KR20070092532A - 광섬유를 이용한 백라이트 유닛 및 이를 포함하는액정표시장치 - Google Patents

Abstract

광섬유를 이용한 백라이트 유닛이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른, 액정 패널을 후방에서 조명하기 위한 백라이트 유닛은, 액정 패널을 조명하기 위한 빛을 제공하는 복수의 발광 다이오드, 상기 액정 패널의 후방에서 어느 일 방향을 따라 선형 배치되며, 상기 발광 다이오드와 광학적으로 연결되어, 상기 발광 다이오드에서 제공되는 빛을 입력받아 액정 패널에 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 플라스틱 광섬유, 및 상기 플라스틱 광섬유가 안착 되기 위한 복수의 홈이 배열되며, 상기 플라스틱 광섬유에서 방출되는 광을 반사시키는 반사판을 포함한다.

백라이트 유닛, 광섬유, 발광 다이오드

Description

광섬유를 이용한 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치{BACK LIGHT UNIT USING OPTICAL FIBER AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVING THE SAME}

도 1a는 액정 패널을 후면에서 조명하기 위한 백라이트 유닛의 일 예를 도시한 단면도로서, 직하형 백라이트 유닛을 도시하고 있다.

도 1b는 액정 패널을 후면에서 조명하기 위한 백라이트 유닛의 다른 예를 도시한 단면도로서, 에지-라이트형 백라이트 유닛을 도시하고 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 일 예를 도시한 단면도이다.

도 2b는 도 2a의 액정 패널의 일 실시예를 도시한 단면도이다.

도 2c는 도 2a의 광섬유가 배치되는 양상을 설명하기 위한 평면도이다.

도 2d는 도 2a의 반사판을 설명하기 위한 사시도이다.

본 발명은 액정 패널을 후면에서 조명하기 위해 사용되는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 발광 다이오드와 플라스틱 광섬유를 이용함으로써 종래의 백라이트 유닛에 구비되는 도광판을 제거할 수 있고, 광효율을 증대시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는, 인가 전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생하는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전자 소자이다.

액정표시장치는 소형화, 경량화, 저전력 소비화 등의 장점이 있어 종래에 널리 사용되던 CRT(Cathode Ray Tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로 주목을 받아왔고, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.

이러한 액정표시장치는 일반적으로 특정한 분자배열을 갖는 액정에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변화시키고, 이러한 분자배열의 변화에 의해 발생하는 액정의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특정 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로서, 액정에 의한 빛의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.

자체 발광원이 없는 수광형 소자인 액정표시장치는 소자의 화면 전체를 후면에서 조명할 수 있는 별도의 광원 장치가 필요한데, 이러한 액정표시장치용 조명 장치를 통상 백라이트 유닛(Back Light Unit)이라 한다.

일반적으로 백라이트 유닛은 발광 램프가 배치되는 방식에 따라 에지-라이트 방식(Edge-light method)과 직하 방식(Direct lighting)으로 구별한다.

에지-라이트 방식은 발광 램프로부터 발생한 빛을 안내하는 도광판의 측면에 발광 램프가 배치되는 방식으로서, 데스크 탑 컴퓨터나 노트북용 모니터와 같이 비교적 소형 액정표시장치에 적용되는 것으로서, 빛의 균일성이 좋고, 내구성이 우수 하며, 장치의 박형화에 유리하다. 이에 반해, 직하 방식은 20인치 이상의 중·대형 표시장치에 사용되기 위해 개발되었으며, 액정 패널의 하부에 다수의 램프 광원을 배열시켜 액정 패널의 전면을 직접 조명하는 방식이다.

도 1a는 액정 패널을 후면에서 조명하기 위한 백라이트 유닛의 일 예를 도시한 단면도로서, 직하형 백라이트 유닛을 도시하고 있다.

도 1a를 참조하면, 백라이트 유닛(10)은 광원(11), 광원 반사부(12), 투명 아크릴 플레이트(14) 및 광학 시트(15)를 포함한다.

광원(11)으로서는 소정의 파장의 빛을 발생시킬 수 있는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; 이하 "CCFL"이라 함)나 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp, 이하 "EEFL"이라 함)가 사용될 수 있으며, 광원(11)은 광원 반사부(12)에 수납된다.

광원 반사부(12)는 광원(11)의 하부에 위치하며, 광원(11)에서 방사된 빛을 광원(11)의 상부에 배치되는 액정 패널(미도시) 방향으로 반사시킨다.

