KR20060097820A

KR20060097820A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치

Info

Publication number: KR20060097820A
Application number: KR1020050018553A
Authority: KR
Inventors: 정용재; 곽희준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-18

Abstract

휘도 특성을 향상시킬 수 있는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치가 개시되어 있다. 백라이트 어셈블리는 수납공간을 갖는 수납용기, 수납용기에 수납되고 서로 일정 간격으로 이격된 다수의 방전공간들로 분할되어 광을 발생하는 평판형광램프, 평판형광램프의 상부에 배치되고 방전공간들 사이에 대응하여 하부면에 형성된 렌즈 패턴을 갖는 확산판을 포함한다. 렌즈 패턴은 일렬로 배열된 다수의 오목 렌즈들로 이루어진다. 따라서, 방전공간들 사이에서 발생되는 암선을 제거하여 휘도 및 휘도 균일성을 향상시키며, 백라이트 어셈블리의 전체 두께를 감소시킬 수 있다.

Description

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

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

도 2는 도 1에 도시된 평판형광램프 및 확산판의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 확산판의 배면도이다.

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 확산판의 광 반사원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 도 1에 도시된 평판형광램프를 구체적으로 나타낸 사시도이다.

도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이다.

도 8은 도 7에 도시된 평판형광램프 및 확산판의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 9는 확산판의 광의 산란 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 확산판의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 수납용기 200 : 평판형광램프

300 : 확산판 310 : 렌즈 패턴

400 : 인버터

본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휘도를 증가시키고, 두께를 감소시킬 수 있는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 이방성 굴절률, 이방성 유전율 등의 광학적, 전기적 특성을 갖는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시하는 표시 장치이다. 이러한 액정표시장치는 CRT, PDP 등의 다른 표시 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.

이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에, 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.

종래의 백라이트 어셈블리는 광원으로 가늘고 긴 원통 형상의 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)가 주로 사용되었다. 그러나, 액정표시 장치가 대형화되어 감에 따라, 요구되어지는 냉음극 형광램프의 개수가 증가되고 있으며, 이로 인해, 제조 원가가 증가되며, 휘도 균일성 등의 광학적 특성이 떨어지는 문제점이 발생되고 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 면 형태로 광을 직접 출사하는 평판형광램프가 개발된 바 있다. 평판형광램프는 넓은 면적에 걸친 균일한 발광을 위하여 다수의 방전공간들로 분할된 구조를 갖는다. 이러한 평판형광램프는 인버터로부터 인가되는 방전 전압에 반응하여 각각의 방전공간에서 플라즈마 방전을 일으킨다. 이때, 평판형광램프의 내부에 형성되어 있는 형광막은 플라즈마 방전에 의해 발생된 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 발생한다.

한편, 평판형광램프는 효율적인 발광을 위하여 내부공간이 다수의 방전공간으로 분할된 구조를 갖기 때문에, 광이 발생되지 않는 서로 인접한 방전공간 사이에서 외관상의 암선이 발생된다. 이러한 암선의 제거 및 휘도 균일성을 위하여 종래의 백라이트 어셈블리는 확산판을 더 포함한다. 확산판은 평판형광램프의 출사면 상에 일정 거리, 예를 들어, 약 12㎜ 이상으로 이격되게 배치된다. 그러나, 암선의 제거를 위하여 두꺼운 두께의 확산판을 평판형광램프로부터 먼 거리에 위치시킬 경우, 확산판으로 인한 광 손실이 증가되며, 백라이트 어셈블리의 두께가 증가되는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 휘도 및 휘도 균일성을 향상시키며, 전체 두께를 감소시킬 수 있는 백라이트 어셈 블리를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 백라이트 어셈블리를 갖는 표시장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 어셈블리는 수납용기, 평판형광램프, 확산판 및 인버터를 포함한다. 상기 평판형광램프는 상기 수납용기에 수납되며, 서로 일정 간격으로 이격된 다수의 방전공간들로 분할되어 광을 발생한다. 상기 확산판은 상기 평판형광램프의 상부에 배치되며, 상기 방전공간들 사이에 대응하여 하부면에 형성된 렌즈 패턴을 갖는다. 상기 인버터는 상기 평판형광램프의 발광을 위한 방전 전압을 발생한다. 상기 렌즈 패턴은 상기 방전공간들 사이에서 상기 방전공간들의 장축방향으로 일렬 배열된 다수의 오목 렌즈들로 이루어진다.

