KR20090087531A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광원, 상기 광원 상에 위치하며, 굴절률 N0을 갖는 제 1 광학 필름, 상기 제 1 광학 필름 상에 위치하며, 굴절률 N1을 갖는 인덱스 매칭 시트 및 상기 인덱스 매칭 시트 상에 위치하며, 굴절률 N2를 갖는 제 2 광학 필름을 포함하며, 상기 굴절률 N1은 상기 굴절률 N0이 상기 굴절률 N2보다 크거나 같을 때, N2-0.1≤N1≤N0+0.1 이고, 상기 굴절률 N0이 상기 굴절률 N2보다 작을 때, N0-0.1≤N1≤N2+0.1 인 백라이트 유닛을 제공한다.
인덱스 매칭 시트, 액정표시장치

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치{Back Light Unit And Liquid Display Device Comprising Of The Same}
본 발명은 인덱스 매칭 시트를 포함하는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
근래에 각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 우수한 특성을 지닌 다양한 평판표시장치(FPD : Flat Panel Display)가 소개되어 기존의 브라운관(CRT : Cathode Ray Tube)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이러한 평판표시장치의 예로는 액정표시장치(LCD Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP : Plazma Display Panel), 전계방출표시장치(FED : Field Emission Display), 전기발광표시장치(ELD : ElectroLuminescence Display) 등을 들 수 있는데, 이중 액정표시장치는 콘트라스트비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 우수한 특징을 보여 현재 노트북용 표시화면, 모니터, TV 분야에서 가장 활 발하게 사용되고 있다.
일반적으로, 수광형 표시장치로 분류되는 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널 이외에 상기 액정패널 하부에 배치되어 상기 액정패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
이러한, 액정표시장치는 광을 출사하는 광원, 상기 광원으로부터 출사된 광의 광학적 특성을 향상시키는 광학 필름 및 상기 광학 필름으로부터 출사된 광을 R, G, B의 삼원색으로 구현하는 액정패널을 포함하도록 체결하는 바텀 커버와 탑 커버로 이루어질 수 있다.
도 1은 종래 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치는 백라이트 유닛(10), 상기 백라이트 유닛(10) 상에 위치하는 액정패널(20), 상기 액정 패널(20) 상에 위치하는 보호판(30)을 포함할 수 있다.
따라서, 액정표시장치는 백라이트 유닛(10)으로부터 출사되는 광을 액정 패널(20)에서 적색, 녹색, 청색으로 변환시켜 보호판(30)으로 출사시킴으로써 풀컬러를 구현하게 된다.
그러나, 백라이트 유닛으로부터 출사된 광은 액정패널의 경계면, 보호판의 경계면에서 이들 사이의 굴절률 차이로 인해 일부가 반사되어 약 12%의 광이 손실되게 된다.
따라서, 액정표시장치의 휘도 및 밝기가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 광 손실을 방지하여 액정표시장치의 휘도 및 밝기를 향상시키고, 소비전력을 감소시킬 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 광원, 상기 광원 상에 위치하며, 굴절률 N0을 갖는 제 1 광학 필름, 상기 제 1 광학 필름 상에 위치하며, 굴절률 N1을 갖는 인덱스 매칭 시트 및 상기 인덱스 매칭 시트 상에 위치하며, 굴절률 N2를 갖는 제 2 광학 필름을 포함하며, 상기 굴절률 N1은 상기 굴절률 N0이 상기 굴절률 N2보다 크거나 같을 때, N2-0.1≤N1≤N0+0.1 이고, 상기 굴절률 N0이 상기 굴절률 N2보다 작을 때, N0-0.1≤N1≤N2+0.1일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치는 광원, 상기 광원 상에 위치하며, 굴절률 N3를 갖는 광학 필름, 상기 광학 필름 상에 위치하며, 굴절률 N4를 갖는 인덱스 매칭 시트 및 상기 인덱스 매칭 시트 상에 위치하며, 굴절률 N5를 갖는 액정패널을 포함하며, 상기 굴절률 N4는 상기 굴절률 N3이 상기 굴절률 N5보다 크거나 같을 때, N5-0.1≤N4≤N3+0.1 이고, 상기 굴절률 N3이 상기 굴절률 N5보다 작을 때, N3-0.1≤N4≤N5+0.1일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치는 광원, 상기 광원 상에 위치하며, 굴절률 N6를 갖는 액정 패널, 상기 액정 패널 상에 위치하며, 굴절률 N7를 갖는 인덱스 매칭 시트 및 상기 인덱스 매칭 시트 상에 위치하며, 굴절률 N8를 갖는 보호판을 포함하며, 상기 굴절률 N7는 상기 굴절률 N6이 상기 굴절률 N8보다 크거나 같을 때, N8-0.1≤N7≤N6+0.1 이고, 상기 굴절률 N6이 상기 굴절률 N8보다 작을 때, N6-0.1≤N7≤N8+0.1일 수 있다.
