KR20080032833A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20080032833A
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김세봉
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강성욱
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 화상을 형성하는 액정패널과; 상기 액정패널의 배면에 위치하는 반사시트와; 상기 액정패널과 상기 반사시트 사이에 위치하며, 상기 반사시트와 마주하는 면에 돌출높이가 상이한 제1패턴과 제2패턴이 교호적으로 형성되어 있는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 배치되는 광원을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 빛의 휘도가 향상된 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
100 : 액정패널 150 : 상부 덮개
200 : 구동부 300 : 백라이트유닛
310 : 광학시트류 320 : 광원부
330 : 도광판 331 : 입사면
332 : 출사면 333 : 배면
334 : 제1패턴 335 : 제2패턴
340 : 반사시트
본 발명은, 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 빛의 휘도가 향상된 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 그리고 양 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정 패널을 포함한다. 액정 패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다. 액정 패널과 백라이트 유닛은 덮개 내에 수용되어 있다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분되는데 직하형에서는 액정패널의 배면에 복수개의 램프가 평행으로 배치된다. 그리고 에지형에서는 측면에서 입사된 빛을 모아 상부로 보내는 도광판이 사용되며, 도광판의 가장자리에 광원이 배치된다.
일반적으로 도광판의 후방에는 액정패널의 반대로 진행하는 빛을 되돌리는 반사시트가 배치되어 있으며, 반사시트와 마주하는 도광판의 하부면에는 휘도를 향상시키는 프리즘패턴이 형성되어 있다.
그런데 액정표시장치의 신뢰성 테스트 중 도광판의 프리즘패턴은 반사시트에 마찰되어 손상될 수 있다. 이와 같이 손상된 프리즘패턴에 의해 빛은 모든 방향으로 불규칙하게 난반사되어 밝기가 두드러지는 백점(White Spot)으로 나타난다. 이에 의해 액정패널 상의 휘도가 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 휘도가 향상된 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적은 화상을 형성하는 액정패널과; 상기 액정패널의 배면에 위치하는 반사시트와; 상기 액정패널과 상기 반사시트 사이에 위치하며, 상기 반사시트와 마주하는 면에 돌출높이가 상이한 제1패턴과 제2패턴이 교호적으로 형성되어 있는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 배치되는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 의해 달성된다.
상기 제1패턴 및 상기 제2패턴은 골과 산으로 이루어진 파형의 단면을 가지며 일 방향으로 연장되어 있는 것이 바람직하다.
상기 제1패턴 및 상기 제2패턴 중 어느 하나는 상기 반사시트에 접촉하고 있는 것이 바람직하다.
상기 제1패턴은 상기 반사시트에 접촉되어 있을 수 있다.
상기 제2패턴의 단면은 삼각형인 것이 바람직하다.
상기 제1패턴의 단면은 사다리꼴일 수 있다.
상기 제1패턴의 단면은 원호형일 수 있다.
상기 광원은 램프 및 발광 다이오드 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여 하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)를 도1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)의 분해 사시도이고, 도 2는 도1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도이다.
액정표시장치(1)는 액정패널(100)을 포함하며, 액정패널(100)은 박막트랜지스터 기판(101), 컬러필터 기판(102) 및 두 기판(101, 102) 사이에 형성된 액정층으로 이루어진다. 박막트랜지스터 기판(101)의 일측에는 구동신호 인가를 위한 구동부(200)가 마련되어 있으며, 액정패널(100)은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판(101)의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛(300)이 위치한다.
액정패널(100)의 연부는 몰드프레임(미도시)에 의하여 지지되며 동시에 백라이트 유닛(300)에 대해 이격된다. 이러한 몰드프레임(미도시)과 액정패널(100)은 하부 덮개(160)에 수납되고, 하부 덮개(160)는 액정패널(100)의 전면을 커버하는 상부 덮개(150)와 결합된다.
액정패널(100)은 박막트랜지스터(미도시)가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(101)과 박막트랜지스터 기판(101)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(102), 양 기판(101, 102)을 접합시키며 셀갭을 형성하는 실런트(미도시), 양 기판(101, 102)과 실런트 사이에 위치하는 액정층(미도시)을 포함한다.
구동부(200)는 연성인쇄회로기판(FPC. 202), 연성 인쇄회로기판(202)에 장 착되어 있는 구동칩(201), 연성인쇄회로기판(202)의 타측에 연결되어 있는 회로기판(PCB, 203)을 포함한다. 도시된 구동부(200)는 COF(chip on film) 방식을 나타낸 것이며, TCP(tape carrier package), COG(chip on glass) 등 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한 구동부 (200)가 배선형성과정에서 박막트랜지스터 기판(101)에 형성되는 것도 가능하다.