또한, 상기 확산판은 상부면에 형성된 프리즘 패턴을 포함한다. 상기 프리즘 패턴은 상기 방전공간들의 장축방향으로 연장되고, 서로 연접하는 다수의 볼록 렌즈들로 이루어진다. 상기 볼록 렌즈는 단면이 반원 형상을 갖는다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는 수납용기, 상기 수납용기에 수납되며, 서로 일정 간격으로 이격된 다수의 방전공간들로 분할되어 광을 발생하는 평판형광램프, 상기 평판형광램프의 상부에 배치되며, 상기 방전공간들 사이에 대응하여 하부면에 형성된 렌즈 패턴을 갖는 확산판을 포함하는 백라이트 어셈블리; 및 상기 백라이트 어셈블리로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표 시하는 디스플레이 유닛을 포함한다.

이러한 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 따르면, 평판형광램프에서 암선이 발생되는 방전공간들 사이에 대응하여 렌즈 패턴이 형성된 확산판을 사용함으로써, 휘도 및 휘도 균일성을 향상시키며, 백라이트 어셈블리의 전체 두께를 감소시킬 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 평판형광램프 및 확산판의 단면을 나타낸 단면도이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시된 확산판의 배면도이다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 수납용기(100), 평판형광램프(200), 확산판(300) 및 인버터(400)를 포함한다.

수납용기(100)는 평판형광램프(200)를 수납하기 위하여, 바닥부(110) 및 바닥부(110)의 가장자리로부터 연장되어 수납공간을 형성하는 측부(120)로 이루어진다. 측부(120)는 일 예로, 다른 구성 요소들과의 결합공간을 제공하고 결합력을 향상시키기 위하여 2단으로 절곡된 구조를 갖는다. 수납용기(100)는 강도가 우수하고 변형이 적은 금속으로 이루어진다.

평판형광램프(200)는 수납용기(100)의 수납공간에 수납된다. 평판형광램프(200)는 서로 일정 간격으로 이격된 다수의 방전공간(230)들로 분할되어 광을 발생 한다. 평판형광램프(200)는 면 형태로 광을 출사하기 위하여, 위에서 바라본 평면이 사각형의 형상을 갖는다. 평판형광램프(200)는 인버터(400)로부터 인가되는 방전 전압에 의해 방전공간(230)들에서 플라즈마 방전을 일으키며, 플라즈마 방전에 의해 발생된 자외선을 가시광으로 변환하여 외부로 출사한다. 평판형광램프(200)는 넓은 발광 면적을 가지므로, 발광 효율을 향상시키고 균일한 발광을 위하여 내부공간이 다수의 방전공간(230)들로 분할된 구조를 갖는다. 평판형광램프(200)는 다수의 방전공간(230)들을 형성하기 위하여 서로 결합되는 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)을 포함한다.

확산판(300)은 평판형광램프(200)로부터 출사된 광을 확산시켜 광 효율을 향상시키기 위하여 평판형광램프(200)의 상부에 배치된다. 확산판(300)은 광의 투과를 위하여 투명한 재질로 이루어지며, 광의 확산을 위한 확산제를 포함한다. 확산판(300)은 일 예로, 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate : PMMA) 재질로 이루어진다.

또한, 확산판(300)은 암선을 제거하기 위하여 하부면에 형성된 렌즈 패턴(310)을 더 포함한다. 렌즈 패턴(310)은 평판형광램프(200)의 방전공간(230)들 사이에 대응하여 방전공간(230)들의 장축 방향으로 일렬로 형성된 다수의 오목 렌즈들로 이루어진다. 일 예로, 렌즈 패턴(310)의 오목 렌즈들은 방전공간(230)들의 사이에 대응하여 약 150㎛의 폭(W)으로 형성된다.

