KR20080004135A - 도광판 및 이를 구비하는 액정표시장치의 백라이트유닛 - Google Patents

도광판 및 이를 구비하는 액정표시장치의 백라이트유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도광판 및 이를 구비한 액정표시장치의 백라이트유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휘선 발생을 방지하고, 디스플레이의 휘도를 향상시키기 위한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 광을 방출하는 광원, 상기 광원으로부터 방출된 광이 입사되는 입사면과 상기 입사된 광이 출사되는 일면을 포함하는 도광판, 상기 도광판의 상기 일면과 마주하는 위치에 배치된 확산시트 및 상기 확산시트의 상기 도광판과 마주하는 면의 대향면에 배치된 프리즘시트를 포함하며, 상기 도광판의 상기 일면에 대향하는 타면에는 제 1 경사면과 제 2 경사면으로 구성된 복수의 V형 홈이 형성되고, 상기 제 1 경사면은 상기 일면으로부터 8˚ 이상 30˚ 이하의 범위만큼 기울어져 형성된다.
액정표시장치, 도광판, 톱니패턴, 휘선, 프리즘

Description

도광판 및 이를 구비하는 액정표시장치의 백라이트유닛 {light guided panel and back light unit of liquid crystal display device having the same}
도 1은 종래 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일례를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 백라이트를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 채용된 도광판의 하면을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 효과가 나타난 액정표시장치의 사진이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 효과 데이터를 나타낸 그래프이다.
*** 도면의 주요 부호에 대한 설명 ***
300: 도광판 300c: 타면
300a: 입사면 301: 제 1 경사면
300b: 일면 302: 제 2 경사면
본 발명은 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치의 백라이트유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 휘선 발생을 방지하고, 디스플레이의 휘도를 향상시키기 위한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치의 백라이트유닛에 관한 것이다.
정보통신 산업이 급격히 발달됨에 따라 표시 장치의 사용이 급증하고 있으며, 최근들어 저전력, 경량, 박형, 고해상도의 조건을 만족할 수 있는 표시 장치가 요구되고 있다. 이러한 요구에 발맞추어 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)나 유기발광 특성을 이용하는 표시 장치들이 개발되고 있다.
색 재현성이 우수하고 소비전력이 낮으며 박형으로 제작되는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display; TFT-LCD)는 현재 가장 널리 사용되는 평판 표시 장치 중의 하나로서, 두 개의 기판 사이에 액정이 주입된 액정 표시 패널, 액정 표시 패널 하부에 위치되며 광원으로 이용되는 백 라이트 유니트 및 액정 표시 패널을 구동시키기 위한 구동부(LCD Drive IC; LDI)로 구성된다.
도 1은 종래 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래 액정표시장치는 화상이 표시되는 액정 표시 패널(10)과 액정 표시 패널(10)로 빛을 제공하기 위한 백라이트 유니트(30)를 포함한다.
액정 표시 패널(10)은 대향하도록 배치된 두 개의 기판과, 두 개의 기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어지며, 기판에 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 다수 의 게이트 선과 데이터 선에 의해 화소 영역이 정의된다. 게이트 선과 데이터 선이 교차되는 부분의 기판에는 각 화소로 공급되는 신호를 제어하는 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 화소전극이 형성되고, 다른 하나의 기판에는 컬러필터 및 공통전극이 형성된다.
백라이트 유니트(30)는 빛을 발산하는 광원(32)과, 소정의 패턴, 예컨데 도트패턴이 형성되어 광원(32)으로부터 제공되는 빛의 분포를 변경시켜 액정 표시 패널(10)로 제공하는 도광판(31)과, 도광판(31)으로부터 제공된 빛의 휘도 분포를 균일하게 만들고 수직 입사성을 향상시키는 광학 시트(34) 및 도광판(31)의 후방으로 방출되는 빛을 도광판(31)으로 반사시키는 반사 시트(33)로 구성된다.
광원(32)은 도광판(31)의 측면에 배치되는 램프(32a)와, 램프(32a)로부터 발산된 빛을 도광판(31)으로 반사시키는 반사판(32b)으로 구성되고, 광학 시트(34)는 도광판(31)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(10) 방향으로 확산시키는 확산 시트(34a)와, 확산된 빛을 집광하여 수직입사성을 향상시키는 프리즘 시트(34b)로 구성된다.
전술한 바와 같이 종래의 액정 표시 장치에서 광학 시트(34)는 통상 1매의 확산 시트(34a)와 2매의 프리즘 시트(34b)로 구성되어, 백라이트 유니트의 두께가 두껍고 휘도가 낮은 문제점이 있어 이에 대한 개선노력이 이루어지고 있다.
