KR20080020842A - 라이트 유닛과 이를 이용한 표시 장치 - Google Patents

라이트 유닛과 이를 이용한 표시 장치 Download PDF

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KR20080020842A
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신영민
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Abstract

본 발명은 라이트 유닛과 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명 실시 예에 따른 라이트 유닛은, 광원 및 그 광원에서 발생된 광을 면 광원으로 출사하는 광 가이드부재; 상기 광 가이드부재 상측에서, 상기 출사된 면 광원을 확산시키고 발광 영역으로 집광시켜 주기 위한 확산 및 프리즘 시트; 상기 시트 상면을 보호하며, 외측으로 누설되는 광이 투과되는 것을 차단하는 인쇄면이 형성된 보호 시트를 포함한다.
LCD, 라이트 유닛, 보호 시트, 점착 부재

Description

라이트 유닛과 이를 이용한 표시 장치{Light unit and display apparatus using its}
도 1은 종래 액정 표시 장치의 분해 사시도.
도 2는 종래 액정 표시 장치의 측 단면도.
도 3은 본 발명 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 4는 도 3의 액정 표시 장치의 결합 장축 단면도.
도 5는 도 3의 액정 표시 장치의 결합 단축 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 액정 표시 장치 111 : 편광판
112 : 액정패널 121,122 : 점착 부재
130 : 광학 시트부 131 : 확산 시트
132,133 : 프리즘 시트 134 : 보호 시트
134a : 인쇄면 140 : 광 가이드 부재
141 : 발광부 142 : 기판
143 : 광원 150 : 몰드 프레임
153 : 반사시트 160 : 백라이트 유닛
본 발명은 라이트 유닛과 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시 장치들 중의 하나인 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)은 텔레비전을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, 음극선관의 자체 무게와 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
이러한 음극선관을 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저 소비전력 등과 같은 장점을 가지고 있으며, 액정패널의 내부에 주입된 액정의 전기, 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시 장치로서의 역할을 수행하고 있다.
통상적으로, 액정표시장치는 두 장의 유리기판 사이에 액정물질이 주입된 액정패널과, 액정패널에 광을 공급하는 백라이트(Back Light) 유닛을 구비하고 있다.
도 1은 종래 액정 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 장축 결합 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 표시 장치(10)는 상/하부 편광판(11), 액정 패널(12), 백라이트 유닛(60)을 포함한다.
상기 액정 패널(12)은 TFT 기판 및 칼라 필터 기판 사이에 액정층이 주입되어 형성되며, 그 양면에는 상부 및 하부 편광판(11)이 부착되어, 입사되는 광을 편 광시켜 준다.
상기 백라이트 유닛(60)은 차광 테이프(20), 광학 시트부(30), 도광판(40), 발광부(41), 몰드 프레임(50), 반사시트(53)를 포함한다.
상기 차광 테이프(20)는 양면 흑색 테이프로 구성되며, 액정 패널(12)과 몰드 프레임(50) 사이에 부착되어, 발광 영역(21)이 아닌 영역으로 누설되는 광을 차단한다. 또한 차광 테이프(20)의 양면은 액정 패널(12)의 하부 편광판 둘레면과 몰드 프레임(50)의 걸림턱(51)에 부착된다.
광학 시트부(30)는 도광판(40)의 상측에 적층되는 확산 시트(31), 수평 및 수직 프리즘 시트(32,33), 보호 시트(34)를 포함한다. 이러한 광학 시트부(30)의 사이즈는 도광판(40)의 크기와 동일한 크기로 도광판(40)의 상측에 적층된다.
상기 도광판(40)은 발광부(41)의 광원(43)에서 출사된 광을 액정 패널 방향으로 균일하게 조사하게 된다. 즉, 면 광원으로 출사하게 된다. 상기 발광부(41)는 플렉시블 기판(42), CCFL 또는 LED 등의 광원(43)을 포함하며, 상기 플렉시블 기판(42)에는 배면에 다수개의 광원(43)이 실장되고, 일측으로 커넥터(46)를 통해 구동 신호를 입력받는다. 상기 도광판(40)의 하부에 부착된 반사시트(53)는 도광판(40)에서 투과되는 광을 재 반사시켜 준다.
상기 몰드 프레임(50)의 내측에 형성된 걸림턱(51,54)에 상기 도광판(40) 및 발광부(41)가 장착되고, 상기 도광판(40)의 상부에는 광학 시트부(30)가 적층되고 그 외측으로 차광 테이프(20)가 부착되며, 도광판 하부에는 반사시트(53)가 부착되어, 백라이트 유닛(60)이 완성된다. 상기 백라이트 유닛(60)의 광학 시트부(30)의 상측에 액정 패널(12)이 결합된다.
