KR20060134750A - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20060134750A
KR20060134750A KR1020050054679A KR20050054679A KR20060134750A KR 20060134750 A KR20060134750 A KR 20060134750A KR 1020050054679 A KR1020050054679 A KR 1020050054679A KR 20050054679 A KR20050054679 A KR 20050054679A KR 20060134750 A KR20060134750 A KR 20060134750A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
light
lamp
emitting unit
lamps
Prior art date
Application number
KR1020050054679A
Other languages
English (en)
Inventor
김인주
이득수
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020050054679A priority Critical patent/KR20060134750A/ko
Publication of KR20060134750A publication Critical patent/KR20060134750A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0883—Mirrors with a refractive index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0025—Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133604—Direct backlight with lamps
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity

Abstract

본 발명은 휘도향상 및 고색재현을 높일 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정표시장치에 관한 것으로, 복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부; 상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부; 상기 제1발광부 사이에 대응하는 상기 제2발광부 상부에 구비되며, 상기 제2발광부로부터 발광된 광을 혼합하여 상부로 안내하는 도광판; 상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및 상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함하는 액정표시장치의 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 액정표시장치를 나타낸 것으로, 도 1a는 액정표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 1b는 제1 및 제2램프와 상기 제2램프 상부에 마련된 도광판의 배치를 보여주는 평면도.
도 2는 본 발명에 의한 백라이트 유닛의 제1발광부에 구성된 제1램프를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 제1램프와 제2램프의 배치를 보여주는 평면도.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
110, 210: 액정패널 120, 220: 제1발광부
121, 221: 광산란수단 128, 228: 제1램프(수동발광형 램프)
130, 230: 제2발광부 131, 231: MCPCB
133, 233: 반사판 135: 도광판
139, 239: 다이버터 150, 250: 백라이트 유닛
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display)에 관한 것으로, 특히 휘도향상 및 고색재현을 구현할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비하는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 서로 대향하는 박막트랜지스터 어레이(Thin Film Transistor Array)기판과 컬러필터(Color Filter)기판 그리고, 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하는 액정패널(Liquid Crystal Display Panel)과, 상기 액정패널을 구동시키는 구동부 및 상기 액정패널에 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하여 구성된다.
상기 박막트랜지스터 어레이기판에는 종으로 일정한 이격으로 배열되는 복수의 데이터라인과, 횡으로 일정한 이격으로 배열되는 복수의 게이트라인이 서로 교차하고, 그 교차하여 구획되는 영역에는 화소가 정의되는데, 상기 화소는 매트릭스 (Matrix)형태로 배열된다.
그리고, 상기 컬러필터기판에는 상기 화소들이 대응하는 위치에 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터층이 형성되며, 상기 컬러필터층 사이로 빛이 새는 것을 방지하고, 상기 화소를 통과하는 빛의 색간섭을 방지하기 위한 블랙매트릭스(Black Matrix)가 형성된다.
상기 컬러필터기판 및 박막트랜지스터 어레이기판의 대향하는 내측 면에는 각각 공통전극과 화소전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가한다. 이때, 화소전극은 박막트랜지스터 어레이기판 상에 화소별로 형성되는 반면에 공통전극은 컬 러필터기판의 전면에 일체화되어 형성된다. 따라서, 공통전극에 전압을 인가한 상태에서 화소전극에 인가되는 전압을 제어함으로써, 액정층의 액정분자들의 배열상태를 변화시켜 화소들의 광투과율을 개별적으로 조절할 수 있게 된다..
상기 백라이트 유닛은 자체적으로 발광하지 못하는 액정표시장치에 빛을 공급하는데, 상기 백라이트 유닛으로부터 발산된 빛이 액정층을 통과할때, 액정들의 배열상태에 의해 광투과율이 결정되어 화상이 표시된다.
백라이트 유닛은 광원으로 사용되는 램프의 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.
에지방식은 램프가 액정패널의 일측면 또는 양측면에 배치되어, 램프로부터 발생된 광을 도광판에 의해 액정패널 화면전체에 투사시키는 방식이다.
그리고, 직하방식은 액정패널의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 형광램프를 일렬로 배열시켜 액정패널의 전면에 빛을 직접조사하는 방식이다. 이러한, 직하방식은 에지방식에 비해 광의 이용효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
그리고, 상기 광원으로는 냉음극형램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp), 열음극형램프(HCFL: Hot Cathode Fluorescent Lamp), EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode)등이 사용되고 있으며, 이중에서도, 적력소모가 적은 냉음극형램프 및 LED램프가 많이 사용되고 있다.
