KR20080036439A - 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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KR20080036439A
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Abstract

본 발명은 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널과, 액정패널의 후방에 배치되어 있는 도광판과, 도광판의 적어도 일 측에 위치하는 광원부를 포함하며, 도광판의 상면에는 곡선을 포함하는 횡단면을 갖는 패턴부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 제조원가가 절감된 액정표시장치가 제공된다.

Description

백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 광 경로를 설명하기 위한 도2의 A부분의 확대도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판을 설명하기 위한 도면,
도 6은 도광판의 형상에 따른 휘도를 나타낸 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 액정패널 200 : 구동부
300 : 몰드 프레임 400 : 백라이트유닛
420 : 도광판 421 : 패턴부
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 도광판과, 여러 장의 광학시트를 포함한다.
그런데, 에지형 백라이트유닛에서는 도광판 및 여러 장의 광학시트를 사용하여 제조원가가 상승하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 도광판을 개선하여 제조원가가 절감된 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 액정표시장치에 있어서, 액정패널과, 액정패널의 후방에 배치되어 있는 도광판과, 도광판의 적어도 일 측에 위치하는 광원부를 포함하며, 도광판의 상면에는 곡선을 포함하는 횡단면을 갖는 패턴부가 형성되어 있는 액정표시장치에 의하여 달성될 수 있다.
패턴부의 연장방향은 광원부의 연장방향의 가로방향일 수 있다.
패턴부의 횡단면은 구면렌즈형상일 수 있다.
패턴부의 횡단면은 비구면렌즈형상일 수 있다.
패턴부의 횡단면은 라운디드프리즘(rounded prism)형상일 수 있다.
도광판과 패턴부는 동일한 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.
도광판은 사출방법으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 백라이트유닛에 있어서, 도광판과, 도광판의 일 측에 위치하는 광원부를 포함하며, 도광판의 상면에는 곡선을 포함하는 횡단면을 갖는 패턴부가 형성되어 있는 백라이트유닛에 의하여 달성될 수 있다.
패턴부의 연장방향은 광원부의 연장방향의 가로방향일 수 있다.
패턴부의 횡단면은 구면렌즈형상일 수 있다.
패턴부의 횡단면은 비구면렌즈형상일 수 있다.
패턴부의 횡단면은 라운디드프리즘(rounded prism)형상일 수 있다.
도광판과 패턴부는 동일한 재질을 포함하여 이루어질 수 있다.
도광판은 사출방법으로 형성될 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)에 대하여 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 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 조절함으로써 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. 박막트랜지 스터를 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 사용되는데, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)에서는 1장을 사용한다. 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 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도광판(420)의 상면(420a)에는 곡선을 포함하는 라운디드프리즘(rounded prism)형상의 횡단면을 갖는 패턴부(421)가 형성되어 있다. 다른 실시예에서, 패턴부(421)의 횡단면은 라운디드프리즘형상에 한정되지 않고 곡선을 포함하는 횡단면일 수 있다. 패턴부(421)는 광원부(430)의 연장 방향의 가로방향으로 연장되어 있다. 패턴부(421)의 피치(pitch, d1)는 대략 60㎛ 정도이다. 패턴부(421)는 광원부(430)로부터 공급된 광을 집광하는 역할을 한다.
도광판(420)과 패턴부(421)는 동일한 재질을 포함하여 이루어져 있으며, 도광판(420)과 패턴부(421)는 사출방법을 이용하여 동시에 제조할 수 있다. 또한, 도광판(420)과 패턴부(421)의 제조방법은 사출방법에 한정되지 않고 압출방법이나 자외선임프린트(UV Imprint)방법 등을 통하여 동시에 제조할 수 있다. 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), 발광다이오드(LED) 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, 백라이트유닛(400)을 수용하는 역할을 한다.
상부커버(600)는 액정패널(100)의 유효면이 외부로 노출되도록 표시창을 가지며, 하부커버(500)와 결합된다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판(420)에서 광의 경로를 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 패턴부(421)는 직선영역(421a)과 곡선영역(421b)를 포함한다. 광원부(430)로부터 공급된 제1광(x1)과 제2광(x2)은 패턴부(421)의 직선영역(421a)에서 전반사를 일으켜서 패턴부(421)의 곡선영역(421b) 방향으로 이동한 후, 곡선영역(421b)에서 액정패널(100) 방향으로 집광한다. 그리고 광원부(430)로부터 공급된 제3광(x3)은 패턴부(421)의 곡선영역(421b) 방향으로 직접 이동한 후, 곡선영역(421b)에서 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
이에 의하여, 광원부로(430)로부터 공급된 광이 액정패널(100) 전체에 걸쳐서 액정패널(100) 방향으로 고르게 이동하여 프리즘시트(413)를 1장만 사용해도 액정표시장치(1)에 도광판(420)의 패턴부(421)가 시인되지 않는다. 따라서, 액정표시장치(1)의 제조원가가 절감된다.
또한, 광원부로(430)로부터 공급된 광이 액정패널(100) 방향으로 집광을 하여 액정표시장치(1)의 휘도가 향상된다.
이하에서는, 본 발명을 따른 제 2실시예 및 제 3실시예를 각각 도 4와 도 5를 참조하여 설명한다.
이하에서는, 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1실시예 및 공지의 기술에 따른다. 그리고, 본 발명의 제2실시예 및 제 3실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판(420)은 도광판(420)의 상면(420a)에 곡선을 포함하는 구면렌즈형상의 횡단면을 갖는 패턴부(421)가 형성되어 있다. 패턴부(421)는 광원부(430)의 연장방향의 가로방향으로 연장되어 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판(420)에서 광의 경로를 설명한다.
패턴부(421)는 곡선영역을 포함한다. 광원부(430)로부터 공급된 광은 패턴부(421)의 곡선영역 방향으로 이동한 후, 곡선영역에서 액정패널(100) 방향으로 집광을 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판(420)은 도광판(420)의 상면(420a)에 곡선을 포함하는 비구면렌즈 형상의 횡단면을 갖는 패턴부(421)가 형성되어 있다. 패턴부(421)의 연장방향은 광원부(430)의 연장방향의 가로방향으로 연장되어 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 도광판(420)에서 광의 경로는 제2실시예와 유사하다.
이상의 도광판(420)의 패턴부(421)의 형상에 따른 액정표시장치의 휘도의 향상을 도 6을 참조하여 살펴본다.
도 6에 도시된 바와 같이, 도 6의 (a)는 일반적인 도광판을 포함하는 액정표시장치를 나타내고, (b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판을 포함하는 액정표시장치를 나타내고, (c)는 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판을 포함하는 액정표시장치를 나타낸다. 도 6의 y축은 액정표시장치의 휘도를 나타낸다.
도 6에서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예를 따르면 액정표시장치의 휘도가 3% 내지 8% 향상되는 것을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 도광판을 개선하여 제조원가가 절감된 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (14)