이때, 차광 테이프(20)는 도광판 상측에서, 발광 영역 외측으로 누설되는 광을 흡수하고, 액정 패널(12)을 백라이트 유닛(60)에 고정시켜 준다.
그러나, 보호 시트 위에 차광 테이프가 점착될 때, 보호 시트의 좌/우 틀어짐이 발생되며, 이에 따라 재 작업 공정이 추가된다. 또한 차광 테이프와 보호 시트가 겹쳐지는 부분이 발생되므로, 차광 테이프의 원자재가 과다하게 소요되며, 이는 백라이트 유닛의 가격 상승의 한 요인이 된다.
본 발명은 라이트 유닛 및 이를 이용한 표시 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 표시 패널을 고정하기 위한 부재와, 도광판의 측면 누설 광을 차단 또는 반사하기 위한 부재를 분리시킨 라이트 유닛 및 이를 이용한 표시 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 표시 패널을 고정하는 양면 점착 부재와, 도광판의 측면 누설 광을 차단 또는 반사하기 위한 시트를 포함하는 라이트 유닛 및 이를 이용한 표시 장치를 제공한다.
본 발명 실시 예에 따른 라이트 유닛은, 광원 및 그 광원에서 발생된 광을 면 광원으로 출사하는 광 가이드부재; 상기 광 가이드부재 상측에서, 상기 출사된 면 광원을 확산시키고 발광 영역으로 집광시켜 주기 위한 확산 및 프리즘 시트; 상기 시트 상면을 보호하며, 외측으로 누설되는 광이 투과되는 것을 차단하는 인쇄면이 형성된 보호 시트를 포함한다.
또한 본 발명 실시 예에 따른 표시 장치는, 상기의 라이트 유닛; 상기 라이트 유닛의 상측에 고정되는 표시 패널; 상기 표시 패널 양면에 부착된 편광판; 상기 보호 시트와 표시 패널 또는 편광판의 양측 단변을 서로 고정시켜 주기 위한 점착부재를 포함한다.
본 발명 실시 예에 따른 라이트 유닛과 이를 이용한 표시 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3는 본 발명 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 장축 결합 단면도이며, 도 5는 도 3의 단축 결합 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(100)는 편광판(111)이 부착된 액정 패널(112), 백라이트 유닛(160)을 포함한다.
상기 액정 패널(112)은 상/하부 기판 사이에 액정층이 주입되어 형성되며, 그 양면에는 편광판(111)이 부착된다. 여기서, 상/하부 기판은 투명한 유리기판으로서, 투명전극, 컬러필터, 액정 소자의 각 픽셀이 규정되는 영역마다 각 픽셀의 스위칭 소자가 되는 박막 트랜지스터(TFT) 소자가 설치되며, 이들의 구동을 위해 박막 트랜지스터 기판 상에는 드라이버 IC가 실장된다.
상기 액정층은 전계에 의해 액정의 배열각을 변화(예 : 원/타원 편광)되고 변화된 배열각에 따라 광 투과도가 변경되어 원하는 화상을 얻게 된다. 이때, 액정의 배열각과 액정이 배열되는 시기를 제어하기 위해 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 라인과 데이터 라인에 구동 신호 및 타이밍 신호를 인가한다. 여기서, 상기 액정은 TN(Twist Nematic) 모드를 예시적으로 설명하고 있으나, ECB, OCB, IPS 또는 VA 모드 등이 적용되는 액정 패널을 형성할 수 있다. 또한 상기 액정 패널(112)은 광을 이용하는 방식에 따라 투과형 또는 반사 투과형으로 제조되어 사용될 수 있다.
또한 상기 액정 패널(112)의 양면에 부착된 편광판(111)은 서로 90도를 이루어, 입사되는 광을 편광시키기 위해 일 방향으로 진동하는 빛만 투과시키는 역할을 한다.
상기 백라이트 유닛(160)은 점착 부재(121,122), 광학 시트부(130), 광 가이드 부재(140), 발광부(141), 몰드 프레임(150), 반사시트(153)를 포함한다. 본 발명은 액정 패널에 광을 공급하는 광원 장치로서 백라이트 유닛에 한정하지 않고, 프런트 라이트 유닛 또는 이들이 하나 이상 혼합되는 구성으로도 적용할 수 있다.
상기 점착 부재(121,122)는 양면 흑색 테이프 또는 양면 투명 테이프로 구성될 수 있으며, 액정 패널(112)의 양측 단변을 고정하게 된다. 상기 점착 부재(121,122)의 상면이 액정 패널(112) 또는 편광판(111)의 하면에 부착되며, 그 하면이 보호 시트(134)의 상면에 부착된다. 여기서, 상기 점착 부재(121,122)가 흑색 테이프로 구성될 경우 백라이트 유닛의 양 측면에서 누설되는 광을 차단할 수도 있다.
상기 광학 시트부(130)는 광 가이드 부재(140)의 상측에 적층되는데, 광 가이드 부재(140)의 상측으로 확산 시트(131), 수평 및 수직 프리즘 시트(132,133), 보호 시트(134)가 차례대로 적층된다.
상기 확산 시트(131)는 광 가이드 부재에서 출사되는 면 광원을 확산시켜 주고, 수평 및 수직 프리즘 시트(132,133)는 확산된 광을 발광 영역으로 집광시켜 준다. 그리고 보호 시트(134)는 프리즘 시트(133)에 형성된 프리즘 산을 보호하게 된다.
