KR20110038871A - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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박재성
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Abstract

실시예는 서포트 메인에 차단부를 구비한 백라이트 유닛을 제공한다. 따라서, 서포트 메인과 반사시트를 부착하는 접착부재의 두께만큼의 공간에서 빛이 새어 나가는 것을 방지할 수 있다. 이로 인하여 백라이트 유닛의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판, 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원, 상기 도광판의 배면에 배치되는 반사시트, 상기 도광판의 주위를 둘러싸는 프레임 및 상기 프레임으로부터 반사시트를 향하여 연장되는 차단부를 갖는 서포트 메인 및 상기 프레임과 상기 반사시트 사이에 배치되는 접착부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
서포트 메인, 반사시트, 차단부, 빛샘 방지, 백라이트 유닛.

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
실시예는 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 서포트 메인에 빛샘을 방지할 수 있는 차단막을 갖는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시장치(display device)에는 스스로 광을 발광하는 유기발광 표시장치(OLED : Organic Light Emitting Display), 진공형 광 표시장치(VFD : Vacuum Fluorescent Display), 전계 발광소자(FED : Field Emission Display), 플라즈마 표시장치(PDP : Plasma Display Panel) 등과 스스로 광을 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display) 등이 있다.
일반적인 액정표시장치는 전계 생성 전극이 구비된 두 기판과 그 사이에 개재된 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 가진 액정층을 포함한다. 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 상기 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 표시한다.
액정표시장치는 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점으로 노트북 PC 및 모니터 시장은 물론 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 스스로 광을 발광하지 못하기 때문에, 백라이트와 같은 별도의 광원이 필요하다. 따라서, 상기 액정표시장치는 액정패널 및 백라이트 유닛(backlight unit)을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 상기 액정패널에 광을 제공하고, 상기 광은 상기 액정패널을 투과하게 된다. 이때, 상기 액정패널은 상기 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하게 된다.
상기 백라이트 유닛은 광원이 배치된 형태에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 상기 에지형에 있어서, 광원은 액정패널의 측면에 배치된다. 또한, 도광판은 액정패널의 배면에 배치되어, 액정패널의 측면에서 제공된 광을 상기 액정패널의 배면으로 가이드한다. 이와 달리, 상기 직하형은 액정패널 배면에 다수의 광원들을 구비하고, 상기 다수의 광원들로부터 발광된 광은 직접적으로 액정패널의 배면으로 제공된다.
상기 광원으로는 EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(LED) 등이 사용된다. 이들 중 상기 발광 다이오드(LED)는 소비 전력이 낮으며 발광 효율이 뛰어난 장점을 가진다.
상기 백라이트를 포함하는 소형 모델에서, LCM에 서포트 메인만 적용되는 구조에서는 반사시트에 접착부재를 부착하여 서포트 메인과 서포트 메인과 다시 부착 한다. 이때, 상기 접착부재의 두께만큼 서포트 메인과 반사시트 사이에 공간이 발생하는데, 상기 접착부재가 투명한 색으로 되어 있어서 이 공간으로 빛이 투과하게 된다. 따라서, 상기 접착부재 사이로 빛이 새어 나가서 휘도 저하가 발생하고 있다.
실시예는 서포트 메인과 반사시트 사이의 공간에서 빛샘이 발생하는 하는 것을 방지하는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공한다.
실시예는 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 상기 도광판의 배면에 배치되는 반사시트; 상기 도광판의 주위를 둘러싸는 프레임 및 상기 프레임으로부터 상기 반사시트를 향하여 연장되는 차단부를 갖는 서포트 메인; 및 상기 프레임과 상기 반사시트 사이에 배치되는 접착부재를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또 다른 실시예는 액정표시패널; 상기 액정표시패널 배면에 배치되는 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 상기 도광판의 배면에 배치되는 반사시트; 상기 도광판의 주위를 둘러싸는 프레임 및 상기 프레임으로부터 상기 반사시트를 향하여 연장되는 차단부를 갖는 서포트 메인; 및 상기 프레임과 상기 반사시트 사이에 배치되는 접착부재를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
실시예는 서포트 메인에 차단부를 구비한 백라이트 유닛을 제공한다. 따라서, 서포트 메인과 반사시트를 부착하는 접착부재의 두께만큼의 공간에서 빛이 새어 나가는 것을 방지할 수 있다. 이로 인하여 백라이트 유닛의 휘도 저하를 방지할 수 있다. 특히, 소형 액정표시장치에서 투명한 접착부재로 인해 빛샘이 발생하는 것을 방지하여 액정표시장치의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 일 실시예에서 상기 차단부는 서포트 메인과 일체로 형성되기 때문에 별도의 제조공정이 필요 없어서, 이에 따른 제조비용 및 제조공정 수를 줄일 수 있는 장점도 있다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 부재, 프레임, 시트, 판 또는 기판 등이 각 패널, 부재, 프레임, 시트, 판 또는 기판 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상, 옆 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 I-I' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다. 도 3은 일 실시예에 따라 서포트 메인과 반사시트가 접착된 경우를 나타내는 배면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(200), 상기 액정표시패널(200)의 가장자리를 감싸는 탑 케이스(100) 및 상기 액정표시패널(200)의 하부에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛(300)을 포함한다.
