KR20080017537A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치 - Google Patents

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KR20080017537A
KR20080017537A KR1020060078669A KR20060078669A KR20080017537A KR 20080017537 A KR20080017537 A KR 20080017537A KR 1020060078669 A KR1020060078669 A KR 1020060078669A KR 20060078669 A KR20060078669 A KR 20060078669A KR 20080017537 A KR20080017537 A KR 20080017537A
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light
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김희곤
황인선
김형주
신택선
윤병서
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은, 도광판 및 프리즘 시트를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 표시 패널 및 액정 표시 패널에 광을 공급하고 액정 표시 패널에 직접 대향하는, 프리즘 패턴이 형성되어 있는 도광판 및 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리를 포함한다. 이러한 본 발명을 통하여 액정 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치 {BACKLIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도2는 본 발명의 제 1 실시예를 모델로 한 광시뮬레이션 실험을 통해 얻은 광출사각 분포도이다.
도 3는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 4 ~ 6는 본 발명의 제 2 실시예에 의해 응용될 수 있는 액정 표시 장치의 단면도이다.
도7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.
도8은 본 발명의 제 3 실시예를 모델로 한 광시뮬레이션 실험을 통해 얻은 광출사각 분포도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 백라이트 어셈블리 101 : 도광판
102 : 제 1 광학시트 103 : 제 2 광학시트
104, 105, 106 : 프리즘 패턴
111 : 반사시트 121 : 램프
122 : 램프 리플렉터(REFLECTOR) 131 : 보호필름
201 : 박막 트랜지스터 기판 202 : 컬러 필터 기판
211 : 인쇄회로 기판 212 : 게이트 테이프케리어 패키지
213 : 데이터 테이프케리어 패키지
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 프리즘 패턴이 적용된 도광판과 프리즘 패턴이 적용된 광학시트를 구비한 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
근래에 각광받고 있는 액정 표시 장치는 평판 표시 장치로써 경량화 및 슬림화가 용이하여 최근 들어 휴대폰, 모니터 및 TV를 비롯하여 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 최근 그 수요가 크게 증가하고 있다.
액정 표시 장치는 외부로부터 액정 표시 패널로 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에, 액정 표시 패널에 빛을 조사하기 위한 별도의 광원인 백라이트 어셈블리를 필요로 하게 된다.
일반적으로 사용되고 있는 백라이트 어셈블리는 광원과 상기 광원의 광을 확산시키는 도광판과 상기 도광판으로부터 출사되는 광을 확산 또는 집광하는 기능을 하는 광학시트류로 구성되어 있다.
광원으로부터 도광판을 통하여 액정 표시 패널로 광을 전달하는 방식은 크게 직하 방식과 에지(EDGE) 방식으로 구분할 수 있다. 직하 방식은 광원이 도광판의 하부에 위치하고 상부로 광을 출사하는 방식이며, 도광판은 하부의 광원으로부터 제공된 광을 상부로 확산 시키는 역할을 한다. 에지 방식은 도광판의 측부에 광원이 위치하고 상기 광원에서 출사된 광은 도광판을 거쳐 도광판 상부 액정 표시 패널이 위치한 방향으로 확산된다.
에지 방식은 직하 방식에 비해 보다 얇은 액정 표시 장치의 제작이 가능하게 하므로 노트북을 비롯한 휴대용 디스플레이 장치에 적합하다. 그러나 에지 방식을 적용한 백라이트 어셈블리는 도광판의 측부로부터 광이 공급되므로 사용할 수 있는 광원의 개수가 직하형에 비해 적고, 공급되는 광을 상부로 출사하기 때문에 광의 진행방향이 크게 변하게 된다. 이와 같은 이유로 에지 방식의 백라이트 어셈블리는 고휘도의 구현 및 신뢰성의 확보에 어려운 점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고휘도 구현이 가능하고 높은 신뢰성을 갖는 에지 방식의 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트 어셈블리에 있어서 프리즘 패턴이 구비된 도광판과 2매의 프리즘 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리에 의해 달성된다.