렌즈 패턴(310)은 각 방전공간(230)들로부터 측면 방향으로 입사되는 광을 전반사 원리에 의해 확산판(300)의 상부면에 대하여 수직한 방향으로 반사시킨다. 따라서, 렌즈 패턴(310)은 각 방전공간(230)들에서 출사되는 측면 광의 진행 경로를 변경하여 방전공간(230)들 사이에 대응하여 발생되는 암선을 제거시켜, 휘도 균일성을 향상시킨다.

확산판(300)은 평판형광램프(200)의 상부면으로부터 소정 거리 이격된 위치에 배치된다. 이때, 렌즈 패턴(310)에 의해 암선이 제거되어 휘도 균일성이 향상됨에 따라 확산판(300)과 평판형광램프(200)간의 거리(d)가 감소된다. 이처럼, 확산판(300)과 평판형광램프(200)의 거리가 감소됨에 따라 종래에 비하여 백라이트 어셈블리의 두께를 획기적으로 감소시킬 수 있다.

인버터(400)는 평판형광램프(200)의 발광을 위한 방전 전압을 발생한다. 인버터(400)는 외부로부터 인가되는 저전위의 교류 전압을 평판형광램프(200)의 발광에 적합한 고전위의 교류 전압으로 승압하여 방전 전압을 출력한다. 인버터(400)로부터 발생된 방전 전압은 제1 전원선(410) 및 제2 전원선(420)을 통해 평판형광램프(200)에 인가된다.

본 실시예에서 도시되지는 않았으나, 확산판(300)의 상부에는 광의 휘도 특성을 향상시키기 위하여, 확산 시트 또는 프리즘 시트 등의 다양한 광학 시트들이 더 추가될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 확산판(300)은 하부면에 다수의 오목 렌즈들로 이루어진 렌즈 패턴(310)을 갖는다. 렌즈 패턴(310)은 평판형광램프(200)의 방전공간 (230)들 사이에 대응하여 형성된다.

렌즈 패턴(310)은 다수의 오목 렌즈들로 이루어지므로, 평판형광램프(200)로부터 경사를 가지고 측면으로 입사한 광(L)을 확산판(300)의 상부면에 대하여 수직하게 반사시킨다. 즉, 렌즈 패턴(310)은 평판형광램프(200)의 방전공간(230)들의 측면에서 나오는 측면광(L)을 집광시킨다.

따라서, 본 실시예에서는 평판형광램프(200)의 방전공간(230)들 사이에 가상의 방전공간이 형성된 것과 같은 유사한 효과를 얻을 수 있어, 방전공간(230)들 사이에서 발생하는 암선을 제거할 수 있다.

그러므로, 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 방전공간(230)들에 대응하는 영역과 방전공간(230)들 사이의 영역에서 균일한 휘도를 얻을 수 있어, 평판형광램프(200)와 확산판(300)과의 이격거리를 줄일 수 있다. 이로 인해, 백라이트 어셈블리의 두께를 효과적으로 줄일 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 평판형광램프를 구체적으로 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 평판형광램프(200)는 서로 일정 간격으로 이격된 방전공간(230)들이 형성된 램프 몸체(240) 및 램프 몸체(240)의 양 단부에 방전공간(230)들과 교차되도록 형성된 전극(250)을 포함한다.

램프 몸체(240)는 다수의 방전공간(230)들을 형성하기 위하여 서로 결합된 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)을 포함한다.

제1 기판(210)은 사각형의 플레이트 형상을 갖는다. 제1 기판(210)은 일 예 로, 유리 재질로 이루어진다. 제1 기판(210)은 방전공간(230)들에서 발생된 자외선이 누설되지 않도록 자외선을 차단하는 물질을 포함할 수 있다.