탑 케이스(100)는 액정표시패널(200)을 둘러싸고 백라이트 유닛(300)과 고정된다. 또한, 상기 탑 케이스(100)는 액정표시패널(200)을 외부로부터 보호하는 역할을 한다.
액정표시패널(200)은 상세히 도시되지는 않았지만, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터(TFT : thin film transistor) 기판 및 컬러필터 기판, 그리고 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다. 박막 트랜지스터 기판은 다수의 게이트 라인이 형성되고, 상기 다수의 게이트 라인과 교차하는 다수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다.
액정표시패널(200)의 가장자리에는 게이트 라인에 스캔신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(Printed Circuit Board, 210) 및 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(220)이 구비된다.
상기 게이트 구동 PCB(210) 및 상기 데이터 구동 PCB(220)는 COF(Chip On Film, 230)에 의해 액정표시패널(200)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF(230)는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
백라이트 유닛(300)은 서포트 메인(500), 상기 서포트 메인(500)의 일측에 구비된 광원(610), 상기 광원(610)을 감싸는 광원 하우징(620) 및 상기 광원(610)과 나란하게 배치되어 광원(610)으로부터 입사된 광을 면광으로 변환시키는 도광 판(700)을 포함한다.
백라이트 유닛(300)은 상기 도광판(700) 상에 배치되어 광을 집광 및 확산시키는 광학시트들 및 상기 도광판(700)의 하부에 배치되어 도광판(700)의 하부방향으로 진행하는 광을 상기 액정표시패널(200) 방향으로 반사시켜 광 손실을 줄이는 반사시트(800)를 더 포함한다.
도면에는 도시되지 않았지만, 백라이트 유닛(300)은 상면이 개구되어 상기 서포트 메인(500)과 결합하는 메탈 재질의 바텀커버(미도시)를 더 포함한다.
광원(610)은 도광판(700)의 측면에 배치된다. 또한, 상기 광원(610)은 유리관의 양끝 내부에 전극이 구비된 냉음극관 형광램프(CCFL), 유리관의 양끝을 감싸는 구조의 외부전극 형광램프(EEFL; external electrode fluorescent lamp)일 수 있다. 또한, 상기 광원(610)은 램프 외에 발광 다이오드(LED)일 수 있다.
광원 하우징(620)은 광원(610)으로부터 조사되는 광의 효율을 증가시키고, 광의 손실을 방지한다. 또한, 상기 광원 하우징(620)은 상기 광원(610)을 보호한다.
도광판(700)은 PMMA(Polymethyl methacrylate) 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 도면에서는 상세히 도시되지 않았지만, 광원(610)이 배치된 입사면으로부터 멀어질수록 두께가 얇아지는 쐐기 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 도광판(700)의 배면에는 입사된 광을 상기 광학 시트들 방향으로 굴절시키기 위한 프리즘 패턴이 형성될 수 있다.
상기 도광판(700)은 선광 또는 점광을 면광으로 변환시키는 역할을 하며, 서 포트 메인(500)의 일측에 배치된 광원(610)으로부터 입사된 광을 액정표시패널(200) 방향으로 가이드한다.
반사시트(800)는 도광판(700)의 하부면에 배치된다. 상기 반사시트(800)는 상기 도광판(700)으로 입사된 광이 상기 도광판(700)의 하부로 출사되는 경우에, 하부로 출사된 광을 상기 도광판(700) 및 광학 시트들 방향으로 반사시킨다. 상기 반사시트(800)는 반사율이 높은 PET 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
광학시트들은 광을 확산시키는 확산시트(410), 광을 집광시키는 집광시트(420) 및 상기 집광시트(420)를 보호하기 위한 보호시트(430)를 포함한다. 확산시트(410), 집광시트(420) 및 보호시트(430)는 상기 도광판(700) 상에 차례로 배치된다.