여기서, 상기 도광판의 프리즘 패턴은 액정 표시 패널이 위치하는 상부 광 출사면에 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 프리즘 시트는 하부의 상기 도광판과 상부의 상기 액정 표시 패널 사이에 위치하고 상부 면에 프리즘 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 도광판의 프리즘 패턴은 광원이 위치한 면에 수직하는 방향을 장축으로 하여 각각의 프리즘 패턴들이 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 2매의 프리즘 시트에 형성되어 있는 프리즘 패턴의 장 축 방향은 상기 도광판에 형성된 프리즘 패턴의 장 축 방향 다른 방향을 가지며 프리즘 패턴의 장축 방향을 프리즘 패턴의 배열방향이라고 할 때, 각각의 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 배열방향은 상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향과 실질적으로 직교하는 것이 바람직하다.
여기서, 각 프리즘 패턴에 있어서 볼록한 부분을 산 영역, 오목한 부분을 골 영역이라고 하고, 상기 패턴을 단축방향으로 자른 단면을 이루는 삼각형에 있어서, 상기 산 영역을 이루는 두 변 중 한 변과, 바닥 면을 위치하여 산 영역을 이루는 두 변과 만나는 나머지 한 변이 이루는 각을 프리즘 패턴의 내각이라고 할 때, 상기 도광판에 형성된 프리즘 패턴의 두 내각은 각각 90도에서 150도 사이이고 상기 프리즘 시트에 형성된 프리즘 패턴의 두 내각은 각각 80도에서 110도 사이인 것이 바람직하다.
또한, 상기 도광판과 상기 두 프리즘 시트의 상부 프리즘 패턴의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 2매의 프리즘 시트의 상부에는 보호시트가 더 포함되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 화상이 표시되는 액정 표시 패널과, 광원, 프리즘 패턴이 형성된 도광판 및 복수의 프리즘 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 의해서 달성될 수도 있다.
여기서, 상기 도광판 및 상기 프리즘 시트의 프리즘 패턴은 광을 출사하는 상부면에 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 도광판의 프리즘 패턴의 장 축 방향이 상기 광원이 위치하는 측면과 직교하도록 상기 프리즘 패턴이 배열되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 도광판의 프리즘 패턴의 두 내각은 각각 90도에서 150도 사이인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 배열방향은 상기 도광판에 형성된 프리즘 패턴의 배열방향과 다른 방향을 가지며, 상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향과 실질적으로 직교하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 두 내각은 각각 80도에서 110도 사이인 것이 바람직하다.
이때, 상기 도광판과 상기 두 프리즘 시트의 상부 프리즘 패턴의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 도광판의 하부에는 하부로 출사되는 광을 반사하기 위한 반사시트를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 도광판의 하부에 반사시트를 구비하지 않고 상기 도광판의 하 면에 광을 반사하는 기능을 하는 반사물질이 인쇄하여 상기 반사시트와 동일한 기능을 수행하도록 할 수도 있다.
또한, 본 발명은 적용하는 제품 및 사용자의 요구에 따라 상기 도광판의 하 면에 도트 패턴을 인쇄하여 광 확산기능을 보완하고 및 도광판의 하부 밀착문제가 생길 경우 이를 개선할 수 있다.
그리고, 본 발명이 적용되는 제품의 특성에 따라 상기 프리즘 시트를 프리즘 패턴으로 이루어진 상부와 하부로 구분할 때 하부의 내부에 확산제가 고르게 구비되도록 하거나, 상기 프리즘 시트의 하부 면에 확산제를 코팅하여 광의 확산효과를 더 높일 수 도 있다.
한편, 본 발명의 목적은, 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트 어셈블리에 있어서 광원 및 반사시트, 하부에 프리즘 패턴이 형성된 도광판, 상부에 프리즘 패턴이 형성된 2매의 프리즘 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리에 의해서 달성될 수도 있다.