제2 기판(220)은 방전공간(230)들의 형성을 위하여 성형 가공된 기판이다. 제2 기판(220)은 방전공간(230)들에서 발생된 가시광이 투과될 수 있는 투명한 재질로 이루어진다. 예를 들어, 제2 기판(220)은 유리 재질로 이루어진다. 제2 기판(220)은 방전공간(230)들에서 발생된 자외선이 누설되지 않도록 자외선을 차단하는 물질을 포함할 수 있다.

제2 기판(220)의 성형 가공은 다양한 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(220)은 제1 기판(210)과 동일한 플레이트 형상의 유리 기판을 일정 온도로 가열한 후 원하는 형상의 금형을 통해 성형하는 방법에 의해 제조된다. 이 외에도, 제2 기판(220)은 플레이트 형상의 유리 기판을 가열한 후 공기의 흡입을 통해 형상을 가공하는 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.

성형 가공된 제2 기판(220)은 다수의 방전공간(230)들을 형성하기 위하여, 방전공간부(222)들, 공간분할부(224)들 및 실링부(226)를 포함한다. 방전공간부(222)들은 제1 기판(210)과 이격되어 방전공간(230)들을 형성한다. 공간분할부(224)들은 방전공간부(222)들 사이에 위치하며, 제1 기판(210)과 접하여 방전공간(230)들을 분할한다. 실링부(226)는 제2 기판(220)의 가장자리에 위치하며, 제1 기판(210)과 결합된다. 이러한, 제2 기판(220)의 종단면은 도 2에 도시된 바와 같이, 아치 형상의 방전공간부(222)들이 일정 간격으로 이격되어 연속적으로 연결되는 형태를 갖는다. 그러나, 이와 달리, 제2 기판(220)은 방전공간부(222)들의 종단면이 반원, 사각형, 사다리꼴 등의 다양한 형태를 갖도록 형성될 수 있다.

제2 기판(220)에는 서로 인접한 방전공간(230)들을 연결하기 위한 연결 통로(228)가 형성된다. 연결 통로(228)는 각 공간분할부(224)에 적어도 하나 이상이 형성된다. 연결 통로(228)는 방전공간(230)들에 존재하는 공기를 배기하거나, 방전공간(230)들에 방전 가스를 주입할 때, 공기 또는 방전 가스가 이동할 수 있는 통로를 제공한다. 연결 통로(228)는 제2 기판(220)의 성형 가공 시 동시에 형성된다. 연결 통로(228)는 인접한 방전공간(230)들을 서로 연결할 수만 있다면, 다양한 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 연결 통로(228)는 S자 형상으로 휘어진 구조를 갖는다. 이처럼, 연결 통로(228)가 S자 형상으로 휘어진 구조를 가지면, 방전 가스가 이동할 수 있는 이동 경로가 길어져 인접한 방전공간(230)들간의 상호 간섭에 의한 편류 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

제1 기판(210)과 제2 기판(220)은 접착 부재(260)를 통해 서로 결합된다. 일 예로, 접착 부재(260)는 유리보다 낮은 융점을 갖는 유리와 금속의 혼합물인 프릿(Frit)으로 이루어진다. 프릿은 제1 기판(210)과 제2 기판(220)의 결합을 위하여 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이의 실링부(226)와 대응되는 위치에 배치된다. 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 배치된 프릿은 외부에서 가해진 열에 의해 용융되어 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 접착시킨다. 이러한 결합 공정은 약 400℃ ~ 약 600℃에서 이루어진다.

제2 기판(220)의 공간분할부(224)들은 램프 몸체(200)의 내부와 외부간의 압력차에 의하여 제1 기판(210)에 밀착된다. 구체적으로, 제1 기판(210)과 제2 기판 (220)의 결합 후 방전공간(230)들에 존재하는 공기를 배기하여 진공 상태를 만들며, 이후, 방전공간(230)들에는 플라즈마 방전을 위한 여러 종류의 방전 가스가 주입된다. 예를 들어, 방전 가스는 수은(Hg), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등을 포함한다. 방전공간(230)들에 존재하는 방전 가스의 가스압은 약 50 ~ 약 70 torr 정도로, 외부 대기압인 760 torr와 비교하여 압력차가 발생된다. 이러한 압력차로 인해 램프 몸체(200)의 외부로부터 내부로 향하는 힘이 발생되며, 이러한 힘에 의하여 공간분할부(224)들은 제1 기판(210)에 밀착된다.

