KR20080068328A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

액정표시장치는 액정패널과, 액정패널에 광을 공급하는 광원부와, 액정패널과 광원부 사이에 배치되며, 입사되는 광량에 따라서 굴절률이 달라지는 제1 층을 포함하는 확산부재를 포함한다. 이에 의하여 액정표시장치의 휘도균일도가 개선된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 방향의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 광량 증가에 따른 확산부재의 굴절률의 변화를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치 중 확산부재의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1：액정표시장치 100：액정패널
110：박막트랜지스터 기판 120：컬러필터 기판
200：몰드프레임 310：광학시트
311：프리즘시트 312： 반사시트
320：확산부재 330：광원부
340：사이드몰드 341： 삽입홀
350：반사시트 400：하부커버
500：상부커버
본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 광원부에서 조사되는 광량의 변화에 따라 굴절률이 달라지는 확산부재를 포함하여 액정패널 전면에 광이 고르게 구배되는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근에는 얇고 가벼운 차세대 영상 기기인 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel) 및 액정표시장치(liquid crystal display)가 널리 보편화되고 있는 추세이다. 이 중 액정표시장치는 자체발광이 아니고 백라이트유닛에서 나오는 빛을 이용하여 화면을 표시한다.
액정표시장치의 백라이트유닛은 발광소자인 램프의 설치형태에 따라서 액정패널의 바로 아래에 설치된 다수의 형광램프가 빛을 액정패널에 조사하는 직하발광형(direct light type)과, 액정패널의 측면에 설치된 형광램프로부터 조사된 빛의 진행방향이 도광판을 거쳐 액정패널로 전달되는 가장자리발광형(edge light type)으로 구분된다. 그러나 가장자리 발광형은 액정패널의 일측에서만 빛을 조사하는 방식이므로, 대형화면에서는 충분하고 균일한 휘도를 얻을 수 없기 때문에 직하발광형의 백라이트유닛을 사용하는 액정표시장치가 증가하는 추세에 있다.
직하발광형 백라이트유닛은 광원으로 램프를 사용한다. 램프와 인접한 부분에는 광량이 많다. 따라서, 램프에서 조사되는 광을 고르게 액정패널로 제공하기 위하여 광학시트를 램프와 액정패널 간에 개재한다. 그러나, 광학시트 또한 램프에 인접한 곳에서는 광량이 많아 휘도균일도가 떨어진다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 액정패널에 입사되는 광의 휘도균일도를 개선할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 액정표시장치는 액정패널과, 액정패널에 광을 공급하는 광원부와, 액정패널과 광원부 사이에 배치되며, 입사되는 광량에 따라서 굴절률이 달라지는 제1 층을 포함하는 확산부재를 포함한다.
액정패널은 제1 기판과, 제1 기판에 대향되도록 부착된 제2 기판과, 제1 및 제2 기판 사이에 주입된 액정을 포함한다. 이러한 액정은 상기 두 기판의 사이에 주입된 다음 봉합된다. 이러한 액정패널은 화소단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.
광원부는 액정패널의 후방에 배치되어 액정패널로 광을 공급하며, 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)와 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL) 등을 사용할 수 있다.
확산부재는 액정패널과 광원부 사이에 배치되며, 입사되는 광량에 따라서 굴절률이 달라지는 제1 층을 포함한다. 확산부재는 확산필름, 프리즘 필름, 반사편광필름 및 보호필름 등을 더 포함할 수 있다.
확산부재는 굴절률이 일정한 제2 층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
확산부재는 제1 층과 제2 층이 교대로 복수회 적층되어 있는 것이 바람직하다.
제1 층의 굴절률은 입사되는 광량이 증가할수록 제2 층의 굴절률과 차이가 커지는 것이 바람직하다.
