KR20130021573A - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빛샘을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치는 광을 생성하는 광원과; 상기 광원으로부터 입사되는 광을 가이드하며 가이드된 광을 상방으로 출사시키는 도광판을 구비하며, 상기 도광판은 상기 광원과 마주하는 입광면에 수직한 반입광면에 형성되는 홈과; 상기 홈의 양측에 위치하도록 상기 도광판의 배면 상에 형성되며 상기 홈으로 진행하는 광을 상기 도광판의 내측으로 반사시키는 외곽 패턴을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 빛샘을 방지할 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 필요로 한다.
백라이트 유닛은 광을 생성하는 광원과, 광원으로부터의 광을 액정 표시 패널로 안내하는 도광판을 구비한다. 이러한 도광판의 적어도 일측면에는 버텀 커버의 고정돌기와 결합되는 고정홈이 형성된다. 결합된 고정홈 및 고정돌기에 의해 도광판이 하부 커버에 고정됨으로써 외부 충격이나 진동에 의한 도광판의 유동을 방지할 수 있다.
그러나, 도광판에 입사되어 도광판의 고정홈으로 진행하는 광은 고정홈에 의해 노출된 도광판의 모서리에 집중되기 때문에 고정홈 부근에서 광집중 현상이 발생하게 된다. 이와 같이 집중된 빛에 의해 강한 빛샘이 발생하게 되고, 그 빛샘은 도 1에 도시된 바와 같이 육안으로도 확인가능해 휘도 및 색균일도가 저하되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 빛샘을 방지할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 광을 생성하는 광원과; 상기 광원으로부터 입사되는 광을 가이드하며 가이드된 광을 상방으로 출사시키는 도광판을 구비하며, 상기 도광판은 상기 광원과 마주하는 입광면에 수직한 반입광면에 형성되는 홈과; 상기 홈의 양측에 위치하도록 상기 도광판의 배면 상에 형성되며 상기 홈으로 진행하는 광을 상기 도광판의 내측으로 반사시키는 외곽 패턴을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 도광판은 상기 도광판의 전면 상에 상기 광원으로부터 입사되는 광의 진행 방향을 따라 연장되는 렌티큘러 형태로 형성되는 상부 패턴과, 상기 도광판의 배면 상에 반원 또는 다각형의 도트 패턴으로 형성되는 하부 패턴을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 외곽 패턴은 상기 하부 패턴과 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 외곽 패턴은 상기 상부 패턴과 나란한 방향으로 연장되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 홈은 상기 도광판의 반입광면을 따라 일정간격 이격하여 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 상기 홈과 결합되는 적어도 하나의 고정돌기를 가지는 하부 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 도광판의 고정홈의 양측에 위치하는 도광판의 돌출부 상에 외곽 패턴을 형성한다. 이에 따라, 도광판의 입광면에서 도광판의 고정홈으로 진행하는 빛이 외곽패턴에 부딛히게 되면서 그 빛이 난반사됨으로써 돌출부의 모서리에 빛이 집중되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 빛샘을 방지하기 위해 돌출부의 측면에 점착제를 이용하여 측면 반사판을 부착한 종래 도광판에 비해 측면 반사판이 불필요하므로 비용을 절감할 수 있으며, 부착공정시 발생되는 공정 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 액정 표시 장치의 빛샘현상을 설명하기 위한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 도광판을 상세히 설명하기 위한 배면 사시도이다.
도 4은 도 2에 도시된 도광판을 상세히 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 외곽 패턴을 이용한 난반사과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 빛샘 현상이 발생되지 않은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 사진이다.
도 7은 도 2에 도시된 외곽 패턴 및 하부 패턴의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 분해사시도이다.
도 2에 도시된 액정 표시 장치는 액정 패널(170), 백라이트 유닛, 상부 커버(190) 및 하부 커버(180)를 구비한다.
액정 패널(170)은 도광판(130)을 통해 출사된 광을 이용하여 화상을 구현한다. 이를 위해, 액정 패널(170)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(172) 및 박막 트랜지스터 기판(174)을 포함할 수 있다. 박막트랜지스터 기판(174)에 형성된 게이트 라인은 게이트 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)(186) 상에 실장된 게이트 드라이버 집적회로(184)에 의해 생성된 게이트 신호에 의해 구동된다. 그리고, 박막 트랜지스터 기판(174)에 형성된 데이터 라인은 데이터 테이프 캐리어 패키지(178) 상에 실장된 데이터 드라이버 집적 회로(182)에 의해 생성된 데이터 신호에 의해 구동된다. 그리고, 데이터 테이프 캐리어 패키지(178)는 타이밍 제어부, 전원부 및 각종 회로가 실장된 인쇄 회로 기판(176)에 부착되어 화상을 구현하는 필요한 각종 신호를 게이트 드라이브 집적 회로(184) 및 데이터 드라이브 집적 회로(182)에 공급한다.