  1. 액정표시장치에 있어서,
    액정패널과;
    상기 액정패널의 후방에 배치되어 있는 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일 측에 위치하는 광원부를 포함하며,
    상기 도광판의 상면에는 곡선을 포함하는 횡단면을 갖는 패턴부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패턴부의 연장방향은 상기 광원부의 연장방향의 가로방향인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패턴부의 횡단면은 구면렌즈형상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 패턴부의 횡단면은 비구면렌즈형상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 패턴부의 횡단면은 라운디드프리즘(rounded prism)형상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판과 상기 패턴부는 동일한 재질을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도광판은 사출방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 백라이트유닛에 있어서,
    도광판과;
    상기 도광판의 일 측에 위치하는 광원부를 포함하며,
    상기 도광판의 상면에는 곡선을 포함하는 횡단면을 갖는 패턴부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패턴부의 연장방향은 상기 광원부의 연장방향의 가로방향인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 패턴부의 횡단면은 구면렌즈형상인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 패턴부의 횡단면은 비구면렌즈형상인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 패턴부의 횡단면은 라운디드프리즘(rounded prism)형상인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판과 상기 패턴부는 동일한 재질을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 도광판은 사출방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
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KR1020060103032A KR20080036439A (ko) 2006-10-23 2006-10-23 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101980059A (zh) * 2010-08-30 2011-02-23 应骏 一种透光面板及其显示图像的矫正方法

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CN101980059A (zh) * 2010-08-30 2011-02-23 应骏 一种透光面板及其显示图像的矫正方法
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