한편, 램프 몸체(200)는 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)의 서로 마주보는 내면에 각각 형성된 제1 형광막(270) 및 제2 형광막(280)을 더 포함한다. 제1 형광막(270) 및 제2 형광막(280)은 방전공간(230)들에서 플라즈마 방전을 통해 발생되는 자외선에 의하여 여기되어 가시광을 방출한다.

램프 몸체(200)는 제1 기판(210)과 제1 형광막(270) 사이에 형성된 반사막(290)을 더 포함한다. 반사막(290)은 제1 형광막(270) 및 제2 형광막(280)에서 발생되는 가시광을 반사시켜 제1 기판(210)을 통해 가시광이 누설되는 것을 방지한다. 예를 들어, 반사막(290)은 반사율을 높이고 색좌표의 변화를 줄이기 위하여 산화 알루미늄(Al₂O₃) 또는 황산 바륨(BaSO₄) 등의 금속 산화물로 이루어진다.

제1 형광막(270), 제2 형광막(280) 및 반사막(279)은 제1 기판(210)과 제2 기판(220)의 결합 전에, 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)에 스프레이 방식을 통해 얇은 막 형태로 형성된다. 이때, 제1 형광막(270), 제2 형광막(280) 및 반사막 (290)은 실링부(226)에 대응되는 영역을 제외한 전체 영역에 형성된다. 이와 달리, 제1 형광막(270), 제2 형광막(280) 및 반사막(290)은 공간분할부(224)들에 대응되는 영역에도 형성되지 않을 수 있다.

도시되지는 않았으나, 램프 몸체(200)는 제1 기판(210)과 반사막(290) 사이 및/또는 제2 기판(220)과 제2 형광막(280) 사이에 형성되는 보호막을 더 포함할 수 있다. 보호막은 제1 기판(210) 또는 제2 기판(220)과 방전 가스의 주성분인 수은(Hg)과의 화학적인 반응을 방지하여 수은의 손실 및 흑화 현상을 방지한다.

전극(250)은 램프 몸체(240)의 양 단부에 모든 방전공간(230)들과 교차되도록 형성된다. 전극(250)은 램프 몸체(240)의 상부면 즉, 제2 기판(220)의 외면에 형성된다. 전극(250)은 램프 몸체(240)의 하부면 즉, 제1 기판(220)의 외면에도 형성될 수 있다. 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)에 각각 형성된 전극(250)은 도전 클립(미도시) 등의 연결 수단을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 달리, 전극(250)은 램프 몸체(240)의 내부에 형성될 수 있다.

전극(250)은 인버터(400)로부터 인가되는 방전 전압을 램프 몸체(240)에 전달하기 위하여 도전성 물질로 이루어진다. 전극(250)은 일 예로, 은(Ag)과 산화실리콘(SiO₂)의 혼합물인 실버 페이트스(Ag Paste)의 코팅에 의해 형성된다. 이 외에도, 전극(250)은 금속 또는 금속 혼합물로 이루어진 금속 파우더(Metal Powder)를 스프레이 코팅하는 방식에 의하여 형성될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전극(250)의 외부에는 전극(250)을 보호하기 위한 절연막이 더 형성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 평판형광램프 및 확산판의 단면을 나타낸 단면도이다. 또한, 도 9는 확산판의 광의 산란 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 수납용기(100), 평판형광램프(200), 인버터(400) 및 확산판(500)을 포함한다. 본 실시예에서, 수납용기(100), 평판형광램프(200) 및 인버터(120)는 도 1에 도시된 것과 동일한 구조를 가지므로, 동일한 참조 번호를 사용하며, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

확산판(500)은 평판형광램프(200)의 상부에 배치되며, 평판형광램프(200)로부터 출사된 광을 확산시켜 광의 휘도 균일성을 향상시킨다. 확산판(500)은 광의 투과를 위하여 투명한 재질로 이루어지며, 광의 확산을 위한 확산제를 포함한다.

