KR20080088821A - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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권혁찬
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Abstract

본 발명은 광효율을 향상시켜서 균일한 휘도를 달성하며 휘선을 제거하여 외관 품질을 향상시키기에 알맞은 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백라이트 유닛은 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프의 상부에, 기판과, 상기 발광 램프에 대응되는 상기 기판 하부에 반사부와, 상기 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과; 상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함함을 특징으로 한다.
확산판, 반사부, 렌즈부, 기판, 휘선, 휘도

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{backlight unit and Liquid Crystal Display device having the same}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구조 단면도
도 2a와 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 확산판의 반사층의 구성 예시도
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구조 단면도
도 4a와 도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 확산판의 반사층의 구성 예시도
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조 단면도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조 단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11, 31 : 커버 바텀 12, 32 : 반사판
13, 33 : 발광 램프 14, 34 : 확산판
14a, 34a : 기판 14b, 34b : 렌즈부
14c, 34c : 반사부 15, 35 : 광학필름
50, 60 : 액정패널 51, 61 : 상부기판
52, 62 : 하부기판 53, 63 : 액정층
본 발명은 백라이트 유닛에 대한 것으로, 특히 광효율을 향상시켜서 고휘도를 달성하며 휘선을 제거하여 외관 품질을 향상시키기에 알맞은 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화 되는 추세에서 CRT는 무게나 크기등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 반드시 필요하다.
일반적으로, 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 원통형의 형광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지 방식과 직하 방식으로 구분된다.
먼저, 에지 방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.
이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지 방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
한편, 직하 방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한, 직하 방식은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘 도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
하지만, 직하 방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지 방식의 액정표시장치보다 직하방식의 액정표시장치에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.
상기의 에지 방식과 직하 방식의 액정표시장치 중 상기 직하 방식의 확산판은 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 수지판에 확산제를 혼합한 유백색으로서 롤을 이용한 압출성형으로 판상을 만든 다음 그 위에 패턴을 인쇄하여 확산판을 제조하고 있는 실정이다.
상기와 같이 제조된 확산판이 구비되어 있다고 해도, 램프가 배치된 부분과 배치되지 않은 부분에서 휘도 차이가 발생하여 전체적으로 균일한 휘도를 달성하기가 어려운 문제가 있다.
또한, 상기의 에지 방식과 직하 방식의 액정표시장치 중 상기 직하 방식의 액정표시장치는 상부에 상기와 같은 확산판이 구비되어 있다고 해도, 하부에 배치된 램프들이 상부에서 보이는 휘선 문제가 발생하여 외관 품질이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 광효율을 향상시켜서 균일한 휘도를 달성하며 휘선을 제거하여 외관 품질을 향상시키기에 알맞은 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프의 상부에, 기판과, 상기 발광 램프에 대응되는 상기 기판 하부에 반사부와, 상기 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과; 상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함함을 특징으로 한다.
상기 반사부는 상기 발광 램프에 대응되는 상부에 길이 방향을 따라 라인 형태나 도트 형태로 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛은 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프의 상부에, 기판과, 상기 발광 램프 및 그에 인접한 상부에 대응되는 상기 기판 하부에 반사부와, 상기 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과; 상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함함을 특징으로 한다.
상기 확산판의 상기 기판은 투과도가 80% 이상 되는 투명한 기판으로 구성한다.
상기 확산판의 상기 기판은 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate : PMMA), 폴리 카보네이트(poly carbonate : PC), 폴리 스틸(poly steel : PS) 또는 메탈 스틸(metal steel : MS)로 구성한다.
상기 확산판의 상기 렌즈부는 렌즈, 프리즘, 피라미드 또는 엠보싱 형태로 구성한다.
상기 렌즈부는 상기 발광 램프의 길이 방향으로 연속되게 구성하거나, 도트 형태로 구성된다.
상기 렌즈부는 상기 기판과 같은 물질로 구성한다.
상기 렌즈부는 상기 기판과 굴절률이 다른 물질로 구성하는 것을 더 포함한다.
상기 반사부는 50∼95%의 반사율을 갖는 반사물질로 구성한다.
상기 반사부는 TiO2, Al2O3, MgO, Ba 또는 Ag를 사용하여 구성한다.
상기 커버 바텀 상부에 반사판이 더 구비된다.
상기 발광 램프는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 또는 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)로 구성한다.
상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사부는 상기 발광 램프에 대응되는 상부 및 그에 인접한 부분에 길이 방향을 따라 라인 형태나 도트 형태로 구성된다.