여기서, 상기 도광판의 프리즘 패턴은 상기 광원이 위치한 면과 수직하는 방향을 장축으로 하여 일방향으로 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 프리즘들 시트의 프리즘 패턴의 배열방향은 상기 도광판에 형성된 프리즘 패턴의 배열방향과 다른 방향을 가지며 각각의 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 배열방향은 서로 평행하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 배열방향과 상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향은 서로 교차되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향과 상기 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 배열방향이 이루는 교차각은 60도에서 120도 사이의 값을 가지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 반사시트는 상기 도광판의 하부에 위치하여 상기 도광판으로부터 하부로 출사되는 광을 상부 방향으로 반사하는 역할을 한다.
여기서, 상기 도광판의 프리즘 패턴의 두 내각은 90 ~ 150도 사이인 것이 바람직하고, 상기 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 두 내각은 80 ~ 110도 사이인 것이 바람직하다.
또한, 상기 도광판과 상기 두 프리즘 시트의 상부 프리즘 패턴의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가지는 것이 바람직하다.
상기에 기재한 본 발명의 실시예들에 있어서, 복수의 프리즘 시트들의 각각의 프리즘 패턴의 축이 동일할 경우 광의 확산 정도에 따라 특정한 조건에서 간섭현상이 발생할 수 있다. 이러한 경우, 각각의 프리즘 시트들에 틸트(TILT)를 주어 상기와 같은 간섭현상에 의한 불량을 제거할 수 있다. 이러한 경우, 상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향과 각각의 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 배열방향이 이루는 각이 60 ~ 120도 범위내에서 틸트(TILT)되도록 배열하고, 상기 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 배열방향도 서로 틸트(TILT)되도록 배치하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 각각의 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 배열방향이 이루는 각의 범위는 0 ~ 30도가 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 사용하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 백라이트 어셈블리(100)의 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리(100)는, 광원부(120)과 도광판(101), 제 1 프리즘 시트(102), 제 2 프리즘 시트(103) 및 반사시트(111)를 포함한다.
광원부(120)는 도 1에 도시한 바와 같이 램프(121)와 램프 리플렉터(122)로 이루어져 있어서 램프(121)로부터 도광판(101) 방향으로 출사되는 광은 직접 도광판(101)으로 전달되고, 도광판(101)의 반대방향으로 출사되는 광은 램프 리플렉터(122)에 의해 반사되어 도광판(101)으로 전달된다.
도광판(101)은 광원부(120)로부터 전달되는 빛을 상부로 전달하는 역할을 한다. 도광판(101)은 측면 중 광원이 위치하는 면으로부터 멀어질수록 단면의 폭이 좁아지는 사다리꼴형태를 가진다. 도광판(101)은 투명한 물질로 이루어지고 상면에는 프리즘 패턴(104)이 일방향으로 배열된다.
도광판(101) 상면의 프리즘 패턴(104)은 산 영역과 골 영역을 가지고 단축방향의 단면이 삼각형인 것을 특징으로 하며, 도시한 바와 같이 광원이 위치하는 면과 수직한 방향을 장축으로 하여 배열된다.
도광판(101)에 형성된 프리즘 패턴(104)의 볼록한 부분을 산 영역, 오목한 부분을 골 영역이라고 하고, 상기 패턴을 단축방향으로 자른 단면을 이루는 삼각형에 있어서, 상기 산 영역을 이루는 두 변 중 한 변과, 바닥면에 위치하여 산 영역을 이루는 두 변과 만나는 나머지 한 변이 이루는 각을 프리즘 패턴의 내각이라고 할 때, 상기 도광판(101)에 형성된 프리즘 패턴(104)의 두 내각은 각각 90도에서 150도 사이의 각도를 가진다. 이때, 도광판(101)의 프리즘 패턴(104)의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가진다.