상기 형광램프는 고휘도의 구현이 가능하고, 휘도를 균일도를 향상시킬 수 있는 잇점이 있으나, 부분휘도의 제어가 불가능하고, 고색재현의 구현이 어려운 단점이 있다.
또한, LED 또는 EL램프는 부분휘도의 제어가 가능하고, 고색재현의 구현이 가능한 잇점이 있으나, 냉음극형램프에 비해 휘도 및 휘도의 균일도가 저하되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 부분 휘도의 제어가 가능하고, 고휘도 및 고색재현이 가능한 액정표시장치의 백라이트유닛을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 부분 휘도의 제어가 가능하고, 고휘도 및 고색재현이 가능한 액정표시장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트유닛은 복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부; 상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부; 상기 제1발광부 사이에 대응하는 상기 제2발광부 상부에 구비되며, 상기 제2발광부로부터 발광된 광을 혼합하여 상부로 안내하는 도광판; 상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및 상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함한다.
상기 제1램프는 냉음극형램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp), 열음극형램프(HCFL: Hot Cathode Fluorescent Lamp) 중의 하나로 선택될 수 있으며, 상 기 제2램프는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode) 중의 하나로 선택될 수 있다.
상기 제2램프 상부에 상기 제2램프로부터 수직으로 입사되는 광을 측면으로 산란시키는 다이버터(diverter)를 더 포함하여 구성되며, 상기 다이버터는 상기 제2램프와 대응하는 상기 도광판의 배면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 광산란수단은, 상기 제1 및 제2발광부로부터 입사되는 빛을 분산시키는 확산판; 상기 확산판 상부로 투과되어 반사되는 광의 정면휘도를 향상시키는 프리즘시트; 상기 프리즘시트 상부에 부착된 보호시트로 구성된다.
그리고, 상기 제1램프의 중심부로부터 상기 제1램프와 이웃하는 상기 도광판의 중심까지의 거리는 3㎜ 이하로 설계되어 있다.
또한, 본 발명은 복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부; 상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부; 상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및 상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함하며, 상기 제1발광부와 제2발광부 사이의 거리가 5㎜ 이하인 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공한다. 이때, 상기 수동발광형 램프는 냉음극형램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp), 열음극형램프(HCFL: Hot Cathode Fluorescent Lamp) 중의 하나로 선택될 수 있으며, 상기 자체발광형 램프는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode) 중의 하나로 선택될 수 있다.
그리고, 상기 광산란수단은, 상기 제1 및 제2발광부로부터 입사되는 빛을 분산시키는 확산판; 상기 확산판 상부로 투과되어 반사되는 광의 정면휘도를 향상시 키는 프리즘시트; 상기 프리즘시트 상부에 부착된 보호시트를 포함한다.
또한, 본 발명은 액정패널과, 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성되며, 상기 백라이트유닛은, 복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부; 상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부; 상기 제1발광부 사이에 대응하는 상기 제2발광부 상부에 구비되며, 상기 제2발광부로부터 발광된 광을 혼합하여 상부로 안내하는 도광판; 상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및 상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 액정패널과, 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성되며, 상기 백라이트유닛은, 복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부; 상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부; 상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및 상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함하며, 상기 제1발광부와 제2발광부 사이의 거리가 5㎜ 이하인 액정표시장치를 제공한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 냉음극형램프와 같은 수동발광형 램프과 LED와 같은 자체발광형 램프를 결합함으로, 고휘도를 구현하고, 고색재현을 구현할 수 있는 액정표시장치의 백라이트유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공한다. 즉, 냉음극형램프는 전체휘도 제어가 가능하고, 램프 자체에서 화이트(white) 광이 발생하기 때문에, 고휘도를 구현할 수 있는 잇점이 있으나, 색재현율이 낮고 부분휘도의 제어가 불가능한 문제가 있다. 반면에, LED는 부분휘도가 가능하고, 고색재현이 가능한 잇점이 있으나, R,G,B LED램프로부터 발광된 R,G,B 색상의 광이 혼합되어 화이트광을 구현하기 때문에 휘도 및 휘도의 균일도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 냉음극형램프와 LED램프를 함께 사용하여, 휘도 및 휘도의 균일도를 향상시키고, 고색재현 및 부분제어가 가능한 백라이트 유닛을 제공하고, 상기 백라이트 유닛을 구비함으로, 고휘도 및 고색재현을 통해 고화질을 구현하는 액정표시장치를 제공한다.
