KR20060088923A

KR20060088923A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치

Info

Publication number: KR20060088923A
Application number: KR1020050009410A
Authority: KR
Inventors: 장웅재; 강정태; 최용석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2006-08-07

Abstract

외관 품질을 향상시킬 수 있는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치가 개시되어 있다. 광을 발생하는 램프, 상기 램프과 인접하는 입사면, 상기 입사면의 어느 일변에서 연장되며 하부 프리즘 패턴을 갖는 하부면 및 상기 하부면과 대향하며 상기 하부 프리즘 패턴과 교차하는 상부 프리즘 패턴을 갖는 상부면을 포함하며, 상기 상부 프리즘 패턴은 상기 입사면과 일정한 각을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판을 포함하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 여기서, 프리즘 패턴은 서로 연접하는 다수의 프리즘으로 이루어 지며, 도광판 내부로 입사한 광이 상 하부의 프리즘 패턴을 통해 반사되고 집광 출사 된다. 이러한 본 발명을 통해서 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상 시킨다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치{BACK LIGHT ASSEMBLY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 도광판의 프리즘 패턴을 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2의 A부분의 확대도이다.

도 4은 도 1의 I-I 방향으로 절단한 것으로,백라이트 어셈블리에 입사된 빛의 진행과정을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시 장치를 나타낸 분해사시도이다.

도 6은 백라이트 어셈블리I의 휘도프로파일을 나타낸다.

도 7은 백라이트 어셈블리 II의 휘도프로파일을 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1000 : 백라이트 어셈블리 200 : 광원

300 : 도광판 310 : 입사면

320 : 하부면 330 : 상부면

350 : 하부프리즘 패턴 370 : 상부프리즘패턴

400 : 반사 시트 500 : 반사편광필름

800 : 디스플레이 유닛 810 : 액정표시패널

본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원으로부터 도광판 내에 입사된 광이 지향성 있게 출사되도록 광학 설계하여 휘도 분포를 고르게 하고 평균 휘도를 높이도록 된 도광판을 포함하는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 디스플레이 하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.

액정표시장치는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT) 기판, TFT 기판에 대향하는 컬러필터(Color Filter) 기판 및 상기 양 기판 사이에 개재되어 전기적인 신호가 인가됨에 따라 광의 투과율을 변경시키는 액정(Liquid Crystal)으로 이루어진 액정표시패널(Liquid Crystal Display Panel)을 포함한다. 또한, 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.

백라이트 어셈블리는 광원, 측면에 배치된 광원으로부터 발생된 광의 경로를 액정표시패널 방향으로 가이드하기 위한 도광판, 도광판으로부터 빠져나온 광을 반사 시켜 다시 도광판으로 보내기 위한 반사시트, 도광판 위에 배치되어 도광판으로부터 출사되는 광의 품질을 향상시켜 액정표시 패널로 보내어 적절한 휘도를 만들기 위한 다수의 광학 시트를 포함한다.

다수의 광학시트는 도광판에서 출사되는 광을 산란시켜 균일한 광분포를 만들기 위한 확산시트, 광을 집광하여 휘도 향상을 위한 프리즘 시트, 빛의 편광에 따라 투과와 반사를 통해 광 휘도 향상을 위한 반사 편광 필름등으로 구성된다.

이와 같이, 종래의 백라이트 어셈블리는 균일한 휘도를 얻기 위해서 광원으로부터 도광판 내로 빛을 일차로 가이드 하여 산란 시키고, 산란 된 빛의 평균 휘도값을 증가시키기 위해 빛을 다시 집속 시키는 구조로 이루어 지는데, 이를 위해 도광판 이외에 확산시트, 프리즘 필름 등의 다수의 광학 시트를 필요로 한다.