상기 반사부를 도트 형태로 구성시킬 때, 상기 반사부는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형을 포함한 다각형 또는 원형으로 구성시킬 수 있다.
상기 반사부는 상기 발광 램프 바로 상부에서 가장 넓게 구성되며, 상기 발광 램프 상부를 중심으로 멀어질수록 점차 그 넓이가 감소되도록 구성된다.
상기 반사부는 상기 발광 램프의 길이 방향으로는 중심부는 조밀하게 또는 넓이를 크게 형성하며, 상기 발광 램프의 가장자리로 갈수록 중심부보다 넓이가 좁 도록 형성한다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는, 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과, 상기 발광 램프의 상부에, 투명 기판과, 상기 발광 램프에 대응되는 상기 투명 기판 하부에 반사부와, 상기 투명 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과, 상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함하여 구성된 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 상부에 일정 공간을 갖고 사이에 액정이 충진되어 합착된 상, 하부기판으로 구성된 액정패널을 포함함을 특징으로 한다.
상기 반사부는 상기 발광 램프의 길이 방향으로 연속되게 구성하거나, 도트 형태로 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치는, 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과, 상기 발광 램프의 상부에, 투명 기판과, 상기 발광 램프 및 그에 인접한 상부에 대응되는 상기 투명 기판 하부에 반사부와, 상기 투명 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과, 상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛의 상부에 일정 공간을 갖고 사이에 액정이 충진되어 합착된 상, 하부기판으로 구성된 액정패널을 포함함을 특징으로 한다.
상기 반사부는 상기 발광 램프에 대응되는 상부 및 그에 인접한 부분에 길이 방향을 따라 라인 형태나 도트 형태로 구성된다.
상기 반사부는 상기 발광 램프 바로 상부에서 가장 넓게 구성되며, 상기 발 광 램프 상부를 중심으로 멀어질수록 점차 그 넓이가 감소되도록 구성된다.
상기 반사부는 상기 발광 램프의 길이 방향으로는 중심부는 조밀하게 또는 넓이를 크게 형성하며, 상기 발광 램프의 가장자리로 갈수록 중심부보다 넓이가 좁도록 형성한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구조 단면도이고, 도 2a와 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛의 확산판의 반사층의 구성 예시도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도 1에 도시된 바와 같이, 커버 바텀(11) 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프(13)들이 구비되어 있다.
상기에서 발광 램프(13)는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 또는 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)로 구성시킬 수 있다.
그리고, 상기 발광 램프(13)의 상부에는 발광 램프(13)에서 발광한 광이 상부로 균일하게 전달될 수 있도록 발광된 광을 산란시키는 확산판(14)이 구성되어 있다.
그리고, 상기 확산판(14)의 상부에는 산란된 광을 상부로 전달시키기 위한 광학필름(15)이 구성되어 있다.
그리고, 상기 커버 바텀(11)의 상부에는 반사판(12)이 설치되어 있고, 상기 확산판(14) 상부의 광학필름(15)은 도면에는 도시되지 않았지만, 제 1, 제 2 프리즘 시트 및 보호필름을 순차적으로 적층하여 구성시킬 수 있다.
상기 확산판(14)은 상기 발광 램프(13)로부터 입사되는 광을 분산시킴으로써 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기의 구성 중, 상기 확산판(14)의 구성에 대하여 설명하면, 상기 확산판(14)은 기판(14a)과 렌즈부(14b)와 반사부(14c)로 구성된다.
상기에서 기판(14a)은 투과도가 80% 이상 되는 투명한 기판으로 구성하며, 최적의 조건을 만족하기 위해서는 투과도가 90% 이상인 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 확산판(14)의 기판(14a)을 구성할 수 있는 물질로는 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate : PMMA), 폴리 카보네이트(poly carbonate : PC), 폴리 스틸(poly steel : PS) 또는 메탈 스틸(metal steel : MS)과 같은 것이 있다.
그리고, 상기 렌즈부(14b)는 도면에는 단면이 반구 형태인 것을 예시하여 나타내었으나, 렌즈, 프리즘, 피라미드 또는 엠보싱 형태로 구성시킬 수 있다.
예를 들어, 렌즈부(14b) 일방향으로 연속되게 구성하거나 도트 형태로 구성시킬 수 있다.
또한, 상기 렌즈부(14b)는 기판(14a)과 같은 물질로 구성할 수도 있고, 굴절률이 다른 물질로 구성할 수도 있다.