반사시트(111)는 도광판(101)의 하부에 배치되어 도광판(101)으로부터 하부로 출사되는 광을 반사시켜 상부 방향으로 광의 진행경로를 전환시킨다.
제 1 프리즘 시트(105)는 도광판(101)의 상부에 위치하여 도광판(101)로부터 상부로 출사되는 빛을 제 2 프리즘 시트(103)로 전달하는 역할을 한다. 제 1 프리즘 시트(102)는 베이스 필름과 베이스 필름 상면에 형성된 프리즘 패턴(105)으로 이루어져 있다. 제 1 프리즘 시트(102)의 프리즘 패턴(105)은 도광판(101) 상면의 프리즘 패턴(104)의 배열방향과 직교하거나, 60 ~ 120도 범위에서 틸트(TILT)되도록 배열될 수 있다. 틸트되도록 배열할 경우 제 1 프리즘 시트(102)의 프리즘 패턴(105)의 장축 방향이 도광판(101) 상면의 프리즘 패턴(104)의 장축 방향과 70 ~ 110도 사이의 각을 이루도록 제 1 프리즘 시트(102)가 배치된다.
제 1 프리즘 시트(102)의 프리즘 패턴(105)의 두 내각은 80도에서 110도 사이의 각도를 가지며, 프리즘 패턴(105)의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가진다.
제 2 프리즘 시트(103)는 제 1 프리즘 시트(102)의 상부에 위치하여 제 1 프리즘 시트(102)로부터 출사되는 광을 상부로 전달한다. 제 2 프리즘 시트(103)의 구조는 제 1 프리즘 시트(102)와 같이 베이스 필름과 프리즘 패턴(106)으로 이루어진다. 제 2 프리즘 시트(103)의 프리즘 패턴(106)은 도광판(101) 상면의 프리즘 패턴(104)의 배열방향과 직교하도록 배열되거나, 60 ~ 120도 범위에서 틸트(TILT)되 도록 배열될 수 있다. 상기 두 프리즘 패턴의 배열방향이 틸트되도록 배열할 경우 제 2 프리즘 시트(102)의 프리즘 패턴(105)의 장축 방향이 도광판(101) 상면의 프리즘 패턴(104)의 장축 방향과 70 ~ 110도 사이의 각을 이루도록 제 2 프리즘 시트(102)가 배치되며, 제 2 프리즘 시트(103)의 프리즘 패턴(106)의 두 내각은 80도에서 110도 사이이고, 프리즘 패턴(106)의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가진다. 이때, 상기 제 1 프리즘 시트(102)의 프리즘 패턴(105)의 배열방향과 상기 제 2 프리즘 시트(103)의 프리즘 패턴(106)의 배열방향이 이루는 각의 범위는 0 ~ 30도가 바람직하다. 제 1 및 제 2 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 축이 동일할 경우 광의 확산 정도에 따라 간섭현상이 발생할 수 있다. 이러한 경우, 상기에 기재한 도광판 및 제 1, 제2 프리즘 시트의 틸트(TILT) 범위 내에서 약간의 틸트(TILT)를 주어 상기와 같은 간섭현상에 의한 불량을 제거할 수 있다.
제 2 프리즘 시트(103)의 상부에는 액정 표시 패널이 배치된다. 상기 액정 표시 패널과 제 2 프리즘 시트(103)의 사이에는 보호시트가 구비될 수 있으며, 이 경우 상기 보호시트는 제 2 프리즘 시트(103)의 상부에 형성된 프리즘 패턴(106)을 보호하는 역할을 한다.
상기 광원부(120)을 구성하는 램프(121)는 사용자의 제품에 대한 요구에 따라 독립된 하나의 램프가 사용될 수 있으며, 엘이디(LED)가 적용 될 수도 있다.