본 발명의 백라이트 유닛 및 액정표시장치는 광원으로부터 액정패널 상부로 출사되는 광의 손실을 줄임으로써, 액정표시장치의 휘도 및 밝기를 향상시키고 이에 따라 소비전력을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)은 액정표시장치에 구비될 수 있으며, 액정표시장치에 구비되는 액정 패널에 광을 제공할 수 있다.
백라이트 유닛(100)은 광원(110) 및 복수의 광학 필름을 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(100)은 도광판(130), 반사판(140), 바텀 커버(150) 및 몰드 프레임(160)을 더 포함할 수 있다.
광원(110)은 외부로부터 인가되는 구동 전원을 사용하여 광을 생성할 수 있으며, 생성된 상기 광을 출사할 수 있다.
광원(110)은 예를 들어, 도광판(130)의 장축 방향을 따라 도광판(130)의 일측에 적어도 1개 이상으로 형성되거나, 도광판(130)의 양측 각각에 적어도 1개 이상씩 형성될 수 있다. 여기서, 광원(110)으로부터 출사된 광은 도광판(130) 내부로 직접 입사되거나, 광원(110)의 일부, 예를 들어, 광원(110) 외주면의 3/4 정도를 감싸도록 형성된 광원 하우징(115)에 반사된 후 도광판(130) 내부로 입사될 수 있다.
광원(110)은, 구체적으로, 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극관 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
복수의 광학 필름은 제 1 광학 필름(121) 및 제 2 광학 필름(122)을 포함할 수 있으며, 도광판(130) 상부에 배치될 수 있다. 상기 제 1 광학 필름(121) 및 제 2 광학 필름(122)은 광원(110)으로부터 입사되는 광을 집광 또는 확산시키는 역할을 할 수 있다.
제 1 광학 필름(121) 및 제 2 광학 필름(122)은 각각 확산 시트, 프리즘 시트, 보호 시트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
확산시트는 광원으로부터 출사된 광을 전면에 균일하게 확산시키는 역할을 할 수 있다. 확산시트는 베이스 필름 상에 복수의 비드를 포함하는 레진으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
프리즘 시트는 광원으로부터 출사된 광을 전면으로 집광시키는 역할을 할 수 있다. 프리즘 시트는 베이스 필름 상에 돌출부를 포함하는 레진으로 이루어질 수 있다.
베이스 필름은 광원으로부터 입사되는 광을 투과시키는 역할을 한다. 이를 위해, 베이스 필름은 광원으로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있어야 하므로, 광투과성 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
돌출부는 광원으로부터 입사되는 광을 집광시키는 역할을 할 수 있다. 돌출부는 베이스 필름 상에 나란히 위치하며, 산과 골을 포함할 수 있으며, 산과 골은 연속적인 굴곡을 이룰 수 있다. 돌출부의 단면은 삼각형 형상일 수 있고, 돌출부의 산들 간의 피치(pitch)는 20 내지 300㎛로 이루어질 수 있다.