투명 아크릴 플레이트(14)는 내부에 일정한 패턴이 형성되어 있어 광원(11)에서 발생한 빛의 방사선을 제거하는 역할을 한다. 투명 아크릴 플레이트(14)는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA)로 형성될 수 있다.

광학 시트(15)는 확산 시트(15a), 프리즘 시트(15b) 및 보호 시트(15c)를 포함한다.

투명 아크릴 플레이트(14)를 통과한 빛은 확산 시트(15a)에 입사되며, 확산시트(15a)는 입사하는 빛을 확산 또는 집광시켜 휘도를 균일하게 하고, 시야각을 넓혀준다.

한편, 확산 시트(15a)를 통과한 빛은 휘도가 급격히 떨어지게 되는데, 이를 보상하기 위해 프리즘 시트(15b)가 사용된다. 프리즘 시트(15b)는 확산시트(15a)에서 출사된 빛을 굴절시켜 낮은 각도로 입사되는 빛이 정면 쪽으로 집중시키기 때문에 유효 시야각 범위에서 휘도가 상승하게 된다.

보호 시트(15c)는 프리즘 시트(15b) 위에 위치하여 프리즘 시트(15b)의 흠집을 방지하고, 또 프리즘 시트(15b)에 의해 축소된 시야각을 소정의 범위 내에서 재확대시키는 기능을 한다.

위와 같은 구조의 직하형 백라이트 유닛에서는 광원(11)과 광학 필름(15)의 사이에 배치된 투명 아크릴 플레이트(14)로 인해 광 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 종래와 같이 다수의 CCFL을 상호 인접하여 배치하면, 액정표시장치의 제한된 공간 내에서 열 대류가 발생하여 그 상부에 배치된 광학 시트(15)를 변형시키고, 나아가 액정표시장치의 표시 품질에 악영향을 미치게 된다.

도 1b는 액정 패널을 후면에서 조명하기 위한 백라이트 유닛의 다른 예를 도시한 단면도로서, 에지-라이트형 백라이트 유닛을 도시하고 있다.

도 1b를 참조하면, 백라이트 유닛(20)은 광원(21), 광원 반사판(22), 도광판(26), 반사 시트(23) 및 광학 시트(25)를 포함한다.

광원(21)으로서는 CCFL이 사용될 수 있으며, 광원(21)은 도광판(26)의 양 측면에 배치된 광 입사면을 따라 배치된다.

광원 반사판(22)은 광원(21)의 외주면을 따라 배치되며, 광원(21)으로부터 발생된 빛을 도광판(26) 측으로 반사시켜 도광판(26)으로 입사되는 빛의 효율을 향상시킨다.

도광판(26)은 양 측면에 배치된 광 입사면을 통해 입사하는 빛을 균일화하여 그 상부에 배치되는 액정 패널(미도시) 쪽의 광 출사면을 통해 방출한다.

반사 시트(23)는 도광판(26)의 배면으로 출사된 빛을 다시 도광판(26) 쪽으로 반사시켜 광효율을 향상시킨다.

광학 시트(25)는 확산 시트(25a), 프리즘 시트(25b) 및 보호 시트(25c)를 포함하며, 이들은 도 1a와 관련하여 설명한 광학 시트(15)의 확산 시트(15a), 프리즘 시트(15b) 및 보호 시트(15c)에 각각 대응한다. 따라서 이들에 대해서는 반복하여 설명하지 않는다.

위와 같은 구조의 에지-라이트형 백라이트 유닛에서는, 도광판(26)의 일 측면 또는 양 측면에 배치된 광 입사면을 통해 입사되는 빛만을 이용하게 때문에 광 효율이 저하될 뿐만 아니라, 도광판(26) 자체에서도 광 손실이 발생한다는 문제점이 있다.

한편, 백라이트 유닛용 광원에는 CCFL과 같은 선형 광원을 많이 이용되고 있으나, 근래에는 색재현성이 CCFL보다 우수하고 친환경적인 발광 다이오드(LED)로 대체되고 있는 추세에 있다.

발광 다이오드를 이용한 백라이트 유닛은 한국공개특허공보 제10-2005-0113419호(엘지.필립스 엘시디 주식회사) 및 일본공개특허공보 특개2004-79488(후지쯔 텐 주식회사) 등에 개시되어 있다.