도2는 본 발명의 제 1 실시예를 모델로 한 광시뮬레이션 실험을 통해 얻은 광출사각 분포도이다. 도광판의 프리즘 패턴의 내각은 110도이고, 제 1 프리즘 시트의 내각은 85도, 그리고, 제 2 프리즘 시트의 내각은 105도를 적용하였고, 상기 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 배열방향은 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향과 직교하도록 하였다. 광원부로부터 도광판의 측부로 출사된 광은 제 1 및 제 2 프리즘 시트를 거쳐 정면으로 모아지게 되어 고휘도의 광 공급이 가능하게 된다.
도3는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치의 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액정 표시 장치는 광원부(120)와 백라이트 어셈블리(100), 액정 표시 패널(200)을 포함하며, 액정 표시 패널의 상하부에 부착되는 2매의 편광필름(미도시)과 액정 표시 패널(200)의 상부에 위치하는 상부 수납용기(미도시)와 백라이트 어셈블리(100)의 하부에 위치하는 하부 수납용기(미도시)로 이루어진 수납용기를 추가로 포함한다.
광원부(120)는 광원(121)과 램프 리플렉터(122)를 포함하며, 광원(121)으로는 냉음극 형광램프(CCFL) 또는 외부 전극 형광램프(EEFL)가 사용될 수 있다. 광원(121)의 전면에는 도광판(101)의 측부가 위치하고 광원(121)의 후면에는 램프 리플렉터(122)가 배치되어 광원(121)으로부터 도광판(101)이 위치하는 전면부 이외의 방향으로 출사되는 광을 전면으로 반사시키는 역할을 한다.
백라이트 어셈블리(100)는 도광판(101)과 복수의 프리즘 시트(110)를 포함하며, 도광판(101)의 하면에는 반사시트(111)가 구비되거나, 광을 반사할 수 있는 반사물질이 인쇄되어 도광판(101)의 하부 방향으로 진행하는 광을 상부 방향으로 반사한다.
도광판(101)은 측부에 광원부(120)가 위치하고, 광원부(120)와 마주하는 도광판(101)의 측면에 수직한 방향을 장축방향으로 하여 프리즘 패턴(104)이 배열된 다. 도광판(101)의 프리즘 패턴(104)은 광출사면인 도광판(101)의 상부 면에 형성된다.
상기 프리즘 패턴(104)은 단축방향의 단면이 삼각형 모양이며, 각각의 패턴들은 산영역과 골 영역을 이루며 일방향으로 배열된다. 도광판(101)의 프리즘 패턴(104)의 두 내각은 90도에서 150도 사이의 각을 가지며, 프리즘 패턴(104)의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가진다.
도광판(101)과 액정 표시 패널(200)의 사이에는 복수의 프리즘 시트(110)가 구비되고 상기 프리즘 시트들(110)의 프리즘 패턴의 두 내각은 각각 80도에서 110도 사이이고, 상기 각각의 프리즘 패턴의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가진다. 그리고, 상기 프리즘 시트들(110)의 각각의 프리즘 패턴의 배열방향은 상기 도광판에 형성된 프리즘 패턴의 배열방향과 다른 방향을 가지며, 상기 도광판의 프리즘 패턴(104)의 배열방향과 직교하거나, 60 ~ 120도 범위에서 틸트(TILT)되도록 배열될 수 있다. 이때, 각각의 프리즘 시트간에 프리즘 패턴의 배열방향이 이루는 각의 범위는 0 ~ 30도가 바람직하다.
도4는 본 발명의 제 2 실시예를 응용한 구조로 도광판(101)과 하부 반사시트와의 밀착성 문제를 개선할 수 있도록 도광판(101)의 하면에 도트패턴(107)을 형성한 구조이다. 도트패턴(107)간의 간격은 등간격 또는 무작위로 형성할 수 있으며, 상기 도트패턴(107)이 하부의 반사시트와 도광판(101)이 일정한 간격을 유지할 수 있게 한다.