이러한 액정 패널(170)은 백라이트 유닛 상부에 배치되며, 하부 커버(180) 상에 안착된다. 여기서, 액정 패널(170)은 하부 커버(180)와 후크 및/또는 스크류를 통해 체결되는 상부 커버(190)에 의해 하부 커버(180) 상에 고정될 수 있다. 여기서, 하부 커버(180)는 액정 패널(170)을 안착시킬 뿐만 아니라 백라이트 유닛을 수납할 수 있다.
또한, 하부 커버(180)의 적어도 일측 가장자리에는 고정돌기(104)가 형성된다. 이 고정 돌기(104)는 도광판(130), 반사시트(160) 및 다수의 광학시트(102)에 형성된 고정홈(106)과 결합됨으로써 도광판(130), 반사시트(160) 및 다수의 광학시트(102)는 하부 커버(180)에 고정됨으로써 외부 충격이나 진동에 의한 유동을 방지할 수 있다.
백라이트 유닛은 액정 패널(170)의 하부에 배치되며, 액정 패널(170)에 광을 제공한다. 이를 위해, 백라이트 유닛은 광원(120), 도광판(130), 다수의 광학 시트(102) 및 반사시트(160)을 구비한다.
광원(120)은 광원 회로 기판(140)에 실장되어 외부로부터 전원을 인가받아 구동되며 광을 생성한다. 이 광원(120)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED), 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL) 및 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 중 어느 하나로 형성된다. 이러한 광원(120)으로부터 출사된 광은 도광판(130) 내부로 직접 입사되거나 광원(120)을 둘러싸도록 형성된 광원 하우징(도시하지 않음)에 의해 반사되어 도광판(130) 내부로 입사된다.
또한, 광원(120)은 도광판(130)의 적어도 일면과 마주보도록 형성된다. 예를 들어, 광원(120)은 소비전력 감소 및 비용 절감를 위해 도광판(130)의 양측면과 마주보도록 형성된다.
다수의 광학시트(102)는 확산시트 및 집광시트를 포함하며, 도광판(130)의 상부에 위치한다. 확산시트는 도광판(130) 상에 위치하며, 도광판(130)을 통해 입사된 광을 분산시키면서 집광시트 쪽으로 광이 진행하도록 광의 방향을 조절해준다. 집광시트는 확산시트를 통과하여 확산된 광을 액정 표시 패널(170) 쪽으로 집광하게 된다. 이 때, 집광시트를 통과한 광은 액정 표시 패널(170)에 수직하게 진행한다.
반사시트(160)는 도광판(130)의 하부에 배치되며, 광원(120)으로부터 출사된 광 중 도광판(130)의 배면을 통해 외부로 출사되는 광을 도광판(130)쪽으로 반사시킨다.
도광판(130)은 광원(120)과 마주보도록 배치되어 광원(120)으로부터 입사되는 광을 가이드하며, 자신에 의해 가이드된 광을 확산 및 집광하여 도광판(130)의 전면으로 출사시킨다. 이러한 도광판(130)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 고정홈(106), 베이스층(132), 베이스층(132)의 전면에 형성되는 상부 패턴(134), 베이스층(132)의 배면에 형성되는 하부 패턴(138) 및 외곽 패턴(136)을 구비한다.
고정홈(106)은 도광판(130)의 반입광면의 일부가 제거되도록 형성된다. 이 고정홈(106)은 도광판(130)의 반입광면을 따라 일정간격 이격하여 다수개 형성된다. 이러한 고정홈(106)은 하부 커버(180)의 고정돌기(104)와 결합됨으로써 도광판(130)의 유동을 방지할 수 있다.
베이스층(132)은 광원(120)으로부터 입사된 광을 내부에서 골고루 퍼질 수 있도록 가이드 한다. 이러한 베이스층(132)은 광이 출사되는 상부면인 출사면과, 광원(120)과 마주하는 측면인 입광면들과, 입광면들과 수직을 이루며 광원(120)과 마주하는 않는 측면인 반입광면들을 구비한다.
상부 패턴(134)은 베이스층(132)에 의해 가이드된 광을 집광하며, 자신에 의해 집광된 광을 광학시트(102)쪽으로 출사시킨다. 이를 위해, 상부 패턴(134)은 X축 방향을 따라 신장되는 렌티큘러 렌즈 형태로 다수개 형성되며 광원(120)의 배열 방향, 즉 Y축 방향을 따라 배열된다. 이러한 상부 패턴(134)은 그 상부 패턴(134)의 배열 방향에 수직한 방향(즉, 도 2에서 Z축 방향)으로 도광판(130)의 출광분포각을 세워줌으로써 휘도를 향상시킨다. 이와 같은 상부 패턴(134)에 의해 도광판(130)에 입사되는 광은 상부 패턴(134)의 길이 방향을 따라 직진성을 가지고 진행하므로 도광판(130)의 분할 구동이 가능해진다. 즉, 도광판(130)을 다수개의 도광 영역으로 분할하여 백라이트 유닛의 전면 상부에 위치하는 액정 표시 패널(170)을 분할 구동할 수 있다.