상술한 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 휘선 발생을 방지하 고, 디스플레이의 휘도를 향상시키기 위한 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 광을 방출하는 광원, 상기 광원으로부터 방출된 광이 입사되는 입사면과 상기 입사된 광이 출사되는 일면을 포함하는 도광판, 상기 도광판의 상기 일면과 마주하는 위치에 배치된 확산시트및 상기 확산시트의 상기 도광판과 마주하는 면의 대향면에 배치된 프리즘시트를 포함하며, 상기 도광판의 상기 일면에 대향하는 타면에는 제 1 경사면과 제 2 경사면으로 구성된 복수의 톱니 패턴이 형성되고, 상기 제 1 경사면은 상기 일면으로부터 8˚ 이상 30˚ 이하의 범위만큼 기울어져 형성된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 광원으로부터 방출된 광이 출사 되는 일면을 포함하는 도광판에 있어서, 상기 일면에 대향하는 타면에는, 상기 일면으로부터 8°이상 30° 이하의 범위만큼 기울어져 형성된 제 1 경사면 및 상기 복수의 제 1 경사면 각각과 소정의 각도로 기울어져 형성된 제 2 경사면을 포함하는 복수의 V형 홈이 형성된 도광판을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일례를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 백라이트를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 백라이트에 채용된 도광판의 하면을 나타낸 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 결부하여 설명하면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(100) 및 백라이트유닛(200)을 포함한다.
액정표시패널(100)은 대향하도록 배치된 두 개의 기판(미도시)과, 두 개의 기판 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 이루어지며, 기판에 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 복수의 주사선(미도시)과 데이터선(미도시)에 의해 화소 영역이 정의된다. 또한, 주사선과 데이터선이 교차 되는 부분의 기판에는 각 화소(미도시)로 공급되는 신호를 제어하는 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 화소전극이 형성되고, 다른 하나의 기판에는 컬러필터 및 공통전극이 형성된다.
백라이트유닛(200)은 도광판(300), 프리즘시트(400), 확산시트(500) 및 반사시트(600)를 포함한다.
도광판(300)은 일면(300b)이 액정표시패널(100)의 하부면과 마주하도록 배치된다. 또한, 도광판(300)의 일면(300b)에 대향하는 타면(300c)에는 제 1 경사면(301)과 제 2 경사면(302)으로 구성된 복수의 V형 홈(303)이 형성되고, 제 1 경사면(301)은 일면(300b)으로부터 8˚ 이상 30˚ 이하의 범위(a)만큼 기울어져 형성된다. 여기서, 일면(300b)은 광이 출사되는 출광면을 의미하고, 타면(300c)은 광원(310)으로부터 입사된 광이 출광면으로 반사되는 반사면을 의미한다.
이러한 V형 홈(303)은 입사면(300a)으로부터 입사된 광을 출광면(300b)을 향해 반사하기 위한 구조이다. 한편, 제 1 경사면(301)의 길이는 제 2 경사면(302) 의 길이보다 길게 형성된다. 또한, 제 2 경사면(302)은 반사면(300c)으로부터 20˚ 이상 70˚ 이하의 범위(c)로 형성되며, 반사면(300c)으로부터 V형 홈(303)의 제 1 경사면(301)과 제 2 경사면(302)이 만나는 꼭지점(304)까지의 깊이(d)는 2㎛ 내지 10㎛의 범위로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 복수의 V형 홈(303)은 음각 또는 양각의 형태로 형성될 수 있으며, 광원(310b)에서 멀어질수록 조밀한 간격으로 형성된다.
한편, 도광판(300)의 측부에는 광원반사판(310a)에 의해 광원(310b)이 둘러싸이도록 구성된 광원부(310)가 형성된다. 광원(310b)으로부터 조사된 빛은 입사면(300a)에서 수광 되고, 도광판(300)의 프리즘 패턴(303)에 부딪혀 산란된 후 일면(300b)을 통해 프리즘시트(400) 쪽으로 출사된다.
프리즘시트(400)는 확산시트(500)의 도광판(300)과 마주하는면의 대향면에 배치되며, 프리즘시트(400)에서는 일면(300b)을 통해 전달된 광이 다시 산란하여 확산시트(500)로 출사된다. 또한, 프리즘 시트(400)는 광원(310b)에서 방출되는 빛의 진행 방향과 직교하는 복수의 프리즘(401a)을 구비하는 제 1 프리즘 시트(401) 및 제 1 프리즘 시트(401)의 프리즘(401a)과 직교하는 복수의 프리즘(402a)을 구비하는 제 2 프리즘 시트(402)을 포함한다.