이하, 첨부한 도면을 통해 본 발명에 의한 액정표시장치에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 것으로, 특히, 도 1a는 백라이트 유닛에 비중을 두어 나타낸 단면도이고, 도 1b는 도1a에서 제1 및 제2램프와 도광판의 배치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시장치(100)는 박막트랜지스터 어레이기판(110a)과 컬러필터기판(110b) 그리고, 두 기판 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함하는 액정패널(110)과; 상기 액정패널(110)에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(150)을 포함하여 구성된다.
도면에 상세하게 도시하지 않았지만, 상기 박막트랜지스터 어레이기판(110a)에는 제1방향으로 배열된 복수의 게이트라인과, 상기 게이트라인과 수직으로 교차하여 매트릭스 형태로 배열되는 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 데이터라인과, 각 화소를 스위칭하는 스위칭소자가 형성되어 있다.
또한, 상기 컬러필터기판에는 상기 화소들이 대응하는 위치에 적색, 녹색 및 청색의 컬러필터층이 형성하고, 상기 컬러필터층 사이로 빛이 새는 것을 방지하고, 상기 화소를 통과하는 빛의 색간섭을 방지하는 블랙매트릭스(Black Matrix)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 박막트랜지스터 어레이기판과 컬러필터기판의 내측면에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 상기 액정층에 전계를 인가하며, 상기 공통전극 및 화소전극 사이에 인가되는 전압을 제어함으로써, 액정층의 액정분자들의 배열상태를 변화시켜 화소들의 광투과율을 개별적으로 조절하게 된다.
상기 백라이트 유닛(150)은 수동발광형의 제1램프(128)가 구성된 제1발광부(120)와 자체발광형의 제2램프(138)가 구성된 제2발광부(130)로 이루어진다.
상기 제1발광부(120)에 구성된 제1램프(128)는 냉음극형램프 또는 열음극형램프 중 하나로 구성할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 직하방식에서 제1램프(128)는 방전가스가 채워져 있는 유리관(151)의 양단에 외부전원(미도시)의 인가를 위한 외부전극(152a,152b)이 형성되어 있으며, 상기 외부전극(152a,152b)은 인버터(153)에 공통으로 연결된다.
이와 같이 구성된 제1램프(128)는 상기 외부전극(152a,152b)을 통해 전압이 인가되면 유리관 내에 존재하는 잔류전자들은 양극으로 이동하고, 이동중인 잔류전자가 아르곤(Ar)과 충돌하여 아르곤이 여기됨에 따라 양이온이 증가하고, 증가된 양이온이 음극에 충돌하여 2차전자를 방출한다. 이때, 방출된 2차전자가 관내를 방전을 개시하게 되면 방전에 의해 전자의 흐름이 수은증기와 충돌, 전리하여 자외선과 가시광을 방출하고, 방출된 자외선이 램프 내벽에 도포된 형광체를 여기시켜 가 시광을 방출함으로써 빛을 발생시키게 된다.
도 1a를 통해, 상기 제1발광부(120)를 계속해서 설명하면, 상기 제1램프(128) 상부에는 액정패널(110)로 투과되는 빛의 균일도를 향상시키는 광산란수단(121)이 구성되는데, 상기 광산란수단(121)은 확산판(123)과 상기 확산판 (123) 상부에 마련된 제1 및 제2프리즘시트(125a,125b) 및 보호시트(127)를 포함한다.
상기 제1램프(128)의 상부에 형성된 확산판(123)은 제1 및 제2램프(128,138)로부터 입사되는 빛을 분산시킴으로써, 빛의 부분적인 밀집으로 인한 얼룩이 발생되지 않도록 한다. 또한, 확산판(123)은 제1프리즘시트(125a)쪽으로 진행하는 빛의 방향을 수직하게 일으켜 세우는 역할도 수행한다. 그리고, 상기 제1프리즘시트(125a)는 평평한 하면과 전후방향으로 주름진 주름면을 갖는 반면에, 제2프리즘 시트(125b)는 평평한 하면과 좌우방향으로 주름진 주름면을 가지고 있으며, 제1프리즘 시트(125a)는 제2프리즘시트(125b)쪽으로 진행하는 빛을 전후방향에서 집광하고, 제2프리즘시트(125b)는 보호시트(127)쪽으로 진행하는 빛을 좌우방향에서 집광함으로써, 결과적으로 확산판(123)으로부터 보호시트(127)쪽으로 진행되는 빛을 일으켜 세워 수직하게 진행될 수 있도록 한다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2프리즘시트들(125a,125b)을 통과하는 빛은 수직하게 진행되어 보호시트(127)의 전표면에 대하여 균일하게 분포하게 됨으로써, 휘도가 향상된다.