도5는 본 발명의 제 2 실시예를 응용한 구조로 하부에 광을 확산할 수 있는 확산제(108)를 도포한 프리즘 시트(102)가 적용된 구조이다. 상기 프리즘 시트(102)의 하부로부터 전달되는 광은 상기 확산제(108)을 거치면서 확산된 후 프리즘 패턴(105)으로 진행하게 된다. 확산제(108)로는 투명한 비드(BEAD)형태의 물질을 사용할 수 있으며, 투명한 성분으로 이루어진 소재를 사용하여 상기 확산재(108)를 프리즘 시트(102)의 하면에 코팅시켜 고정한다. 본 실시예에 의한 프리즘 시트(102) 적용시 보다 광의 균일도가 향상된 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제작할 수 있다.
도6는 본 발명의 제 2 실시예를 응용한 구조로 베이스 필름과, 베이스 필름 상면에 형성된 프리즘 패턴으로 이루어진 프리즘 시트(102)에서 상기 베이스 필름의 내부에 확산제(109)가 고르게 분산되어 있는 구조로, 상기 확산제(108)로는 투명한 비드(BEAD)형태의 물질을 사용할 수 있다. 상기 확산제(108)는 하부로부터 전달되는 광을 확산시킨 후 상기 프리즘 시트(102)의 프리즘 패턴(105)로 전달하여, 광 균일도를 향상시키는 기능을 수행한다.
도7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 광원부(120) 및 도광판(101), 제 1 프리즘 시트(102), 제 2 프리즘 시트(103), 반사시트(111)를 포함한다. 광원부(120)는 램프(121)와 램프 리플렉터(122)로 이루어져 있다. 여기서 상기 램프로는 냉음극 형광 램프(CCFL), 외부 전극 형광 램프(EEFL) 또는 엘이디(LED) 등이 사용될 수 있다. 도광판(101)은 측면 중 광원이 위치하는 면으로부터 멀어질수록 세로 방향의 단면의 폭이 좁아지는 사다리꼴형태를 가진다. 도광 판(101)은 투명한 물질로 이루어지고 하면에는 프리즘 패턴(112)이 일방향으로 배열된다. 프리즘 패턴(104)은 산 영역과 골 영역을 가지고 단축방향의 단면이 삼각형인 것을 특징으로 하며, 도시한 바와 같이 광원이 위치하는 면과 수직한 방향을 장축으로 하여 배열된다. 도광판(101)의 하면에 형성된 프리즘 패턴(112)의 두 내각은 90도에서 150도 사이의 각도를 가진다. 도광판(101)의 프리즘 패턴(112)의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가진다. 반사시트(111)는 도광판(101)의 하부에 배치되어 도광판(101)으로부터 하부로 출사되는 광을 반사시켜 상부 방향으로 광의 진행경로를 전환시킨다.
제 1 프리즘 시트(105)는 도광판(101)의 상부에 위치하여 도광판(101)로부터 상부로 출사되는 빛을 제 2 프리즘 시트(103)로 전달하는 역할을 한다. 이때, 제 1 프리즘 시트(102) 상부의 프리즘 패턴(105)의 두 내각은 80도에서 110도 사이의 각도를 갖는다. 제 2 프리즘 시트(103)는 제 1 프리즘 시트(102)의 상부에 위치하여 제 1 프리즘 시트(102)로부터 출사되는 광을 상부로 전달한다. 제 2 프리즘 시트(103)의 프리즘 패턴(106)은 상기 프리즘 시트에 형성된 프리즘 패턴의 배열방향이 제 1 프리즘 시트(102)의 프리즘 패턴(105)의 배열방향과 평행하도록 배치되거나, 상기 두 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 배열방향이 서로 0도 ~ 30도 범위에서 틸트(TILT)되도록 배열될 수 있다. 제 2 프리즘 시트(103)의 프리즘 패턴(106)의 두 내각은 80도에서 110도 사이이다. 그리고, 제 1 프리즘 시트(102) 및 제 2 프리즘 시트(103)의 프리즘 패턴의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위내의 값을 가진다. 그리고, 상기 도광판(101)의 프리즘 패턴(112)의 배열방향과 상기 제 1 프리즘 시 트(102) 및 상기 제 2 프리즘 시트(103)의 프리즘 패턴의 배열방향은 서로 교차된다. 이때, 도광판(101)의 프리즘 패턴(112)과 제 1 프리즘 시트(102)의 프리즘 패턴의 배열방향이 이루는 교차각과, 도광판(101)의 프리즘 패턴(112)과 제 2 프리즘 시트(103)의 프리즘 패턴의 배열방향이 이루는 교차각은 각각 60도에서 120도 사이의 값을 가진다.
