KR20060066400A

KR20060066400A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치

Info

Publication number: KR20060066400A
Application number: KR1020040104986A
Authority: KR
Inventors: 이세훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-13
Filing date: 2004-12-13
Publication date: 2006-06-16
Also published as: KR101107990B1

Abstract

색재현성을 향상시키기 위한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치가 개시된다. 백라이트 어셈블리는 램프, 형광체부 및 반사판을 포함한다. 램프는 광을 발생한다. 형광체부는 램프로부터 출사된 광을 복수의 단색광들로 변경시킨다. 반사판은 형광체부로부터 변경된 단색광들을 반사한다. 이와 같이, 램프에서 발생된 광이 형광체부에 의해 복수의 단색광들로 변경되어 혼합됨으로써, 표시장치의 색재현성을 향상시킬 수 있다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치{BACK-LIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 개념적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1의 백라이트 어셈블리 중 반사판을 발췌해서 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리 중 반사판을 발췌해서 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개념적으로 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 수납용기 200 : 램프

250 : 램프커버 300 : 도광판

400, 500 : 반사판 410, 510 : 형광체부

600 : 표시패널 700 : 광학 시트류

800 : 탑샤시

본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게, 색재현성을 향상시키기 위한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 액정(Liquid Crystal)의 전기적 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시한다. 상기 액정 표시장치(LCD)는 다른 표시장치에 비해 두께가 얇고 무게가 가벼우며, 낮은 소비전력 및 낮은 구동전압에서 작동하는 장점을 갖고 있어, 산업 전반에 걸쳐 많이 사용되고 있다.

상기 액정 표시장치(LCD)는 액정의 광 투과율을 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시패널(liquid crystal display panel) 및 상기 표시패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(backlight assembly)를 포함한다.

상기 액정 표시장치에 채용된 백라이트 어셈블리는 램프의 위치에 따라, 직하형(direct type) 백라이트 어셈블리와 에지형(edge type) 백라이트 어셈블리로 분류된다.

이러한 백라이트 어셈블리 중 상기 에지형 백라이트 어셈블리는 투명 도광판의 측면에 하나 또는 두 개의 램프 및 상기 램프를 수납하는 수납용기를 포함하고, 도광판의 한 면을 통해 램프로부터 발생된 광을 다중 반사하여 상기 액정 표시패널로 출사한다.

그러나, 램프에서 발생된 광은 일반적으로 백색광이고, 이러한 백색광으로는 액정 표시패널에서 영상을 표시할 때, 원하는 색상을 정확히 표시하지 못하게 되어, 표시장치의 색재현성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 램프에서 발생된 광을 복수의 단색광들로 변경함으로써, 색재현성을 향상시키기 위한 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 백라이트 어셈블리를 갖는 표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 램프, 형광체부 및 반사판을 포함한다. 상기 램프는 광을 발생한다. 상기 형광체부는 상기 램프로부터 출사된 광을 복수의 단색광들로 변경시킨다. 상기 반사판은 상기 형광체부로부터 변경된 상기 단색광들을 반사한다. 바람직하게, 상기 형광체부는 상기 램프로부터 출사된 광을 적색광으로 변경시키는 제1 형광물질, 상기 램프로부터 출사된 광을 녹색광으로 변경시키는 제2 형광물질 및 상기 램프로부터 출사된 광을 청색광으로 변경시키는 제3 형광물질을 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 일 실시예에 따른 표시장치는 백라이트 어셈블리 및 표시패널을 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리는 광을 발생시키는 램프, 상기 램프로부터 출사된 광을 복수의 단색광들로 변경시키는 형광체부 및 상기 형광체부로부터 변경된 단색광들을 반사하는 반사판을 포함한다. 상 기 표시패널은 상기 백라이트 어셈블리의 상부에 배치되고, 상기 램프에서 발생된 광을 이용하여 영상을 표시한다.

이러한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 의하면, 램프에서 발생된 광이 형광체부에 의해 복수의 단색광들로 변경되어 혼합됨으로써, 표시장치의 색재현성을 향상시킬 수 있다.

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

<백라이트 어셈블리의 실시예-1>

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 개념적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 백라이트 어셈블리 중 반사판을 발췌해서 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 수납용기(100), 램프(200), 도광판(300) 및 반사판(400)을 포함한다.

수납용기(100)는 바닥면(110) 및 바닥면(110)의 에지로부터 연장 또는 배치된 측벽(120)을 포함한다. 이러한 바닥면(110) 및 측벽(120)에 의해 수납용기(100)에는 수납공간이 형성된다.