제1 층은 황화아연(ZnS)과 셀레늄화아연(ZnSe) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 방향의 단면도이며, 도 3 및 도 4는 광량 증가에 따른 확산부재의 굴절률의 변화를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1및 도 4를 참조하면, 액정표시장치(1)는 화상을 형성하는 액정패널(100)과, 액정패널(100)의 가장자리를 지지하는 몰드프레임(200)과, 액정패널(100)의 배면으로 빛을 조사하는 백라이트유닛(300)과, 백라이트유닛(300)을 수용하고 몰드프레임(200)을 지지하는 하부커버(400)와, 하부커버(400)와 상호 결합되어 액정패널(100)의 전면을 커버하는 상부커버(500)를 포함한다.
액정패널(100)은 박막트랜지스터 기판(110)과, 박막트랜지스터 기판(110)에 대향 되도록 부착된 컬러필터 기판(120)과, 박막트랜지스터 기판(110)과 컬러필터 기판(120) 사이에 주입된 액정을 포함한다. 이러한 액정패널(100)은 화소단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스형태로 배열되어 있으며, 액정의 배열을 조정하여 화상을 형성한다. 그러나 액정패널(100)은 비발광소자이기 때문에 액정패널(100)의 후방에 위치한 백라이트유닛(300)으로부터 빛을 공급받아야 한다.
몰드프레임(200)은 액정패널(100)의 가장자리를 따라 형성되며 대략 사각의 형상을 가진다. 몰드프레임(200)은 액정패널(100)을 백라이트유닛(300)에 대해 이격시켜 지지한다.
백라이트유닛(300)은 액정패널(100)의 배면에 평행하게 배치된 광학시트 (310)와, 광을 액정패널(100) 방향으로 균일하게 확산시키는 확산부재(320)와, 광학시트(310)를 통해 액정패널(100)의 배면으로 빛을 조사하는 광원부(330)와, 광원부(330)와 확산부재(320)의 양 측부를 지지하는 사이드몰드(340)와, 광원부(330)와 하부커버(400)의 사이에 마련되어 광원부(330)에서 조사되는 빛이 균일하게 퍼져 모두 액정패널(100)의 배면으로 향하도록 하는 반사시트(350)를 포함한다.
사이드몰드(340)는 광원부(330)를 지지하고, 확산부재(320)의 양 측부를 지지한다. 사이드몰드(340)의 내부에는 광원부(330)의 단부가 삽입된다. 그리고, 사이드몰드(340)에는 각각의 광원부(330)가 삽입되는 삽입홀(341)이 마련되어 있다. 사이드몰드(340)는 하부커버(400)에 수용된다.
반사시트(350)는 광원부(330)와 하부커버(400) 사이에 배치되어 있다. 반사시트(350)는 광원부(330)에서 입사된 광을 반사시켜 확산부재(320)방향으로 공급하는 역할을 한다.
광학시트(310)는 액정패널(100)의 배면에 위치하며 프리즘시트(311) 및 보호 시트(312)를 포함한다. 여기서, 프리즘시트(311)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘시트(311)는 후술하는 확산부재(320)에서 확산된 빛을 상부의 액정패널(100)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘시트(311)는 통상 2장이 사용되며 각 프리즘시트(311)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정을 각도를 이루고 있다. 프리즘시트(311)를 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다. 가장 상부에 위치하는 보호시트(312)는 스크래치에 약한 프리즘시트(311)를 보호한다. 프리즘시트(311)의 후방에는 광을 확산시키는 확산부재(320)이 배치되어 있다.
확산부재(320)는 광학시트(310)와 광원부(330) 사이에 배치되어 있다. 확산부재(320)는 광원부(330)로부터 공급된 광을 액정패널(100) 방향으로 균일하게 확산시키는 역할을 한다. 확산부재(320)의 후방에는 광원부(330)가 배치되어 있다.
확산부재(320)는 액정패널(100)과 광원부(330) 사이에 배치되며, 입사되는 광량에 따라서 굴절률이 달라지는 제1 층(321)과 광량과 상관없이 굴절률이 항상 일정한 제2 층(322)을 포함한다.