상기 확산시트(410)는 도광판(700)과 중첩된 영역을 가지며, 상기 광원(610)이 배치된 영역과 대면되는 도광판(700)의 타측으로부터 외측방향으로 상기 도광판(700)의 타측보다 더 돌출된 구조로 이루어질 수 있다. 상기 확산시트(410)의 상부면 면적은 상기 도광판(700)의 상부면 보다 크게 이루어질 수 있다.
상기 집광시트(420) 및 상기 보호시트(430)는 상기 확산시트(410) 및 도광판(700)과 모든 영역이 중첩된다. 상기 집광시트(420) 및 상기 보호시트(430)의 하부면 면적은 상기 도광판(700)의 상부면 면적보다 작거나 동일하게 이루어질 수 있다.
서포트 메인(500)은 사각틀 형상의 몰드물로 이루어져 있다. 상기 서포트 메인(500)은 플라스틱 재질의 몰드물일 수 있다. 상기 서포트 메인(500)은 상기 광학 시트들, 상기 광원(610), 상기 도광판(700) 및 반사시트(800)를 수납한다. 또한, 상기 서포트 메인(500)의 백라이트 유닛(300)이 삽입되는 일측면은 바텀커버(미도시)와 체결된다.
도 2를 참조하면, 서포트 메인(500)은 도광판(700)의 주위를 둘러싸는 프레임(510) 부분과 상기 프레임(510)으로부터 반사시트(800)를 향하여 연장되는 차단부(520)로 이루어진다. 상기 프레임(510)은 상기 도광판(700)의 주위를 따라 둘러쌀 수 있다. 또한, 상기 프레임(510)은 상기 도광판(700)의 측면을 둘러쌀 수 있다.
상기 차단부(520)는 상기 프레임(510)으로부터 상기 반사시트(800)를 향하여 돌출된 구조일 수 있다. 즉, 상기 차단부(520)와 상기 프레임(510)은 동일한 재질로 형성될 수 있다.
상기 프레임(510)은 상기 반사시트(800)와 접착부재(900)를 통해 접착된다. 상기 접착부재(900)는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 접착부재(900)로 인해 상기 프레임(510)과 상기 반사시트(800) 사이에 공간이 형성되어 빛샘이 발생하였으나, 상기 차단부(520)로 인해 빛샘을 방지할 수 있다. 빛샘을 방지함으로써 균일한 빛의 분포에 의해 화질을 향상시킬 수 있으며, 백라이트 유닛(300)의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 서포트 메인(500)은 프레임(510)으로부터 반사시트(800)를 향하여 연장되는 차단부(520)를 갖는다. 일 실시예에서, 서포트 메인(500)은 프레임(510)으로부터 반사시트(800)를 향하여 돌출되는 차단부(520)를 갖는다. 따라서, 투명한 재질의 접착부재(900) 때문에, 상기 접착부재(900)로 인해 생기는 공간에서 빛이 새어 나갔는데, 상기 차단부(520)로 인해 빛샘을 방지할 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(300)의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 차단부(520)는 상기 접착부재(900) 옆에 배치된다. 상기 차단부(520)는 서포트 메인(500)과 반사시트(800) 사이의 공간에서 빛이 새어 나가는 것을 방지하기 위한 것이다. 따라서, 상기 차단부(520)는 상기 접착부재(900)에 빛이 도달하여 통과하는 것을 차단한다. 또한, 상기 접착부재(900)는 상기 차단부(520)의 바깥쪽에 배치된다. 따라서, 상기 차단부(520)로 인해 상기 접착부재(900)를 통해 빛샘이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 차단부(520)는 상기 접착부재(900) 보다 상기 도광판(700)에 가깝게 위치하도록 형성된다. 즉, 상기 서포트 메인(500)이 상기 반사시트(800)와 접착되는 부분보다 더 내측에서 상기 차단부(520)가 형성된다. 따라서, 상기 접착부재(900)로 인해 형성된 공간에 빛이 도달하여 통과하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 차단부(520)는 상기 반사시트(800)와 접촉하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 차단부(520)와 상기 반사시트(800) 사이에 갭이 형성되지 않는다. 따라서, 상기 접착부재(900)로 인해 형성된 서포트 메인(520)과 반사시트(800) 사이의 공간에서는, 상기 차단부(520)로 인해 빛샘이 거의 발생하지 않는다. 이로 인해, 백라이트 유닛(300)의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 차단부(520)는 상기 접착부재(900)의 높이에 대응되는 높이로 형 성될 수 있다. 즉, 상기 접착부재(900)로 인해 생기는 공간으로의 빛샘을 방지하기 위해서 상기 차단부(520)는 상기 접착부재(900)에 대응되는 높이로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 차단부(520)의 폭은 0.15 mm 내지 0.25 mm이다. 바람직하게, 상기 차단부(520)의 폭은 0.18 mm 내지 0.23 mm이다. 더 바람직하게, 상기 차단부(520)의 폭은 0.20 mm이다.