램프(200)는 수납용기(100)에 수납되어 광을 발생한다. 램프(200)에서 발생되는 광의 대부분은 가시광선이지만, 일부는 비가시광선도 있을 수 있다. 이러한 램프(200)의 일례로 열 방출량이 낮고 수명이 긴 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)이다. 본 실시예에서, 램프(200)는 하나 또는 두 개가 측 벽(110)의 일측 또는 양측의 근접한 위치에 배치된다. 본 실시예에 의한 램프(200)에는, 램프(200)의 일부를 둘러싸서 램프(200)에서 발생된 광을 한 쪽 방향으로 집중시키기 위한 램프 커버(250)가 더 배치될 수 있다.

도광판(300)은 도광판(300)의 측면이 램프(200)와 마주보도록 바닥면(110) 상에 배치되고, 램프(200)에서 발생된 광의 경로를 가이드 하여 상부로 출사시킨다. 예를 들어, 도광판(300)은 램프(200)에서 발생된 광을 상기 측면으로 입사받아, 도광판(300) 내에서 다중 반사 및 굴절시켜 상부로 출사시킨다.

반사판(400)은 도광판(300) 및 바닥면(110) 사이에 배치되고, 도광판(300) 내로 입사된 광 중 바닥면(110)을 향하여 출사된 광을 반사시켜 도광판(300) 내로 다시 입사시킨다. 이렇게 도광판(300) 내로 다시 입사된 광은 반사와 굴절을 반복하여 상부로 출사된다.

반사판(400)에는 도광판(300) 내로 입사된 광 중 바닥면(110)을 향하는 출사된 광을 복수의 단색광들로 변경시키는 형광체부(410)가 형성된다. 또한, 형광체부(410)는 바닥면(110)을 향하는 출사된 광 중 비가시광선, 예를 들어, 자외선을 가시광선을 변경시키는 것이 바람직하다.

형광체부(410)는 도광판(300) 내로 입사된 광 중 하부로 출사된 광을 적색광으로 변경시키는 제1 형광물질(412), 하부로 출사된 상기 광을 녹색광으로 변경시키는 제2 형광물질(414) 및 하부로 출사된 상기 광을 청색광으로 변경시키는 제3 형광물질(416)을 포함한다. 예를 들어, 제1 형광물질(412)은 붕산카드늄이고, 제2 형광물질(414)은 규산아연이고, 제3 형광물질(416)은 텅스텐산칼슘이다. 이때, 제 1, 제2 및 제3 형광물질(412, 414, 416)에 의해 변경된 적색광, 녹색광 및 청색광은 반사판(400)에 의해 반사되어 도광판(300) 내로 입사되고, 이렇게 입사된 적색광, 녹색광 및 청색광은 도광판(300) 내에서 다시 반사 및 굴절에 의해 혼합되어 상부로 출사된다.

제1, 제2, 및 제3 형광물질(412, 414, 416) 각각은 반사판(400) 상에 제1 방향으로 일렬로 배치되며, 이렇게 일렬로 배치된 제1, 제2, 및 제3 형광물질(412, 414, 416)은 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 번갈아 가며 병렬 배치된다. 이러한 스트라이프(stripe) 배치를 갖는 제1, 제2, 및 제3 형광물질(412, 414, 416)은, 예를 들어, 인쇄방식 등에 의해 반사판(400) 상에 형성될 수 있다.

이때, 도면에서는 제1, 제2, 및 제3 형광물질(412, 414, 416)이 일정한 빈 공간을 갖도록 반사판(400) 상에 형성되었지만, 이와 다르게 상기 빈 공간이 생기지 않도록 제1, 제2, 및 제3 형광물질(412, 414, 416)이 촘촘히 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 촘촘히 형성된 제1, 제2, 및 제3 형광물질(412, 414, 416)은 도광판(300)의 하부로 출사된 광의 대부분을 적색광, 녹색광 및 청색광으로 변경할 수 있다.

램프(200)가 하나 또는 두 개가 도광판(300)의 측면에 배치되어, 램프(200)로부터 출사된 광이 도광판(300)에 의해 가이드되어 상부로 출사되는 에지형 백라이트 어셈블리를 예를 들어 설명하였지만, 당업자라면 복수개의 램프가 수납용기 내에 병렬로 배치된 직하형 백라이트 어셈블리에도 본 발명의 특징을 쉽게 적용할 수 있을 것이다.

이와 같이, 도광판(300) 내로 입사된 광 중 바닥면(210)으로 출사된 광이 제1, 제2 및 제3 형광물질(412, 414, 416)에 의해 적색광, 녹색광 및 청색광을 변경되고, 이러한 적색광, 녹색광 및 청색광이 서로 혼합되어 도광판(300)의 상부로 출사됨에 따라, 색재현성이 높은 혼합광을 얻을 수 있다.

또한, 램프(200)에서 발생된 광 중 비가시광선을 반사판(400)에 형성된 형광체부(410)에 의해 가시광선으로 변경시킴으로써, 백라이트 어셈블리(410)에서 발생되는 광의 휘도를 보다 증가시킬 수 있다.