확산시트(500)는 도광판(300)의 일면(300b)과 마주하는 위치에 배치되어, 도광판(300)으로부터 입사되는 빛을 액정 표시 패널(100) 방향으로 확산시킨다.
반사시트(600)는 도광판(300)의 배면으로부터 누출된 광을 다시 도광판(300) 내로 복귀시켜 광의 손실을 방지한다.
도 5는 본 발명에 의한 효과가 나타난 액정표시장치의 사진이다.
도 5에 도시된 사진을 통해 본 발명에 따라 도광판의 타면에 제 1 경사면과 제 2 경사면으로 구성된 복수의 V형 홈을 형성하되, 제 1 경사면은 일면으로부터 8˚ 이상 30˚ 이하의 범위만큼 기울어져 형성함으로써, 휘선 및 명부 암부가 제거된 것을 확인할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 효과 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명하면, 도 6a에 도시된 그래프를 통해 도광판의 타면에 전술한 수치범위를 갖는 복수의 V형 홈을 형성하면, 타형상, 일례로 도트(Dot)형상으로 형성하였을때보다 휘도가 향상되는 것을 볼 수 있다. 또한, 도 6b 도시된 그래프를 통해 본 발명에 따른 형상 및 수치범위를 적용한 도광판을 구비하는 액정표시장치에서는 백라이트(backlight)의 출사각이 0°방향으로 집중 출사되어 화소부의 전체 휘도가 상승하는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 도광판 및 이를 이용한 액정표시장치에 의하면, 휘선 발생을 방지하고, 디스플레이의 휘도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 광원;
    상기 광원으로부터 입사된 빛이 출사되는 일면을 포함하는 도광판;
    상기 도광판의 상기 일면과 마주하는 위치에 배치된 확산시트; 및
    상기 확산시트의 상기 도광판과 마주하는 면의 대향면에 배치된 프리즘시트를 포함하며,
    상기 도광판의 상기 일면에 대향하는 타면에는 제 1 경사면과 제 2 경사면으로 구성된 복수의 V형 홈이 형성되고, 상기 제 1 경사면은 상기 일면으로부터 8° 이상 30°이하의 범위만큼 기울어져 형성된 액정표시장치의 백라이트유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 경사면은 상기 일면으로부터 20° 이상 70°이하의 범위만큼 기울어져 형성된 액정표시장치의 백라이트유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 타면으로부터 상기 V형 홈의 상기 제 1 경사면과 상기 제 2 경사면이 만나는 꼭지점까지의 깊이는 2㎛ 내지 10㎛의 범위인 액정표시장치의 백라이트유 닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 V형 홈은 상기 광원에서 멀어질수록 조밀한 간격으로 이격되어 형성된 액정표시장치의 백라이트유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 경사면의 길이는 상기 제 2 경사면의 길이보다 길게 형성되는 액정표시장치의 백라이트유닛.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 배면으로 방출되는 빛을 상기 도광판으로 다시 반사시키는 반사 시트를 더 포함하는 액정표시장치의 백라이트유닛.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 V형 홈은 음각 형태로 형성된 액정표시장치의 백라이트유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 V형 홈은 양각 형태로 형성된 액정표시장치의 백라이트유닛.
  9. 광원으로부터 방출된 광이 출사 되는 일면을 포함하는 도광판에 있어서,
    상기 일면에 대향하는 타면에는,
    상기 일면으로부터 8°이상 30° 이하의 범위만큼 기울어져 형성된 제 1 경사면; 및
    상기 복수의 제 1 경사면 각각과 소정의 각도로 기울어져 형성된 제 2 경사면을 포함하는 복수의 V형 홈이 형성된 도광판.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 경사면은 상기 일면으로부터 20° 이상 70° 이하의 범위만큼 기울어져 형성된 도광판.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 타면으로부터 상기 V형 홈의 상기 제 1 경사면과 상기 제 2 경사면이 만나는 꼭지점까지의 깊이는 2㎛ 내지 10㎛의 범위인 이하인 도광판.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 V형 홈은 광원에서 멀어질수록 조밀한 간격으로 이격되어 형성된 도광판.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 경사면의 길이는 상기 제 2 경사면의 길이보다 길게 형성되는 도광판.
  14. 제 8에 있어서,
    상기 복수의 V형 홈은 음각 형태로 형성된 도광판.
  15. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 V형 홈은 양각 형태로 형성된 도광판.
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