그리고, 상기 반사부(14c)는 발광 램프(13)에서 나온 빛을 반사시켜서 발광 램프(13)의 하단부에 구비된 반사판(12)에서 확산 반사되어 발광 램프(13)의 모양이 확산판(14)에 나타나지 않도록 하기 위해서 구성한 것으로, 제 1 실시예에서는 발광 램프(13)에 대응되는 상부에만 구비시켰다.
그리고, 상기 반사부(14c)는 50∼95%의 반사율을 갖는 TiO2, Al2O3, MgO, Ba 또는 Ag를 사용하여 구성한다.
이때, 상기 반사부(14c)는 구성하는 물질의 반사율의 정도에 따라서 두께 및 형태를 변화시킬 수 있다.
예를 들어, 반사부(14c)는 반사 특성이 좋은 물질로 구성하면, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 라인 형태뿐만 아니라 도트 형태로 구성할 수 있고, 반사 특성이 낮은 물질로 구성하면, 도 2a에 도시한 바와 같이, 도트 형태보다는 라인 형태로 구성시킨다. 그러나, 이와 같은 구성은 일예일 뿐, 반사 특성이 낮은 물질도 도트 형태로 구성시킬 수 있다.
그리고 반사부(14c)를 반사 특성이 좋은 물질로 구성하면 반사 특성이 낮은 물질로 구성할 때보다 그 두께를 줄여서 구성시킬 수도 있다.
또한, 상기 반사부(14c)를 도트 형태로 구성시킬 경우, 도 2b에는 사각형 형태를 예시하여 제시하였으나, 삼각형, 오각형, 육각형을 포함한 다각형 형태나 원 형으로 구성시킬 수도 있다.
상기 구성을 갖는 백라이트 유닛은, 발광 램프(13)로부터 광이 발생되어 확산판(14)과 광학필름(15)을 지나면서 확산 및 집광되어 상부로 광이 전달된다.
이때, 발광램프(13) 상부에 대응되는 부분에 형성된 확산판(14)의 반사부(14c)에서 발광 램프(13)의 광을 하부로 반사시키고, 반사판(12)에서 상부로 다시 광을 전달시킴에 의해서 상부에서 발광 램프(13)의 선보임 문제가 발생하는 것을 해결할 수 있다.
다음에, 상기 구성을 갖는 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조 단면도이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 5에 도시한 바와 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 상부기판(51) 및 하부기판(52)과, 상기 상부기판(51)과 하부기판(52) 사이에 주입된 액정층(53)으로 구성된 액정패널(50) 및, 상기 액정패널(50)의 하부에 도 1에 도시하여 상술한 바와 같은 백라이트 유닛이 구성되어 있다.
상기에서 액정패널(50) 하부에 구성된 백라이트 유닛은 상술한 바와 같으므로, 그에 대한 설명은 이하, 생략하기로 한다.
그리고, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 하부기판(52)의 구성을 설명하면, 하부기판(52)에는 화소영역을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 배선이 배열되고, 상기 게이트 배선에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 배선이 배열되며, 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 각 화소영역에는 화소전극이 형성되고, 상기 각 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다.
그리고 상기 상부기판(51)에는 상기 화소영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R,G,B 컬러 필터층과, 화상을 구현하기 위한 공통전극이 형성되어 있다.
여기서, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 다양한 구성이 가능하나, 일예를 들면 상기 게이트 배선으로부터 돌출된 게이트 전극과, 전면에 형성된 게이트 절연막과 상기 게이트 전극 상측의 게이트 절연막 위에 형성된 액티브층과, 상기 데이터 배선으로부터 돌출된 소오스 전극과, 상기 소오스 전극에 대향되도록 드레인 전극을 구비하여 구성된다.
상기 화소전극은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속을 사용한다.
상기 화소전극 상에 위치한 액정층이 상기 박막 트랜지스터(TFT)로부터 인가된 신호에 의해 배향되고, 상기 액정층의 배향 정도에 따라 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표현할 수 있다.
상기에서는 일반적인 TN 모드 액정표시장치의 구성을 제시하였으나, 횡전계 방식으로 구동하는 액정표시장치로 구성할 수도 있다.
상기의 액정표시장치는, 발광 램프(13)로부터 광이 발생되어 확산판(14)과 광학필름(15)을 지나면서 확산 및 집광되어 액정패널(50)에 입사된다.