이때, 상기 보호 시트(134)의 하면 둘레에는 발광 영역 이외의 외측으로 누설되는 광이 투과되는 것을 방지해 주기 위해, 인쇄면(134a)이 형성된다. 상기 인쇄면(134a)은 흑색 또는 백색으로 실크 스크린 방식으로 인쇄될 수 있으며, 흑색으로 인쇄될 경우 누설 광을 흡수하게 되며, 백색으로 인쇄될 경우 누설 광을 광 가이드 부재 방향으로 반사시켜 준다.
이를 위해, 상기 보호 시트(134)는 확산 또는 프리즘 시트보다 넓은 사이즈로 형성되어, 몰드 프레임(150)의 내부 걸림턱(151,154)에 놓이게 된다. 그리가 보호 시트(134)의 하면 둘레에 형성된 인쇄면(134a)은 광 가이드 부재(140) 또는 다른 시트(131,132,133)의 둘레면으로 누설되는 광을 차단하게 된다.
상기 광 가이드 부재(140)는 발광부(141)의 광원(143)에서 출사된 광을 가이드하여 액정 패널 방향으로 균일하게 조사하게 된다. 즉, 면 광원으로 출사하게 된다.
상기 발광부(141)는 기판(142), 형광 램프(예: CCFL) 또는 발광 다이오드 (LED) 등의 광원(143)을 포함하며, 상기 기판(142)은 플렉시블 기판(FPCB)으로 구성될 수 있으며, 그 하면에 하나 이상의 광원(143)이 실장되고, 일측으로 광원(143)의 구동을 위해 메인 회로 기판(미도시)에 연결되는 커넥터(146)가 형성된다.
여기서, 광원(143)이 LED일 경우, 청색 LED 또는 백색 LED, R/G/B LED로 구성될 수 있으며, 청색 LED로 구성될 경우 형광체 또는 형광 여기 시트 등을 구비하여, 청색 광이 백색 광으로 여기되도록 한다.
상기 광원(143)에서 발생되는 광은 광 가이드 부재(140)에 입사되어 광 진행 경로로 진행하여 면 광원으로 출사된다. 이러한 광 가이드 부재(140)는 입사된 광을 출사하는 출사면(미도시)과, 상기 출사면과 평행하고 상기 입사된 광을 상기 출사면 측으로 반사하는 반사면(미도시)을 포함한다. 상기 반사면에는 상기 입사된 광을 출사면 측으로 반사하기 위한 인쇄패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
그리고 상기 광 가이드 부재(140)의 하부에 부착된 반사시트(153)는 광 가이드 부재(140)에서 투과되는 광을 재 반사시켜 준다.
그리고 몰드 프레임(150)은 내부가 개방되며, 내부 둘레면으로 걸림턱(151,154)이 형성되어, 내부에 발광부(141) 및 광 가이드 부재(140)가 결합되며, 이의 상측으로 각 종 시트(131,132,133,134), 편광판(111)이 부착된 액정 패널(112)이 차례대로 적층되며, 이의 하측으로 반사 시트(153)가 부착된다.
이때, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 보호 시트(134)는 상기 발광부(141)의 기판 상측 및 몰드 프레임(150)의 걸림턱(151) 상에 놓이게 되며, 두 개의 점착 부재(121,122) 중 좌측 단변에 놓이는 점착 부재(121)는 보호 시트(134)의 좌 측 상면 및 하부 편광판(111)의 좌측 하면 사이에 부착되며, 우측 단변에 놓이는 점착 부재(122)는 보호 시트(134)의 우측 상면 및 하부 편광판(111)의 우측 하면 사이에 부착된다.
여기서, 좌측 및 우측 점착 부재(121,122)의 사이즈는 보호 시트(134)의 인쇄면(134a) 영역 보다 작은 사이즈로 제공될 수 있다.
그리고 도 5와 같이, 몰드 프레임(150)의 양측 장변에는 점착 부재 없이, 보호 시트(134)만이 놓이게 되므로, 점착 부재의 재료를 절감할 수 있다.
또한 두 개의 점착 부재(121,122)가 양측 단변에 부착됨으로써, 보호 시트(134) 상에 부착되는 점착 부재(121,122)의 좌/우 틀어짐 문제를 최소화할 수 있어, 이의 불량에 의한 재 작업 공정을 줄일 수 있다.
이에 따라, 광원(143)에서 발생되는 광은 광 가이드 부재(140)에 의해 액정 패널 방향으로 출사되며, 상기 출사된 광은 광학 시트부의 확산 시트(131)에서 확산되고, 프리즘 시트(132,133)에서 발광 영역으로 집광되어 액정 패널 방향으로 조사된다. 이때, 상기 광 가이드 부재(140)의 외측으로 누설되는 광, 확산 시트(131) 및 프리즘 시트(132,133)에서 외측으로 누설되는 광은 보호 시트(134)의 인쇄면(134a)에서 차단됨으로써, 발광 영역 이외로 누설되는 광이 액정 패널 외측으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한 보호 시트(134)의 인쇄면(134a)이 백색으로 인쇄되어 있을 경우 누설 광을 광 가이드 부재(140)로 재 반사하여 광 이용 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 인쇄 방식을 통해 보호 시트가 아닌 다른 프리즘 시트 또는 편광판 둘레면에 형성될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 라이트 유닛과 이를 이용한 표시 장치에 의하면, 보호 시트를 이용하여 라이트 유닛의 외측으로 누설되는 광을 차단할 수 있어, 점착 부재의 재료를 절감할 수 잇다.
또한 보호 시트를 이용하여 누설 광을 차단하고, 양 끝단의 점착 부재를 이용하여 액정 패널을 라이트 유닛에 고정함으로써, 점착 부재의 부착시 점착 부재가 틀어지는 문제를 감소시켜 줄 수 있다.