하부 패턴(138)은 도 3에 도시된 바와 같이 베이스층(132)의 배면에 반구형 또는 다각형의 도트 패턴으로 형성되어 도광판(201) 내부에서 전반사되는 빛을 난반사시켜 빛을 외부로 투과시킨다. 이러한 하부 패턴(138)은 도광판(130)의 입광면에서 멀어질수록 면적이 넓어지거나 밀집도가 높아지게 형성된다. 이에 따라, 도광판(130)의 입광면에서 멀어질수록 광의 도달량이 적어지는 대신에 광의 굴절 및 반사량이 높아져 전면으로 출사되는 광의 균일도가 높아진다.
외곽 패턴(136)은 고정홈(106)에 의해 마련된 돌출부(108)의 도광판(130) 배면 상에 반구형 또는 다각형으로 형성된다. 이 때, 외곽 패턴(136)은 고정홈(106)의 양측에 위치하는 돌출부(108)의 도광판(130) 배면 상에 도트 형태 또는 라인 형태로 형성된다. 라인 형태의 외곽 패턴(136)은 상부 패턴(134)과 나란한 방향으로 연장되게 형성되며, 도트 형태의 외곽 패턴(136)은 다수개로 형성되어 상부 패턴(134)과 나란한 방향으로 배열된다.
외곽 패턴(136)은 도 5에 도시된 바와 같이 도광판(130)의 입광부에서 도광판(130)의 고정홈(106)으로 진행하는 빛을 도광판(130)의 내측으로 전반사시킨다. 즉, 도광판(130)의 입광면에서 도광판(130)의 고정홈(106)으로 진행하는 빛이 외곽패턴(136)에 부딛히게 되면서 그 빛이 난반사됨으로써 고정홈(106)에 의해 노출된 돌출부(108)의 모서리에 빛이 집중되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 빛샘 현상이 종래보다 현저히 줄어든 것을 확인할 수 있다.
이러한 외곽 패턴(136)은 하부 패턴(138)과 동일한 물질인 광의 난반사를 일으키는 반사미립자를 갖는 산화티탄 등을 포함하는 잉크 또는 착색 잉크로 형성된다. 이러한 잉크를 도 7에 도시된 쉐도우 마스크(150)를 이용한 인쇄 공정을 통해 외곽 패턴(136) 및 하부 패턴(138)은 동시에 형성가능하다. 구체적으로, 도 7에 도시된 쉐도우 마스크(150)는 하부 패턴(138)과 대응하는 제1 투과홀(152)과, 외곽 패턴(136)과 대응하는 제2 투과홀(154)을 가진다. 이러한 쉐도우 마스크(150)는 베이스층(132)의 배면 상에 정렬된다. 그런 다음, 반사 미립자를 갖는 잉크 또는 착색 잉크는 쉐도우 마스크(150)의 제1 및 제2 투과홀(152,154)을 통과함으로써 베이스층(132)의 배면에 흡착된다. 이에 따라, 제1 투과홀(152)을 통과한 잉크는 베이스층(132)의 배면에 하부 패턴(138)으로 형성되며, 제2 투과홀(154)을 통과한 잉크는 베이스층(132)의 배면에 외곽 패턴(136)으로 형성된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 도광판(130)의 고정홈(106)의 양측에 위치하는 도광판(130)의 돌출부(108) 상에 외곽 패턴(136)을 형성한다. 이에 따라, 도광판(130)의 입광면에서 도광판(130)의 고정홈(106)으로 진행하는 빛이 외곽패턴에 부딛히게 되면서 그 빛이 난반사됨으로써 돌출부(108)의 모서리에 빛이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 빛샘을 방지하기 위해 돌출부의 측면에 점착제를 이용하여 측면 반사판을 부착한 종래 도광판에 비해 측면 반사판이 불필요하므로 비용을 절감할 수 있으며, 부착공정시 발생되는 공정 불량을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
102 : 광학시트 104 : 고정돌기
106 : 고정홈 120 : 광원
130 : 도광판 132 : 베이스층
134 : 상부 패턴 136 : 외곽 패턴
138 : 하부 패턴 150 : 쉐도우 마스크
152, 154 : 투과홀
160 : 반사시트

Claims (6)

  1. 광을 생성하는 광원과;
    상기 광원으로부터 입사되는 광을 가이드하며 가이드된 광을 상방으로 출사시키는 도광판을 구비하며,
    상기 도광판은
    상기 광원과 마주하는 입광면에 수직한 반입광면에 형성되는 홈과;
    상기 홈의 양측에 위치하도록 상기 도광판의 배면 상에 형성되며 상기 홈으로 진행하는 광을 상기 도광판의 내측으로 반사시키는 외곽 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판은
    상기 도광판의 전면 상에 상기 광원으로부터 입사되는 광의 진행 방향을 따라 연장되는 렌티큘러 형태로 형성되는 상부 패턴과,
    상기 도광판의 배면 상에 반원 또는 다각형의 도트 패턴으로 형성되는 하부 패턴을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외곽 패턴은 상기 하부 패턴과 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 외곽 패턴은 상기 상부 패턴과 나란한 방향으로 연장되게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 도광판의 반입광면을 따라 일정간격 이격하여 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈과 결합되는 적어도 하나의 고정돌기를 가지는 하부 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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