이후에, 입사된 빛은 액정패널(50)의 하부기판(52)을 지나서 액정층(53)에 도달한다.
이때, 확산판(14)의 하부에 구성된 반사부(14c)에서 발광 램프(13)의 광을 하부로 반사시키고, 반사판(12)에서 상부로 다시 광을 전달시킴에 의해서 상부에서 발광 램프(13)의 선보임 현상이 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예로부터 당업자라면 용이하게 도출할 수 있는 여러 가지 형태를 포함한다.
한편, 이와 같은 본 발명의 실시예들은 상기에 예시한 액정표시장치를 포함하여 각종 표시 장치의 후미 또는 전방에서 광원으로 사용될 수 있을 뿐 아니라, 그 자체로서의 발광 장치로 사용될 수 있다.
제 2 실시예
먼저, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 구조 단면도이고, 도 4a와 도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 확산판의 반사층의 구성 예시도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 도 3에 도시된 바와 같이, 커버 바텀(31) 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프(33)들이 구비되어 있다.
상기에서 발광 램프(33)는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 또는 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)로 구성시킬 수 있다.
그리고, 상기 발광 램프(33)의 상부에는 발광 램프(33)에서 발광한 광이 상부로 균일하게 전달될 수 있도록 발광된 광을 산란시키는 확산판(34)이 구성되어 있다.
그리고, 상기 확산판(34)의 상부에는 산란된 광을 상부로 전달시키기 위한 광학필름(35)이 구성되어 있다.
그리고, 상기 커버 바텀(31)의 상부에는 반사판(32)이 설치되어 있고, 상기 확산판(34) 상부의 광학필름(35)은 도면에는 도시되지 않았지만, 제 1, 제 2 프리즘 시트 및 보호필름을 순차적으로 적층하여 구성시킬 수 있다.
상기 확산판(34)은 상기 발광 램프(33)로부터 입사되는 광을 분산시킴으로써 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기의 구성 중, 상기 확산판(34)의 구성에 대하여 설명하면, 상기 확산판(34)은 기판(34a)과 렌즈부(34b)와 반사부(34c)로 구성된다.
이때, 상기 기판(34a)은 투과도가 80% 이상 되는 투명한 기판으로 구성하며, 최적의 조건을 만족하기 위해서는 투과도가 90% 이상인 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 확산판(34)의 기판(34a)을 구성할 수 있는 물질로는 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate : PMMA), 폴리 카보네이트(poly carbonate : PC), 폴리 스틸(poly steel : PS) 또는 메탈 스틸(metal steel : MS)과 같은 것이 있다.
그리고, 상기 렌즈부(34b)는 도면에는 단면이 반구 형태인 것을 예시하여 나타내었으나, 렌즈, 프리즘, 피라미드 또는 엠보싱 형태로 구성시킬 수 있다.
예를 들어, 렌즈부(34b)는 일방향으로 연속되게 구성하거나 도트 형상으로 구성시킬 수 있다.
또한, 상기 렌즈부(34b)는 기판(34a)과 같은 물질로 구성할 수도 있고, 굴절률이 다른 물질로 구성할 수도 있다.
그리고, 상기 반사부(34c)는 발광 램프(33)에서 나온 빛을 반사시켜서 발광 램프(33)의 하단부에 구비된 반사판(32)에서 확산 반사되어 발광 램프(33)의 모양이 확산판(34)에 나타나지 않도록 하기 위해서 구성한 것이다.
상기 제 2 실시예에 따른 반사부(34c)는 발광 램프(33) 및 그에 인접한 상부에 형성되는데, 발광 램프(33) 바로 상부에 위하는 부분이 가장 넓게 구성되며, 발광 램프(33) 상부를 중심으로 멀어질수록 점차 그 넓이가 감소되도록 구성되어 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 반사부(34)는 발광 램프(33)의 길이 방향으로는 중심부는 조밀하게 또는 넓이를 크게 형성하며, 발광 램프(33)의 가장자리로 갈수록 중심부보다 넓이가 좁도록 형성한다.
이와 같이 구성시키는 이유는, 발광 램프(33) 중심부에서의 휘도가 측면보다 커서, 중심부에서의 램프 보임 현상이 가장자리 보다 두드러지게 발생하기 때문이다.
그리고, 상기 반사부(34c)는 50∼95%의 반사율을 갖는 TiO2, Al2O3, MgO, Ba 또는 Ag를 사용하여 구성할 수 있다.