한편, 상기 제2발광부(130)에 구성된 제2램프(138)는 LED램프 또는 EL램프중 하나로 구성할 수 있다. 이때, 상기 제2램프(138)는 상기 제1램프(128)들 사이에 대응하도록 배치시켜야 한다.
상기 제2램프(138)는 R,G,B램프가 일정한 간격을 두고 일직선 상에 연속적으로 배치된 것으로, 각각의 R,G,B램프에서 발광한 단색광이 혼합되어 백색광을 발생시키게 된다.
또한, 상기 제2램프(138)는 메탈코어 인쇄회로기판(131;metal core printed circuit board:MCPCB) 위에 형성되는데, 상기 제2램프(138)와 MCPCB(131) 사이에는 하부로 산란되는 광을 상부로 반사시켜주는 반사판(133)이 구성되어 있으며, 상기 반사판(133)은 반사특성이 우수한 Al재질로 형성할 수 있다.
상기 자체발광형 램프 특히, LED램프는 형광램프(냉음극,열음극)에 비해 위도 및 색재성이 뛰어난 반면에 휘도의 증가에 따라 필연적으로 내부온도가 증가하게 되며, LED램프의 내부온도가 증가할 수도 출력휘도가 감소하게 된다. 따라서, 상기 MCPCB(131)의 배면에는 방열판(137)이 마련되어 있으며, 상기 방열판(137)은 상기 램프(138)로부터 열을 전달받아 외부로 방출함으로써, 내부온도의 증가를 방지한다. 즉, LED램프가 광을 발생시킴에 따라, 상기 LED 내부에는 열이 발생하게 되는데, 발생된 열은 반사판(133)에 흡수되어 MCPCB(131)에 전달된다. 그리고, 상기 MCPCB(131)에 전달되어 흡수된 열은 외부방열판(137)에 전달되고, 최종적으로 외부로 방출된다.
또한, 상기 제2램프(138) 상부에는 도광판(135)이 구성되어 있으며, 상기 도광판(135)은 상기 제2램프(138)로부터 발생된 광을 혼합하여 백색광을 만들어 상부로 투과시키는 역할을 한다. 그리고, 상기 도광판(135)은 PMMA(Poly Methly Meth Acrylate), 유리기판, PC(Poly Carbonate)과 같이 투명한 재질로 형성된다.
한편, 상기 도광판(135)은 제2램프(138)의 상부에만 마련되며, 상기 제1램프(128)와는 일직선 상에 배치되어 있다. 즉, 상기 제1램프(128)는 도광판(135) 사이에 구성되어 있으며, 상기 제1램프(128)의 중심으로부터 상기 도광판(135)의 중심까지의 거리(ℓ)은 3㎜ 이하로 설계되어 있다. 즉, 도 1b에 도시된 바와 같이, R,G,B램프(138a,138b,138c)가 반복적으로 배치된 제2램프(138) 사이에 제1램프(128)가 배치되어 있으며, 상기 제2램프(138) 상부에만 도광판(135)이 구비되어 있다. 특히, 본 발명에서는 상기 제1램프(128)와 도광판(135)이 동일평면 상에 배치되어 있으며, 상기 도광판(135)은 상기 R,G,B 램프(138a,138b,138c)로부터 수직으로 입사되는 광을 측면으로 산란시켜 백색광을 발생시키고, 이를 액정패널쪽으로 전달하게 된다.
이와 같이, 제2램프(138)를 제1램프(128)들 사이에 배치시키는 것은 LED 백라이트의 단점인 휘도불균일 및 LED 효율 저하로 인한 휘도 감소를 해결하기 위해서이다.