또한, 확산판(500)은 평판형광램프(200)의 방전공간(230)들 사이에 대응하여 하부면에 형성된 렌즈 패턴(510) 및 상부면에 형성된 프리즘 패턴(520)을 포함한다. 일 예로, 렌즈 패턴(520)은 방전공간(230)들의 사이에 대응하여 약 120㎛의 폭(W)을 가지는 다수의 오목 렌즈들로 이루어진다. 상기 오목 렌즈들은 방전공간(230)들의 장축 방향으로 일렬로 배열된다.

또한, 프리즘 패턴(520)은 평판형광램프(200)의 방전공간(230)의 장축에 대응하는 방향으로 연장되고, 서로 연접하는 다수의 볼록 렌즈들로 이루어진다. 상기 프리즘 패턴(520)은 평판형광램프(200)의 방전공간(230)의 장축에 수직하게 절단한 단면이 반원 형상을 갖는다.

렌즈 패턴(510)은 각 방전공간(230)으로부터 측면 방향으로 입사되는 광을 확산판(500)의 상부 방향으로 반사시킨다. 렌즈 패턴(510)은 각 방전공간(230)에서 출사되는 측면 광의 진행 경로를 변경하여 집광함에 따라 방전공간(230)들 사이에 대응하여 발생되는 암선을 제거시켜, 휘도 균일성을 향상시킨다.

또한, 프리즘 패턴(520)은 방전공간(230)들에 대응하는 확산판(500)의 하부면을 통해 입사된 광과 방전공간(230)들 사이의 렌즈 패턴(510)을 통해 입사된 광을 산란시킨다. 즉, 도 9에서와 같이, 방전공간(230)들에 대응하는 영역을 통해 입사된 광(L1)과 방전공간(230)들 사이에 대응하는 영역을 통해 입사된 광(L2)은 볼록 렌즈 형상을 갖는 프리즘 패턴(520)에 의해 산란되어 동일한 진폭을 가지는 다수의 광들로 변경된다.

따라서, 본 실시예에는 프리즘 패턴(520)에 의해 휘도 균일성이 향상됨에 따라 보다 이상적인 평판형광램프를 구현할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 확산판(600)은 하부면에 형성된 렌즈 패턴(610) 및 상부면에 형성된 프리즘 패턴(620)을 갖는다. 렌즈 패턴(610)은 도 8과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 프리즘 패턴(620)은 삼각뿔 형상을 갖는 다수의 프리즘이 연접된 형상을 갖는다. 또한, 본 실시예에서 프리즘 패턴(620)은 도 8에 도시된 프리즘 패턴(520)과 동일한 동작을 수행하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기에서 설명한 프리즘 패턴은 볼록 렌즈 형상 또는 삼각뿔 형상을 가지는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 원형 및 원통형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 백라이트 어셈블리(700) 및 디스플레이 유닛(800)을 포함한다.

본 실시예에서, 백라이트 어셈블리(700)는 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 동일한 수납용기(100), 평판형광램프(200), 하부면에 형성된 렌즈 패턴(310)을 갖는 확산판(300) 및 인버터(400)를 포함한다. 그러나, 이와 달리, 백라이트 어셈블리(700)는 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 하부면에 형성된 렌즈 패턴(510) 및 상부면에 형성된 프리즘 패턴(520)을 갖는 확산판(500)을 포함할 수 있다.