이중, 한국공개특허공보 제10-2005-0113419호는 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 색을 발생시키는 발광 다이오드를 사용하여, 발광 램프의 수명을 종래보다 길게하고 우수한 백색광을 실현할 수 있는 직하형 백라이트 유닛으로서, 다수의 발광 다이오드가 실장된 전원 인쇄회로기판, 상기 전원 인쇄회로기판과 체결되면서 살기 발광 다이오드로부터 발생하는 광을 혼합하는 도광판 및 상기 도광판과 전원회로기판 사이에 개재되어 있는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛을 개시하고 있다.

또한, 일본공개특허공보 특개2004-79488는 대향하는 두 개의 에지에 각각 배치된 광 입사면으로부터 입사하는 빛을 균일화하고 방출하는 도광판과, 이 도광판의 광 입사면에 빛을 입사하는 제 1 및 제 2 광원을 구비하고, 제 1 광원에는 상기 대향하는 두 개의 에지의 일측 길이 방향을 따라 다수의 발광 다이오드를 배치하고, 제 2 광원에는 대향하는 두 개의 에지의 타측 길이 방향을 따르며 동시에 도광판 내에서의 광축이 상기 제 1 광원으로부터 입사하는 빛의 광축과 상이하도록 다수의 발광 다이오드를 배치한 에지-라이트형 백라이트 유닛을 개시하고 있다.

발광 다이오드는 CCFL에 비해 친환경적이고, 색재현성 및 컨트라스트가 월등히 우수하며, 나아가 부분 휘도 제어(밝은 부분과 어두운 부분을 더욱 강조하여 조절하는 것)가 가능하다는 측면에서 CCFL에 비해 유리하다.

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 종래의 CCFL 또는 EEFL과 도광판으로 이루어진 백라이트 유닛을 대체할 수 있는 새로운 구조의 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적 달성을 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른, 액정 패널을 후방에서 조명하기 위한 백라이트 유닛은, 액정 패널을 조명하기 위한 빛을 제공하는 복수의 발광 다이오드, 상기 액정 패널의 후방에서 어느 일 방향을 따라 선형 배치되며, 상기 발광 다이오드와 광학적으로 연결되어, 상기 발광 다이오드에서 제공되는 빛을 입력받아 액정 패널에 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 플라스틱 광섬유, 및 상기 플라스틱 광섬유가 안착 되기 위한 복수의 홈이 배열되며, 상기 플라스틱 광섬유에서 방출되는 광을 반사시키는 반사판을 포함한다.

여기서, 상기 백라이트 유닛은 상기 발광 다이오드와 상기 플라스틱 광섬유의 단부를 광학적으로 연결하기 위한 연결 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 발광 다이오드는 백색 발광 다이오드인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는, 외부에서 인가되는 전기적 신호에 따라 액정층의 배향을 제어하고 후방에서 제공되는 빛을 이용하여 이미지를 표현하기 위한 액정 패널 및 상기 액정 패널을 후방에서 조명하기 위한 백라이트 유닛을 포함한다. 여기서, 상기 백라이트 유닛은, 상기 액정 패널을 조명하기 위한 빛을 제공하는 복수의 발광 다이오드, 상기 액정 패널의 후방에서 어느 일 방향을 따라 선형 배치되며, 상기 발광 다이오드와 광학적으로 연결되어, 상기 발광 다이오드에서 제공되는 빛을 입력받아 액정 패널에 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 플라스틱 광섬유, 및 상기 플라스틱 광섬유가 안착 되기 위한 복수의 홈이 배 열되며, 상기 플라스틱 광섬유에서 방출되는 광을 반사시키는 반사판을 포함한다.

여기서, 상기 백라이트 유닛은 상기 발광 다이오드와 상기 플라스틱 광섬유의 단부를 광학적으로 연결하기 위한 연결 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 발광 다이오드는 백색 발광 다이오드인 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 일 예를 도시한 단면도이며, 도 2b는 도 2a의 액정 패널의 일 실시예를 도시한 단면도이다. 또한, 도 2c는 도 2a의 광섬유가 배치되는 양상을 설명하기 위한 평면도이며, 도 2d는 도 2a의 반사판을 설명하기 위한 사시도이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(100)는, 외부에서 인가되는 구동 신호와 데이터 신호에 따라 화상을 디스플레이하는 액정 패널(110), 및 액정 패널(110)을 조명하기 위해 상기 액정 패널의 하부에 배치된 백라이트 유닛(120)을 포함한다.