또한, 각각의 제2램프(138)상부에는 상기 제2램프(138)로부터 수직으로 입사되는 광을 측면으로 산란시켜 광의 균일도를 향상시키는 다이버터(139;diverter)가 구성되어 있으며, 상기 다이버터(139)에 의해 산란된 광중에서 일부는 반사판(133)에 재반사되어 확산판(123)을 투과하게 된다. 상기 다이버터(139)는 각 제2램프(138)와 대응하는 위치에 형성되어 있으며, 특히 도광판(135)의 배면에 형성되어 있다. 한편, 상기 다이버터(139)는 생략할 수도 있다. 즉, 상기 도광판(135)도 다이버터(139)와 동일한 역할을 수행하기 때문에, 본 발명에서는 상기 다이버터(139) 를 생략하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 액정표시시장치는 제1램프(128)를 통해 고휘도향상 및 휘도의 균일성을 꾀할 수 있으며, 상기 제2램프(138)를 통해 고색재현 및 부분휘도 제어를 꾀할 수가 있다. 즉, 본 발명은 수동발광형의 형광램프와 자체발광형의 LED 또는 EL램프를 함께 사용함으로써, 이들의 장점만을 수용할 수가 있는 것이다.
한편, 본 발명에서는 상기 제1램프와 제2램프의 거리를 증가시키고, 상기 제1램프들 간의 이격영역에 배치된 도광판을 생략할 수도 있다.
도 3은 도광판이 생략된 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도광판을 제외한 모든 구성요소가 이전 실시예(도 1b)와 동일하며, 본 실시예에서는 각 구성요소에 대한 구체적인 기능은 설명은 생략하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 액정표시장치(200)는 박막트랜지스터 어레이기판(210a)과 컬러필터기판(210b) 그리고, 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함하는 액정패널(210)과; 상기 액정패널(210)에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(250)을 포함하여 구성된다.
상기 백라이트 유닛(250)은 수동발광형의 제1램프(228)를 광원으로 하는 제1발광부(220)와 자체발광형의 제2램프(238)를 광원으로 하는 제2발광부(230)로 구성된다.
그리고, 상기 제1램프(228) 상부에는 액정패널(210)로 투과되는 빛의 균일도를 향상시키는 광산란수단(221)이 형성되어 있으며, 상기 광산란수단(221)은 확산 판(223)과 상기 확산판(223) 상부에 마련된 제1 및 제2프리즘시트(225a,225b)와 보호시트(227)를 포함한다.
또한, 상기 제2램프(238)는 메탈코어 인쇄회로기판(231;metal core printed circuit board:MCPCB) 위에 형성되는데, 상기 제2램프(238)와 MCPCB(231) 사이에는 하부로 산란되는 광을 상부로 반사시켜주는 반사판(233)이 구성되어 있다. 그리고, 상기 MCPCB(231)의 배면에는 내부온도의 증가를 방지하는 방열판(237)이 마련되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에서는 제2램프(238) 상부에 상기 제2램프(238)로부터 발광하는 R,G,B 광을 혼합할 수 있는 도광판이 마련되어 있지 않기 때문에, 상기 제1램프(228)와 제2램프(238)와의 간격을 충분히 확보해야 한다. 즉, 제2램프(238)에서 발생된 광이 혼색될 수 있는 거리만큼 이격되어야 한다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 제1램프(228)와 제2램프(238)와의 거리(ℓ2)가 5㎜ 이하로 설계된다. 이때, 상기 제1램프(228)와 제2램프(238)와의 거리(ℓ2)는 상기 제1램프(228)의 중심에서부터 상기 제2램프(238)의 상면까지의 거리로 정의한다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1램프(228)와 제2램프(238)는 교대로 배치된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 실시예는 도광판의 생략으로 인해 제1램프와 제2램프와의 거리가 증가하더라도, 도광판이 차지하는 영역만큼 그 부피가 감소하기 때문에 이전 실시예(도 1a)에 비해 백라이트의 유닛의 부피를 감소시킬 수 있는 잇 점이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 백라이트 유닛은 제1발광부 및 제2발광부로 구성하되, 상기 제1발광부에 냉음극형램프 또는 열음극형램프과 같은 수동발광형 램프를 구성하고, 제2발광부에는 EL, LED와 같은 자체발광형 램프를 구성함으로써, 제1발광부를 통해 휘도 상승 및 휘도의 균일도를 꾀하고, 상기 제2발광부를 통해 부분 휘도제어 및 고색재현이 가능하도록 한다. 즉, 본 발명은 형광램프와 LED(또는 EL)의 장점만을 수용하여 고휘도 및 고색재현이 가능하고, 부분휘도의 제어가 가능하며, 휘도의 균일도를 유지할 수 있는 액정표시장치를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 냉음극형램프 또는 열음극형램프와 같이 수동발광형 램프와 EL 또는 LED와 같이 자체발광형 램프를 병합하여, 백라이트유닛을 구성함으로써, 고휘도, 고색재현의 구현 및 휘도의 균일성을 유지를 통해 고화질의 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부;
    상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부;
    상기 제1발광부 사이에 대응하는 상기 제2발광부 상부에 구비되며, 상기 제2발광부로부터 발광된 광을 혼합하여 상부로 안내하는 도광판;
    상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및
    상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1램프는 냉음극형램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp), 열음극형램프(HCFL: Hot Cathode Fluorescent Lamp) 중의 하나로 선택된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2램프는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode) 중의 하나로 선택된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2램프 상부에 상기 제2램프로부터 수직으로 입사되는 광을 측면으로 산란시키는 다이버터(diverter)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다이버터는 상기 제2램프와 대응하는 상기 도광판의 배면에 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광산란수단은,
    상기 제1 및 제2발광부로부터 입사되는 빛을 분산시키는 확산판;
    상기 확산판 상부로 투과되어 반사되는 광의 정면휘도를 향상시키는 프리즘시트;
