KR20080060085A - 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널과, 액정패널 후방에 위치하는 도광판과, 도광판의 입사면에 위치하는 광원부와, 입사면과 광원부 사이에 위치하며 입사된 빛을 확산시키는 확산부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 휘도가 균일한 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Description

백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해사시도이고,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치를 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 액정패널 200 : 구동부
300 : 몰드프레임 400 : 백라이트유닛
420 : 도광판 430 : 광원부
440 : 확산부재 500 : 하부커버
600 : 상부커버
본 발명은 본 발명은 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에지형 방식의 광원을 포함하는 백라이트 유닛과 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.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정패널을 포함한다. 액정표시장치는 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트유닛이 위치한다. 백라이트에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다.
백라이트유닛은 광원의 위치에 따라 직하형과 에지형으로 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 박형화에 유리하다.
이러한 에지형의 광원으로 점광원인 발광다이오드가 사용되는 경우, 점광원의 특성에 의하여 액정패널에 휘도가 강하게 나타나는 핫스팟(hot spot)이 발생한다.
특히, 붉은색과 녹색과 파란색의 빛을 발생하는 발광다이오드를 사용하면, 액정패널에 무지개 빛의 핫스팟이 발생할 수 있다. 무지개 빛의 핫스팟이 발생하면, 액정표시장치의 휘도가 불균일해진다.
따라서, 본 발명의 목적은 균일한 휘도를 가지는 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 액정패널과, 액정패널 후방에 위치하는 도광판과, 도광판의 입사면에 위치하는 광원부와, 입사면과 광원부 사이에 위치하며 입사된 빛을 확산시키는 확산부재를 포함하는 액정표시장치에 의하여 달성될 수 있다.
광원부는 붉은색 발광다이오드와, 녹색 발광다이오드와, 파란색 발광다이오드를 포함할 수 있다.
확산부재는 입사면의 연장방향과 나란하게 연장되어 있으며, 확산부재의 상면과 도광판의 상면은 같은 평면 상에 위치할 수 있다.
확산부재는 투명한 재질의 베이스수지와, 베이스수지 내에 산점되어 있는 확산재를 포함할 수 있다.
확산부재는 투명하며, 입사면과 마주하는 확산부재의 일 면에는 입사면의 연장방향과 나란한 방향으로 연장된 곡면패턴이 형성되어 있을 수 있다.
곡면패턴은 오목 형상일 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적은 도광판과, 도광판의 입사면에 위치하는 광원부와, 입사면과 광원부 사이에 위치하며 입사된 빛을 확산시키는 확산부재를 포함하는 백라이트유닛에 의하여 달성될 수 있다.
광원부는 붉은색발광다이오드와, 녹색발광다이오드와, 파란색발광다이오드를 포함할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 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(130)을 포함한다. 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. 박막트랜지스터를 통해 인가된 신호전압은 화소전극에 의해 액정(130)에 공급되며, 액정(130)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. 또한, 노트북 컴퓨터 등의 슬림(slim)한 액정표시장치에서 몰드프레임(300)은 후술할 도광판(420), 광원부(430) 및 확산부재(440) 등을 지지하는 역할을 한다.
백라이트유닛(400)은 액정패널(100)의 후방에 위치하고, 광학부재류(410), 도광판(420), 광원부(430), 확산부재(440), 반사시트(450)를 포함한다.
광학부재류(410)는 액정패널(100)의 후방에 위치하며 확산시트(411), 프리즘 시트(412) 및 보호시트(413)를 포함한다. 여기서, 확산시트(411)는 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있다. 확산시트(411)는 광원부(430)로부터의 빛을 확산시켜 액정패널(100)로 공급하는 역할을 한다.
프리즘시트(412)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘시트(412)는 확산시트(411)에서 확산된 광을 상부의 액정패널(100)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘시트(412)는 통상 2장이 사용되며 각 프리즘시트(412)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정을 각도를 이루고 있다. 프리즘시트(412)를 통과한 광은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다.
가장 상부에 위치하는 보호시트(413)는 스크래치에 약한 프리즘시트(412)를 보호한다. 프리즘시트(412)의 배면에는 프리즘시트(412)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. 도광판(420)의 입사면(420a)에는 광원부(430)가 위치하고 있다.
광원부(430)는 복수의 발광다이오드(LED, 431)가 실장되어 있는 발광다이오드기판(432)를 포함한다. 발광다이오드(431)는 일정 간격으로 배치되어 있는 붉은색 발광다이오드(431a)와, 녹색 발광다이오드(431b)와, 파란색 발광다이오드(431c)를 포함한다. 발광다이오드(431a, 431b, 431c)는 각각 붉은색의 빛, 녹색의 빛, 파란색의 빛을 발광한다. 발광다이오드(431a, 431b, 431c)의 배치방향은 도광판(420) 의 입사면(420a)의 연장방향과 나란한 제1방향이다. 광원부(430)는 확산부재(440) 방향으로 빛을 공급하는 역할을 한다. 다른 실시예에서 발광다이오드(431)는 백색의 빛을 발광할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 확산부재(440)는 도광판(420)의 입사면(420a)과 광원부(430) 사이에 위치하고 있다. 확산부재(440)는 투명한 재질의 베이스수지(441)와 베이스수지 내에 산점되어 있는 확산재(442)를 포함하고 있으며, 확산재(442)는 광원부(430)로부터 공급된 빛을 확산시키는 역할을 한다. 확산부재(440)는 도광판(420)의 입사면(420a)의 연장방향과 나란한 제1방향으로 연장되어 있다.
확산부재(440)의 상면(440a)과 도광판(420)의 상면(420b)은 같은 평면 상에 위치하고 있다. 확산부재(440)의 상면(440a)에는 입사된 빛이 확산부재(440)의 상면(440a)에서 도광판(420) 방향으로 전반사 될 수 있도록 리플렉터 등이 코팅될 수 있다. 확산부재(440)는 입사된 빛을 확산시키는 역할을 한다.
반사시트(450)는 도광판(420)과 하부커버(500)의 사이에 위치하면서 도광판(420)과 확산부재(440)로부터 빠져 나온 빛을 반사시켜 도광판(420)과 확산부재(440) 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 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 빛의 경로를 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 발광다이오드(431)로부터 공급된 빛은 확산부재(440)를 지나고 도광판(420) 방향으로 이동한 후, 도광판(420)에서 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
한편, 서로 인접하는 붉은색과 녹색과 파란색의 빛을 발생하는 복수의 발광다이오드를 사용하면, 세가지 색의 빛이 혼합이 안되어서 액정패널에 무지개 빛의 핫스팟(hot spot)이 발생할 수 있다. 무지개 빛의 핫스팟이 발생하면 액정표시장치의 휘도가 불균일해진다.
발광다이오드(431)로부터 공급된 붉은색과 녹색과 파란색의 빛은 도광판(420)의 입사면(420a)과 광원부(430) 사이에 위치한 확산부재(440)로 인한 컬러믹싱영역(color mixing area, A)에서 확산을 통해 혼합된다.
이에 의하여, 발광다이오드(431)로부터 직접 공급된 광은 혼합되어서 도광판(420)의 입사면(420a)으로 간접적으로 균일하게 공급된다. 따라서, 광원부(430)에 인접한 도광판(420)에 무지개 빛의 핫스팟이 일어나지 않는다. 따라서, 휘도가 균일한 액정표시장치가 제공된다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치를 설명한다.
이하, 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1실시예 및 공지의 기술에 따른다. 그리고, 본 발명의 제2실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 확산부재(440)는 도광판(420)의 입사면(420a)과 광원부(430) 사이에 위치하고 있다. 확산부재(440)는 투명하며, 곡면패턴(443)을 포함하고 있다.
곡면패턴(443)은 도광판(420)의 입사면(420a)과 마주하는 확산부재(440)의 일 면(440b)에 형성되어 있으며, 도광판(420)의 입사면(420a)의 연장방향과 나란한 방향인 제1방향으로 연장되어 있다. 곡면패턴(443)은 오목 형상으로 연장되어 있다.
확산부재(440)의 곡면패턴(443)에 의하여 발광다이오드(431)로부터 공급된 빛은 도광판(420)의 입사면(420a) 방향으로 이동한다.
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.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 균일한 휘도를 가지는 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (8)

