나, 상기 보상용 색잉크로 도광판의 인쇄 패턴을 형성하는 것을 설명하였다. 당업자라면 생산된 일정개의 램프들 중 허용오차범위의 램프들에 대해서는 상기한 보상처리를 생략하고, 허용오차범위를 벗어난 램프들에 대해서만 상기한 보상 처리를 수행할 수도 있다.
도 6는 본 발명에 따른 액정표시장치에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 6를 참조하면, 액정표시장치(400)는 프론트 케이스(410), 탑 샤시(420), 액정 표시 모듈(430), 바텀 샤시(450), 바텀 몰드 프레임(460) 및 리어 케이스(470)를 포함한다.
액정 표시 모듈(430)은 광을 발생하는 백라이트 어셈블리(434), 미들 몰드 프레임(433) 및 백라이트 어셈블리(440)로부터 출사되는 광에 의해 화면을 표시하는 디스플레이 유닛(432)을 포함한다. 디스플레이 유닛(432)은 액정표시패널(432a), 데이터 및 게이트 PCB(432f), 데이터 및 게이트 테이프 캐리어 패키지(432e, 432d)를 포함한다.
보다 상세하게는, 액정표시패널(432a)은 매트릭스상의 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 투명한 유리기판인 박막 트랜지스터 기판(432b)과 이에 대향하는 컬러 필터 기판(432c) 및 액정(미도시)을 포함한다.
컬러 필터 기판(432c)은 광이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 색화소인 RGB 화소가 박막공정에 의해 형성된 기판으로, 전면에는 ITO로 이루어진 공통전극이 도포되어 있다.
상술한 박막 트랜지스터 기판(432b)에 구비되는 트랜지스터의 게이트 단자 및 소오스 단자에 전원이 인가되어 박막 트랜지스터가 턴-온되면, 화소 전극과 컬러 필터 기판의 공통 전극 사이에는 일정 전계가 형성된다.
이러한 전계에 의해 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고, 이렇게 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 화소를 얻는다.
또한, 디스플레이 유닛(432)의 액정의 배열각과 배열되는 시기를 제어하기 위하여 박막 트랜지스터의 게이트 라인과 데이터 라인에는 구동신호 및 타이밍 신호가 인가된다.
디스플레이 유닛(432)의 아래에는 액정표시패널(432a)에 균일한 광을 제공하 기 위한 백라이트 어셈블리(440)가 구비되어 있다.
백라이트 어셈블리(440)는 광을 발생시키기 위한 램프 유닛(441,442)과, 광을 액정표시패널(432) 측으로 안내하면서 광의 경로를 가이드하고 광의 휘선을 제어하기 위해 배면에 인쇄 패턴이 형성된 도광판(443), 도광판(443)으로부터 출사되는 광의 휘도를 균일하게 하기 위한 광학 시트들(444,445,446) 및 도광판(443)의 아래에서 도광판(443)으로부터 누설되는 광을 도광판(443)으로 반사시켜 광의 효율을 높이기 위한 반사판(447)을 포함한다.
광학 시트들(444,445,446)은 도광판(443)의 상부에 배치되어 도광판(443)으로부터 출사된 광을 확산시키는 확산 시트(444)와, 확산 시트(444)에 의해 확산된 광을 집광시키는 프리즘 시트(445) 및 상기 광학 시트들을 보호하기 위한 보호 시트(446)를 갖는다.
백라이트 어셈블리(440)는 수납 용기인 바텀 샤시(450)에 순차적으로 수납되고, 상기 바텀 샤시(460)는 다시 바텀 몰드 프레임(470)에 결합된다.
상기 백라이트 어셈블리(440)는 램프 유닛(441,442)의 색 편차를 보상하기 위한 색안료가 도포된 광학 부재(444,446)를 갖거나, 상기 색 편차를 보상하기 위한 색잉크로 인쇄 패턴이 형성된 도광판(430)을 갖는다.
바람직하게는, 상기 보상색은 상기 보상색을 갖는 광학 부재에 투과된 표준광원의 색좌표와, 상기 표준광원(예컨대, D65광원)의 고유 색좌표와의 차이가 ±0.005 사이에 존재하는 색이다. 또한, 상기 보상색을 갖는 인쇄 패턴에 반사된 표준광원의 색좌표와 상기 표준광원의 고유 색좌표와의 차이가 ±0.005 사이에 존 재하는 색이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 램프의 색 편차를 보상함으로써 액정표시장치의 화면에 표시되는 영상의 휘도 균일성 및 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
상기 램프로부터 발산된 광의 색 편차를 보상용 색안료가 첨가된 광학 부재, 예컨대 확산 시트 및 보호 시트를 이용하여 보상할 수 있다.
또한 도광판의 일면에 광 휘선을 제어하는 인쇄 패턴을 보상색의 잉크를 사용하여 형성함으로써 상기 색 편차를 보상할 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 광을 발산하는 램프;
    입사면을 통해 입사된 상기 광의 경로를 가이드하여 출사면을 통해 출사하는 도광판; 및
    상기 출사면에 대향하도록 배치되어, 출사된 상기 광의 휘도를 균일하게 하고, 상기 램프로부터 발산된 광의 색 편차를 보상하는 색안료를 구비하는 광학 부재를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 표준광 색좌표가 REF(x,y)로 정의될 경우,
    상기 광학 부재에 투과된 상기 표준광의 색좌표는 (x ±0.005, y ±0.005) 범위에 존재하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광학 부재는 상기 출사된 광을 확산시키는 확산 시트이며,
    상기 색안료는 상기 확산 시트의 어느 한 면에 도포되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서, 상기 출사된 광을 일정 방향으로 집광시키는 프리즘 시트를 더 포함하고,
    상기 광학 부재는 상기 프리즘 시트를 외부로부터 보호하는 보호 시트이며,
    상기 색안료는 상기 보호 시트의 어느 한 면에 도포되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 광을 발산하는 램프;
    입사면을 통해 입사된 상기 광을 출사면으로 가이드하고, 상기 출사면에 대향하는 대향면에 상기 램프의 색 편차를 보상하는 색잉크로 인쇄 패턴이 형성된 도광판; 및
    상기 출사면으로 출사된 광의 휘도를 균일하게 하는 광학 부재를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서, 표준광 색좌표가 REF(x,y)로 정의될 경우,
    상기 광학 부재에 투과된 상기 표준광의 색좌표는 (x ±0.005, y ±0.005) 범위에 존재하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100700489B1 (ko) * 2005-04-27 2007-03-28 삼성에스디아이 주식회사 백라이트 유닛 및 그 제조방법
KR101453470B1 (ko) * 2012-12-14 2014-10-22 주식회사 엘엠에스 도광판 및 이를 포함하는 면발광장치
US9507177B2 (en) 2013-09-16 2016-11-29 Samsung Display Co., Ltd. Backlight assembly and display including the same

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