KR20080034701A - 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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이강우
황성용
김중현
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널과, 액정패널 후방에 배치되어 있으며, 본체부와 상기 본체부의 하면에 위치하는 프리즘형성층을 포함하는 도광판과, 도광판의 일측에 위치하는 광원부를 포함하며, 프리즘형성층은 음각프리즘이 형성된 제1영역과 제1영역으로 둘러싸인 제2영역을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 휘도가 향상된 액정표시장치가 제공된다.

Description

백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 하면을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 광 경로를 설명하기 위한 도 2의 A부분의 확대도,
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 액정패널 200 : 구동부
300 : 몰드 프레임 400 : 백라이트유닛
420 : 도광판 421 : 본체부
422 : 프리즘형성층 423 : 양각프리즘
424 : 음각프리즘 430 : 광원부
500 : 하부커버 600 : 상부커버
본 발명은 백라이트유닛과 이를 포함한 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도광판의 구조가 개선된 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다. 이 중 액정표시장치는 스스로 광을 발생할 수 없는 비발광소자이므로 화면을 구성하는 액정패널과 액정패널에 광을 공급하는 백라이트유닛을 포함한다.
백라이트유닛은 광원부의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다. 에지형은 광원이 도광판의 측면에 배치되는 구조로, 주로 랩탑형 및 노트북 컴퓨터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용된다. 이러한 에지형 백라이트유닛은 광의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 슬림(slim)화에 유리하다.
에지형 백라이트유닛은 광을 공급하는 광원부와 광원부로부터 공급된 광을 액정패널 방향으로 균일하게 유도시키는 역할을 하는 도광판을 포함한다.
도광판은 광원부로부터 공급된 광을 액정패널 방향으로 균일하게 분산시키기 위하여, 도광판의 상면과 하면에 광프로파일을 조절할 수 있는 패턴을 형성한다.
그런데, 도광판의 패턴에 기포가 형성되어 액정표시장치의 휘도가 불량해지는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 도광판의 패턴에 기포가 최소화되어 휘도가 향상된 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 액정표시장치에 있어서, 액정패널과, 액정패널 후방에 배치되어 있으며, 본체부와 본체부의 하면에 위치하는 프리즘형성층을 포함하는 도광판과, 도광판의 일측에 위치하는 광원부를 포함하며, 프리즘형성층은 음각프리즘이 형성된 제1영역과 제1영역으로 둘러싸인 제2영역을 포함하는 액정표시장치에 의하여 달성될 수 있다.
액정패널을 향하는 본체부의 상면에는 상면 전체에 걸쳐서 양각프리즘이 형성되어 있을 수 있다.
제2영역은 실질적으로 평탄할 수 있다.
제2영역은 복수개로 마련될 수 있다.
제2영역은 프리즘형성층에 규칙적으로 분포할 수 있다.
프리즘형성층은 자외선경화수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 백라이트유닛에 있어서, 본체부와 본체부의 일면에 위치하는 프리즘형성층을 포함하는 도광판과, 도광판의 일측에 위치하는 광원부를 포함하며, 프리즘형성층은 음각프리즘이 형성된 제1영역과 제1영역으로 둘러싸인 제2영역을 포함하는 백라이트유닛에 의하여 달성될 수 있다.
본체부의 타면에는 상기 타면 전체에 걸쳐서 양각프리즘이 형성되어 있을 수 있다.
제2영역은 실질적으로 평탄할 수 있다.
제2영역은 복수개로 마련될 수 있다.
제2영역은 프리즘형성층에 규칙적으로 분포할 수 있다.
프리즘형성층은 자외선경화수지를 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(1)에 대하여 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(1)는, 화상을 형성하는 액정패널(100)과, 액정패널(100)을 구동하는 구동부(200)와, 액정패널(100)의 측부를 지지하는 몰드 프레임(300)과, 액정패널(100)의 배면으로 광을 공급하는 백라이트유닛(400)과, 백라이트유닛(400)을 수용하는 하부커버(500)와, 하부커버(500)와 상호 결합되어 액정패널(100)의 전면을 커버하는 상부커버(600)를 포함한다.
액정패널(100)은 박막트랜지스터 기판(110)과, 박막트랜지스터 기판(110)에 대향되도록 부착된 컬러필터 기판(120)과, 박막트랜지스터 기판(110)과 컬러필터 기판(120) 사이에 주입된 액정(미도시)을 포함한다. 이러한 액정(미도시)은 박막트랜지스터 기판(110)과 컬러필터 기판(120)의 사이에 주입된 다음 봉합된다. 이러한 액정패널(100)은 화소단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 구동부(200)에서 전달되는 화상신호 정보에 따라 액정 셀들의 광 투과율을 조 절함으로써 화상을 형성하게 된다.