본 발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 액정 패널(110)의 정확한 구조적 특성은 중요하지 않으며, 액정표시장치에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조의 액정 패널에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다. 이하, 기술되는 액정 패널(110)의 구조는 단지 본 발명의 이해를 위한 예시로서 제공되는 것이다.

액정 패널(110)은 하부 유리기판(111a) 및 상부 유리기판(111b), 컬러 필터 (112), 블랙 매트릭스(117), 화소 전극(14), 공통 전극(115), 액정층(116) 및 TFT 어레이(1170)를 포함하며, 액정 패널(110)의 양면에는 한 쌍의 편광 필름(118a, 118b)이 배치된다.

컬러 필터(112)는 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)에 해당하는 컬러 필터들을 포함하며, 빛이 인가되는 경우 레드, 그린 또는 블루의 색에 해당하는 이미지를 발생시킨다.

TFT 어레이(113)는 스위칭 소자로서 화소 전극(114)을 스위칭한다.

공통 전극(115) 및 화소 전극(114)은 외부에서 인가되는 소정 전압에 따라 액정층(116)의 분자들의 배열을 변환시킨다.

액정층(116)은 복수의 액정 분자들로 이루어져 있고, 상기 액정 분자들은 화소 전극(114)과 공통 전극(115) 사이에 발생된 전압차에 상응하여 배열을 변화시키고, 이에 의해, 백라이트 유닛(120)으로부터 제공되는 빛은 액정층(116)의 분자 배열의 변화에 상응하여 컬러 필터(112)에 입사된다.

백라이트 유닛(120)은 액정 패널(110)의 하부에 위치하며, 액정 패널(110)에 빛, 예를 들어 백색광을 제공한다.

백라이트 유닛(120)은 액정 패널(110)의 후방에 선형 배치된 적어도 하나 이상의 광섬유(140)를 포함한다. 광섬유(140)는 액정 패널(110)의 전면을 조명하기에 적합한 길이를 가지며, 굴절율이 높고 투명한 물질로 이루어진 코어(140a)와 그 보다 굴절율이 낮은 투명한 클래드(140b)로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에서, 광섬유(140)는 플라스틱 광섬유(Plastic Optical Fiber; POF)이다.

일반적으로 플라스틱 광섬유는 화학적으로 안정하고, 일상적인 온도 범위에서의 사용이 가능하여, 기존의 석영계 광섬유와 비교하여 광섬유의 직경을 크게 할 수 있을 뿐만 아니라 가격이 저렴하고 취급성이 용이한 장점을 가지고 있다.

현재 사용되고 있는 플라스틱 광섬유의 대부분은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate; PMMA), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 폴리스티렌(Polystyrene; PS) 및 폴리올레핀(Polyolefins)와 같은 굴절율이 크고 광투과성이 우수한 폴리머를 코어(core)로 사용하고, 상기 코어보다 굴절율이 작으며 투명한 폴리머를 클레드(clad)로 구성한다.

본 실시예에서는, 측면 누광을 이용한 조명 용도로서 사용하는 플라스틱 광섬유를 사용하며, 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트를 코어로 구성하고, 상기 물질보다 낮은 굴절율을 갖는 불소계 폴리머로 클래드를 구성한 플라스틱 광섬유를 사용한다.

광섬유(140)는 상기 광섬유로부터 방출되는 빛을 액정 패널(110)이 배치된 방향으로 반사시키기 위한 반사판(170) 상에 배치된다. 광섬유(140)가 반사판(170)에 배치되는 양상에 대해서는 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2c 및 도 2d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 광섬유(140)는 반사판(170)에 일 방향으로 선형 배치된다. 보다 구체적으로는, 광섬유(140)는 "ㄷ"자 형으로 굽혀진 상태에서 반사판(170)의 홈(170b)에 안착된다. 이때에, 광섬유(140)의 양 단부가 광원(미도시)과의 체결되기 위한 여유를 확보할 수 있도록 광 섬유(140)는 반사판(170)의 가장자리로부터 더 연장될 수 있다.

반사판(170)은 적어도 빛을 반사할 수 있는 물질로 표면이 코팅된 금속 또는 플라스틱 재질의 플레이트로서, 어느 일 방향으로 연장된 복수의 돌출부(170a)를 구비한 구조화된 일면을 포함한다. 상기 구조화된 표면의 상호 인접한 돌출부들(170a)은 이들의 사이에 광섬유(140)가 안착되기 위한 공간을 정의하는 복수의 홈(170b)을 형성한다. 또한, 반사판(170)의 안쪽에 배치된 돌출부(170a)는 그 양 가장자리에 배치된 돌출부(170a)보다 그 길이가 짧은 것이 바람직한데, 이는 돌출부(170a)의 단부 외측으로 광섬유(140)의 굽혀진 부분이 위치할 수 있는 여유 공간을 확보하기 위함이다.