이때, 상기 반사부(34c)는 구성하는 물질의 반사율의 정도에 따라서 두께 및 형태를 변화시킬 수도 있다.
상기 반사부(34c)는 상기 발광 램프(33)에 대응되는 상부 및 그에 인접한 부분에 길이 방향을 따라 라인 형태나 도트 형태로 구성할 수 있다.
예를 들어, 반사부(34c)는 반사 특성이 좋은 물질로 구성시키면, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 라인 형태뿐만 아니라 도트 형태로 구성시킬 수 있고, 반사 특성이 낮은 물질로 구성하면, 도트 형태보다는 도 4a에 도시한 바와 같이, 라인 형태로 구성시키는 것이 바람직하다. 그러나, 반사부(34c)가 반사 특성이 낮은 물질로 구성되었다고 하여도 도트 형태로 구성하는 것도 가능하다.
상기에서 반사부(34c)를 도트 형태로 구성시킬 때, 발광 램프(33)를 중심으로 도4b에는 중앙과 중앙에서 멀어지는 측면에서도 길이 방향으로 동일 폭을 갖는 경우를예시하였으나, 측면으로 갈수록 그 길이 방향의 폭이 줄어들도록 구성시킬 수도 있다.
그리고, 상기 반사부(34c)를 반사 특성이 좋은 물질로 구성하면 반사 특성이 낮은 물질로 구성할 때보다 그 두께를 줄여서 구성시킬 수도 있다.
또한, 상기 반사부(34c)를 도트 형태로 구성시킬 경우, 도 4b에는 사각형 형태를 예시하여 제시하였으나, 삼각형, 오각형, 육각형을 포함한 다양한 다각형 형 태나 원형으로도 구성시킬 수 있다.
상기 구성을 갖는 백라이트 유닛은, 발광 램프(33)로부터 광이 발생되어 확산판(34)과 광학필름(35)을 지나면서 확산 및 집광되어 상부로 광이 전달된다.
이때, 발광램프(33) 상부에 대응되는 부분에 형성된 확산판(34)의 반사부(34c)에서 발광 램프(33)의 광을 하부로 반사시키고, 반사판(32)에서 상부로 다시 광을 전달시킴에 의해서 상부에서 발광 램프(33)의 선보임 문제가 발생하는 것을 방지시킬 수 있다.
다음에, 상기 구성을 갖는 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조 단면도이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 6에 도시한 바와 같이, 일정 공간을 갖고 합착된 상부기판(61) 및 하부기판(62)과, 상기 상부기판(61)과 하부기판(62) 사이에 주입된 액정층(63)으로 구성된 액정패널(60) 및, 상기 액정패널(60)의 하부에 도 1에 에 도시하여 상술한 바와 같은 백라이트 유닛이 구성되어 있다.
상기에서 액정패널(60) 하부에 구성된 백라이트 유닛은 상술한 바와 같으므로, 그에 대한 설명은 이하, 생략하기로 한다.
그리고, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 하부기판(62)의 구성을 설명하면, 하부기판(62)에는 화소영역을 정의하기 위하여 일정한 간격을 갖고 일방향으로 복수개의 게이트 배선이 배열되고, 상기 게이트 배선에 수직한 방향으로 일정한 간격을 갖고 복수개의 데이터 배선이 배열되며, 상기 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 각 화소영역에는 화소전극이 형성되고, 상기 각 게이트 배선과 데이터 배선이 교차하는 부분에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다.
그리고 상기 상부기판(61)에는 상기 화소영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R,G,B 컬러 필터층과, 화상을 구현하기 위한 공통전극이 형성되어 있다.
여기서, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 다양한 구성이 가능하나, 일예를 들면 상기 게이트 배선으로부터 돌출된 게이트 전극과, 전면에 형성된 게이트 절연막과 상기 게이트 전극 상측의 게이트 절연막 위에 형성된 액티브층과, 상기 데이터 배선으로부터 돌출된 소오스 전극과, 상기 소오스 전극에 대향되도록 드레인 전극을 구비하여 구성된다.
상기 화소전극은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속을 사용한다.
상기 화소전극상에 위치한 액정층이 상기 박막 트랜지스터(TFT)로부터 인가된 신호에 의해 배향되고, 상기 액정층의 배향 정도에 따라 액정층을 투과하는 빛의 양을 조절하는 방식으로 화상을 표현할 수 있다.