박막트랜지스터 기판(110)에는 복수의 게이트 배선과 복수의 데이터 배선이 매트릭스 형태로 형성되어 있으며, 게이트 배선과 데이터 배선의 교차점에는 화소전극과 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 형성되어 있다. 박막트랜지스터를 통해 인가된 신호전압은 화소전극에 의해 액정(미도시)에 공급되며, 액정(미도시)은 이 신호전압에 따라 정렬되어 광 투과율을 정하게 된다.
컬러필터 기판(120)에는 빛이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 RGB 화소로 이루어진 컬러필터와 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 이루어진 공통전극이 형성되어 있다. 컬러필터 기판(120)은 박막트랜지스터 기판(110)에 비해 면적이 작다.
컬러필터 기판(120)과 박막트랜지스터 기판(110)이 겹치는 부분은 대부분 액정패널(100)의 표시영역이 되고, 겹치지 않는 표시영역의 주변영역이 액정패널의 비표시영역이 된다. 액정패널(100)의 측부에는 구동신호를 인가하기 위한 구동부(200)가 마련되어 있다.
구동부(200)는 연성인쇄회로기판(FPC, 210), 연성인쇄회로기판(210)에 장착되어 있는 구동칩(220), 연성인쇄회로기판(210)의 타측에 연결되어 있는 회로기판(PCB, 230)을 포함한다. 도시된 구동부(200)는 COF(chip on film)의 방식을 나타낸 것이며 TCP(taper carrier package), COG(chip on glass) 등의 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한, 구동부(200) 중 일부가 박막 트랜지스터 기판(110)에 실장 되는 것도 가능하다.
몰드 프레임(300)은 액정패널(100)의 측부를 따라 형성되며, 대략 사각의 형상을 가지고, 액정패널(100)을 백라이트유닛(400)에 대해 이격시켜 지지한다.
백라이트유닛(400)은 액정패널(100)의 배면에 위치하고, 광학부재류(410), 도광판(420), 광원부(430), 광원커버(440), 반사시트(450)를 포함한다.
광학부재류(410)는 액정패널(100)의 배면에 위치하며 확산시트(411), 프리즘시트(413) 및 보호시트(415)를 포함한다. 여기서, 확산시트(411)는 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있다. 확산시트(411)는 광원부(430)로부터의 광을 확산시켜 액정패널(100)로 공급하는 역할을 한다.
프리즘시트(413)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘시트(413)는 확산시트(411)에서 확산된 광을 상부의 액정패널(100)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘시트(413)는 통상 2장이 사용되며 각 프리즘시트(413)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정을 각도를 이루고 있다. 프리즘시트(413)를 통과한 광은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다.
가장 상부에 위치하는 보호시트(415)는 스크래치에 약한 프리즘시트(413)를 보호한다. 프리즘시트(413)의 배면에는 프리즘시트(413)의 배면으로 광을 유도하는 도광판(420)이 배치되어 있다.
도광판(420)은 액정패널(100)의 후방에 배치되어 있고, 광원부(430)로부터 공급된 광을 액정패널(100)방향으로 균일하게 유도시키는 역할을 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 도광판(420)은 본체부(421)와, 프리즘형성 층(422)을 포함한다. 본체부(421)는 액정패널(100)을 향하는 상면(421a)과, 상면(421a)과 대향하는 하면(421b)을 포함한다. 본체부(421)의 상면(421a)에는 상면(421a) 전체에 걸쳐서 양각프리즘(423)이 형성되어 있고, 본체부(421)의 하면(421b)에는 프리즘형성층(422)이 형성되어 있다.
프리즘형성층(422)은 음각프리즘(424)이 형성된 제1영역(422a)과 제1영역(422a)으로 둘러싸인 제2영역(422b)을 포함한다. 제2영역(422b)은 실질적으로 평탄한 형상을 가지고 있다. 제1영역(422a)에 형성된 음각프리즘(424)의 연장방향은 광원부(430)의 연장방향과 나란한 형상이다. 제2영역(422b)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 원형으로 복수개 마련되어 있고, 프리즘형성층(422)에 규칙적으로 분포하고 있다. 프리즘형성층(422)은 자외선경화수지를 포함한다.
도광판(420)의 일 측에 광원부(430)가 위치하고 있다.
광원부(430)는 도광판(420) 방향으로 광을 공급하는 역할을 한다. 광원부(430)는 냉음극형광램프(CCFL), 열음극형광램프(HCFL), 외부전극형광램프(EEFL) 등을 포함한다. 광원부(430)의 외곽에는 광원커버(440)가 배치되어 있다.
광원커버(440)는 광원부(430)를 감싸고 있으며, 광원부(430)로부터의 광을 도광판(420) 방향으로 반사시킨다. 도광판(420)의 후방에는 반사시트(450)가 배치되어 있다.