백라이트 유닛(300)은 액정 패널(100)의 후방에 적층되어 빛을 확산 및 집광하는 광학시트류(310), 광학시트류(310)의 배면에 위치하는 광원부(320), 광원부(320)를 적어도 일측에 가지는 도광판(330) 및 도광판(330)의 배면에 마련되어 있는 반사시트(340)를 포함한다.
광학시트류(310)는 확산 시트(311), 프리즘 시트(312) 및 보호시트(313)를 포함하여 이루어진다. 확산 시트(311)는 베이스필름(미도시)과, 베이스필름 전면에 형성된 확산코팅층(미도시)을 포함하며 이루어져 있으며, 광원(320)의 빛을 확산시켜 액정패널(100)로 공급하는 역할을 한다. 확산 시트(311)의 상부에는 프리즘 시트(312) 및 보호 시트(313)가 마련되어 있다. 프리즘 시트(312)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있으며, 확산 시트(311)를 통과한 빛이 수직하게 진행될 수 있도록 하여 휘도를 향상시킨다. 프리즘 시트(312) 상에는 외부의 충격이나 이물질의 유입을 방지하는 보호시트(313)가 마련되어 먼지나 긁힘에 민감한 확산 시트(311) 및 프리즘 시트(312)를 보호한다.
광원부(320)는 광원(321)과 광원(321)을 감싸고 있는 리플렉터(322)를 포함한다. 리플렉터(322)는 광원(321)에서 발생된 빛을 도광판(330) 방향으로 반사시키 는 역할을 한다. 리플렉터(322)는 반사율이 좋은 알루미늄 판 등으로 제조될 수 있으며, 광원(321)을 향하는 면에는 은 코팅이 되어 있을 수 있다. 본 발명의 광원(321)은 도광판(330)의 일 측 가장자리를 따라 배치되어 있으나 양 측 가장자리에 위치할 수도 있다. 광원(321)으로 냉음극 형광램프(CCFL; Cold Cathode Flourscent Lamp)가 사용된다. 하지만 다른 실시예에 따른 광원으로는 외부전극 형광램프(EEFL; External Electrode Flourscent Lamp) 또는 발광다이오드(LED; Light Emitting Diod)가 사용될 수도 있다.
도광판(330)은 광원부(320)로부터 빛을 받는 입사면(331)과, 입사면(331)과 직각을 이루며 액정표시패널(100)에 대해 평행한 출사면(332)과, 입사면(331)으로 조사된 빛이 출사면(332)으로 진행되도록 형성된 배면(333)을 갖는다. 본 실시예에 따른 도광판(330)은 출사면(332)과 배면(333)이 나란하게 판형(plate type)으로 마련되나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 출사면(332)과 배면(333) 중 어느 하나가 경사지고 나머지는 평평한 쐐기형(wedge type)으로 마련될 수 있다.
배면(333)에는 골과 산으로 이루어진 파형의 단면을 가지며 광원에 나란한 방향으로 연장되어 있는 제1패턴(334)과 제2패턴(335)이 마련되어 있다. 이 때 단일의 제1패턴(334)과, 상호 인접하는 두개의 제2패턴(335)은 교호적으로 반복 배치되어 있다. 제1패턴(334)은 제1높이(a)를 가지며 반사시트(340)와 접촉하고 있으며, 제2패턴(335)은 제1패턴(334)에 비해 낮은 제2높이(b)로 마련되어 있다. 이에 의해 제2패턴(335)은 반사시트(340)로부터 소정 간격 이격되어 있다.
제1패턴(334)은 모서리가 라운드 처리된 원호형 단면을 가지며, 제2패 턴(335)은 50μm의 피치와, 25μm의 높이를 가지는 삼각형 단면을 가진다. 제2패턴(335)의 피치 및 높이는 이에 한정되지 않으며 도광판(330)의 굴절율을 고려하여 다양한 크기로 마련될 수 있다.
제1패턴(334)과 제2패턴(335)의 구성은 본실시예에 한정되지 않으며, 단일의 제1패턴(334)과 단일의 제2패턴(335)이 교호적으로 배치될 수 도 있다. 제1패턴(334) 및 제2패턴(335)은 도광판(330)의 사출 공정에서 일체로 형성되거나, 사출된 도광판(330)의 배면(333)에 경질부재를 이용하여 직접 홈을 형성하여 마련될 수 도 있ㄴㄴ다.