도8은 본 발명의 제 3 실시예를 모델로 한 광시뮬레이션 실험을 통해 얻은 광출사각 분포도이다. 도광판의 프리즘 패턴의 내각은 110도이고, 제 1 프리즘 시트의 내각은 85도, 그리고, 제 2 프리즘 시트의 내각은 105도를 적용하였고, 상기 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 배열방향과 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향이 이루는 교차각은 90도가 되도록 하였다. 광원부로부터 도광판의 측부로 출사된 광은 제 1 및 제 2 프리즘 시트를 거쳐 정면으로 모아지게 되어 고휘도의 광 공급이 가능하게 된다.
비록 본발명의 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 프리즘 패턴이 형성되어 있는 도광판과 프리즘 시트를 통하여 액정 표시 패널에 제공되는 광의 균일도 및 휘도 개선을 이루어 표시 품질이 향상된 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치를 제 공한다.

Claims (26)

  1. 광원과;
    상기 광원이 측부에 배열된 도광판;
    상기 도광판의 광 출사부 위에 위치하는 제 1 프리즘 시트, 그리고 상기 제 1 프리즘 시트의 상부에 위치하는 제 2 프리즘 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리에 있어서,
    상기 도광판의 광 출사부는, 단면이 삼각형으로 이루어지며, 나란히 일방향으로 형성된 프리즘 패턴을 포함하며,
    상기 프리즘 패턴은 상기 광원과 마주하는 도광판의 측면과 직교하는 방향을 따라 배열되고,
    상기 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트는 각각 상기 도광판과 마주보는 하면에 대향하는 상면에 프리즘 패턴이 형성되고,
    상기 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트의 프리즘 패턴의 배열방향과 상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향이 서로 실질적으로 직교하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 일면에 형성된 상기 프리즘 패턴의 볼록한 부분을 산 영역, 오목한 부분을 골 영역이라고 할 때, 상기 프리즘 패턴의 단면에서 산 영역을 이루 는 두 변과 나머지 한 변이 이루는 두 각은 각각 90도 ~ 150도 사이인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트의 일면에 형성된 상기 프리즘 패턴의 단면에서 산 영역을 이루는 두 변과 나머지 한 변이 이루는 각은 두 각각 80도 ~ 110도 사이인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도광판, 제 1 프리즘 시트 및 제 2 프리즘 시트에 형성되어있는 상기 프리즘 패턴의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 냉음극 형광램프(CCFL), 외부 전극 형광램프(EEFL), 또는 엘이디(LED)인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도광판은 광학적으로 투명한 재질로 이루어진 백라이트 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트 어셈블리는 상기 제 2 프리즘 시트의 상부에 위치한 보호필름을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  8. 화상을 표시하는 액정 표시 패널;
    한 개 또는 복수 개의 광원으로 이루어진 광원부,
    상기 광원부로부터 제공되는 광을 액정표시패널이 위치하는 상부로 출사하는 도광판,
    상기 도광판과 액정 표시 패널의 사이에 복수의 프리즘 시트들을 포함하는 백라이트 어셈블리를 포함하는 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 도광판의 상면에는 상기 광원부와 마주하는 상기 도광판의 측면과 평행한 단면이 삼각형으로 이루어지는 프리즘 패턴이 일방향으로 배열되고,