따라서, 동일한 구성 요소에 대하여 동일번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 백라이트 어셈블리(700)는 수납용기(100)와 평판형광램프(200) 사이에 배치되어 평판형광램프(200)를 지지하는 완충 부재(710)를 더 포함할 수 있다. 완충 부재(710)는 평판형광램프(200)의 가장자리에 대응되게 배치되며, 평판형광램프(200)를 수납용기(100)와 일정 거리로 이격시켜 평판형광램프(200)와 금속 재질의 수납용기(100)간의 전기적인 접촉을 차단한다. 이를 위해, 완충 부재(710)는 절연 물질로 이루어진다. 또한, 완충 부재(710)는 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하기 위하여 어느 정도의 탄성을 갖는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 일 예로, 완 충 부재(710)는 실리콘(Silicin) 재질로 이루어진다. 완충 부재(710)는 "ㄷ" 자 형상을 갖는 두 개의 조각으로 이루어진다. 이와 달리, 완충 부재(710)는 평판형광램프(200)의 각 변에 대응되는 네 개의 조각으로 이루어지거나, 평판형광램프(200)의 네 모서리에 대응되는 네 개의 조각을 이루어지거나, 또는 프레임 형상의 일체형으로 형성될 수 있다.

백라이트 어셈블리(700)는 평판형광램프(200)와 확산판(300) 사이에 배치되는 제1 몰드(720)를 더 포함할 수 있다. 제1 몰드(720)는 평판형광램프(200)의 가장자리를 고정하면서 확산판(300)의 가장자리를 지지한다. 제1 몰드(720)는 도시된 바와 같이, 프레임 형상의 일체형으로 형성된다. 이와 달리, 제1 몰드(720)는 "ㄷ" 또는 "ㄱ" 자 형상을 갖는 두 개의 조각으로 이루어지거나, 각 변에 대응되는 네 개의 조각으로 분할된 구조를 가질 수 있다.

백라이트 어셈블리(700)는 확산판(300)과 디스플레이 유닛(800) 사이에 배치되는 제2 몰드(730)를 더 포함할 수 있다. 제2 몰드(730)는 확산판(300)의 가장자리를 고정하면서 액정표시패널(810)의 가장자리를 지지한다. 제2 몰드(730)는 제1 몰드(720)와 마찬가지로, 프레임 형상의 일체형으로 형성되거나, 두 개 또는 네 개의 조각으로 분할된 구조를 가질 수 있다.

디스플레이 유닛(800)은 백라이트 어셈블리(700)로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널(810) 및 액정표시패널(810)을 구동하기 위한 구동 회로부(820)를 포함한다.

액정표시패널(810)은 제1 기판(812), 제1 기판(812)과 대향하여 결합되는 제 2 기판(814) 및 제1 기판(812)과 제2 기판(814) 사이에 개재된 액정층(816)을 포함한다.

제1 기판(812)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 칭함)가 매트릭스 형태로 형성된 TFT 기판이다. 일 예로, 제1 기판(812)은 유리 재질로 이루어진다. 상기 TFT들의 소오스 단자 및 게이트 단자에는 각각 데이터 라인 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소 전극이 연결된다.

제2 기판(814)은 색을 구현하기 위한 RGB 화소가 박막 형태로 형성된 칼라필터 기판이다. 제2 기판(814)은 일 예로, 유리 재질로 이루어진다. 제2 기판(814)에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통 전극이 형성된다.

이러한 구성을 갖는 액정표시패널(810)은 상기 TFT의 게이트 단자에 전원이 인가되어 TFT가 턴-온(Turn on)되면, 화소 전극과 공통 전극 사이에는 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 제1 기판(812)과 제2 기판(814) 사이에 개재된 액정층(816)의 액정 분자들의 배열이 변화되고, 액정 분자들의 배열 변화에 따라서 백라이트 어셈블리(700)로부터 공급되는 광의 투과도가 변경되어 원하는 계조의 영상을 표시하게 된다.