돌출부의 산 또는 골은 좌우가 랜덤한 지그재그 형상을 가질 수 있으며, 돌출부의 산 또는 골의 평균 수평 진폭은 1 내지 20㎛일 수 있다.
돌출부는 레진 및 복수의 비드를 포함할 수 있다. 레진은 아크릴 레진일 수 있으며, 비드는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리스타이렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선태된 어느 하나 이상일 수 있다.
보호 시트는 프리즘 시트 상에 위치하여 프리즘 시트의 흠집이 나는 것을 방지하고 프리즘 시트에 의해 좁아진 시야각을 넓혀주는 역할을 할 수 있다.
상기 제 1 광학 필름(121) 및 제 2 광학 필름(122) 사이에 인덱스 매칭 시트(125)가 위치할 수 있다. 인덱스 매칭 시트(125)는 광원으로부터 출사된 광이 인덱스 매칭 시트(125)의 상부 및 하부에 있는 구조물 사이의 굴절률로 차이로 인해 반사되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덱스 매칭 시트에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덱스 매칭 시트를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 상기 인덱스 매칭 시트(125)는 폴리카보네이트, 중합성수지, 디에틸벤젠, 폴리염화비닐. 폴리스티롤, 폴리아세트산비닐, 폴리부타디엔 및 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있 으며, 80 내지 200㎛의 두께로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
여기서, 인덱스 매칭 시트(125)는 굴절률이 1.1 내지 1.6일 수 있다. 인덱스 매칭 시트(125)의 굴절률은 전술한 물질들을 통해 변경될 수 있는데, 즉, 원하는 굴절률을 갖는 물질로 인덱스 매칭 시트를 형성할 수 있다. 예를 들어, 인덱스 매칭 시트(125)의 굴절률이 1.45인 것이 필요하다면, 굴절률이 1.45인 폴리카보네이트로 인덱스 매칭 시트를 형성함으로써, 인덱스 매칭 시트(125)의 굴절률을 조절할 수 있다.
따라서, 인덱스 매칭 시트(125)의 굴절률은 1.1 내지 1.6일 수 있다. 여기서, 인덱스 매칭 시트(125)의 굴절률이 1.1 이상이면, 광원으로부터 출사되는 광의 반사율을 낮춰 휘도를 향상시킬 수 있는 이점이 있고, 인덱스 매칭 시트(125)의 굴절률이 1.6 이하이면, 광원으로부터 출사되는 광의 굴절과 반사의 정도가 커지는 것을 방지하여 휘도 및 투과율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
인덱스 매칭 시트(125)의 상부 또는 하부에 감압 접착제(Pressure Sensitive Adhesive : PSA)(126)를 더 포함할 수 있다.
감압 접착제(126)는 예를 들어 탄성률과 접착 특성이 좋고, 기판과 점착제층 사이에서 미세한 기포의 발생을 줄여 점착제의 박리를 방지할 수 있는 아크릴계 공중합체를 포함하는 점착제가 사용될 수 있고, UV 레진도 사용될 수 있다.
상기 감압 접착제(126)는 5 내지 20㎛의 두께로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 인덱스 매칭 시트(125)는 감압 접착제(126)로 접착된 베이스 필 름(127)을 더 포함할 수 있다. 베이스 필름(127)으로는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있어야 하므로, 광투과성 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 도 3a에 따른 인덱스 매칭 시트(125)는 인덱스 매칭 시트(125) 상·하부면에 각각 감압 접착제(126)가 위치하고, 인덱스 매칭 시트(125) 하부에 베이스 필름(127)이 위치한 구조에 대해 설명하였다.
이와는 달리, 도 3b에 나타나는 바와 같이, 인덱스 매칭 시트(125)는 인덱스 매칭 시트(125) 하부면에 베이스 필름(127)이 위치하고, 인덱스 매칭 시트(125) 상부면 및 베이스 필름(127) 하부면에 각각 감압 접착제(126)가 위치하는 구조로 이루어질 수도 있다.