상기에서는 일반적인 TN 모드 액정표시장치의 구성을 제시하였으나, 횡전계 방식으로 구동하는 액정표시장치로 구성할 수도 있다.
한편, 이와 같은 본 발명의 실시예들은 상기에 예시한 액정표시장치를 포함하여 각종 표시 장치의 후미 또는 전방에서 광원으로 사용될 수 있을 뿐 아니라, 그 자체로서의 발광 장치로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예로부터 당업자라면 용이하게 도출할 수 있는 여러 가지 형태를 포함한다.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 확산판의 기판을 투명한 기판을 사용하여 투과율을 높여서 휘도를 향상시킬 수 있다.
둘째, 발광 램프의 상부에 대응되는 확산판의 하부에 반사부를 더 구비시킴으로써, 발광 램프에서 나온 빛을 일부 반사시켜서 휘도를 균일화시키고, 상부에서 램프가 보이는 휘선 문제를 해결함으로써, 외관 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (23)

  1. 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프의 상부에, 기판과, 상기 발광 램프에 대응되는 상기 기판 하부에 반사부와, 상기 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과;
    상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프의 상부에, 기판과, 상기 발광 램프 및 그에 인접한 상부에 대응되는 상기 기판 하부에 반사부와, 상기 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과;
    상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 확산판의 상기 기판은 투과도가 80% 이상 되는 투명한 기판으로 구성함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 확산판의 상기 기판은 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate : PMMA), 폴리 카보네이트(poly carbonate : PC), 폴리 스틸(poly steel : PS) 또는 메탈 스틸(metal steel : MS)로 구성함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 확산판의 상기 렌즈부는 렌즈, 프리즘, 피라미드 또는 엠보싱 형태로 구성하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 발광 램프의 길이 방향으로 연속되게 구성하거나, 도트 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 기판과 같은 물질로 구성하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 렌즈부는 상기 기판과 굴절률이 다른 물질로 구성하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반사부는 50∼95%의 반사율을 갖는 반사물질로 구성함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반사부는 TiO2, Al2O3, MgO, Ba 또는 Ag를 사용하여 구성함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 램프에 대응되는 상부에 길이 방향을 따라 라인 형태나 도트 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 램프에 대응되는 상부 및 그에 인접한 부분에 길이 방향을 따라 라인 형태나 도트 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 반사부를 도트 형태로 구성시킬 때, 상기 반사부는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형을 포함한 다각형 또는 원형으로 구성시킬 수 있음을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 커버 바텀 상부에 반사판이 더 구비됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 램프는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 또는 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)로 구성함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 램프 바로 상부에서 가장 넓게 구성되며, 상기 발광 램프 상부를 중심으로 멀어질수록 점차 그 넓이가 감소되도록 구성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 램프의 길이 방향으로는 중심부는 조밀하게 또는 넓이를 크게 형성하며, 상기 발광 램프의 가장자리로 갈수록 중심부보다 넓이가 좁도록 형성함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  18. 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과, 상기 발광 램프의 상부에, 투명 기판과, 상기 발광 램프에 대응되는 상기 투명 기판 하부에 반사부와, 상기 투명 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과, 상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함하여 구성된 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛의 상부에 일정 공간을 갖고 사이에 액정이 충진되어 합착된 상, 하부기판으로 구성된 액정패널을 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 램프의 길이 방향으로 연속되게 구성하거나, 도트 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 커버 바텀 상부에 일정 간격으로 배열된 복수개의 발광 램프들과, 상기 발광 램프의 상부에, 투명 기판과, 상기 발광 램프 및 그에 인접한 상부에 대응되는 상기 투명 기판 하부에 반사부와, 상기 투명 기판 상부에 렌즈부를 구비하여 구성된 확산판과, 상기 확산판 상부에 구성된 광학필름을 포함하는 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛의 상부에 일정 공간을 갖고 사이에 액정이 충진되어 합착된 상, 하부기판으로 구성된 액정패널을 포함함을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 램프에 대응되는 상부 및 그에 인접한 부분에 길이 방향을 따라 라인 형태나 도트 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 램프 바로 상부에서 가장 넓게 구성되며, 상기 발광 램프 상부를 중심으로 멀어질수록 점차 그 넓이가 감소되도록 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 반사부는 상기 발광 램프의 길이 방향으로는 중심부는 조밀하게 또는 넓이를 크게 형성하며, 상기 발광 램프의 가장자리로 갈수록 중심부보다 넓이가 좁도록 형성함을 특징으로 하는 액정표시장치.
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