구동 회로부(820)는 액정표시패널(810)에 데이터 구동신호를 공급하는 데이터 인쇄회로기판(822), 액정표시패널(810)에 게이트 구동신호를 공급하는 게이트 인쇄회로기판(824), 데이터 인쇄회로기판(822)을 액정표시패널(810)에 연결하는 데이터 연성회로필름(826) 및 게이트 인쇄회로기판(824)을 액정표시패널(810)에 연결 하는 게이트 연성회로필름(828)을 포함한다. 데이터 연성회로필름(826) 및 게이트 연성회로필름(828)은 예를 들어, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film : COF)으로 이루어진다. 한편, 게이트 인쇄회로기판(824)은 액정표시패널(810) 및 게이트 연성회로필름(828)에 별도의 신호 배선을 형성함으로써, 제거되어질 수 있다.

액정표시장치는 디스플레이 유닛(800)을 고정하기 위한 탑 샤시(740)를 더 포함한다. 탑 샤시(740)는 수납용기(100)와 결합되어 액정표시패널(810)의 가장자리를 고정한다. 이때, 데이터 인쇄회로기판(822)은 데이터 연성회로필름(826)에 의해 밴딩되어 수납용기(100)의 측부 또는 바닥부에 고정된다. 탑 샤시(740)는 일 예로, 변형이 적고 강도가 우수한 금속으로 이루어진다.

이와 같은 백라이트 어셈블리에 따르면, 평판형광램프에서 암선이 발생되는 방전공간들 사이에 대응하여 확산판의 하부면에 렌즈 패턴을 형성함으로써, 백라이트 어셈블리의 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 확산판과 평판형광램프간의 거리를 감소시킴으로써, 백라이트 어셈블리의 전체 두께를 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 확산판의 상부면에 형성된 프리즘 패턴에 의해 광을 산란시킴에 의해 휘도 균일성이 향상됨에 따라 보다 이상적인 평판형광램프를 구현할 수 있는 효과가 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 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

수납용기;

상기 수납용기에 수납되며, 서로 일정 간격으로 이격된 다수의 방전공간들로 분할되어 광을 발생하는 평판형광램프; 및

상기 평판형광램프의 상부에 배치되며, 상기 방전공간들 사이에 대응하여 하부면에 형성된 렌즈 패턴을 갖는 확산판을 포함하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 렌즈 패턴은 상기 평판형광램프의 장축 방향으로 일렬로 배열된 다수의 오목 렌즈들로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 확산판은 상부면에 형성되어, 상기 평판형광램프로부터 입사된 광을 산란시켜 출사시키기 위한 프리즘 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제3항에 있어서, 상기 프리즘 패턴은 상기 방전공간들의 장축방향으로 연장되고, 서로 연접하며, 볼록 렌즈 형상의 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제3항에 있어서, 상기 프리즘 패턴은 상기 방전공간들의 장축방향으로 연장 되고, 서로 연접하며, 삼각뿔 형상의 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 평판형광램프는

상기 방전공간들이 형성된 램프 몸체; 및

상기 램프 몸체의 양 단부에 상기 방전공간들과 교차되도록 형성된 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제6항에 있어서, 상기 램프 몸체는

제1 기판; 및

상기 제1 기판과 결합되어 상기 방전공간들을 형성하는 제2 기판을 포함하며,

상기 제2 기판은

상기 제1 기판과 이격되어 상기 방전공간들을 형성하는 방전공간부들,

상기 방전공간부들 사이에서 상기 제1 기판과 접하는 공간분할부들, 및

상기 제2 기판의 가장자리에서 상기 제1 기판과 결합되는 실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 평판형광램프의 발광을 위한 방전 전압을 발생하는 인버터를 포함하는 백라이트 어셈블리.
수납용기,

상기 수납용기에 수납되며, 서로 일정 간격으로 이격된 다수의 방전공간들로 분할되어 광을 발생하는 평판형광램프,

상기 평판형광램프의 상부에 배치되며, 상기 방전공간들 사이에 대응하여 하부면에 형성된 렌즈 패턴을 갖는 확산판을 포함하는 백라이트 어셈블리; 및

상기 백라이트 어셈블리로부터 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 유닛을 포함하는 표시장치.
제9항에 있어서, 상기 확산판은 상부면에 형성되어, 상기 평판형광램프로부터 입사된 광을 산란시켜 출사시키기 위한 프리즘 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.