이러한 반사판(170)의 구조를 이용하면, 원통형 광섬유(140)를 구조적으로 안정적일 뿐만 아니라, 광학적으로도 효율적으로 백라이트 유닛에 장착시킬 수 있는 이점이 있다.

다시 도 2a를 참조하면, 각 광섬유(140)의 단부는 액정 패널(110)에 공급되는 빛을 제공하는 광원(150)과 광학적으로 연결되며, 상기 광원에서 발생한 빛은 광섬유(140)의 단부를 통해 광섬유(140)의 내부로 입사하게 된다.

광섬유(140)의 내부로 입사된 빛은 코어(140a)와 클레트(140b)의 경계면에서 전반사(Total internal reflection)되어 그 반대편으로 진행하면서, 광섬유(140b)의 측면을 통해 방사되며 본 발명에서는 이와 같이 광섬유(140)의 측면을 통해 방사되는 빛을 이용하여 액정 패널(110)을 조명하는 것이다.

광섬유(140) 내부에서 빛이 전달되는 메커니즘이나 그 측면을 통해 빛이 방 사되는 메커니즘은 이미 본 기술분야에 공지된 사항으로서, 본 기술분야에 숙달된 자라면 구체적인 설명 없이도 능히 이를 이해 및 구현할 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 광원(150)은 발광 다이오드(LED)이다. 본 실시예에서 사용되는 발광 다이오드의 종류에는 제한됨이 없으며, 하나의 백색 발광 다이오드를 사용하거나, 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 색을 발생하는 3개의 발광 다이오드를 조합하여 사용하는 것도 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따라 발광 다이오드(150)를 광섬유(140)의 단부에 배치함으로써, 점광원인 발광 다이오드(150)를 CCFL이나 EEFL과 대등한 선형 광원으로 활용하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 백라이트 유닛(120)에 사용되는 발광 다이오드의 개수를 종래에 비해 현저히 감소시킬 수 있을 것이다.

광원(150)과 광섬유(140)의 단부는 이들을 광학적으로 연결하기 위한 연결 부재(180)에 의해 연결될 수 있다. 연결 부재(180)는 광원(150)에서 발생한 빛이 모두 광섬유(140)의 단부를 통해 입사할 수 있도록 광원(150)과 광섬유(140)의 단부가 삽입되기에 충분한 직경을 갖는 금속 또는 플라스틱 재질의 관형 부재로서, 적어도 그 내면은 빛을 반사할 수 있는 물질로 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 본 기술분야에 숙달된 자라면, 광원(150)과 광섬유(140)를 광학적으로 연결하기 위한 연결 부재(180)에 대해 더 이상의 구체적인 설명이 없이도 이를 용이하게 구현할 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에서, 하나의 액정 패널(110)을 조명하기 위하여 복수의 광원(150)이 사용되며, 이들 광원(150)은 이들을 수납하기 위한 하우징(160)에 상 호 인접하여 고정 배치된 상태에서 외부의 전원(미도시)과 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 광학 시트(130)를 포함하며, 광학 시트(130)는 광섬유(140)와 액정 패널(110)의 사이에 배치되어 광섬유(140)로부터 방출되는 빛을 액정 패널(110)의 가시면에 균일하게 집광시킨다.

본 발명의 일 실시예에서, 광학 시트(130)는 확산 시트(130a), 프리즘 시트(130b) 및 보호 시트(130c)를 포함한다.

확산 시트(130a)는 광섬유(140)의 상부에서 액정 패널(110)과 평행하게 배치되며, 광섬유(140)에서 방출되는 빛을 산란시켜 액정 패널(110)의 가시면의 전체에 걸쳐 휘도를 균일하게 한다. 확산 시트(130a)는 빛을 산란시킬 수 있는 복수의 비즈(beads)가 불규칙하게 분포되어 있으며, 높은 헤이즈(haze) 효과와 높은 투과도(transmittance)를 특징으로 하는 확산층을 포함하며, 광섬유(140)으로부터 출사되는 빛을 확산 및 집광시켜 휘도를 균일하게 한다. 또한, 빛을 그 상부에 배치된 후술하는 프리즘 시트(130b)의 방향으로 전달하여 시야각을 넓히고 광섬유(140)가 배치되는 패턴을 은폐시키는 기능을 한다.