확산부재는 입사되는 광량에 따라서 굴절률이 달라지는 제1 층만으로 구성될 수도 있지만, 확산부재의 강도를 고려하여 본 실시예에서 확산부재(320)는 굴절률이 일정한 제2 층(322)을 더 포함한다. 또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서 확산부재는 제1 층과 제2 층이 교대로 복수회 적층되어 형성될 수 있다.
제1 층(321)은 황화아연(ZnS)과 셀레늄화아연(ZnSe) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
도 3 및 도 4는 광량 증가에 따른 확산부재의 굴절률의 변화를 설명하기 위한 도면들이다.
제1 층(321)의 굴절률은 입사되는 광량이 증가할수록 제2 층(322)의 굴절률과 차이가 커진다. 따라서, 광량이 증가할수록 확산부재(320)에 의해서 굴절되는 광량(X2)이 증가하여 투과되는 광량(X1)은 항상 일정하게 유지된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 광량이 적을 경우에는 제1 층(321)과 제2 층(322)의 굴절률 차이가 적어 광량의 대부분이 그대로 확산부재(320)를 투과한다.
그러나, 도 4에 도시된 바와 같이, 광량이 증가하면, 제1 층(321)이 굴절률이 변화되고 제2 층(322)의 굴절률과 차이가 광량에 따라 증가하여 확산부재(320)를 통과하지 못하고 굴절되는 광량(X2)이 증가하게 된다.
광원부(330)는 빛을 방출하는 광원본체와, 광원본체의 단부에 형성된 광원전극을 포함하며, 인버터로부터 전원을 공급 받는다. 복수의 광원부(330)는 액정패널(100)의 배면에 상호 평행하게 전체에 걸쳐 배열되어 있다. 광원부(330)로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)가 사용될 수 있으며, 고휘도, 저비용 및 저소비전력의 특성을 가지며 하나의 인버터로 복수의 광원부(50)를 구동할 수 있는 외부전극형광광원(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)가 사용될 수도 있다.
종래의 액정표시장치에서는 램프와 가까운 곳에는 광량이 많고 램프와 떨어진 곳에서는 광량이 적어 불균일한 입사광의 휘도균일도를 향상시키기 위하여 두꺼 운 판 형태의 확산판을 사용하였다.
그러나, 본 발명에 따른 액정표시장치(1)에서는 얇은 시트 형태의 확산부재(320)를 사용하여 얇은 액정표시장치(1)를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정표시장치(1)에서 사용되는 확산부재(320)는 광량에 따라 굴절률이 변하기 때문에 휘도균일도를 높일 수가 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에 대하여 설명한다.
이하, 제1 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1 실시예 및 공지의 기술에 따른다. 그리고, 본 발명의 제2 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
본 실시예에 따른 확산부재(320)는 액정패널(100)과 광원부(330) 사이에 배치되며, 입사되는 광량에 따라서 굴절률이 달라지는 제1 층(321)과 광량에 상관없이 굴절률이 일정한 제2 층(322)을 포함한다.
확산부재(320)는 제1 층(321)과 제2 층(322)이 교대로 복수회 적층되어 형성되어 있으며, 제1 층(321)은 황화아연(ZnS)과 셀레늄화아연(ZnSe) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
확산부재(320)는 광량의 변화에 따라 굴절률이 변하는 제1 층(321)이 다수 층 적층되어 있기 때문에 보다 효율적으로 일정한 광량만을 투과시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해 당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 액정표시장치는 액정패널에 입사되는 광의 휘도균일도를 개선할 수 있다.

Claims (5)

  1. 액정표시장치에 있어서,
    액정패널과;
    상기 액정패널에 광을 공급하는 광원부와;
    상기 액정패널과 상기 광원부 사이에 배치되며, 입사되는 광량에 따라서 굴절률이 달라지는 제1 층을 포함하는 확산부재;를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확산부재는 굴절률이 일정한 제2 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 확산부재는 상기 제1 층과 상기 제2 층이 교대로 복수회 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 층의 굴절률은 입사되는 광량이 증가할수록 상기 제2 층의 굴절률과 차이가 커지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 층은 황화아연(ZnS)과 셀레늄화아연(ZnSe) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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