    상기 프리즘 시트들은 상면에 프리즘 패턴이 형성되어 있고, 상기 각각의 프리즘 패턴의 배열방향은 상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향과 실질적으로 직교하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 볼록한 부분을 산 영역, 오목한 부분을 골 영역이라고 할 때, 상기 프리즘 패턴의 단면에서 산 영역을 이루는 두 변과 나머지 한 변이 이루는 각은 각각 80도 ~ 110도 사이인 것을 특징으로 하는 액정 표 시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 도광판의 프리즘 패턴의 단면에서 산 영역을 이루는 두 변과 나머지 한 변이 이루는 각은 각각 90도 ~ 150도 사이인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 도광판 및 프리즘 시트들에 형성되어있는 각각의 상기 프리즘 패턴의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 광원은 냉음극 형광램프(CCFL) 또는 외부 전극 형광램프(EEFL)인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 광원과 상기 광원으로부터 상기 도광판 이외의 방향으로 출사되는 광을 상기 도광판 방향으로 반사시키는 램프 리플렉터(REFLECTOR)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 도광판의 하부에는 광을 반사하는 반사시트가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 도광판의 하면에는 상기 도광판을 통하여 하부로 향하는 광을 상부로 반사하는 반사물질이 인쇄된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 도광판은 상기 광원과 마주보는 상기 도광판의 측면에 수직하는 단면의 형태가 마름모 형태인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 도광판의 하면에는 도트(DOT) 패턴이 소정의 피치(PITCH)를 가지고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  18. 제8항에 있어서,
    상기 프리즘 시트 중 적어도 한 장은 상기 프리즘 패턴이 형성되어 있는 상부의 프리즘 면과, 광을 확산시키는 역할을 하는 확산재가 외부에 코팅되어 있는 하부 면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  19. 제8항에 있어서,
    상기 프리즘 시트 중 적어도 한 장은 상기 프리즘 패턴이 형성되어 있는 상부의 프리즘 면과, 광을 확산시키는 역할을 하는 확산재가 내부에 분산되어 있는 하부 면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  20. 광원과;
    상기 광원이 측부에 배열된 도광판;
    상기 도광판의 광 출사부 위에 위치하는 복수의 프리즘 시트;
    상기 도광판의 하부에 위치하는 반사시트를 포함하는 백라이트 어셈블리에 있어서,상기 도광판의 광 출사면에 대향하는 하면에는, 광원이 위치한 면과 평행한 단면이 삼각형으로 이루어지는 복수의 프리즘 패턴이 구비되고,
    상기 프리즘 시트들은 상면에 프리즘 패턴이 형성되어 있고, 상기 각각의 프리즘 패턴의 배열방향은 서로 평행하고, 상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향과 상기 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 배열방향은 서로 교차되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 광원은 냉음극 형광램프(CCFL), 외부 전극 형광램프(EEFL), 또는 엘이디(LED)인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 백라이트 어셈블리는 상기 프리즘 시트들의 상부에 위치한 보호필름을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 광학시트들의 볼록한 부분을 산 영역, 오목한 부분을 골 영역이라고 할 때, 상기 프리즘 패턴의 단면에서 산 영역을 이루는 두 변과 나머지 한 변이 이루는 각은 각각 80도 ~ 110도 사이인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 도광판의 프리즘 패턴의 단면에서 산 영역을 이루는 두 변과 나머지 한 변이 이루는 각은 각각 80도 ~ 110도 인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 도광판 및 프리즘 시트들에 형성되어있는 각각의 상기 프리즘 패턴의 피치(PITCH)는 25 ~ 150㎛ 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 도광판의 프리즘 패턴의 배열방향과 상기 프리즘 시트들의 프리즘 패턴의 배열방향이 이루는 각은 60도에서 120도 사이인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
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