한편, 확산 시트(130a)를 통과한 빛은 휘도가 급격히 떨어지게 되는데, 이를 보상하기 위해 프리즘 시트(130b)가 사용된다. 프리즘 시트(130b)는 확산 시트(130a)에서 출사된 빛을 굴절시켜 낮은 각도로 입사되는 빛을 정면 쪽으로 집중시키기 때문에 유효 시야각 범위에서 휘도를 상승시킨다.

프리즘 시트(130b)는 투명한 베이스 필름 상에 미소 선형 프리즘이 일정한 피치로 배치된 구조이며, 확산 시트(130a)에서 출사되는 빛의 일부는 프리즘에서 전반사시켜 광섬유(140)로 보내 재사용하고, 일부는 프리즘을 거치면서 이를 굴절시켜 액정 패널(110)이 위치한 정면 쪽으로 집중되도록 함으로써 유효 시야각 범위에서 휘도를 향상시킨다.

프리즘 시트(130b)의 상부에는 보호 시트(130c)가 배치된다. 보호 시트(130c)는 프리즘 시트(130b)의 프리즘 패턴이 액정 패널(110)과 직접 접촉하여 발생하는 불량, 예를 들면 스크래치를 방지하고, 프리즘 시트(130b)에 의해 좁혀진 시야각을 일정 범위에서 퍼지게 하는 역할을 한다.

보호 시트(130c)는 낮은 헤이즈(haze)와 높은 투과도(transmittance)를 특징으로 하는 확산층을 포함하며, 프리즘 시트(130b)로부터 출사되는 강한 빛을 액정 패널(110)에 최적으로 확산시킨다.

본 발명을 이해하고 이를 실시함에 있어서, 광학 시트(130a, 130b, 130c)의 정확한 구조적, 물질적 특성은 중요하지 않으며, 백라이트 유닛에 통상적으로 사용되는 어떠한 구조 및 재료를 이용한 광학 시트를 채용하는 백라이트 유닛에도 본 발명의 사상이 광범위하게 적용될 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명에 의하면, 종래에 CCFL 또는 EEFL과 도광판으로 이루어진 백라이트 유닛을 대체할 수 있는 새로운 구조의 백라이트 유닛을 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 액정 패널을 후방에서 조명하기 위한 백라이트 유닛에 있어서,

   액정 패널을 조명하기 위한 빛을 제공하는 복수의 발광 다이오드;

   상기 액정 패널의 후방에서 어느 일 방향을 따라 선형 배치되며, 상기 발광 다이오드와 광학적으로 연결되어, 상기 발광 다이오드에서 제공되는 빛을 입력받아 액정 패널에 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 플라스틱 광섬유; 및

   상기 플라스틱 광섬유가 안착 되기 위한 복수의 홈이 배열되며, 상기 플라스틱 광섬유에서 방출되는 광을 반사시키는 반사판을 포함하는 백라이트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 다이오드와 상기 플라스틱 광섬유의 단부를 광학적으로 연결하기 위한 연결 부재를 더 포함하는 백라이트 유닛.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 플라스틱 광섬유는 그 길이 방향을 따라 측면으로 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광 다이오드는 백색 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
5. 외부에서 인가되는 전기적 신호에 따라 액정층의 배향을 제어하고 후방에서 제공되는 빛을 이용하여 이미지를 표현하기 위한 액정 패널; 및

   상기 액정 패널을 후방에서 조명하기 위한 백라이트 유닛을 포함하되,

   상기 백라이트 유닛은,

   상기 액정 패널을 조명하기 위한 빛을 제공하는 복수의 발광 다이오드;

   상기 액정 패널의 후방에서 어느 일 방향을 따라 선형 배치되며, 상기 발광 다이오드와 광학적으로 연결되어, 상기 발광 다이오드에서 제공되는 빛을 입력받아 액정 패널에 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 플라스틱 광섬유; 및

   상기 플라스틱 광섬유가 안착 되기 위한 복수의 홈이 배열되며, 상기 플라스틱 광섬유에서 방출되는 광을 반사시키는 반사판을 포함하는 액정표시장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 발광 다이오드와 상기 플라스틱 광섬유의 단부를 광학적으로 연결하기 위한 연결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 플라스틱 광섬유는 그 길이 방향을 따라 측면으로 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 발광 다이오드는 백색 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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