또한, 도 3c에 나타나는 바와 같이, 인덱스 매칭 시트(125)는 인덱스 매칭 시트(125)의 상·하부면에 각각 감압 접착제(126)가 위치하고, 상기 감압 접착제(126)에 의해 부착된 보호 필름(128)이 위치하는 구조로 이루어질 수도 있다.
이러한, 도 3c의 구조에 따른 인덱스 매칭 시트(125)는 보호 필름(128)을 제거하여 액정 패널 상부에 쉽게 부착하여 사용될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(100)은 상기 제 1 광학 필름(121), 상기 제 1 광학 필름(121) 상에 위치하는 인덱스 매칭 시트(125), 상기 인덱스 매칭 시트 (125) 상에 위치하는 제 2 광학 필름(122)을 포 함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 광학 필름(121)은 굴절률 N0을 가질 수 있고, 상기 제 2 광학 필름(122)은 굴절률 N2를 가질 수 있다. 이때, 인덱스 매칭 시트(125)의 굴절률 N1은 상기 제 1 광학 필름(121)의 굴절률 N0이 상기 제 2 광학 필름(122)의 굴절률 N2보다 크거나 같을 때, N2-0.1≤N1≤N0+0.1일 수 있고, 상기 제 1 광학 필름(121)의 굴절률 N0이 상기 제 2 광학 필름(122)의 굴절률 N2보다 작을 때, N0-0.1≤N1≤N2+0.1일 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 광학 필름(121)이 굴절률 1.4인 확산 시트이고, 상기 제 2 광학 필름(122)이 굴절률 1.5인 프리즘 시트이면, 상기 인덱스 매칭 시트(125)의 굴절률은 1.3 이상 1.6 이하일 수 있다.
즉, 종래 백라이트 유닛에서, 제 1 광학 필름과 제 2 광학 필름 사이에 공기층이 존재하게 된다. 따라서 광원으로부터 출사된 광은 제 1 광학 필름을 투과하여 공기층을 지나면서 제 1 광학 필름과 공기층의 굴절률 차이에 의해 출사되지 않고 반사되어 손실되게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 광학 필름과 제 2 광학 필름 사이에 존재하는 공기층 대신에, 제 1 광학 필름 또는 제 2 광학 필름의 굴절률과 유사한 인덱스 매칭 시트를 삽입함으로써, 종래 굴절률 차이에 따른 광의 손실방지하여, 액정표시장치의 휘도 및 밝기를 향상시키고 이에 따른 소비전 력을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 도광판(130)은 광원(110)과 마주하도록 배치될 수 있으며, 광원(110)으로부터 입사된 광이 상방으로 출사되도록 상기 광을 가이드할 수 있다.
반사판(140)은 도광판(130) 하부에 배치될 수 있으며, 광원(110)으로부터 출사된 광 중에서 도광판(130)을 경유하여 하방으로 출사된 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
바텀 커버(150)는 바닥부(152) 및 상기 바닥부(152)로부터 연장되도록 형성된 측부(154)로 이루어져 수납 공간을 형성할 수 있으며, 상기 수납 공간에는 광원(110), 광학 시트(120), 도광판(130) 및 반사판(140)이 수납될 수 있다.
몰드 프레임(160)은 대략 사각테 형상으로 형성되며, 바텀 커버(150)의 상측으로부터 탑 다운(top down) 방식으로 바텀 커버(150)와 체결될 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4에서는 백라이트 유닛으로서 직하형 백라이트 유닛을 도시하였으나, 본 발명이 여기에 한정되지 않는다. 한편, 도 4에 도시된 백라이트 유닛은 광원의 배치 및 그에 따른 구성 요소의 변경을 제외하고, 실질적으로 도 2에 도시된 백라이트 유닛과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하고, 그 특징에 대해서만 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(200)은 액정표시장치에 구비될 수 있으며, 액정표시장치에 구비되는 액정 패널에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(200)은 광원(210), 제 1 광학 필름(221) 및 제 2 광학 필름(222)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(200)은 반사판(230), 바텀 커버(240), 몰드 프레임(250) 및 확산판(260)을 더 포함할 수 있다.