<백라이트 어셈블리의 실시예-2>

도 3을 참조하면, 제2 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 수납용기(100), 램프(200), 도광판(300) 및 반사판(500)을 포함한다.

램프(200)는 수납용기(100)에 수납되어 광을 발생시킨다. 일예로, 상기 램프(200)는 열 방출량이 낮고 수명이 긴 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)이다.

도광판(300)은 도광판(300)의 측면이 램프(200)와 마주보도록 바닥면(110) 상에 배치되고, 램프(200)에서 발생된 광의 경로를 가이드하여 상부로 출사시킨다.

반사판(500)은 도광판(300) 및 바닥면(110) 사이에 배치되고, 도광판(300) 내로 입사된 광 중 바닥면(110)을 향하여 출사된 광을 반사시켜 도광판(300) 내로 다시 입사시킨다.

반사판(500)에는 도광판(300) 내로 입사된 광 중 바닥면(110)으로 출사된 광을 복수의 단색광들로 변경시키는 형광체부(510)가 형성된다. 또한, 형광체부(510)는 바닥면(110)을 향하여 출사된 광 중 비가시광선을 가시광선을 변경시키는 것이 바람직하다.

형광체부(510)는 도광판(300) 내로 입사된 광 중 하부로 출사된 광을 적색광으로 변경시키는 제1 형광물질(512), 하부로 출사된 상기 광을 녹색광으로 변경시키는 제2 형광물질(514) 및 하부로 출사된 상기 광을 청색광으로 변경시키는 제3 형광물질(516)을 포함한다. 이때, 제1, 제2 및 제3 형광물질(512, 514, 516)에 의해 변경된 적색광, 녹색광 및 청색광은 반사판(500)에 의해 반사되어 도광판(300)으로 다시 입사되고, 이렇게 도광판(300)으로 다시 입사된 적색광, 녹색광 및 청색광은 도광판(300) 내에서 다시 반사 및 굴절에 의해 혼합되어 상부로 출사된다.

제1, 제2 및 제3 형광물질(512, 514, 516) 각각은 반사판(500) 상에 동일한 형광물질이 서로 이웃하지 않도록 모자이크 형상으로 배치된다. 예를 들어, 제1 방향으로, 제1, 제2 및 제3 형광물질(512, 514, 516)이 서로 번갈아 가며 배치되고, 또한 제2 방향으로도, 제1, 제2 및 제3 형광물질(512, 514, 516)이 서로 번갈아 가며 배치된다.

이때, 도면에서는 제1, 제2, 및 제3 형광물질(512, 514, 516)이 일정한 빈 공간을 갖도록 반사판(500) 상에 형성되었지만, 이와 다르게 상기 빈 공간이 생기지 않도록 제1, 제2, 및 제3 형광물질(512, 514, 516)이 촘촘히 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 제1, 제2 및 제3 형광물질(512, 514, 516)이 모자이크 형상으로 배치됨으로써, 제1, 제2 및 제3 형광물질(512, 514, 516)에 의해 발생된 적색광, 녹색광 및 청색광의 혼합효율이 보다 증가될 수 있다.

<표시장치의 실시예>

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개념적으로 도시한 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치의 백라이트 어셈블리는 앞서 설명한 제1 실시예의 백라이트 어셈블리와 동일한 구성을 가짐으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 의한 표시장치는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리 및 상기 백라이트 어셈블리의 상부에 배치된 표시패널(600)을 포함한다.

표시패널(600)은 상기 백라이트 어셈블리에서 발생된 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시킨다. 표시패널(600)은, 예를 들면, 제1 기판(610), 제2 기판(620), 액정층(630)을 포함한다.

제1 기판(610)은 복수개가 매트릭스(matrix) 형태로 배치된 화소전극(pixel electrode)들, 각 화소전극에 구동전압을 인가하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)들 및 박막 트랜지스터(TFT)들을 각각 작동시키기 위한 신호선 (signal line)들을 포함한다.

화소전극은 투명하면서 도전성인 산화주석인듐 박막(Indium Tin Oxide film, ITO), 산화아연인듐 박막(Indium Zinc Oxide film, IZO) 및 아몰퍼스 산화주석인듐 박막(amorphous Indium Tin Oxide film, a-ITO) 등을 사진-식각 공정에 의하여 패터닝(patterning)되어 형성된다.

제2 기판(620)은 제1 기판(610)과 마주보도록 배치된다. 제2 기판(620)은 제2 기판(620)의 전면에 배치되며 투명하면서 도전성인 공통 전극(common electrode) 및 화소전극들과 마주보는 곳에 배치된 컬러필터(color filter)들을 포함한다.