반사시트(450)는 광원부(430)와 하부커버(500)의 사이에 위치하면서 광원부(430)의 광을 반사시켜 도광판(420) 방향으로 공급하는 역할을 한다.
하부커버(500)는 반사시트(450)의 후방에 배치되어 있으며, 백라이트유 닛(400)을 수용하는 역할을 한다.
상부커버(600)는 액정패널(100)의 유효면이 외부로 노출되도록 표시창을 가지며, 하부커버(500)와 결합된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치에서 광의 경로를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 광원부(430)로부터 공급된 제1광(π1)은 프리즘형성층(422)의 제1영역(422a)에서 난반사를 일으켜서 액정패널(100)방향으로 이동한다. 그리고 광원부(430)로부터 공급된 제2광(π2)은 프리즘형성층(422)의 제2영역(422b)에서 전반사를 일으켜서 제1광(π1)이 이동한 위치보다 이격된 위치에서 액정패널(100) 방향으로 이동한다. 이에 의하여 도광판(420) 전체에 걸쳐서 광이 균일하게 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
만약에 도광판(420)의 제2영역(422b)에 기포가 포함되면, 광원부(430)로부터 공급된 제2광(π2)이 기포가 포함된 부분에서 흡수 또는 산란을 일으켜서 휘도가 저하될 수 있다.
본 실시예에서는 프리즘형성층(422)에 기포가 없는데, 이를 도 5 내지 도 7을 참조하여 도광판(420)의 제조방법을 통해 설명한다.
도5에 도시된 바와 같이, 도광판(420)의 본체부(421)의 하면(421b)에 자외선경화수지층(425)을 형성하고, 스템퍼(stamper, 10)로 압력을 가한 후, 도광판(420)의 하부에서 자외선경화수지층(425) 방향으로 자외선을 공급한다. 자외선경화 층(425)은 자외선경화수지를 포함하므로 자외선을 공급받으면 경화하게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스템퍼(10)의 하면은 양각프리즘이 형성된 제1영역(10a)과 평탄면으로 형성된 제2영역(10b)를 포함한다. 제1영역(10a)은 도광판(420)의 프리즘형성층(422)의 제1영역(422a)을 형성시키고, 제2영역(10b)은 도광판(420)의 프리즘형성층(422)의 제2영역(422b)을 형성시킨다.
제조과정에서, 도 7은 도광판(420)에서 스템퍼(10)를 제거한 상태이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 도광판(420)의 프리즘형성층(422)의 제1영역(422a) 및 제2영역(422b)에 포함된 기포가 프리즘형성층(422)의 제1영역(422a)의 음각프리즘(424)이 연장된 제1방향 또는 제2방향을 따라서 도광판(420)의 바깥으로 배출될 수 있다. 이는 프리즘형성층(422)에서 기포가 배출되지 않는 제2영역(422b)이 프리즘형성층(422)의 제1영역(422a)에 산점되어 있기 때문이다.
이에 의하여, 도광판(420)에 포함된 기포의 간섭 없이 휘도가 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도광판(420)의 제2영역(422b)의 형상은 원형으로 한정되지 않고 사각형, 삼각형등이 다른 형상일 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 도광판의 패턴에 기포가 최소화되어 휘도가 향상된 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (12)

  1. 액정표시장치에 있어서,
    액정패널과;
    상기 액정패널 후방에 배치되어 있으며, 본체부와 상기 본체부의 하면에 위치하는 프리즘형성층을 포함하는 도광판과;
    상기 도광판의 일측에 위치하는 광원부를 포함하며,
    상기 프리즘형성층은 음각프리즘이 형성된 제1영역과 상기 제1영역으로 둘러싸인 제2영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정패널을 향하는 상기 본체부의 상면에는 상기 상면 전체에 걸쳐서 양각프리즘이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2영역은 실질적으로 평탄한 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2영역은 복수개로 마련된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2영역은 상기 프리즘형성층에 규칙적으로 분포하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프리즘형성층은 자외선경화수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 백라이트유닛에 있어서,
    본체부와 상기 본체부의 일면에 위치하는 프리즘형성층을 포함하는 도광판과;
    상기 도광판의 일측에 위치하는 광원부를 포함하며,
    상기 프리즘형성층은 음각프리즘이 형성된 제1영역과 상기 제1영역으로 둘러싸인 제2영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 본체부의 타면에는 상기 타면 전체에 걸쳐서 양각프리즘이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2영역은 실질적으로 평탄한 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  10. 제7항에 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2영역은 복수개로 마련된 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2영역은 상기 프리즘형성층에 규칙적으로 분포하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 프리즘형성층은 자외선경화수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
KR1020060100971A 2006-10-17 2006-10-17 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치 KR20080034701A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110001284A (ko) * 2009-06-30 2011-01-06 서울반도체 주식회사 발광장치

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