광원(210)은 확산판(260)의 하부에 적어도 1개 이상 배치될 수 있다. 이 때문에, 광원(210)으로부터 출사된 광이 직접 확산판(260)으로 입사될 수 있다.
제 1 광학 필름(221) 및 제 2 광학 필름(222)은 확산판(260) 상부에 배치될 수 있다. 상기 제 1 광학 필름(221) 및 제 2 광학 필름(222)은 광원(210)으로부터 입사되는 광을 확산 또는 집광시키는 역할을 할 수 있다.
제 1 광학 필름(221) 및 제 2 광학 필름(222)은 각각 확산 시트, 프리즘 시트, 보호 시트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 보다 자세한 설명은 전술한 에지형 백라이트 유닛에서 설명하였으므로 그 설명을 생략한다.
제 1 광학 필름(221) 및 제 2 광학 필름(222) 사이에 인덱스 매칭 시트(225)가 위치할 수 있다. 인덱스 매칭 시트(225)는 광원으로부터 출사된 광이 인덱스 매칭 시트(225)의 상부 및 하부에 있는 구조물 사이의 굴절률 차이로 인해 출사되지 않고 반사되는 것을 방지하는 역할을 한다.
여기서, 상기 제 1 광학 필름(221)은 굴절률 N0을 가질 수 있고, 상기 제 2 광학 필름(222)은 굴절률 N2를 가질 수 있다. 이때, 인덱스 매칭 시트(225)의 굴절률 N1은 상기 제 1 광학 필름(221)의 굴절률 N0이 상기 제 2 광학 필름(222)의 굴절 률 N2보다 크거나 같을 때, N2-0.1≤N1≤N0+0.1일 수 있고, 상기 제 1 광학 필름(221)의 굴절률 N0이 상기 제 2 광학 필름(222)의 굴절률 N2보다 작을 때, N0-0.1≤N1≤N2+0.1일 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 광학 필름(221)이 굴절률 1.4인 확산 시트이고, 상기 제 2 광학 필름(222)이 굴절률 1.5인 프리즘 시트이면, 상기 인덱스 매칭 시트(225)의 굴절률은 1.3 이상 1.6 이하일 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 제 1 광학 필름과 제 2 광학 필름 사이에 존재하는 공기층 대신에, 제 1 광학 필름 또는 제 2 광학 필름의 굴절률과 유사한 인덱스 매칭 시트를 삽입함으로써, 종래 굴절률 차이에 따른 광의 손실을 방지하여, 액정표시장치의 휘도 및 밝기를 향상시키고 이에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 확산판(260)은 광원(210) 및 제 1 광학 필름(221) 사이에 배치될 수 있으며, 광원(210)으로부터 입사된 광을 상방으로 확산시킬 수 있다. 이는 광원(210)의 형상이 백라이트 유닛(200)을 통해 보이지 않도록 함과 아울러 상기 광을 더욱 확산시키기 위함이다.
한편, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도이다. 도 5a 및 도 5b에서는 백라이트 유닛으로서 도 2에 도시된 백라이트 유닛을 도시하였으나, 본 발명이 여기에 한정되 지 않으며, 상기 백라이트 유닛으로 도 4에 도시된 백라이트 유닛이 채용되어도 무방하다. 한편, 도 5a 및 도 5b에 도시된 백라이트 유닛은 상술한 바와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하고, 그 특징에 대해서만 설명한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(300)는 액정의 전기 광학 특성을 이용하여 화상을 표시할 수 있다.
상기 액정표시장치(300)는 백라이트 유닛(310) 및 액정 패널(410)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(310)은 액정 패널(410) 하부에 장착될 수 있으며, 액정 패널(410)에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(310)은 광원(320) 및 복수의 광학 필름(330)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(310)은 도광판(340), 반사판(350), 바텀 커버(360) 및 몰드 프레임(370)을 더 포함할 수 있다.
액정 패널(410)은 몰드 프레임(370) 상에 안착되며, 바텀 커버(360)와 탑 다운 방식으로 체결되는 탑 커버(420)에 의해 고정될 수 있다.
액정 패널(410)은 백라이트 유닛(310)으로부터 제공되는 광, 구체적으로, 광원(320)으로부터 출사되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다.
액정 패널(410)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(412) 및 박막 트랜지스터 기판(414)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(412)은 액정 패널(410)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
컬러 필터 기판(412)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 기판 상에 박막으로 형성된 컬러 필터 어레이, 예를 들어, 적/녹/청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 컬러 필터 기판(412)의 상부에 상부 편광판이 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(414)은 구동 필름(416)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(418)과 전기적으로 접속되어 있다. 상기 박막 트랜지스터 기판(414)은 인쇄회로기판(418)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(418)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(414)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판 상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 박막 트랜지스터 기판(414)의 하부에 하부 편광판이 부착될 수 있다.
전술한 광학 필름(330)과 액정 패널(410) 사이에 인덱스 매칭 시트(380)가 위치할 수 있다. 인덱스 매칭 시트(380)는 인덱스 매칭 시트(380)의 상부 및 하부에 있는 구조물 즉, 광학 필름(330)과 액정 패널(410) 사이에 위치한 공기층에 의해 광원으로부터 출사된 광이 반사되는 것을 방지하는 역할을 한다.
여기서, 상기 광학 필름(330)은 굴절률 N3을 가질 수 있고, 상기 액정 패널(410)은 굴절률 N5를 가질 수 있다. 이때, 인덱스 매칭 시트(380)의 굴절률 N4은 상기 광학 필름(330)의 굴절률 N3이 상기 액정 패널(410)의 굴절률 N5보다 크거나 같을 때, N5-0.1≤N4≤N3+0.1일 수 있고, 상기 광학 필름(330)의 굴절률 N3이 상기 액정 패널(410)의 굴절률 N5보다 작을 때, N3-0.1≤N4≤N5+0.1일 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 광학 필름(330) 중 최상부는 굴절률 1.4인 보호 시트고, 상기 액정 패널(410)이 굴절률 1.5이면, 상기 인덱스 매칭 시트(380)의 굴절률은 1.3 이상 1.6이하일 수 있다.
즉, 종래 액정표시장치에서, 광학 필름과 액정 패널 사이에 공기층이 존재하게 된다. 따라서, 광원으로부터 출사된 광은 광학 필름을 투과하여 공기층을 지나면서 광학 필름과 공기층의 굴절률 차이에 의해 반사되어, 광이 액정표시장치의 전면부로 나아가지 않고 손실되게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치는 광학 필름과 액정 패널 사이에 존재하는 공기층 대신에, 광학 필름 또는 액정 패널의 굴절률과 유사한 인덱스 매칭 시트를 삽입함으로써, 종래 굴절률 차이에 따른 광의 손실방지하여, 액정표시장치의 휘도 및 밝기를 향상시키고 이에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도이다. 도 6a 및 도 6b에서는 백라이트 유닛으로서 도 2에 도시된 백라이트 유닛을 도시하였으나, 본 발명이 여기에 한정되지 않으며, 상기 백라이트 유닛으로 도 4에 도시된 백라이트 유닛이 채용되어도 무방하다. 한편, 도 6a 및 도 6b에 도시된 액정표시장치는 상술한 바와 동일하므 로, 중복되는 설명은 생략하고, 그 특징에 대해서만 설명한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(500)는 액정의 전기 광학 특성을 이용하여 화상을 표시할 수 있다.
상기 액정표시장치(500)는 백라이트 유닛(510) 및 액정 패널(610)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(510)은 액정 패널(610) 하부에 장착될 수 있으며, 액정 패널(610)에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(510)은 광원(520) 및 복수의 광학 필름(530)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(510)은 도광판(540), 반사판(550), 바텀 커버(560) 및 몰드 프레임(570)을 더 포함할 수 있다.
액정 패널(610)은 몰드 프레임(570) 상에 안착되며, 바텀 커버(560)와 탑 다운 방식으로 체결되는 탑 커버(620)에 의해 고정될 수 있다.
액정 패널(610)은 백라이트 유닛(510)으로부터 제공되는 광, 구체적으로, 광원(520)으로부터 출사되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다.
액정 패널(610)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(612) 및 박막 트랜지스터 기판(614)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(612)은 액정 패널(610)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
컬러 필터 기판(612)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 기판 상에 박막으로 형성된 컬러 필터 어레이, 예를 들어, 적/녹/청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 컬러 필터 기판(612)의 상부에 상부 편광판이 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(614)은 구동 필름(616)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(618)과 전기적으로 접속되어 있다. 상기 박막 트랜지스터 기판(614)은 인쇄회로기판(618)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(618)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(614)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판 상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 박막 트랜지스터 기판(614)의 하부에 하부 편광판이 부착될 수 있다.
탑 커버(620)의 개구된 영역에는 보호판(630)이 위치할 수 있다. 보호판(630)은 액정 패널(610)을 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 역할을 할 수 있다.
전술한 액정 패널(610)과 보호판(630) 사이에 인덱스 매칭 시트(640)가 위치할 수 있다. 인덱스 매칭 시트(640)는 광원으로부터 출사된 광이 인덱스 매칭 시트(640)의 상부 및 하부에 있는 구조물 즉, 액정 패널(610)과 보호판(630) 사이에 위치한 공기층과 액정 패널(610) 또는 보호판(630)과의 굴절률 차이가 발생하여 반사되는 것을 방지하는 역할을 한다.
여기서, 상기 액정 패널(610)은 굴절률 N6을 가질 수 있고, 상기 보호판(630)은 굴절률 N8를 가질 수 있다. 이때, 인덱스 매칭 시트(640)의 굴절률 N7은 상기 액정 패널(610)의 굴절률 N6이 상기 보호판(630)의 굴절률 N8보다 크거나 같을 때, N8-0.1≤N7≤N6+0.1일 수 있고, 상기 액정 패널(610)의 굴절률 N6이 상기 보호판(630)의 굴절률 N8보다 작을 때, N6-0.1≤N7≤N8+0.1일 수 있다.
예를 들어, 상기 액정 패널(610)이 굴절률 1.4이고, 상기 보호판(630)이 굴절률 1.5이면, 상기 인덱스 매칭 시트(640)의 굴절률은 1.3 이상 1.6 이하일 수 있다.
즉, 종래 액정표시장치는 액정 패널과 보호판 사이에 공기층이 존재하게 된다. 따라서, 광원으로부터 출사된 광은 액정 패널을 투과하여 공기층을 지나면서 액정 패널과 공기층 또는 보호판과 공기층의 굴절률 차이에 의해 반사되어, 광이 액정표시장치의 전면부로 나아가지 않고 손실되게 된다.
따라서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 액정 패널(610)과 보호판(630) 사이에 인덱스 매칭 시트(640)가 위치함으로써, 액정 패널(610)과 보호판(630) 사이의 굴절률 차이의 갭을 줄여 반사되는 광을 줄여줄 수 있다.
그러므로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치는 액정 패널과 보호판 사이에 존재하는 공기층 대신에, 액정 패널 또는 보호판의 굴절률과 유사한 인덱스 매칭 시트를 삽입함으로써, 종래 굴절률 차이에 따른 광의 손실방지하여, 액정표시장치의 휘도 및 밝기를 향상시키고 이에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인덱스 매칭 시트를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액정표시장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도.