    상기 프리즘시트 상부에 부착된 보호시트로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1램프의 중심부로부터 상기 제1램프와 이웃하는 상기 도광판의 중심까지의 거리는 3㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부;
    상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부;
    상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및
    상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함하며, 상기 제1발광부와 제2발광부 사이의 거리가 5㎜ 이하인 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수동발광형 램프는 냉음극형램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp), 열음극형램프(HCFL: Hot Cathode Fluorescent Lamp) 중의 하나로 선택된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 자체발광형 램프는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode) 중의 하나로 선택된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 광산란수단은,
    상기 제1 및 제2발광부로부터 입사되는 빛을 분산시키는 확산판;
    상기 확산판 상부로 투과되어 반사되는 광의 정면휘도를 향상시키는 프리즘시트;
    상기 프리즘시트 상부에 부착된 보호시트로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 백라이트 유닛.
  12. 액정패널과, 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성되며, 상기 백라이트유닛은,
    복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부;
    상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부;
    상기 제1발광부 사이에 대응하는 상기 제2발광부 상부에 구비되며, 상기 제2발광부로부터 발광된 광을 혼합하여 상부로 안내하는 도광판;
    상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및
    상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 액정패널과, 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성되며, 상기 백라이트유닛은,
    복수의 수동발광형의 제1램프가 배열된 제1발광부; 상기 제1발광부 하부에, 복수의 자체발광형의 제2램프가 배열된 제2발광부; 상기 제2발광부 하부에 마련된 반사판; 및 상기 제1발광부 상부에 마련된 광산란수단을 포함하며, 상기 제1발광부와 제2발광부 사이의 거리가 5㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
KR1020050054679A 2005-06-23 2005-06-23 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 KR20060134750A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050054679A KR20060134750A (ko) 2005-06-23 2005-06-23 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050054679A KR20060134750A (ko) 2005-06-23 2005-06-23 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060134750A true KR20060134750A (ko) 2006-12-28

Family

ID=37813081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050054679A KR20060134750A (ko) 2005-06-23 2005-06-23 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060134750A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102529717B1 (ko) 표시장치
JP4607682B2 (ja) 液晶表示装置のバックライトデバイス及びこれを利用した液晶表示装置
KR101163399B1 (ko) 백라이트유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
US7377681B2 (en) Backlight unit and liquid crystal display device having the same
GB2433823A (en) Liquid crystal display device with light emitting diode backlight unit
KR20080100870A (ko) 면 광원 장치 및 이를 구비하는 ｌｃｄ 백라이트 유닛
KR20100050276A (ko) 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치
KR20130011404A (ko) 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리
KR101132947B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
JPH06138459A (ja) 平面ディスプレイパネル用光源
KR20120065752A (ko) 액정표시장치
KR101085444B1 (ko) 광학기재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는표시장치
KR20120065756A (ko) 액정표시장치
KR20120065753A (ko) 액정표시장치
KR20130070772A (ko) 액정표시장치
KR20070100040A (ko) Ｌｅｄ를 이용한 액정표시장치용 백라이트 유닛
WO2010004797A1 (ja) 照明装置および液晶表示装置
KR20120063931A (ko) 액정표시장치
JP4628043B2 (ja) 液晶表示装置
KR101221391B1 (ko) 엘이디 백라이트어셈블리 및 이를 이용한 액정표시장치모듈
KR20060134750A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치
JP2009009739A (ja) カラー液晶表示装置
KR20060121625A (ko) 액정표시장치의 백라이트유닛
KR100978257B1 (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR20060000814A (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination