KR20070015988A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치 - Google Patents

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KR20070015988A
KR20070015988A KR1020050070713A KR20050070713A KR20070015988A KR 20070015988 A KR20070015988 A KR 20070015988A KR 1020050070713 A KR1020050070713 A KR 1020050070713A KR 20050070713 A KR20050070713 A KR 20050070713A KR 20070015988 A KR20070015988 A KR 20070015988A
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조소행
양진욱
양효상
이상훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

소비 전력이 절감된 백라이트 어셈블리 및 표시 장치가 개시된다. 백라이트 어셈블리는 광원 유닛 및 광가이드 유닛을 포함한다. 광원 유닛은 제1 광을 출사하는 제1 광원 및 제1 광과 다른 색의 제2 광을 출사하는 제2 광원을 포함한다. 광가이드 유닛은 광원 유닛으로부터 제공된 제1 광 및 제2 광을 가이드 하여 출사한다. 표시 장치는 백라이트 어셈블리 및 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 메인 표시영역 및 서브 표시영역으로 구획된다. 표시 패널은 메인 표시영역을 통하여 제1 광의 색을 변경시켜 영상을 표시하고, 서브 표시영역을 통하여 제2 광의 색을 유지하며 영상을 표시한다. 따라서, 백라이트 어셈블리의 소비 전력이 절감되고, 표시 장치의 표시 품질이 향상된다.
분할 구동, 메인, 서브, 발광 다이오드, 색, 컬러필터, 흡수

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치{BACK LIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다.
도 4a는 도 3에 도시된 제1 광원 및 제2 광원에 메인 구동모드에서 인가되는 구동신호의 타이밍도이다.
도 4b는 도 3에 도시된 광가이드 유닛의 메인 구동모드에서 출사면의 휘도를 나타내는 그래프이다.
도 5a는 도 3에 도시된 제1 광원 및 제2 광원에 서브 구동모드에서 인가되는 구동신호의 타이밍도이다.
도 5b는 도 3에 도시된 광가이드 유닛의 서브 구동모드에서 출사면의 휘도를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 제1 발광 다이오드 및 제2 발광 다이오드에 인가되는 구동신호의 타이밍도이다.
도 9는 도 7에 도시된 백라이트 어셈블리를 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 표시 장치를 III-III' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 14a는 메인 구동모드에서 도 13에 도시된 표시 패널을 III-III' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 14b는 서브 구동모드에서 도 13에 도시된 표시 패널을 III-III' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 16a는 메인 구동모드에서 도 15에 도시된 표시 패널을 IV-IV' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 16b는 서브 구동모드에서 도 15에 도시된 표시 패널을 IV-IV' 선을 따라 절단한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300, 400, 500, 600, 800 : 백라이트어셈블리
110, 210, 310, 410 : 광원 유닛
150, 250, 350, 430, 630, 830 : 광가이드 유닛
311, 313, 315 : 발광 다이오드 320 : 전원공급 유닛
431 : 메인 도광판 435 : 서브 도광판
441 : 메인 광학시트 451 : 서브 광학시트
470 : 수납 용기 537 : 반사막
700, 900 : 표시 장치 710 : 표시 패널
720 : 제1 기판 730 : 패널 인쇄회로필름
750 : 제2 기판 760 : 액정층
721 : 하부 기판 723 : 스위칭 소자
727 : 화소 전극 751 : 상부 기판
753 : 블랙 매트릭스 755a, 755b, 755c : 컬러필터
757 : 공통 전극
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 구동모드에 따라 서로 다른 색을 갖는 광을 출사하는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 자동차 항법 시스템, TV 세트 등에 장착되어 전기적 포맷 형태를 갖는 정보를 영상으로 표시한다. 상기 액정 표시 장치는 무게가 가볍고 부피가 작은 장점을 갖기 때문에 최근 널리 사용되고 있다
최근에는 모바일(Mobile) 액정 표시 장치의 광특성 향상 및 소비전력 감소를 위하여 표시 패널을 메인 표시부 및 서브 표시부로 분할하여 구동하는 방법이 연구되고 있다. 예를 들어, 상기 서브 표시부는 시간, 날짜, 베터리 상태 등과 같은 서브 구동모드를 나타내며, 상기 메인 표시부는 메인 구동모드에서는 카메라 등의 화상 신호와 문자 정보를 표시하고, 서브 구동모드에서는 오프된다.
종래의 액정 표시 장치에서, 상기 서브 표시부 및 메인 표시부는 동일한 광원으로부터 광을 제공받는다. 따라서, 서브 구동모드의 경우에도 상기 메인 표시부에는 광이 제공되고, 상기 표시 패널의 메인 표시부가 블랙 구동되어 상기 메인 표시부는 오프된다.
이와 같이, 서브 구동모드에서 상기 메인 표시부에 제공되는 광은 불필요한 것이기 때문에, 소비전력의 절감을 위하여 서브 구동모드에서는 메인 구동모드의 경우보다 저 전류로 구동된다. 그러나, 서브 구동모드에서 저 전류 구동으로 인해 상기 서브 표시부의 휘도가 충분하지 못하여, 상기 서브 표시부에 표시되는 영상의 품위가 저하되는 문제점이 있다.
한편, 상기 메인 표시부 및 서브 표시부로 분할 구동되는 화면 분할 표시 장치에서, 표시 패널은 컬러 영상을 표시하기 위하여 컬러필터를 포함한다. 상기 컬러필터는 백라이트 어셈블리 또는 외부로부터 광을 입사 받아 소정의 색을 띠는 광을 출사한다. 상기 컬러필터는 적색, 녹색 및 적색을 발현하는 안료를 포함한다. 상기 안료는 광의 흡수율이 크기 때문에, 상기 컬러필터를 통과하면 광량이 크게 감소한다. 따라서, 상기 서브 구동모드에서 상기 서브 표시부에는 저 전력 구동으로 인하여 감소된 광량이 제공될 뿐만 아니라, 상기 컬러필터가 포함하는 안료가 광을 상당량 흡수함으로 인해 상기 서브 표시부의 표시 특성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구동모드에 따라 서로 다른 색을 갖는 광을 출사하여 소비전력이 절감된 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 백라이트 어셈블리와, 일부 영역에 컬러필터가 삭제된 표시 패널을 포함하여, 소비전력이 감소되고 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 광원 유닛 및 광가이드 유닛을 포함한다. 상기 광원 유닛은 제1광원 및 제2 광원을 포함한다. 상기 제1 광원은 제1 광을 출사하고, 상기 제2 광원은 상기 제1 광과 다른 색을 갖는 제2 광을 출사한다. 상기 광가이드 유닛은 상기 광원 유닛으로부터 제공된 상기 제1 광 및 제2 광을 가이드 하여 출사한다.
바람직하게는, 상기 제1 광원은 백색광을 출사하고, 상기 제2 광원은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광을 출사한다. 바람직하게는, 상기 제1 광원은 백색광을 출사하는 제1 발광 다이오드를 포함하고, 상기 제2 광원은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광을 출사하는 제2 발광 다이오드를 포함한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일 실시예에 따른 표시 장치는 백라이트 어셈블리 및 표시 패널을 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리는 제1 광원, 제2 광원 및 광가이드 유닛을 포함한다. 상기 제1 광원은 제1 광을 출사하고, 상기 제2 광원은 상기 제1 광원과 다른 색을 갖는 제2 광을 출사한다. 상기 광가이드 유닛은 상기 제1 광과 제2 광을 가이드하여 출사한다. 상기 표시 패널은 메인 표시영역 및 서브 표시영역으로 구획된다. 상기 메인 표시영역은 상기 제1 광의 색을 변경시켜 영상을 표시하고, 상기 서브 표시영역은 상기 제2 광의 색을 유지하며 영상을 표시한다.
바람직하게는, 상기 표시 패널은 상기 메인 표시영역에 배치되어 상기 제1 광의 색을 변경시키는 컬러필터를 포함한다. 상기 표시 패널은 제1 기판, 제2 기판 및 액정층을 포함한다. 상기 제1 기판은 화소 전극 및 상기 화소 전극에 데이터 신호를 인가하는 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제2 기판은 상기 화소 전극과 대향하는 공통 전극을 포함하며, 상기 액정층은 상기 화소 전극 및 공통 전극의 사이에 개재되어, 상기 제1 광과 제2 광의 투과율을 변경시킨다. 바람직하게는, 상기 컬러필터는 상기 제2 기판에 배치된다.
이러한 백라이트 어셈블리 및 표시 장치에 따르면, 서브 표시영역에서 컬러필터로 인한 제2 광의 휘도 감소가 억제되어, 소비 전력이 절감되고 표시 품질이 향상된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설 명한다.
백라이트 어셈블리
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 어셈블리(100)는 광원 유닛(110) 및 광가이드 유닛(150)을 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리(100)는, 예를 들어, 표시 장치의 광공급 장치로 채용되며, 상기 표시 장치의 메인 화면을 구현하는 메인 구동모드와, 상기 메인 구동모드보다 적은 전력을 소비하며 상기 표시 장치의 대기 화면을 구현하는 서브 구동모드로 분할 구동된다.
상기 광원 유닛(110)은 구동모드에 따라 서로 다른 색을 갖는 광을 출사한다. 구체적으로, 상기 광원 유닛(110)은 제1 광원(도시되지 않음) 및 제2 광원(도시되지 않음)을 포함한다. 상기 제1 광원은 상기 메인 구동모드에서 상기 메인 화면을 구현하기 위한 제1 광을 출사하고, 상기 제2 광원은 서브 구동모드에서 상기 대기 화면을 구현하기 위하여 상기 제1 광과 다른 색을 갖는 제2 광을 출사한다. 바람직하게는, 상기 제1 광은 백색광이고, 상기 제2 광은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나이다.
상기 광가이드 유닛(150)은 상기 광원 유닛(110)으로부터 제공된 상기 제1 광 또는 제2 광을 가이드 하여 출사한다. 도 1에서, 상기 광가이드 유닛(150)은 입사면(151) 및 출사면(155)를 포함한다.
상기 입사면(151)은 상기 광원 유닛(110)을 마주보게 배치되며, 상기 입사면(151)을 통하여 상기 광가이드 유닛(150)의 내부로 도입된 상기 제1 광 또는 제2 광은 상기 광가이드 유닛(150)의 내부에서 반복하여 반사 및 확산되며, 소정의 조건이 만족되면 상기 출사면(155)를 통하여 출사된다.
상기 광가이드 유닛(150)은 상기 제1 광 및 제2 광을 가이드 하여, 상기 입사면(151)에 대향하는 상기 광가이드 유닛(150)의 말단까지 상기 제1 광 및 제2 광을 확산시킨다. 따라서, 상기 제1 광 및 제2 광은 상기 출사면(155) 전체로부터 출사된다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 백라이트 어셈블리(200)는 광원 유닛(210) 및 광가이드 유닛(250)을 포함한다.
상기 광원 유닛(210)은 제1 광원(211, 213) 및 제2 광원(215)을 포함한다.
상기 제1 광원(211, 213)은 백색을 갖는 상기 제1 광을 출사하고, 상기 제2 광원(215)은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색을 갖는 상기 제2 광을 출사한다. 이와 다른 실시예에서, 상기 제1 광원(211, 213) 또는 제2 광원(215)은 본 실시예에서와 다른 색을 갖는 광을 출사할 수 있다. 상기 제1 광원(211, 213) 및 제2 광원(215)으로는 수명은 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 전력을 적게 소비하는 발광 다이오드(LED)가 사용된다.
도 2에서, 상기 제1 광원(211, 213)은 백색광을 출사하는 제1 발광 다이오드(211, 213)이고, 상기 제2 광원(215)은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광을 출사하는 제2 발광 다이오드(215)이다. 상기 제1 발광 다이오드(211, 213) 및 제2 발광 다이오드(215)의 개수 및 상기 광가이드 유닛(250)에 대하여 배치되는 위 치는 상기 백라이트 어셈블리(200)의 사이즈와 요구되는 광량에 따라 변경될 수 있다. 이와 다른 실시예에서, 상기 제1 광원(211, 213) 및 제2 광원(215)은 램프일 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(200)는 상기 제1 발광 다이오드(211, 213) 및 제2 발광 다이오드(215)에 구동을 위한 전원전압을 제공하는 전원공급 유닛(220)을 더 포함한다.
상기 전원공급 유닛(220)은 상기 제1 발광 다이오드(211, 213) 및 제2 발광 다이오드(215)에 각각 전기적으로 연결되며, 상기 전원공급 유닛(220)은 메인 구동모드시 상기 제1 발광 다이오드(211, 213)의 구동을 위한 전원전압을 공급하고, 서브 구동모드시 상기 제2 광원(215)의 구동을 위한 전원전압을 공급한다.
상기 광가이드 유닛(250)은 상기 메인 구동모드에서 백색을 띠는 상기 제1 광을 가이드 하여 출사하며, 상기 서브 구동모드에서 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색을 띠는 상기 제2 광을 가이드 하여 출사한다.
도 2에서, 상기 광가이드 유닛(250)은 입사면(251) 및 출사면(255)을 포함하며 플레이트 형상을 갖는다. 이와 다른 실시예에서, 상기 광가이드 유닛(250)은 상기 입사면(251)로부터 멀어질수록 두께가 감소하는 쐐기(Wedge) 형상을 가질 수 있다. 상기 입사면(251)은 상기 광가이드 유닛(250)의 일 측면을 이루며, 상기 출사면(255)는 소정의 각도를 갖고서 상기 입사면(251)에 연결된다.
상기 제1 발광 다이오드(211, 213)는 상기 입사면(251)에 2 개가 배치되며, 상기 제2 발광 다이오드(215)는 1 개가 상기 제1 발광 다이오드(211, 213)들 사이 에 배치된다. 즉, 상기 제1 발광 다이오드(211, 213) 및 제2 발광 다이오드(215)는 상기 광가이드 유닛(250)의 입사면(251)에 나란하게 배치된다. 상기 입사면(251)에는 구동모드에 따라 상기 제1 광 또는 상기 제2 광이 제공되며, 가이드된 상기 제1 광 또는 상기 제2 광은 상기 출사면(255)를 통하여 출사된다.
상기 광가이드 유닛(250)은 광 투과성, 내열성, 내화학성 및 기계적 강도 등이 우수한 광산란 도광체로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 광산란 도광체의 예로는 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate), 폴리아미드(polyamide), 폴리이미드(polyimide), 폴리프로필렌(polypropylene) 및 폴리우레탄(polyurethane) 등을 들 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 어셈블리(300)는 광원 유닛(310), 전원공급 유닛(320) 및 광가이드 유닛(350)을 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리(300)는 상기 광가이드 유닛(350)에 대한 상기 광원 유닛(310)이 배치되는 위치를 제외하고는 도 2에 도시된 상기 백라이트 어셈블리(200)와 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
상기 광원 유닛(310)은 광원으로서 제1 발광 다이오드(311, 313) 및 제2 발광 다이오드(315)를 포함한다. 상기 제1 발광 다이오드(311, 313)는 백색의 제1 광을 출사하고, 상기 제2 발광 다이오드(315)는 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나인 제2 광을 출사한다.
상기 광가이드 유닛(350)은 제1 측면(351), 제2 측면(353) 및 출사면(355)을 포함하며 플레이트 형상을 갖는다. 상기 제1 측면(351)은 상기 광가이드 유닛(350)의 장변 방향인 제1 방향(x)의 측면을 구성하며, 상기 제2 측면(353)은 상기 제1 방향(x)과 직교하는 상기 광가이드 유닛(350)의 제2 방향(y)의 측면을 구성한다.
상기 출사면(355)은 상기 광가이드 유닛(350)의 상면을 구성하며, 상기 제1 측면(351) 및 제2 측면(353)과 연결된다. 상기 출사면(355)에는 메인 영역(MS) 및 상기 메인 영역(MS)과 상기 제1 방향(x)으로 직렬 연결되는 서브 영역(SS)이 정의된다. 상기 제1 측면(351)에는 상기 제1 발광 다이오드(311, 313) 2 개가 배치되고, 상기 제2 측면(353)에는 상기 제2 발광 다이오드(315) 1 개가 배치된다.
이와 다른 실시예에서, 상기 제2 발광 다이오드(315)는 상기 제1 측면(351)과 대향하는 상기 광가이드 유닛(350)의 제3 측면에 배치될 수 있다.
도 4a는 도 3에 도시된 제1 광원 및 제2 광원에 메인 구동모드에서 인가되는 구동신호의 타이밍도이다. 도 4b는 도 3에 도시된 광가이드 유닛의 메인 구동모드에서 출사면의 휘도를 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 4a를 참조하면, 상기 메인 구동모드시, 상기 전원공급 유닛(320)은 2 개의 상기 제1 발광 다이오드(DM1, DM2; 311, 313)에 구동을 위한 전원전압을 공급하고, 상기 제2 발광 다이오드(DS1; 315)는 오프된다. 이에 따라, 상기 제1 발광 다이오드(311, 313)는 백색을 띠는 상기 제1 광을 상기 제1 측면(351)에 제공한다.
직진성이 강한 상기 제1 광은 소정의 입사각을 갖고서 상기 제1 측면(351)에 입사된다. 상기 제1 광은 상기 광가이드 유닛(350)의 내부에서 반복하여 반사 및 확산되며, 상기 제1 방향(x)을 향하는 경향성을 가지며 상기 광가이드 유닛(350)의 말단부를 향하여 전파된다. 상기 제1 광의 반사 및 확산이 반복됨에 따라, 상기 출사면(355)에 대한 상기 제1 광의 입사각이 감소하여, 상기 출사면(355)으로부터 상기 제1 광의 광출사 정도가 촉진된다.
도 4b를 참조하면, 상기 제1 광은 상기 출사면(355)의 메인 영역(MS) 및 서브 영역(SS)을 통하여 출사되며, 상기 메인 영역(MS)으로부터 출사되는 광량은 상기 서브 영역(SS)으로부터 출사되는 광량보다 약간 크지만, 전체적으로 균일한 휘도를 갖는 광이 출사된다.
도 5a는 도 3에 도시된 제1 광원 및 제2 광원에 서브 구동모드에서 인가되는 구동신호의 타이밍도이다. 도 5b는 도 3에 도시된 광가이드 유닛의 서브 구동모드에서 출사면의 휘도를 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 5a를 참조하면, 상기 서브 구동모드시, 상기 전원공급 유닛(320)는 상기 제2 발광 다이오드(DS1; 315)에 구동을 위한 전원전압을 공급하고, 상기 제1 발광 다이오드(DM1, DM2; 311, 313)는 오프된다. 이에 따라, 상기 제2 발광 다이오드(DS1; 315)는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색을 띠는 상기 제2 광을 상기 제2 측면(353)에 제공한다.
상기 제2 광은 상기 제2 방향(y)을 향하는 경향성을 가지며, 상기 광가이드 유닛(350)의 내부에서 반복하여 반사 및 확산된다. 상기 제2 광의 반사 및 확산이 반복됨에 따라, 상기 출사면(355)에 대한 상기 제2 광의 입사각이 감소하여, 상기 출사면(355)로부터 상기 제2 광의 광출사 정도가 촉진된다. 도 5b를 참조하면, 상 기 제2 광은 대부분 상기 출사면(355)의 서브 영역(SS)을 통하여 출사된다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 사시도이다. 도 7은 도 6에 도시된 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 백라이트 어셈블리(400)는 광원 유닛(410) 및 광가이드 유닛(430)을 포함한다.
상기 광원 유닛(410)은 제1 광원(411)의 개수, 전원 인쇄회로필름(419)을 더 포함하는 점 및 구동 방법을 제외하고는 도 3에 도시된 상기 광원 유닛(310)과 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
상기 광원 유닛(410)은 제1 광원(411) 및 제2 광원(417)을 포함한다. 상기 제1 광원(411)은 제1 광을 출사하며, 상기 제2 광원(417)은 상기 제1 광과 다른 색을 띠는 제2 광을 출사한다. 도 7에서, 상기 제1 광원(411)은 제1 발광 다이오드(411)이고, 상기 제2 광원(417)은 제2 발광 다이오드(417)이다.
상기 광원 유닛(410)은 전원 인쇄회로필름(419)을 더 포함한다. 상기 전원 인쇄회로필름(419)은 대략 'T' 자 형상을 갖는다. 상기 전원 인쇄회로필름(419)은 상기 제1 발광 다이오드(411) 및 제2 발광 다이오드(417)와 전기적으로 연결되는 도전 배선을 포함한다. 상기 전원 인쇄회로필름(419)은 후술할 전원공급 유닛(420)에 전기적으로 연결된다. 3 개의 상기 제1 발광 다이오드(411)가 상기 'T' 자 형상의 전원 인쇄회로필름(419)의 머리 부분에 일렬로 배치되고, 1 개의 상기 제2 발광 다이오드(417)가 상기 전원 인쇄회로필름(419)의 꼬리 부분에 배치된다.
상기 백라이트 어셈블리(400)는 전원공급 유닛(420)을 더 포함한다. 상기 전 원공급 유닛(420)은 상기 전원 인쇄회로필름(419)과 전기적으로 연결되어, 메인 구동모드시 도 3에 도시된 상기 전원공급 유닛(320)과 달리, 상기 제1 광원(411) 및 제2 광원(417)의 구동을 위한 전원전압을 공급하고, 서브 구동모드시 상기 제2 광원(417)의 구동을 위한 전원전압을 공급한다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 제1 발광 다이오드 및 제2 발광 다이오드에 인가되는 구동신호의 타이밍도이다.
상기 제1 발광 다이오드(DM1, DM2; 411)는 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 메인 구동모드에서 백색광을 출사하고 상기 서브 구동모드에서 오프된다. 한편, 상기 제2 발광 다이오드(DS1; 417)는 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 메인 구동모드 및 서브 구동모드에서 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광을 출사한다. 즉, 도 1 내지 도 5a에서 설명한 상기 백라이트 어셈블리들(100, 200, 300)과 달리, 본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(400)에서는, 상기 제2 발광 다이오드(DS1; 417)는 상기 서브 구동모드 뿐만 아니라 상기 메인 구동모드에서도 상기 제2 광을 출사한다.
도 9는 도 7에 도시된 백라이트 어셈블리를 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 상기 백라이트 어셈블리(400)는 수납 용기(470)를 더 포함한다.
상기 수납 용기(470)는 바닥판(411) 및 제1 내지 제4 측벽들(413, 415, 417, 419)을 포함한다.
도 7에서와 달리, 상기 백라이트 어셈블리(400)의 무게 및 부피를 감소시키기 위하여 상기 바닥판(411)에는 개구가 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제4 측벽들(413, 415, 417, 419)은 상기 바닥판(411)의 주변부에 배치된다. 상기 제1 측벽(413)과 제2 측벽(415)은 서로 마주보도록 배치된다. 상기 제3 측벽(417)과 제4 측벽(419)은 서로 마주보게 배치되며, 상기 제1 측벽(413)과 제2 측벽(415)을 각각 연결한다.
상기 제1 측벽(413)에는 상기 제1 측벽(413) 내측으로부터 상기 바닥판(411)을 관통하는 3 개의 제1 홈(도시되지 않음)들이 형성되고, 상기 제2 측벽(415)에는 상기 제2 측벽(415) 내측 중앙부로부터 상기 바닥부를 관통하는 제2 홈(476)이 형성된다. 상기 전원 인쇄회로필름(419)에 실장된 상기 제1 발광 다이오드(411)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 바닥판(411)의 배면으로부터 상기 제1 홈에 삽입되고, 상기 전원 인쇄회로필름(419)에 실장된 상기 제2 발광 다이오드(417)는 상기 바닥판(411)의 배면으로부터 상기 제2 홈(476)에 삽입된다. 상기 제1 측벽(413)에는 상기 제1 측벽(413)의 상부로부터 상기 제1 측벽(413)의 외측면을 따라 제1 가이드홈 및 제2 가이드홈들이 형성된다. 상기 전원 인쇄회로필름(419) 중 상기 'T' 자 형상의 머리부분의 일 단부는 상기 제2 가이드홈을 감싸면서 절곡되며 후술될 전원공급 유닛(420)에 전기적으로 연결된다.
상기 수납 용기(470)는 상기 제1 측벽(413) 및 제2 측벽(415)의 사이에 배치되어, 상기 제3 측벽(417) 및 제4 측벽(419)에 각각 연결되는 차단벽(472)을 더 포함한다.
상기 바닥판(411), 차단벽(472), 제1 측벽(413), 제3 측벽(417) 및 제4 측벽(419)은 메인 수납부를 정의하고, 상기 바닥판(411), 차단벽(472), 제2 측벽(415), 제3 측벽(417) 및 제4 측벽(419)은 서브 수납부를 정의한다. 상기 메인 수납부는 제1 평면적을 갖고, 상기 서브 수납부는 상기 제1 평면적보다 작은 제2 평면적을 갖는다.
상기 광가이드 유닛(430)은 메인 도광판(431), 서브 도광판(435) 및 광학시트(440)를 포함한다.
상기 메인 도광판(431) 및 서브 도광판(435)의 형상 및 재질은 도 1 내지 도 3에서 설명한 상기 광가이드 유닛(430)의 형상 및 재질과 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
상기 메인 도광판(431)은 상기 수납 용기(470)의 메인 수납부에 수납되고, 상기 서브 도광판(435)은 상기 수납 용기(470)의 서브 수납부에 수납된다. 이에 따라, 상기 메인 도광판(431)과 서브 도광판(435)은 상호 직렬 배치된다.
상기 메인 도광판(431)은 상기 제1 측벽(413)과 마주보는 일 측면을 통하여 입사된 상기 제1 광을 가이드 하여, 상기 백라이트 어셈블리(400)의 상부로 출사한다. 한편, 상기 서브 도광판(435)은 상기 제2 측벽(415)과 마주보는 일 측면을 통하여 입사된 상기 제2 광을 가이드 하여, 상기 백라이트 어셈블리(400)의 상부로 출사한다.
이때, 상기 수납 용기(470)의 차단벽(472)은 상기 메인 도광판(431)과 서브 도광판(435)의 사이에 배치되며, 상기 메인 도광판(431)과 서브 도광판(435) 상호 간의 빛샘을 차단한다. 광이용 효율을 향상시키기 위하여, 상기 차단벽(472)의 표면에는 광반사율이 우수한 재질, 예를 들어, 알루미늄으로 이루어진 박막으로 도포되는 것이 바람직하다.
상기 광학시트(440)는 메인 광학시트(441) 및 서브 광학시트(451)를 포함한다.
상기 메인 광학시트(441)는 상기 메인 도광판(431)으로부터 출사된 상기 제1 광의 광학 특성을 향상시킨다. 상기 메인 광학시트(441)는 메인 반사시트(443), 메인 확산시트(445) 및 메인 집광시트(447)를 포함한다.
상기 메인 반사시트(443)는 상기 바닥판(411)과 상기 메인 도광판(431) 사이에 배치된다. 상기 메인 반사시트(443)는 상기 메인 도광판(431)으로부터 상기 바닥판(411)으로 누설되는 광을 반사하여 상기 메인 도광판(431)으로 입사시킨다. 상기 메인 확산시트(445)는 상기 메인 도광판(431) 위에 배치되어, 상기 메인 도광판(431)이 출사하는 광을 확산시켜 휘도 균일성을 향상시킨다.
상기 메인 집광시트(447)는 상기 메인 확산시트(445) 위에 배치되어 상기 메인 확산시트(445)로부터 출사되는 확산광을 집광한다. 도 7에서, 상기 메인 광학시트(441)는 2 매의 상기 메인 집광시트(447)들을 포함하며, 상기 2 개의 메인 집광시트(447)들은 집광 방향이 서로 수직을 이루도록 배치된다.
상기 서브 광학시트(451)는 상기 서브 도광판(435)으로부터 출사된 상기 제2 광의 광학 특성을 향상시킨다. 상기 서브 광학시트(451)는 서브 반사시트(453), 서브 확산시트(455) 및 서브 집광시트(457)를 포함한다. 상기 서브 광학시트(451)는 상기 메인 광학시트(441)와 사이즈를 제외하고는 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다. 이와 다른 실시예에서, 상기 서브 광학시트(451)는 상기 메인 광학시트(441)와 다른 종류의 광학시트, 예를 들어, 듀얼 브라이트 인핸스먼트 필름(Dual Brightness Enhancement film; DBEF)을 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 백라이트 어셈블리(500)는 광원 유닛(510), 전원공급 유닛(520), 광가이드 유닛(530) 및 수납 용기(570)를 포함한다. 상기 백라이트 어셈블리(500)는 상기 광가이드 유닛(530) 및 수납 용기(570)를 제외하고는 도 7 내지 도 9에 도시된 상기 백라이트 어셈블리(400)와 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
상기 광가이드 유닛(530)은 도 7 및 도 9에 도시된 상기 메인 광학시트(441) 및 서브 광학시트(451)로 분할된 것과 달리, 상기 메인 도광판(531) 및 서브 도광판(535)을 모두 커버하는 광학시트(540)를 포함하는 점과, 반사막(537)을 더 포함하는 점을 제외하고는, 도 7 및 도 9에 도시된 상기 광가이드 유닛(430)과 실질적으로 동일하다.
상기 광학시트(540)는 상기 메인 도광판(531) 및 서브 도광판(535)으로부터 출사된 상기 제1 광 및 제2 광의 광학 특성을 향상시킨다. 상기 광학시트(540)는 반사시트(543), 확산시트(545) 및 집광시트(547)를 포함한다.
상기 반사시트(543)는 상기 바닥판(511)과 상기 메인 도광판(531) 및 서브 도광판(535)의 사이에 배치된다. 상기 반사시트(543)는 상기 메인 도광판(531) 및 서브 도광판(535)으로부터 상기 바닥판(511)으로 누설되는 광을 반사하여, 상기 메인 도광판(531) 및 서브 도광판(535)으로 입사시킨다.
상기 반사막(537)은 상기 메인 도광판(531)과 서브 도광판(535)의 사이에 배치된다. 상기 반사막(537)은 광반사율이 우수한 재질, 예를 들어, 알루미늄 박막으로 이루어지은 것이 바람직하다. 상기 반사막(537)은 상기 메인 도광판(531) 또는 서브 도광판(535)의 일 측면에 도포되거나, 접착될 수 있다.
상기 확산시트(545)는 상기 메인 도광판(531) 및 서브 도광판(535) 위에 배치되어, 상기 메인 도광판(531) 및 서브 도광판(535)이 출사하는 광을 확산시켜 휘도 균일성을 향상시킨다.
상기 집광시트(547)는 상기 확산시트(545) 위에 배치되어 상기 확산시트(545)로부터 출사되는 확산광을 집광한다. 도 10에서, 상기 광학시트(541)는 2 매의 상기 집광시트(547)들을 포함하며, 상기 2 개의 집광시트(547)들은 집광 방향이 서로 수직을 이루도록 배치된다.
상기 수납 용기(570)는 도 7 및 도 9에 도시된 상기 차단벽(472)이 삭제된 것을 제외하고는 도 7 및 도 9에 도시된 상기 수납 용기(470)와 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
표시 장치
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 12는 도 11에 도시된 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 표시 장치(700)는 백라이트 어셈블리(600) 및 표시 패널(710)을 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(600)는 메인 구동모드시 제1 광을 출사하고, 서브 구동모드시 상기 제1 광과 다른 색을 갖는 제2 광을 출사한다. 즉, 상기 백라이트 어셈블리(600)의 구동 방법은 상기 도 3 내지 도 5b에서 설명한 상기 백라이트 어셈블리(300)의 구동 방법과 실질적으로 동일하다. 상기 백라이트 어셈블리(600)는 광원 유닛(610), 전원공급 유닛(620), 광가이드 유닛(630) 및 수납 용기(670)를 포함한다.
상기 광원 유닛(610)은 전원 인쇄회로필름(619)을 더 포함하는 것을 제외하고는, 도 3에 도시된 상기 광원 유닛(310)과 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
상기 전원 인쇄회로필름(619)은 대략 'L' 자 형상을 갖는다. 상기 전원 인쇄회로필름(619)은 상기 제1 발광 다이오드(611) 및 제2 발광 다이오드(617)와 전기적으로 연결되는 도전 배선을 포함한다. 상기 전원 인쇄회로필름(619)은 상기 전원공급 유닛(620)에 전기적으로 연결된다. 2 개의 상기 제1 발광 다이오드(611)가 상기 'L' 자 형상의 전원 인쇄회로필름(619)의 일측 가지에 일렬로 배치되고, 1 개의 상기 제2 발광 다이오드(617)가 상기 전원 인쇄회로필름(619)의 나머지 가지에 배치된다.
상기 전원공급 유닛(620)은 상기 전원 인쇄회로필름(619)과 전기적으로 연결되며, 메인 구동모드에서 상기 제1 발광 다이오드(611)에 전원전압을 제공하고, 서 브 구동모드에서 상기 제2 발광 다이오드(617)에 전원전압을 제공한다. 상기 전원공급 유닛(620)은 후술될 상기 표시 패널(710)에 전기적으로 연결된다.
도 13은 도 12에 도시된 표시 장치를 III-III' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 수납 용기(670)는 도 7 및 도 9에 도시된 상기 차단벽(472)이 삭제되는 점과, 상기 제1 측벽(613)의 내측에 2 개의 상기 제1 발광 다이오드(611)가 각각 삽입되는 2 개의 제1 홈(도시되지 않음)이 형성되는 점과, 상기 제2 발광 다이오드(617)가 삽입되는 제2 홈(도시되지 않음)이 상기 제4 측벽(619)의 내측에 형성되는 점을 제외하고는, 도 7 및 도 9에 도시된 상기 수납 용기(470)와 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
상기 광가이드 유닛(630)은 도광판(631) 및 광학시트(641)를 포함한다.
상기 도광판(631)은 도 3에 도시된 상기 광가이드 유닛(350)과 실질적으로 동일하다. 상기 광학시트(641)는 도 10에 도시된 상기 광학시트(541)와 실질적으로 동일하다.
상기 광학시트(641)는 반사시트(643), 확산시트(645) 및 집광시트(647)를 포함한다. 상기 반사시트(643), 도광판(631), 확산시트(645) 및 집광시트(647)는 상기 수납 용기(670)의 바닥판(611)에 상기 명칭 순서대로 적층된다.
상기 표시 패널(710)은 상기 백라이트 어셈블리(600)로부터 제공된 상기 제1 광 및 제2 광을 기초로 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(710)은 메인 표시영역(Main Display Area; MDA) 및 서브 표시영역(Sub Display Area; SDA)으로 구획된 다.
상기 메인 표시영역(MDA)은 상기 도광판(631)의 출사면(637)의 메인 영역(MS)에 대응하고, 상기 서브 표시영역(SDA)은 상기 도광판(631)의 나머지 영역인 서브 영역(SS)에 대응한다.
상기 표시 패널(710)이 상기 메인 표시영역(MDA)을 통하여 영상 정보를 표시하고, 상기 서브 표시영역(SDA)은 오프 되는 모드를 메인 구동모드로 정의하고, 상기 메인 표시영역(MDA)은 오프 되고 상기 서브 표시영역(SDA)을 통하여 영상 정보를 표시하는 모드를 서브 구동모드로 정의한다.
상기 메인 구동모드시, 상기 백라이트 어셈블리(600)는 상기 제1 발광 다이오드(611)에서 출사된 상기 제1 광을 상기 메인 표시영역(MDA)에 제공한다. 상기 표시 패널(710)은 상기 메인 구동모드시 상기 메인 표시영역(MDA)을 통하여 상기 제1 광의 색을 변경시켜 제1 영상을 표시한다. 상기 제1 영상은 화상 신호와 문자 정보 등을 포함한다.
상기 서브 구동모드시, 상기 백라이트 어셈블리(600)는 상기 제2 발광 다이오드(617)에서 출사된 상기 제2 광을 상기 서브 표시영역(SDA)에 제공한다. 상기 표시 패널(710)은 상기 서브 구동모드시 상기 서브 표시영역(SDA)을 통하여 상기 제2 광의 색을 그대로 유지하며 제2 영상을 표시한다. 상기 제2 영상은 시간, 날짜, 베터리 상태 등의 정보를 포함한다.
도 14a는 메인 구동모드에서 도 13에 도시된 표시 패널을 III-III' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 14b는 서브 구동모드에서 도 13에 도시된 표시 패널을 III-III' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 상기 표시 패널(710)은 제1 기판(720), 제2 기판(750) 및 액정층(760)을 포함한다. 상기 제1 기판(720)은 하부 기판(721), 스위칭 소자(723) 및 화소 전극(727)을 포함한다.
상기 하부 기판(721)은 광을 통과시킬 수 있는 투명한 재질의 유리를 사용한다. 상기 하부 기판(721)에는 메인 화소 영역 및 서브 화소 영역이 정의된다. 상기 메인 화소 영역 및 서브 화소 영역은 직렬 배치되며, 상기 메인 화소 영역 및 서브 화소 영역에는 복수개의 단위 화소 영역들이 매트릭스 형태로 형성된다.
상기 스위칭 소자(723)는 상기 단위 화소 영역들에 배치되며, 구동회로부로부터 인가된 영상 데이터 신호를 지정된 시간에 출력한다. 구체적으로, 상기 스위칭 소자(723)는 상기 구동회로(도시되지 않음)로부터 상기 데이터 신호를 인가 받는 소스 전극(source electrode; SE), 상기 테이터 신호를 출력하는 드레인 전극(drain electrode; DE) 및 상기 소스 전극과 드레인 전극을 스위칭 하는 게이트 전극(gate electrode; GE)을 포함한다. 또한, 상기 스위칭 소자(723)는 게이트 절연막 및 반도체층을 더 포함한다. 상기 게이트 절연막은 게이트 전극을 덮어, 상기 게이트 전극을 상기 소스 전극 및 드레인 전극으로부터 절연시킨다. 상기 반도체층은 상기 게이트 전극과 대응하는 상기 게이트 절연막 상에 형성되며, 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 각각 일부가 오버레이 된다.
상기 제1 기판(720)은 절연막(725)을 더 포함한다. 상기 절연막(725)은 상기 스위칭 소자(723)를 덮도록 상기 하부 기판(721) 상에 배치된다. 상기 절연막(725) 은 상기 스위칭 소자(723)의 상기 드레인 전극을 노출시키는 콘택홀(contact hole, CT)을 포함한다. 상기 절연막은 상기 콘택홀(CT)을 형성하기 위해 광과 반응하는 감광물질(photosensitive material)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 화소 전극(transparent electrode; 727)은 투명하고 도전성을 가지며, 상기 절연막(725)의 상면에 상기 단위 화소 영역에 대응하여 형성된다. 상기 화소 전극(727)의 일부는 상기 절연막(725)에 형성된 상기 콘택홀(CT)로 인해 노출된 상기 드레인 전극에 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극(727)은 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO) 또는 아몰퍼스 산화 주석 인듐(amorphous Indium Tin Oxide, a-ITO) 등을 포함한다.
상기 제2 기판(750)은 상기 제1 기판(720)과 대향하게 배치된다. 상기 제2 기판(750)은 상부 기판(751), 블랙 매트릭스(Black Matrix; 753), 컬러필터(755) 및 공통 전극(757)을 포함한다.
상기 상부 기판(751)으로는 광을 통과시킬 수 있는 투명한 재질의 유리를 사용한다. 상기 상부 기판(751)에는 메인 컬러 영역 및 서브 컬러 영역이 정의된다. 상기 메인 컬러 영역은 상기 하부 기판(721)의 상기 메인 화소 영역에 대응하고, 상기 서브 컬러 영역은 상기 하부 기판(721)의 서브 화소 영역에 대응한다.
상기 상부 기판(751) 및 하부 기판(721)의 재질인 상기 유리는 무알칼리 특성을 갖는다. 상기 유리가 알칼리 특성인 경우, 상기 유리에서 알칼리 이온이 액정 셀 중에 용출되면 액정 비저항이 저하되어 표시 특성이 변하게 되고, 상기 씰과 유리와의 부착력을 저하시키고, 상기 스위칭 소자(723)의 동작에 악영향을 준다.
이때, 상기 상부 기판(751) 및 상기 하부 기판(721)이 트리아세틸셀룰로오스 (Triacetylcellulose; TAC), 폴리카보네이트 (Polycarbonate; PC), 폴리에테르설폰 (Polyethersulfone; PES), 폴리에틸렌테라프탈레이트 (Polyethyleneterephthalate; PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (Polyethylenenaphthalate; PEN), 폴리비닐알콜 (Polyvinylalcohol; PVA), 폴리메틸메타아크릴레이트 (Polymethylmethacrylate; PMMA), 싸이클로올핀 폴리머 (Cyclo-Olefin Polymer; COP) 등을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상부 기판(751) 및 상기 하부 기판(721)은 광학적으로 등방성이다.
상기 블랙 매트릭스(753)는 액정을 제어할 수 없는 차광 영역에 입사하는 광을 차단하여 상기 표시 장치(700)의 화질을 향상시킨다. 구체적으로, 상기 블랙 매트릭스(753)는 상기 하부 기판(721)의 상기 메인 화소 영역 및 서브 화소 영역들에 형성된 상기 단위 화소 영역들 간의 경계 영역에 대응하여 상기 상부 기판(751)에 매트릭스 형상으로 형성된다.
상기 블랙 매트릭스(753)는 금속, 금속 화합물 또는 불투명한 유기물을 증착하고 식각하여 형성된다. 상기 금속은 크롬(Cr) 등을 포함하고, 상기 금속 화합물은 산화 크롬(CrOx), 질화 크롬(CrNx) 등을 포함하며, 상기 불투명한 유기물은 카본 블랙(Carbon Black), 안료 혼합물, 염료 혼합물 등을 포함한다. 상기 안료 혼합물은 적색, 녹색 및 청색 안료를 포함하고, 상기 염료 혼합물은 적색, 녹색 및 청색 염료를 포함한다.
이와 다른 실시예에서, 상기 블랙 매트릭스(753)는 포토레지스트 (Photoresist) 성분을 포함하는 불투명 물질을 도포한 후에, 사진 공정(Photo Process)을 통해 형성될 수도 있다.
상기 컬러필터(755)는 소정의 파장을 갖는 광만을 선택적으로 투과시킨다. 상기 컬러필터(755)는 상기 상부 기판(751)의 상기 메인 컬러 영역 및 서브 컬러 영역 중 상기 메인 컬러 영역에만 형성된다. 구체적으로, 상기 컬러필터(755)는 상기 블랙 매트릭스(753)가 형성하는 매트릭스 형상에 의해 정의되는 영역 내에 형성된다. 이에 따라, 상기 컬러필터(755)는 적색 컬러필터부(755a), 녹색 컬러필터부(755b) 및 청색 컬러필터부(755c)를 포함한다. 상기 적색 컬러필터부(755a), 녹색 컬러필터부(755b) 및 청색 컬러필터부(755c)는 상기 하부 기판(721)의 단위 화소 영역들에 각각 대응한다.
이때, 상기 적색 컬러필터부(755a), 녹색 컬러필터부(755b) 및 청색 컬러필터부(755c)들을 일부분씩 중첩하여 상기 블랙 매트릭스(753)를 형성할 수도 있다.
상기 컬러필터(755)는 광중합 개시제, 모노머, 바인더, 안료, 분산제, 용제, 포토레지스트 등을 포함한다. 이와 다른 실시예에서, 상기 컬러필터(755)는 상기 메인 화소 영역에 대응하여, 상기 하부 기판(721) 또는 상기 스위칭 소자(723)를 커버하며 상기 하부 기판(721) 전면적에 형성되는 패시베이션막(623) 상에 배치될 수도 있다.
도 14a에 도시된 바와 같이, 상기 메인 구동모드에서 상기 메인 표시영역(MDA)에 제공되는 상기 제1 광은 상기 적색 컬러필터부(755a), 녹색 컬러필터부(755b) 및 청색 컬러필터부(755c)들을 통과하며, 이에 따라, 백색광인 상기 제1 광 은 적색광, 녹색광 및 청색광으로 변경된다.
한편, 도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 서브 구동모드에서 상기 서브 표시영역(SDA)에 제공되는 상기 제2 광은 상기 컬러필터(755)를 통과하지 않는다. 따라서, 상기 제2 광은 그 색을 그대로 유지하며, 상기 컬러필터(755)에 의한 광량의 손실 없이 상기 서브 표시영역(SDA)을 투과한다.
상기 공통 전극(757)은 상기 블랙 매트릭스(753) 및 상기 컬러필터(755)가 형성된 상기 상부 기판(751)의 전면에 형성된다. 상기 공통 전극(757)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZO(Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전성 물질을 포함한다. 이와 다른 실시예에서, 상기 공통 전극(757)이 상기 하부 기판(721) 상에 상기 화소 전극(727)과 나란히 배치될 수도 있다.
상기 표시 패널(710)은 스패이서(도시되지 않음)를 더 포함한다. 상기 스패이서(740)는 상기 블랙 매트릭스(753), 상기 컬러필터(755) 및 상기 공통 전극(757)이 형성된 상기 상부 기판(751) 상에 형성된다. 상기 스패이서(740)에 의해 상기 제1 기판(720)과 상기 제2 기판(750) 사이의 셀 갭이 일정하게 유지된다.
상기 액정층(760)은 상기 제1 기판(720)과 제2 기판(750)의 사이에 배치되어 씰런트(Sealant, 도시되지 않음)에 의해 밀봉된다. 도 14a 및 도 14b에서, 상기 액정층(760) 내의 액정은 트위스트 배향(Twisted Nematic, TN)모드로 배열된다. 이와 다른 실시예에서, 상기 액정층(760) 내의 액정은 수직 배향(Vertical Alignment, VA), 엠티엔 배향(Mixed Twisted Nematic, MTN) 또는 호모지니우스(Homogeneous) 배향 모드로 배열될 수 있다.
이때, 상기 액정을 배향하기 위하여, 상기 제1 기판(720) 및 상기 제2 기판(750)은 상호 마주보는 면에 각각 배치된 배향막들(도시되지 않음)을 더 포함한다. 또한, 상기 제1 기판(720)은 스토리지 캐패시터(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다.
상기 스토리지 캐패시터는 상기 하부 기판(721) 상에 형성되어 상기 공통 전극(757)과 상기 화소 전극(727) 사이의 전위차를 유지시켜준다.
상기 표시 패널(710)은 패널 인쇄회로필름(730)을 더 포함한다. 상기 패널 인쇄회로필름(730)은 상기 표시 패널(710)을 구동시키는 구동 신호를 제공한다. 상기 패널 인쇄회로필름(730)은 상기 제1 기판(720)의 일측 에지에 전기적으로 연결된다.
상기 패널 인쇄회로필름(730)은 상기 수납 용기(670)의 제1 측벽(613)에 형성된 상기 제1 가이드홈을 따라 상기 제1 측벽(613)을 감싸면서 절곡된다. 이때, 상기 패널 인쇄회로필름(730)의 제1 단자는 상기 전원공급 유닛(620)와 전기적으로 연결되고, 상기 패널 인쇄회로필름(730)의 제2 단자는 상기 제1 측벽(613)에 형성된 상기 제2 가이드홈을 따라 상기 전원 인쇄회로필름(619)과 전기적으로 연결된다.
상기 화소 전극(727)과 상기 공통 전극(757)에 소정의 전압이 인가되면, 상기 공통 전극(757)과 상기 화소 전극(727) 사이에 형성된 전기장은 상기 액정의 배열 방향을 변경시킨다.
이에 따라, 상기 메인 표시영역(MDA)을 투과하는 상기 제1 광 또는 상기 서 브 표시영역(SDA)을 투과하는 상기 제2 광의 투과도가 변경되어, 상기 표시 패널(710)은 영상을 표시한다.
구체적으로, 상기 메인 구동모드시, 상기 표시패널은 상기 메인 표시영역(MDA) 내의 상기 액정층(760)을 통하여 백색광인 상기 제1 광의 투과량을 조절하고, 상기 메인 컬러 영역에 배치된 상기 컬러필터(755)를 통하여 상기 제1 광의 색을 변경시켜, 원하는 계조의 상기 제1 영상을 표시한다.
또한, 상기 서브 구동모드시, 상기 표시 패널(710)은 상기 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나인 상기 제2 광을 상기 서브 표시영역(SDA) 내의 상기 액정층(760)을 통하여 투과량을 조절하고, 상기 제2 광의 색을 그대로 유지하여 원하는 상기 제2 영상을 표시한다.
도 15는 본 발명의 제7 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 15를 참조하면, 표시 장치(900)는 백라이트 어셈블리(800) 및 표시 패널을 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(800)는 광원 유닛(810) 및 수납 용기(870)를 제외하고는 도 6 내지 도 9에 도시된 상기 백라이트 어셈블리(400)와 실질적으로 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
상기 광원 유닛(810)은 도 12에 도시된 상기 광원 유닛(610)과 동일하지만, 그 구동 방법은 도 6 내지 도 9에서 설명한 상기 광원 유닛(410)의 구동 방법과 동일하다. 즉, 상기 제1 발광 다이오드(811)는 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 메인 구동모드에서 백색광을 출사하고, 상기 서브 구동모드에서 오프된다. 한편, 상기 제2 발광 다이오드(817)는 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 메인 구동모드 및 서브 구동모드에서 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광을 출사한다. 따라서, 도 11 내지 도 14b에서 설명한 상기 표시 장치(700)와 달리, 본 실시예에 따른 표시 장치(900)는 상기 서브 구동모드뿐만 아니라 상기 메인 구동모드에서도 상기 제2 영상을 표시한다.
상기 수납 용기(870)는 상기 제1 측벽(813)의 내측에 2 개의 제1 홈(도시되지 않음)이 형성되고, 상기 제4 측벽(819)의 내측에 1 개의 제2 홈(도시되지 않음)이 형성되는 점을 제외하고는, 도 7에 도시된 상기 수납 용기(470)와 실질적으로 동일하다. 상기 제1 홈에는 2 개의 상기 제1 발광 다이오드(811)가 상기 수납 용기(870)의 바닥판(811)으로부터 삽입되며, 상기 제2 홈에는 1 개의 상기 제2 발광 다이오드(817)가 상기 수납 용기(870)의 바닥판(811)으로부터 삽입된다.
한편, 상기 차단벽(872)은 상기 메인 구동모드에서 상기 제1 광이 상기 서브 표시영역(SDA)으로, 상기 제2 광이 상기 메인 표시영역(MDA)으로 누출되는 것을 차단하여, 상기 표시 패널(910)의 표시 품질을 향상시킨다.
도 16a는 메인 구동모드에서 도 15에 도시된 표시 패널을 IV-IV' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 16b는 서브 구동모드에서 도 15에 도시된 표시 패널을 IV-IV' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 16a를 참조하면, 상기 메인 구동모드시, 상기 메인 표시영역(MDA)에 제공되는 상기 제1 광은 상기 컬러필터(955)를 통과하며, 이에 따라 상기 제1 광은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광으로 변경된다.
한편, 도 16a 및 16b를 참조하면, 상기 컬러필터(955)는 상기 서브 표시영역(SDA)에는 배치되지 않는다. 따라서, 상기 메인 구동모드 및 서브 구동모드시, 상기 메인 표시영역(MDA) 및 서브 표시영역(SDA)에 제공되는 상기 제2 광은 그 색을 그대로 유지하며, 상기 컬러필터(955)에 의한 광량의 손실 없이 상기 표시 패널(910)을 투과한다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 백라이트 어셈블리는 구동모드에 따라 서로 다른 색을 갖는 제1 광 및 제2 광을 출사한다. 또한, 상기 백라이트 어셈블리는 구동모드에 따라 상기 제1 광을 제공하는 제1 광원과 상기 제2 광을 제공하는 제2 광원을 각각 구비한다. 따라서, 구동모드에 따라 소비되는 전력을 조절할 수 있으므로, 상기 백라이트 어셈블리의 소비 전력이 절감된다.
또한, 본 발명에 따르면, 표시 장치는 컬러필터가 배치되는 메인 표시영역과 컬러필터가 배치되지 않는 서브 표시영역을 포함하며, 상기 메인 표시영역으로는 백색광인 상기 제1 광이 제공되고, 상기 서브 표시영역에는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색을 갖는 상기 제2 광이 제공된다. 따라서, 상기 메인 구동모드보다 적은 전력을 소비하는 상기 서브 구동모드에서, 상기 컬러필터에 의한 상기 제2 광의 손실이 방지된다. 그 결과, 상기 서브 표시영역으로부터 출사되는 광의 휘도가 종래보다 상승하며, 상기 서브 표시영역을 통하여 표시되는 상기 제2 영상의 품위가 향상된다.
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 (25)

  1. 제1 광을 출사하는 제1 광원 및 상기 제1 광과 다른 색을 갖는 제2 광을 출사하는 제2 광원을 포함하는 광원 유닛; 및
    상기 광원 유닛으로부터 제공된 상기 제1 광 및 제2 광을 가이드 하여 출사하는 광가이드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 광원은 백색광을 출사하고, 상기 제2 광원은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광을 출사하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 광원은 백색광을 출사하는 제1 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 제2 광원은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광을 출사하는 제2 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원 유닛 및 광가이드 유닛을 수납하는 수납 용기; 및
    상기 제1 광원 및 제2 광원에 전원을 제공하는 전원공급 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광가이드 유닛은
    상기 수납 용기의 바닥판에 배치되는 도광판; 및
    상기 도광판 상에 배치되어 상기 도광판으로부터 출사되는 광의 휘도 균일성 및 정면 휘도를 향상시키는 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 상기 도광판의 동일 측면에 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제5항에 있어서, 상기 도광판은
    상기 제1 광원이 배치되는 제1 측면; 및
    상기 제2 광원이 배치되며, 상기 제1 측면과 대향하는 제2 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제5항에 있어서, 상기 도광판은
    상기 제1 광원이 배치되는 제1 측면; 및
    상기 제2 광원이 배치되며, 상기 제1 측면과 소정의 각도를 이루도록 상기 제1 측면에 연결되는 제2 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 전원공급 유닛은 메인 구동모드시, 상기 제1 광원의 구동을 위한 전원전압을 공급하고,
    서브 구동모드시, 상기 제2 광원의 구동을 위한 전원전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제4항에 있어서, 상기 광가이드 유닛은
    상기 제1 광원이 배치되며, 상기 제1 광을 가이드 하여 출사하는 메인 도광판;
    상기 제2 광원이 배치되며, 상기 제2 광을 가이드 하여 출사하는 서브 도광판; 및
    상기 메인 도광판 및 서브 도광판 상에 배치되어, 상기 메인 도광판 및 서브 도광판으로부터 출사되는 광의 휘도 균일성 및 정면 휘도를 향상시키는 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서, 상기 수납 용기는 바닥판과, 상기 바닥판으로부터 상기 메인 도광판 및 서브 도광판의 사이로 돌출된 차단벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제10항에 있어서, 상기 광가이드 유닛은 상기 메인 도광판과 서브 도광판 사이에 배치되어, 상기 메인 도광판과 서브 도광판 간의 빛샘을 차단하는 반사막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제10항에 있어서, 상기 광학시트는
    상기 메인 도광판 상에 배치되는 메인 광학시트; 및
    상기 서브 도광판 상에 배치되는 서브 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  14. 제10항에 있어서, 상기 전원공급 유닛은 메인 구동모드시, 상기 제1 광원 및 제2 광원의 구동을 위한 전원전압을 공급하고,
    서브 구동모드시, 상기 제2 광원의 구동을 위한 전원전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  15. 제1 광을 출사하는 제1 광원, 상기 제1 광원과 다른 색을 갖는 제2 광을 출사하는 제2 광원 및 상기 제1 광과 제2 광을 가이드하여 출사하는 광가이드 유닛을 포함하는 백라이트 어셈블리; 및
    상기 제1 광의 색을 변경시켜 영상을 표시하는 메인 표시영역과, 상기 제2 광의 색을 유지하며 영상을 표시하는 서브 표시영역으로 구획된 표시 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 표시 패널은 상기 메인 표시영역에 배치되어 상기 제 1 광의 색을 변경시키는 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 표시 패널은
    화소 전극 및 상기 화소 전극에 데이터 신호를 인가하는 스위칭 소자를 포함하는 제1 기판;
    상기 화소 전극과 대향하는 공통 전극을 포함하는 제2 기판; 및
    상기 화소 전극 및 공통 전극의 사이에 개재되어, 상기 제1 광과 제2 광의 투과율을 변경시키는 액정층을 더 포함하고,
    상기 컬러필터는 상기 제2 기판에 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 광원은 백색광인 상기 제1 광을 출사하는 제1 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 제2 광원은 적색광, 녹색광 및 청색광 중 어느 하나의 광인 상기 제2 광을 출사하는 제2 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 백라이트 어셈블리는
    상기 광가이드 유닛이 배치되는 바닥판과, 상기 제1 광원 및 제2 광원이 배치되는 측벽을 포함하는 수납 용기; 및
    상기 제1 광원 및 제2 광원의 구동 전압을 제공하는 전원공급 유닛을 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 광가이드 유닛은
    상기 바닥판에 배치되는 도광판; 및
    상기 도광판 상에 배치되어 상기 도광판으로부터 출사되는 광의 휘도 균일성 및 정면 휘도를 향상시켜, 상기 표시 패널에 제공하는 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 광원 및 제2 광원은 상기 도광판의 동일 측면에 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 도광판은
    상기 제1 광원이 배치되는 제1 측면; 및
    상기 제2 광원이 배치되는 제2 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  23. 제21항 및 제22항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 전원공급 유닛은 메인 구동모드시, 상기 제1 광원의 구동을 위한 전원전압을 공급하고,
    서브 구동모드시, 상기 제2 광원의 구동을 위한 전원전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  24. 제19항에 있어서, 상기 광가이드 유닛은
    상기 제1 광원이 배치되며, 상기 제1 광을 가이드 하여 상기 메인 표시영역에 제공하는 메인 도광판;
    상기 제2 광원이 배치되며, 상기 제2 광을 가이드 하여 상기 서브 표시영역에 제공하는 서브 도광판; 및
    상기 메인 도광판 및 서브 도광판 상에 배치되는 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 전원공급 유닛은 메인 구동모드시, 상기 제1 광원 및 제2 광원의 구동을 위한 전원전압을 공급하고,
    서브 구동모드시, 상기 제2 광원의 구동을 위한 전원전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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