  1. 액정표시장치에 있어서,
    액정패널과;
    상기 액정패널 후방에 위치하는 도광판과;
    상기 도광판의 입사면에 위치하는 광원부와;
    상기 입사면과 상기 광원부 사이에 위치하며, 입사된 빛을 확산시키는 확산부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 붉은색 발광다이오드와, 녹색 발광다이오드와, 파란색 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 확산부재는 상기 입사면의 연장방향과 나란하게 연장되어 있으며,
    상기 확산부재의 상면과 상기 도광판의 상면은 같은 평면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확산부재는 투명한 재질의 베이스수지와;
    상기 베이스수지 내에 산점되어 있는 확산재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확산부재는 투명하며,
    상기 입사면과 마주하는 상기 확산부재의 일 면에는 상기 입사면의 연장방향과 나란한 방향으로 연장된 곡면패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 곡면패턴은 오목 형상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 백라이트유닛에 있어서,
    도광판과;
    상기 도광판의 입사면에 위치하는 광원부와;
    상기 입사면과 상기 광원부 사이에 위치하며, 입사된 빛을 확산시키는 확산부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광원부는 붉은색발광다이오드와, 녹색발광다이오드와, 파란색발광다이 오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
KR1020060134183A 2006-12-26 2006-12-26 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치 KR20080060085A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160045213A (ko) * 2014-10-16 2016-04-27 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치

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