컬러필터들은 백색광 중 적색광을 선택적으로 통과시키는 적색 컬러필터, 백색광 중 녹색광을 선택적으로 통과시키는 녹색 컬러필터 및 백색광 중 청색광을 선택적으로 통과시키는 청색 컬러필터들을 포함한다.

액정층(630)은 제1 기판(610) 및 제2 기판(620)의 사이에 개재되며, 화소전극 및 공통 전극의 사이에 형성된 전기장에 의하여 재배열된다. 재배열된 액정층(630)은 백라이트 어셈블리의 램프(200)에서 발생한 광의 광 투과율이 조절하고, 광 투과율이 조절된 광은 컬러필터들을 통과함으로써 영상이 표시된다.

표시패널(600)은 인쇄회로기판(미도시) 및 연성회로기판(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 영상신호를 처리하는 구동회로 유닛을 포함하고, 구동회로 유닛은 외부에서 입력된 영상신호를 박막 트랜지스터(TFT)를 제어하는 구동신호로 변경시킨다. 상기 연성회로기판은 인쇄회로기판과 제1 기판(610)을 전기적으로 연결하여 인쇄회로기판에서 발생된 구동신호를 제1 기판(610)으로 제공한 다.

상기 표시장치는 광학 시트류(700) 및 탑샤시(800)를 더 포함할 수 있다.

광학 시트류(700)는 백라이트 어셈블리 및 표시패널(600) 사이에 배치되어 램프(100)에서 발생된 광의 광학특성을 향상시킨다. 광학 시트류(700)는, 예를 들어, 광을 확산시키는 확산시트(710) 및 반사와 굴절을 통해 광의 수직 휘도를 향상시키는 적어도 하나의 프리즘시트(720)를 포함한다.

탑 샤시(800)는 표시패널(600)의 가장자리를 감싸고 수납용기(100)의 측벽(120)과 결합되어 표시패널(600)을 상기 백라이트 어셈블리의 상부에 고정시킨다.

탑 샤시(800)는 외부에서 가해진 충격 및 진동에 의해 취성(brittleness)이 약한 표시패널(600)의 파손 또는 손상을 방지하고, 표시패널(600)이 수납용기(100)로부터 이탈되는 것을 방지한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 도광판 내로 입사된 광 중 바닥면으로 향하여 출사된 광이 제1, 제2 및 제3 형광물질에 의해 적색광, 녹색광 및 청색광을 변경되고, 이러한 적색광, 녹색광 및 청색광이 서로 혼합되어 도광판의 상부로 출사됨에 따라, 색재현성이 높은 혼합광을 얻을 수 있고, 그 결과 표시장치의 색재현성이 보다 향상될 수 있다.

또한, 램프에서 발생된 광 중 비가시광선을 반사판에 형성된 형광체부에 의해 가시광선으로 변경시킴으로써, 표시장치의 광의 휘도를 보다 증가시킬 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당 업자는 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

광을 발생하는 램프;

상기 램프로부터 출사된 광을 복수의 단색광들로 변경시키는 형광체부; 및

상기 형광체부로부터 변경된 단색광들을 반사하는 반사판을 포함하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 형광체부는 상기 반사판의 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 램프로부터 출사된 광의 경로를 가이드하여 상부로 출사시키고, 상기 반사판으로부터 반사된 광의 경로를 가이드하여 상부로 출사시키는 도광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 형광체부는 상기 램프로부터 출사된 광 중 비가시광선을 상기 단색광들로 변경시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제4항에 있어서, 상기 비가시광선은 자외선인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 형광체부는 상기 램프로부터 출사된 광을 적색광으로 변경시키는 제1 형광물질, 상기 램프로부터 출사된 광을 녹색광으로 변경시키는 제2 형광물질 및 상기 램프로부터 출사된 광을 청색광으로 변경시키는 제3 형광물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 제1 형광물질은 붕산카드늄이고, 상기 제2 형광물질은 규산아연이고, 제3 형광물질은 텅스텐산칼슘인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 형광물질 각각은 제1 방향으로 배치되면서 제2 방향으로 교호로 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 제1 내지 제3 형광물질 각각은 제1 방향으로 교호로 배치되면서 제2 방향으로 교호로 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 램프 및 상기 반사판을 수납하는 수납용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
광을 발생시키는 램프와, 상기 램프로부터 출사된 광을 복수의 단색광들로 변경시키는 형광체부와, 상기 형광체부로부터 변경된 단색광들을 반사하는 반사판 을 갖는 백라이트 어셈블리; 및

상기 백라이트 어셈블리의 상부에 배치되고, 상기 백라이트 어셈블리에서 발생된 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치.
제11항에 있어서, 상기 형광체부는 상기 램프로부터 출사된 광 중 비가시광선을 상기 단색광들로 변경시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.