다수의 광학 시트를 실장 하는 것은 취급성 불량을 발생 및 제조원가의 상당량을 차지 한다.특히 가격이 비싼 프리즘 필름을 반드시 사용해야만 원하는 휘도를 얻을 수 있으므로 제조 원가가 높다는 문제점이 있다. 특히, 프리즘 필름은 독점적 생산에 의해 판매되고 있는 고가의 제품으로 백라이트 어셈블리의 총원가에 가장 높은 비율을 차지하고 있다는 사실을 감안할 때, 프리즘 필름의 수를 줄임으로써 백라이트 유닛의 제조 원가를 낮출 수 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 광원으로부터 도광판 내부로 입사 된 빛을 액정 표시 패널로 반사 시켜 휘도 분포를 균일하게 하고 평균 휘도를 높이도록 된 도광판을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 확산 및 집광 기능을 갖는 도광판을 사용하여 백라이트 어셈블리를 구성함으로써 종래의 프리즘 필름 등의 광학 시트를 제거하여 부품수가 절감된 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 백라이트 어셈블리를 갖는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 백라이트 어셈블리는 광원, 상기 광원과 인접하는 입사면, 상기 입사면의 일면으로부터 연장되며 하부프리즘 패턴을 갖는 하부면 및 상기 입사면의 타 변으로부터 연장되어 상기 하부면과 대향하고 상기 하부 프리즘 패턴과 교차하는 방향으로 형성된 상부 프리즘 패턴이 형성된 상부면을 포함하는 도광판을 포함한다.

상기 상부 프리즘 패턴은 상기 입사면과 일정한 각을 이루도록 형성된다.

상기 광원은 냉음극 형광 램프(CCFL) 또는 발광 다이오드(LED)를 사용할 수 있다.

상기 상부 프리즘 패턴은 아크릴 계열 수지로 이루어 진다.

상기 도광판은 내부에 기포를 더 포함하고, 이는 도광판 내부의 확산을 용이 하게 하는 산란입자의 역할을 한다.

상기 백라이트 어셈블리는 도광판 하부에 배치되는 반사시트를 더 포함한다.

상기 반사시트는 폴리에틸렌테라프탈레이트(Polyethyleneterephthalate; PET) 를 포함하는 베이스필름, 상기 베이스 필름상에 형성되고 나일론 계열의 비드들을 포함하는 코팅층을 포함한다.

반사시트가 도광판의 하부에 배치되므로, 반사시트와 도광판의 접촉으로 인해서 도광판 하부에 형성된 하부 프리즘 패턴에 손상을 가할 수 있으므로 반사 시트의 코팅층에 비교적 연성인 나일론 계열의 비드들을 포함하는 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 백라이트 어셈블리는 반사편광 필름을 더 포함할 수 있고, 그 두께는 300마이크로 이상 1000마이크로 이하인 것이 바람직하다.

상기 백라이트 어셈블리는 일정 두께를 갖는다.

본 발명의 목적을 달성 하기 위한 액정 표시 장치는, 광원, 상기 광원과 인접하는 입사면, 상기 입사면의 어느 일변에서 연장되며 하부 프리즘 패턴을 갖는 하부면 및 상기 하부면과 대향하며 상기 하부 프리즘 패턴과 교차하며 상기 입사면에 수직하는 상부 프리즘 패턴을 갖는 상부면을 포함하는 도광판을 구비하는 백라이트 어셈블리, 상기 백라이트 어셈블리로 출사되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나 타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 도광판의 프리즘 패턴을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 A부분의 확대도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(1000)는 광원(200), 도광판(300), 반사시트(400) 및 반사 편광 필름(500)을 포함한다.

광원(200)은 도광판(300)의 마주보는 양측부에 배치되고, 광원(200)은 광을 발생하는 적어도 하나의 램프(110) 및 램프(110)를 보호하며 램프(110)로부터 발생된 광을 도광판(300)으로 반사 시키기 위한 램프 반사판(120)을 포함한다.

램프(110)는 막대 형상을 갖는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)로 구성된다. 램프 반사판(120)은 반사율이 높은 재질, 일 예로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate : PET)로 이루어지거나, 샤시 재질의 베이스에 반사층이 코팅된 구조를 가지며, 램프(110)에서 발생된 광을 도광판(200) 측으로 반사 시켜 광의 이용 효율을 향상시킨다.

광원의 한 예로서 램프를 도시하였지만, 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 램프 대신 발광 다이오드를 사용할 수 도 있다.

도광판(300)은 램프 어셈블리(200)로부터 입사 되는 광의 진행 경로를 변경하여 특정 방향으로 출사한다.

도광판(300)은 램프 어셈블리(200)와 인접하고 램프 어셈블리(200)로부터 발생된 광이 입사 되는 입사면(310,340), 입사면(310,340)의 일 변으로부터 연장된 하부면(320), 입사면(310, 340)의 타 변으로부터 연장되어 하부면(320)에 대향 하는 상부면(330)을 포함한다.

하부면(320) 에는 입사면(310)을 통해 입사된 광을 반사하여 광 경로를 제어 하기 위한 하부프리즘 패턴(350)이 형성된다.

하부프리즘 패턴(350)은 서로 연접하는 다수의 하부프리즘(355)들로 이루어지고, 램프(110)의 길이 방향과 같은 방향으로 연접 형성된다.

이와 같이 하부 프리즘패턴(350)의 방향을 형성함으로써, 입사 되는 광이 반사가 더 많이 되도록 하여, 광 효율 측면에서 우수하다.

각 하부프리즘(355)은 삼각 기둥 형상을 갖는다. 하부프리즘(355)들은 제1 경사면(355a) 및 제2 경사면(355b)을 포함하며, 제1 경사면(355a)과 제2 경사면(355b)이 서로 접하여 산(356)과 골(358)을 형성한다.

하부프리즘(355)의 형상은 요구되는 휘도 특성에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 경사면(355a)과 제2 경사면(355b)이 이루는 내각은 약 90 °이며, 서로 인접한 산(356)들 간의 거리 또는 서로 인접한 골(358)들 간의 거리인 피치는 약 25㎛로 이루어진다.

상부면(330)은 하부면과 대향하고 상부 프리즘 패턴(370)을 포함한다.

상부 프리즘 패턴은(370)은 서로 연접하는 다수의 상부 프리즘(375)으로 이루어 지고,다수의 상부 프리즘(375)은 입사면(310,340)과 일정한 각을 이루도록 연접하여 형성된다.

도면에서는 입사면(310,340)과 상부프리즘 패턴(370)이 이루는 각이 90도가 되는 것으로 도시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 85~100도 정도의 각을 이루도록 형성해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

하부 프리즘 패턴(350) 및 상부 프리즘 패턴(370)은 상호 교차한다. 도면에서와 같이 상부 프리즘 패턴(370)을 입사면(310)에 수직하게 형성하고 하부 프리즘 패턴(350)이 이에 수직 교차하도록 형성하는 것을 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

각 상부프리즘(375)은 삼각기둥 형상을 갖는다. 상부 프리즘(375)들은 제 3경사면(375a) 및 제 4경사면(375b)를 포함하며, 제 3경사면(375a)과 제 4 경사면(375b)은 서로 접하여 산(376)과 골(378)을 형성한다.

상부 프리즘(375) 형상은 요구되는 휘도 특성에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 3경사면(375a) 와 제 4경사면(375b)이 이루는 내각은 약 90°로 형성 할 수 있다.

이와 같이 도광판(300) 상부에 형성된 프리즘 패턴(370)이 도광판으로 입사하 는 광을 확산 및 집광하여 출사하는 역할을 함으로써, 종래 집광을 위한 프리즘 시트를 줄일 수 있다.

도면상에서는 삼각기둥의 형상의 다수의 프리즘(355,375)의 산의 높이가 각각동일하고, 동일 프리즘 내에 두개의 경사각이 동일한 것을 도시하였으나, 복수의 프리즘(355,375)의 골 또는 산의 형성 높이를 상이하게 구성할 수도 있다.

또한, 프리즘(355,375)을 정의하는 골 및 산이 첨예한 것을 도시하였으나, 골 및/또는 산을 라운드지게 형성 할 수 있다.

또한, 프리즘(355,375)을 정의하는 골이 직선라인을 형성하는 것을 도시하였으나, 골이 곡선 라인을 갖도록 형성 할 수 있다.

또한, 상부 및 하부 프리즘 패턴(350,370) 상에는 보호막을 코팅하여 도광판의 표면으로 돌출한 프리즘 패턴(350,370)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 보호막은 수지제로 이루어 질수 있는데, 폴리 메틸메타 알킬레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA)등을 예로 들 수 있다.

상, 하부 프리즘 패턴(350,370)을 포함하는 도광판(300)은 일체로 폴리 메틸 메타 아클릴레이트(PMMA), 싸이클릭 올레핀 폴리머(Cyclic Olefin Polymer; COP),또는 폴리 카보네이드(Poly Carbonate; PC) 등으로 이루어 진다.

상부 프리즘 패턴(370)에서 확산 및 집광 출사를 함으로써, 확산 기능을 보다 향상 시키기 위해 구형상을 갖는 비드 (beads)를 더 포함할 수 있고, 또한, 작은 기포를 더 포함하여 형성 할 수 있다. 비드는 도광판(300)의 나머지 부분과 서로 다른 굴절률을 갖는다.

이러한 비드나 기포는 도광판 전면에 형성할 수도 있고, 일부분에 할 수도 있다.

또, 상부 프리즘 패턴(370)은 도광판(300) 상부면(330)에 아크릴 계열의 수지를 코팅하여 형성 할 수도 있다.

반사 시트(500)는 도광판(300)의 하부에 배치되고, 도광판(300)으로부터 누설되는 광을 반사시켜 다시 도광판(300)의 내부로 입사 시킨다.

반사시트(500)는 베이스 필름, 베이스 필름 배면에 형성된 금속층, 베이스 필름의 상면에 형성된 코팅층으로 이루어 진다.

베이스 필름은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly ethylene terphthalate : PET) 재질, 또는 폴리 카보네이트(poly carbonate : PC) 재질을 포함한다.

일예로, 반사시트(500)는 폴리 에틸렌 테레프 탈레이트, 금속층 및 탄산칼슘(CaCO3) 을 3층 압축으로 형성한다.

코팅층은 나일론 계열의 비드를 포함하여 형성하는 것이 바람직하다.

도광판(300)과 반사판(500)이 서로 접촉이 되는 경우에 하부 프리즘 패턴(350)의 긁힘이나 마모 되는 현상이 있고, 광경로 제어에 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 비교적 경도가 낮은 연성의 나일론 계열의 비드를 포함한 코팅층을 반사판에 포함하여 하부 프리즘 패턴(350)의 신뢰성을 확보하고, 베이스 필름과 도광판(300)사이에 일정 공간을 형성한다.

반사편광필름(500)은 도광판(300)의 바로 위에 배치된다.

반사편광필름(500)은 도광판(300)으로부터 출사 되는 광 중 S1-파 성분의 광 은 투과 시키며,S2-파는 반사 시킨다. S1-파는 반사편광필름(500)의 편광축 방향으로 진동하며, S2-파는 S1-파와 수직한 방향으로 진동한다.

이에 S2-파는 반사시트(400)에 의해 다시 반사되어 S1-파 및 S2-파가 된다. S1-파는 반사편광필름(500)의 편광축 방향으로 진동하며, S2-파는 S1-파와 수직한 방향으로 진동한다. 이중 S1 파는 반사편광필름(500)을 투과되고 S2파는 반사편광필름(500)으로부터 반사되어 반사시트(400)에 의해 다시 반사되는 과정이 반복되어 광이 재생(recycling)된다.

이와 같은 과정을 반복함으로써 반사 편광 필름(500)을 통과하는 광의 양이 커지게 되어 휘도를 강화 시키는 역할을 한다.

본 발명에 있어서, 일정한 두께를 가지는 반사편광필름(500)을 사용한다. 그 두께는 300 이상 1000마이크로 이하 정도인 것이 바람직하다.

반사편광 필름(500)이 일정한 두께를 갖는 경우, 휘도가 균일해져서 도광판의 프리즘 산이 인지되지 않는다.

또한, 도광판의 상하부면에 형성된 프리즘패턴을 교차하도록 사용함으로써 패널 픽셀의 사각형과 프리즘의 사각형의 간섭이 방지되서 모아레가 방지된다.

160마이크로의 두께를 가지는 반사편광필름을 적용 했을 때, 프리즘 산이 인지 되었고, 400마이크로 두께를 가지는 반사 편광 필름을 적용했을 때, 프리즘 산이 인지 되지 않았다. 반사편광필름의 두께가 1000마이크로 이상인 경우, 실질적으로 휘도가 감소한다. 따라서, 300이상 1000이하의 반사편광 필름을 사용하는 것이 바람직하다.

반사편광 필름(600)은 고분자 필름 및 고분자 필름 위에 형성되어 있는 광결정 콜로이드막(Photonic crystal colloidal film)을 포함한다.

고분자 필름은 폴리 카보네이트계, 폴리 에틸렌 테레프 탈레이트계, 폴리 이미드계, 폴리 아미드계, 폴리 에테르계, 폴리 술폰계, 폴리 프로필렌계, 폴리 메틸 메타 아클릴 레이트계, 폴리 프로 필렌계, 아세킬 셀룰로스계, 이들간의 공중합체 또는 이들간의 유도체 필름 중에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.

광결정 콜로이트 막은 복수개의 광결정 콜로이드 입자가 격자 구조를 이루며 고분자 필름 위에 적층 되어 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 백라이트 어셈블리에 입사 된 광의 진행과정을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면 램프 어셈블리(200)로부터 도광판(300)으로 입사 된 광은, 대략 3개의 경로 (r1,r2,r3)를 통해 상측으로 전파되는데, 첫번째 경로(r1)는 제 1 하부 프리즘 경면(355a)에서 반사되어 다시 제 2 하부 프리즘 경면(355b)으로 반사되어 상측으로 전달되는 것이며, 두번째 경로(r2)는 제 2 반사 경면(355b)에서 반사되어 상측으로 전달되는 것이며, 세번째 경로는(r3) 도광판(300)의 상면에서 반사되어 다시 제 2 하부 프리즘 경면(355b)에서 반사되어 상측으로 전달되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 도광판(300)의 하부 프리즘 패턴(350)은 도광판으로 입사 진행하는 광의 경로를 도광판 상부면(370)으로 바꾸어 주는 반사면의 역할을 하고, 상부 프리즘 패턴(350)은 도광판 상부로 이르는 광을 확산 및 집광하 여 출사하는 집광 출사면의 역할을 한다.

도광판(300)에 일체로 상부 프리즘 패턴(370)을 형성함으로써, 별도의 집광 시트(즉 , 프리즘 시트)가 불필요 하게 되어, 기존에 집광 시트를 배치하여 발생하는 시트의 열화 등으로 인한 백라이트 어셈블리의 신뢰성의 문제를 해결할 수 있고 원가 절감을 실현 할 수 있다.

또한, 상부의 프리즘 패턴(370)은 확산의 역할을 동시에 함으로써, 종래의 확산 시트를 생략하여 원가 절감 및 확산 시트의 배치로 인한 불량 등을 미연에 방지 할수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다. 본 실시예에서, 백라이트 어셈블리는 도 1내지 도2을 통해 설명한 백라이트 어셈블리(1000)와 동일한 구성을 가짐으로, 그 중복되는 설명은 생략하기로 하며, 동일한 명칭 및 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시 장치(2000)는 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리(1000), 백라이트 어셈블리(1000)로부터 공급된 광을 이용하여 영상을 표시하기 위한 디스플레이 유닛(800)으로 이루어 진다. 이외에 이들을 고정 지지하기 위하여 탑섀시(10), 상부 몰드 프레임(30), 바텀 섀시(32) 및 하부 몰드 프레임(34)를 구비한다.

디스플레이 유닛(800)은 영상을 표시하는 액정표시패널(810), 소오스 인쇄회로기판(820), 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; 이하, TCP)(830) 및 게이트 TCP(840)를 포함한다.

액정표시패널(810)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transister : 이하, TFT) 기판(812), 컬러필터(Color Filter) 기판(814) 및 상기 두 기판(812, 814) 사이에 개재되는 액정(미도시)을 포함한다.

TFT 기판(812)은 스위칭 소자인 TFT(미도시)가 매트릭스 형태로 형성되어 있는 투명한 유리 기판이다. TFT들의 소오스 단자에는 데이터 라인(미도시)이 연결되며, 게이트 단자에는 게이트 라인(미도시)이 연결된다. 또한, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소 전극(미도시)이 연결된다.

컬러필터 기판(814)은 TFT 기판(812)에 일정 간격 이격 되어 대향 배치된다. 컬러필터 기판(814)은 광이 통과하면 소정의 색으로 발현되는 색화소인 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 화소가 박막 공정에 의해 형성된 기판이다. 컬러필터 기판(814)의 전면에는 산화인듐주석(Indium Tin Oxide; ITO), 산화아연주석(Indium Zinc Oxide; IZO) 등으로 이루어진 공통 전극이 형성된다.

이러한 구성을 갖는 액정표시패널(810)은 TFT의 게이트 단자 및 소오스 단자에 전원이 인가되어 TFT가 턴온(turn on)되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 TFT 기판(812)과 컬러필터 기판(814)과의 사이에 주입된 액정의 배열각이 변화되고 변화된 배열각에 따라서 광투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 얻게 된다.