상기 차단부(520)는 상기 프레임(510)과 일체로 형성될 수 있다. 상기 서포트 메인(500)이 사출성형으로 제조되는 경우에 상기 차단부(520)는 상기 프레임(510)과 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 서포트 메인(500)은 일체로 형성되는 프레임(510) 및 차단부(520)를 포함하고, 상기 차단부(520) 및 상기 프레임(510)은 동일한 재질이다. 또한, 상기 프레임(510) 및 상기 차단부(520)를 포함하는 서포트 메인(500)의 제조방법에 대해서는 특별한 제한이 없다.
따라서, 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 상기 차단부(520)가 상기 서포트 메인(500)과 일체로 형성되므로 차단부(520)를 위한 별도의 제조공정이 필요 없어서, 이에 따른 제조비용 및 제조공정 수를 줄일 수 있는 장점도 있다.
일 실시예에서, 상기 차단부(520)의 내측면은 상기 프레임(510)의 내측면과 동일 평면상에서 형성될 수 있다. 즉, 상기 차단부(520)와 상기 프레임(510)은 나란한 방향에서 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 차단부(520)는 폐루프(closed loop) 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 도광판(700)으로부터 나오는 빛이 통과할 수 있는 공간이 본질적으로 차단될 수 있다. 이로 인해, 상기 서포트 메 인(500)과 상기 반사시트(800) 사이의 공간으로 빛이 새어 나가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이로 인해, 빛의 균일한 분포로 화질을 향상시킬 수 있고, 백라이트 유닛(300)의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
따라서, 서포트 메인(500)에 프레임(510)만이 구비된 경우에, 상기 프레임(510)과 반사시트(800) 사이의 공간에서, 빛이 새어 나가는데, 이는 상기 프레임(510)과 반사시트(800)는 투명한 재질의 접착부재(900)로 접착되기 때문에, 그 사이에 공간이 생겨 빛샘이 발생하는 것이다.
반면에, 서포트 메인(500)에 차단부(520)가 구비된 경우에, 상기 서포트 메인(500)과 반사시트(800) 사이의 공간에서, 빛이 거의 새어 나가지 않는데, 이는 상기 차단부(520)로 인해, 상기 서포트 메인(500)과 상기 반사시트(800) 사이에 형성된 공간으로 빛샘이 발생하지 않기 때문이다. 특히, 소형 액정표시장치에서 투명한 접착부재(900)로 인해 빛샘이 발생하는 것을 방지하여 액정표시장치의 휘도 저하를 방지할 수 있다. 이로 인한 백라이트의 휘도 저하 효과는 약 2% 내지 3% 정도이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되 는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 I-I' 라인을 따라 절단한 액정표시장치의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 서포트 메인과 반사시트가 접착된 경우를 나타내는 배면도이다.

Claims (10)

  1. 도광판;
    상기 도광판의 측면에 배치되는 광원;
    상기 도광판의 배면에 배치되는 반사시트;
    상기 도광판의 주위를 둘러싸는 프레임 및 상기 프레임으로부터 상기 반사시트를 향하여 연장되는 차단부를 갖는 서포트 메인; 및
    상기 프레임과 상기 반사시트 사이에 배치되는 접착부재를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단부는 상기 접착부재 옆에 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착부재는 상기 차단부의 바깥쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단부는 상기 반사시트와 접촉하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단부의 폭은 0.15 mm 내지 0.25 mm인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단부의 내측면은 상기 프레임의 내측면과 동일 평면상에서 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 차단부는 상기 프레임과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 액정표시패널;
    상기 액정표시패널 배면에 배치되는 도광판;
    상기 도광판의 측면에 배치되는 광원;
    상기 도광판의 배면에 배치되는 반사시트;
    상기 도광판의 주위를 둘러싸는 프레임 및 상기 프레임으로부터 상기 반사시트를 향하여 연장되는 차단부를 갖는 서포트 메인; 및
    상기 프레임과 상기 반사시트 사이에 배치되는 접착부재를 포함하는 액정표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 차단부는 상기 반사시트와 접촉하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 차단부의 내측면은 상기 프레임의 내측면과 동일 평면상에서 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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CN109696773A (zh) * 2017-10-24 2019-04-30 三星电子株式会社 显示装置

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