Claims (10)

  1. 광원 및 그 광원에서 발생된 광을 면 광원으로 출사하는 광 가이드부재;
    상기 광 가이드부재 상측에서, 상기 출사된 면 광원을 확산시키고 발광 영역으로 집광시켜 주기 위한 확산 및 프리즘 시트;
    상기 시트 상면을 보호하며, 외측으로 누설되는 광이 투과되는 것을 차단하는 인쇄면이 형성된 보호 시트를 포함하는 라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호 시트의 양측 단변과 액정 패널 또는 편광판 사이에 부착되는 점착 부재를 포함하는 라이트 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보호 시트의 인쇄면은 광을 반사하는 라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보호 시트의 인쇄면은 백색으로 실크 스크린 타입으로 인쇄되는 라이트 유닛.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 점착 부재는 보호 시트의 인쇄면 영역 이하의 크기로 형성되는 부착되는 라이트 유닛.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 점착 부재는 양면 흑색 테이프 또는 양면 투명 테이프를 포함하는 라이트 유닛.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 청색, 백색, 적/녹/청색 발광 다이오드 중 어느 하나의 다이오드를 하나 이상 포함하는 라이트 유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 각 부를 수납하는 몰드 프레임을 포함하는 라이트 유닛.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 보호 시트는 몰드 프레임의 둘레면에 형성된 걸림턱 위까지 제공되는 라이트 유닛.
  10. 상기 제 1항의 라이트 유닛;
    상기 라이트 유닛의 상측에 고정되는 표시 패널;
    상기 표시 패널 양면에 부착된 편광판;
    상기 보호 시트와 표시 패널 또는 편광판의 양측 단변을 서로 고정시켜 주기 위한 점착부재를 포함하는 표시 장치.
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KR (1) KR20080020842A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9046630B2 (en) 2012-11-07 2015-06-02 Samsung Display Co., Ltd. Optical sheet and backlight assembly having the same
US20150316814A1 (en) * 2012-12-12 2015-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid-crystal display panel, liquid-crystal display, and method for manufacturing liquid-crystal display panels
US11906759B2 (en) 2018-05-22 2024-02-20 3M Innovative Properties Company Optical film with light control edge

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