소오스 인쇄회로기판(820)은 데이터 TCP(830)를 통해 TFT 기판(812)의 일 단부에 연결된다. 소오스 인쇄회로기판(820)은 액정표시패널(810)을 구동하기 위한 데이터 구동신호 및 게이트 구동신호를 발생시켜 출력한다. 데이터 구동신호는 TFT 기판(812)에 형성된 데이터 라인을 제어하기 위한 구동신호이며, 데이터 TCP(830)를 통해 데이터 라인에 인가된다. 게이트 구동신호는 TFT 기판(812)에 형성된 게이트 라인을 제어하기 위한 구동신호이며, 데이터 TCP(820) 및 게이트 TCP(830)를 경유하여 게이트 라인에 인가된다. 이를 위해, TFT 기판(812)는 데이터 TCP(820)와 게이트 TCP(830)를 연결하기 위한 도전 배선(미도시)을 포함한다.

백라이트 어셈블리(1000)는 바텀 섀시(32)를 더 포함하고, 상술한 광원(200), 도광판(300), 반사시트(410) 및 반사편광 필름(420)은 바텀 섀시(32)에 수납되어 디스 플레이 유닛(800)의 하부에 배치된다.

도시하지 않았지만, 바텀 섀시(32)의 배면에는 전원 공급용 인버터(미도시)를 설치하고, 인버터는 외부 전원을 일정한 전압레벨로 광원에 제공한다.

또한, 상부 몰드 프레임(30)은 백라이트 어셈블리(1000)위에 배치되고,액정 표시 패널(810)을 수납한다.

하부 몰드 프레임은(34)은 상부 몰드 플레임과 결합하고, 상부 몰드 프레임(30)외부 측면으로 절곡되는 데이터 구동 테이프 캐리어 패키지(830)와 게이트 구동 테이프 케리어 패키지(840)을 고정한다.

탑섀시(10)는 액정표시 페널(810)의 에지를 감싸도록 결합되어 액정 표시 패널(810)을 고정 지지한다.

도면에 도시 하지 않았지만, 탑섀시(10)의 상부와 하부 몰드 프레임(34)의 하부에는 각각 전면 케이스(미도시) 및 배면 캐이스(미도시)가 위치하여 이들의 결합으로 액정 표시 장치(2000)를 이룬다.

이하에서는 본 발명의 실험예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명한다.이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

표 1는 종래 백라이트 어셈블리와 본 발명에 의한 백라이트 어셈블리의 광특성을 비교하여 나타낸 표이다.

백라이트 어셈블리I는 도광판, 확산시트, 프리즘 시트 및 반사편광 필름으로 구성된다. 백라이트 어셈블리I의 도광판의 하부에는 복수개의 인쇄패턴들이 배치되어 광의 경로를 제어한다.

백라이트 어셈블리II는 도 1에 도시된 백라이트 어셈블리와 동일하며, 상, 하부 프리즘 패턴을 포함하는 도광판 및 반사편광 필름으로 구성된다. 여기서의 상부 프리즘 패턴은 도광판의 입사면과 수직하고, 하부 프리즘 패턴은 상부의 프리즘 패턴과 수직으로 교차한다.

표 1를 참조하면, 좌우 시야각은 백라이트 어셈블리I과 백라이트 어셈블리II가 80/80으로 동등 수준이다.

상하 시야각은 백라이트 어셈블리I이 66.5/67.5 , 백라이트 어셈블리II가 69.08/69.4으로 더 우수한 것을 알 수 있다.

도 6은 백라이트 어셈블리I의 휘도프로파일을 나타내고, 도 7은 백라이트 어셈블리 II의 휘도프로파일을 나타낸다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 백라이트 어셈블리II가 백라이트 어셈블리I에 비해 휘도가 균일한 분포를 보이고 있어, 휘도 균일성 측면에서 우수하다.

이와 같이, 본 발명에서는 도광판의 구조를 변경함으로써 광특성 향상의 주요 인자가 되는 프리즘 시트와 확산 시트를 생략해도, 동등 수준이상의 광특성을 가질 뿐 아니라 집광이 용이하고 시야각을 좋게 할 수 있어서 액정 표시 장치의 표시 품질이 향상되는 이점이 있다.