Claims (17)

  1. 광원;
    상기 광원 상에 위치하며, 굴절률 N0을 갖는 제 1 광학 필름;
    상기 제 1 광학 필름 상에 위치하며, 굴절률 N1을 갖는 인덱스 매칭 시트; 및
    상기 인덱스 매칭 시트 상에 위치하며, 굴절률 N2를 갖는 제 2 광학 필름을 포함하며,
    상기 굴절률 N1은 상기 굴절률 N0이 상기 굴절률 N2보다 크거나 같을 때, N2-0.1≤N1≤N0+0.1 이고, 상기 굴절률 N0이 상기 굴절률 N2보다 작을 때, N0-0.1≤N1≤N2+0.1 인 백라이트 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 광학 필름 또는 제 2 광학 필름은 확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 백라이트 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 굴절률 N1은 1.1 내지 1.6인 백라이트 유닛.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 인덱스 매칭 시트의 일면 또는 타면에 감압 점착제를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인덱스 매칭 시트는 폴리카보네이트, 중합성수지, 디에틸벤젠, 폴리염화비닐. 폴리스티롤, 폴리아세트산비닐, 폴리부타디엔 및 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 광원;
    상기 광원 상에 위치하며, 굴절률 N3를 갖는 광학 필름;
    상기 광학 필름 상에 위치하며, 굴절률 N4를 갖는 인덱스 매칭 시트; 및
    상기 인덱스 매칭 시트 상에 위치하며, 굴절률 N5를 갖는 액정패널을 포함하 며,
    상기 굴절률 N4는 상기 굴절률 N3이 상기 굴절률 N5보다 크거나 같을 때, N5-0.1≤N4≤N3+0.1 이고, 상기 굴절률 N3이 상기 굴절률 N5보다 작을 때, N3-0.1≤N4≤N5+0.1 인 액정표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 굴절률 N4은 1.1 내지 1.6인 액정표시장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 인덱스 매칭 시트의 일면 또는 타면에 감압 점착제를 더 포함하는 액정표시장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 인덱스 매칭 시트는 폴리카보네이트, 중합성수지, 디에틸벤젠, 폴리염화비닐. 폴리스티롤, 폴리아세트산비닐, 폴리부타디엔 및 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 액정표시장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 광학 필름은 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름을 포함하며,
    상기 제 1 광학 필름과 상기 제 2 광학 필름 사이에 인덱스 매칭 시트를 더 포함하는 액정표시장치.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 액정 패널 상에 보호판을 더 포함하며,
    상기 액정 패널과 상기 보호판 사이에 인덱스 매칭 시트를 더 포함하는 액정표시장치.
  12. 광원;
    상기 광원 상에 위치하며, 굴절률 N6를 갖는 액정 패널;
    상기 액정 패널 상에 위치하며, 굴절률 N7를 갖는 인덱스 매칭 시트; 및
    상기 인덱스 매칭 시트 상에 위치하며, 굴절률 N8를 갖는 보호판을 포함하며,
    상기 굴절률 N7는 상기 굴절률 N6이 상기 굴절률 N8보다 크거나 같을 때, N8-0.1≤N7≤N6+0.1 이고, 상기 굴절률 N6이 상기 굴절률 N8보다 작을 때, N6-0.1≤N7≤N8+0.1 인 액정표시장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 굴절률 N7은 1.1 내지 1.6인 액정표시장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 인덱스 매칭 시트의 일면 또는 타면에 감압 점착제를 더 포함하는 액정표시장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 인덱스 매칭 시트는 폴리카보네이트, 중합성수지, 디에틸벤젠, 폴리염화비닐. 폴리스티롤, 폴리아세트산비닐, 폴리부타디엔 및 아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 액정표시장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 광원 상에 광학 필름을 더 포함하며,
    상기 광학 필름은 제 1 광학 필름 및 제 2 광학 필름을 포함하고,
    상기 제 1 광학 필름과 상기 제 2 광학 필름 사이에 인덱스 매칭 시트를 더 포함하는 액정표시장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 광학 필름과 상기 액정 패널 사이에 인덱스 매칭 시트를 더 포함하는 액정표시장치.
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