반사시트(340)는 도광판(330)에서 누설된 빛을 반사시켜 도광판(330)으로 다시 공급하는 역할을 한다. 반사시트(340)의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트 등을 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판에 의해 휘도가 향상되는 원리에 대해 설명하겠다.
도광판(330)의 입사면(331)을 통해 입사된 빛 중 일부는 배면(333)에서 반사되어 출사면(332)으로 진행하여 액정패널(100)로 향하도록 유도된다. 이 때 배면(333)에 마련되어 있는 제2패턴(335)은 빛이 액정패널(100)에 대해 수직하게 진행될 수 있도록 하여 휘도를 향상시킨다. 도광판(330)의 후방에 마련되어 있는 반사시트(340)는 액정패널(100)의 반대로 진행하여 소모되는 빛을 액정패널(100)로 진행시킴으로써 광효율에 기여하게 한다.
액정표시장치의 신뢰성 테스트 중 도광판(330)은 배면(333)에서 반사시트(340)과 마찰될 수 있다. 그런데 도광판(330)의 배면(333)에 제2패턴(335)에 비해 높게 돌출된 제1패턴(334)이 마련되지 않은 종래의 경우 거친 표면특성을 가지는 반사시트(340)에 의해 제2패턴(335)이 손상되었다. 이러한 제2패턴(335)에 의해 도광판(330)의 내부의 빛 중 일부는 모든 방향으로 산란되었으며, 이에 의해 액정패널(100) 상에 눈부신 백점(White Spot)이 나타나게 되었다. 따라서 휘도가 저하되는 문제점이 있었다.
하지만 본 실시예에 따른 도광판(330)은 제1높이(a)를 가지며 반사시트(340)와 접촉되어 있는 제1패턴(334)과, 제1패턴(334)에 비해 낮은 제2높이(b)를 가지는 제2패턴(335)이 교호적으로 마련되어 있다.
외부 하중에 의해 도광판(330)과 반사시트(340)가 상호 가압되는 경우, 제2패턴(335)에 비해 높게 마련되어 있는 제1패턴(334)은 반사시트(340)와 접촉되어 외부에서 가해지는 하중을 감당하고, 제2패턴(335)은 제1패턴(334)에 비해 낮게 마련되어 있으므로 반사시트(340)로부터 소정 간격 이격되어 있다. 따라서 빛을 액정패널(100)에 대해 수직으로 집광시켜 휘도를 향상시키는 제2패턴(335)이 손상되어 휘도가 저하되는 문제점이 감소된다.
이하에서는 도3을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 대해 설명하겠다. 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이다. 본 실시예에 따른 액정표시장치에 있어서, 도광판(330)을 제외한 그 이외의 구성은 본 발명의 제1실시예와 동일하다.
도광판(330)의 배면(333)에는 사다리꼴 단면 형상을 가지며 반사시트(340)와 직접 맞닿아 있는 제1패턴(336)과, 제2패턴(335)에 비해 낮은 높이를 가지는 제2패턴(335)이 마련되어 있다.
원호형 단면을 가지는 본 발명의 제1실시예에 따른 제1패턴(336)은 한 점에서 반사시트(340)와 접촉되었으므로 큰 하중이 제1패턴(336)에 인가되었다. 하지만 본 실시예에 따른 제1패턴(336)은 밑변의 길이가 윗변의 길이에 비해 큰 사다리꼴 단면 형상을 가지며, 밑변이 반사시트(340)와 접촉되어 있다. 이와 같이 제1패턴(336)은 본 발명의 제1실시예에 비해 넓은 접촉 영역에서 반사시트(340)와 맞닿아 있으므로 반사시트(340)를 안정적으로 지지한다.
비록 본 발명의 몇 몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 휘도가 향상된 액정표시장치가 제공된다.

Claims (8)

  1. 화상을 형성하는 액정패널과;
    상기 액정패널의 배면에 위치하는 반사시트와;
    상기 액정패널과 상기 반사시트 사이에 위치하며, 상기 반사시트와 마주하는 면에 돌출높이가 상이한 제1패턴과 제2패턴이 교호적으로 형성되어 있는 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일측변을 따라 배치되는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1패턴 및 상기 제2패턴은 골과 산으로 이루어진 파형의 단면을 가지며 일 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1패턴 및 상기 제2패턴 중 어느 하나는 상기 반사시트에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1패턴은 상기 반사시트에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표 시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2패턴의 단면은 삼각형인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1패턴의 단면은 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1패턴의 단면은 원호형인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 램프 및 발광 다이오드 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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