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

이와 같은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 따르면, 도광판의 상 하부에 프리즘 패턴을 형성 함으로써, 광이 도광판 상부에서 수직으로 출사되고 높은 휘도 균일도를 달성할 수있다..

또한, 도광판 상부에 프리즘 패턴을 형성하여 광을 집광하여, 종래의 프리즘 시트와 확산시트를 생략할 수 있어 원가절감에 기여한다.

또한, 시트 움에 약한 프리즘 시트를 생략 함으로써 액정 표시 장치의 고질적인 품질 불량인 시트 움을 해결 할 수 있어 액정 표시 장치 표시 품질을 향상 시킬 수 있다.

광학 시트의 부품 수를 줄임으로써 조립공정의 단순화와 취급성 부품 불량을 방지 할 수 있다.

Claims

광원; 및

상기 광원과 인접하는 입사면, 제 1 프리즘 형상을 갖는 하부면 및 상기 제프리즘 형상과 교차되고, 상기 입사면과 일정한 각을 이루도록 골의 방향이 배치된 제 2 프리즘 형상을 갖는 상부면을 포함하는 도광판을 가지는 백라이트 어셈블리.
제 1항에 있어서, 상기 입사면과 상기 제 2 프리즘 형상의 골이 이루는 각은 85~100도 인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 상부 프리즘패턴은 아크릴 계열수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리
제 1항에 있어서, 상기 도광판은 내부에 기포를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제 4항에 있어서, 상기 도광판은 내부에 비드들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제 1항에 있어서, 상기 도광판 하부에 배치된 반사시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 반사시트는 폴리에틸렌트레프탈레이트(PET,Poly ethylene Terephthalate) 와 탄산 칼슘(CaC03) 을 포함하는 베이스필름, 상기 베이스 필름상에 형성되고 나일론 계열의 비드들을 포함하는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
광을 발생하는 램프;

상기 램프에 인접하는 입사면, 상기 입사면의 어느 일변에서 연장되며 하부 프리즘 패턴이 형성된 하부면, 상기 하부면과 대향하며 상기 하부 프리즘 패턴과 교차하고 상기 입사면에 수직한 방향으로 형성되는 상부 프리즘패턴이 형성된 상부면을 포함하는 도광판;및

상기 도광판 바로 위에 형성되는 반사편광 필름을 포함하는 백라이트 어셈블리.
제 8항에 있어서 상기 상부 프리즘 패턴은 아크릴 계열 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제 8항에 있어서, 상기 반사편광필름의 두께는 400 마이크로 이상 500마이크로 이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제8항에 있어서, 상기 반사편광 필름은 상기 도광판의 상부에 직접 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제8항에 있어서, 상기 도광판은 내부에 비드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제12항에 있어서, 상기 도광판은 내부에 기포를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
광원과, 상기 광원과 인접하는 입사면, 상기 입사면의 어느 일변에서 연장되며 하부 프리즘 패턴을 갖는 하부면, 및 상기 하부면과 대향하며 상기 하부 프리즘 패턴과 교차하고 상기 입사면에 수직하는 방향으로 형성되는 상부 프리즘 패턴을 갖는 상부면을 구비하는 도광판을 포함하는 백라이트 어셈블리; 및

상기 백라이트 어셈블리로부터 출사되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널을 포함하는 액정표시장치.
제14항에 있어서, 상기 상부 프리즘 패턴은 아클릴계열수지로 이루어 진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제14항에 있어서, 상기 도광판 내부에 기포를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 도광판은 내부에 비드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제14항에 있어서,

상기 도광판의 상부에 배치되는 반사편광 필름; 및

상기 도광판의 하부에 배치되며, 상기 도광판으로부터 누설되는 광을 반사시키는 반사 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제18항에 있어서, 상기 반사편광 필름은 상기 도광판의 상부에 직접 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제19항에 있어서, 상기 액정표시패널은 상기 반사판광 필름의 상부에 직접 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 18항에 있어서 상기 반사시트는 폴리에틸렌 테레프 탈레이트(PET,Poly Erhylene Terephthalate) 를 포함하는 베이스필름, 상기 베이스 필름상에 형성되고 나일론 계열의 비드들을 포함하는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시 장치.