KR20140079205A

KR20140079205A - 백 라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치

Info

Publication number: KR20140079205A
Application number: KR1020120148899A
Authority: KR
Inventors: 박상현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-06-26
Also published as: KR102066077B1; CN103867967A; CN103867967B; US20140168573A1; US9182537B2

Abstract

본 발명은 도광판의 크기를 감소시키고 적은 수의 광원을 이용하면서도 저전력 구동 및 저비용 생산이 가능하고, 고휘도 및 고화질 구동을 할 수 있는 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 바닥면과 상기 바닥면의 가장자리로부터 신장되어 형성되는 벽체를 가지는 하부케이스; 미리 정해진 폭으로 형성되고, 상기 벽체의 일 측변을 따라 상기 바닥면 상에 마련되는 서포터; 및 상기 바닥면 상의 상기 서포터의 측방향으로 형성되는 수용공간에 배치되는 도광판;을 포함하여 구성된다.

Description

백 라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치{Back Light Unit and Liquid Crystal Display Device Using The Same}

본 발명은 백라이트유닛과 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로 특히, 도광판의 크기를 감소시키고 적은 수의 광원을 이용하면서도 저전력 구동 및 저비용 생산이 가능하고, 고휘도 및 고화질 구동을 할 수 있는 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것이다.

평판표시장치 중의 하나인 액정표시장치는 고화질 표현이 가능하면서도 다른 표시장치에 비해 저전력이 구동이 가능하고, 소형화가 가능하여 다른 평판 표시장치에 비해 다양한 분야에 이용되고 있다. 이러한 액정표시장치는 서로 마주보는 두 기판과 그 사이에 개재된 액정으로 이루어진 액정패널이 사용된다. 이 액정패널은 액정을 사이에 두고 발생한 전계에 의해 액정 배열을 변화시켜 영상을 표시하게 된다.

이와 같은 액정패널은 비발광형 표시패널로서 영상을 표시하기 위해서는 백라이트 유닛(Black Light Unit : BLU)과 같은 광 공급장치를 필요로 하며, 일반적으로 백라이트유닛과 액정패널이 결합되어 이용된다.

액정패널과 백라이트유닛으로 구성되는 액정표시장치는 최근에 백라이트유닛의 광원으로 엘이디(LED : Light Emitting Diode)와 같은 저전력 고출력 광원을 이용하면서 초기에 비해 고휘도 및 고화질을 달성할 수 있게 되었다. 그러나 액정표시장치 특유의 구성으로 인해 여전히 광 이용효율은 낮은 편이며 여전히 휘도 향상 및 이를 통한 화질 향상이 필요한 실정이다.

이러한 액정표시장치는 도광판을 포함한 광학구성의 투과율을 향상시키고, 광학구성의 두께를 얇게하며, 광원에 이용되는 광원소자의 수를 증가시킴으로써 향상된 휘도 및 화질을 제공하는 것은 가능하다. 하지만, 이와 같은 방법을 이용하기 위해서는 전력의 소모가 증가하고, 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 도광판의 크기를 감소시키고 적은 수의 광원을 이용하면서도 저전력 구동 및 저비용 생산이 가능하고, 고휘도 및 고화질 구동을 할 수 있는 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 바닥면과 상기 바닥면의 가장자리로부터 신장되어 형성되는 벽체를 가지는 하부케이스; 미리 정해진 폭으로 형성되고, 상기 벽체의 일 측변을 따라 상기 바닥면 상에 마련되는 서포터; 및 상기 바닥면 상의 상기 서포터의 측방향으로 형성되는 수용공간에 배치되는 도광판;을 포함하여 구성된다.

상기 도광판과 상기 바닥면 사이에는 반사시트가 배치된다.

상기 반사시트는 상기 도광판의 일 측면 및 상기 도광판의 전면 일부를 덮도록 일측 종단이 연장되어 절곡된다.

적어도 하나의 광원소자를 가지는 광원을 더 포함하여 구성되고, 상기 광원은 절곡된 상기 반시시트에 형성된 홀에 대응되는 위치에 광원소자가 배치된다.

상기 도광판과 상기 벽체 사이에 배치되는 반사부재를 더 포함하여 구성된다.

상기 도광판 상에 배치되는 광학시트를 더 포함하여 구성되고, 상기 바닥면과 대면하는 상기 서포터의 상면 높이는 상기 도광판과 상기 광학시트의 두께를 합한 값 이상이다.

상기 광학시트는 상기 서포터와 마주대하는 모서리에 돌출부가 형성되고, 상기 서포터에는 상기 돌출부가 안착되는 단턱부가 형성된다.

상기 서포터는 반사체이다.

상기 서포터는 상기 도광판의 측면과 대면하는 면에 패턴이 형성된다.

상기 서포터와 상기 도광판은 미리 정해진 간격으로 상호 이격된다.

상기 반사부재와 상기 벽체 사이에는 상기 벽체와 상기 반사부재의 접합을 위한 접착수단이 배치된다.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치는 바닥면과 상기 바닥면의 가장자리로부터 신장되어 형성되는 벽체를 가지는 하부케이스, 미리 정해진 폭으로 형성되고 상기 벽체의 일 측변을 따라 상기 바닥면 상에 마련되는 서포터 및 상기 바닥면 상의 상기 서포터의 측방향으로 형성되는 수용공간에 배치되는 도광판을 포함하여 구성되는 백라이트유닛; 상기 백라이트유닛의 상부에 배치되는 액정패널; 및 상기 액정패널과 상기 백라이트유닛 사이에 배치되는 가이들패널;을 포함하여 구성된다.

상기 도광판과 상기 바닥면 사이에는 반사시트가 배치된다.

상기 서포터는 반사체이다.

상기 액정패널은 일측에 마련되는 구동회로와의 연결을 위해 패드부가 마련되고, 상기 액정패널은 상기 패드부가 상기 서포터 상에 배치되도록 상기 가이드패널에 안착된다.

본 발명에 따른 백라이트유닛 및 이를 이용한 액정표시장치는 도광판의 크기를 감소시키고 적은 수의 광원을 이용하면서도 저전력 구동 및 저비용 생산이 가능하고, 고휘도 및 고화질 구동을 하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 예를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 백라이트 유닛을 좀 더 상세히 도시한 사시도.
도 3은 도 2에서 일부구성을 나타낸 평면도.
도 4는 액정표시장치에서 서포터가 배치된 부분을 절단하여 도시한 부분단면도.
도 5는 종래의 액정표시장치의 백라이트유닛과 본 발명의 백라이트유닛의 비교를 위한 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분양의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 이해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 조립된 형태를 도시한 예시도이다.

도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치의 예를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널(20), 가이드패널(30) 및 백라이트유닛(40)을 포함하여 구성되며, 탑케이스(10)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

액정패널(20)은 백라이트유닛(40)의 상부에 배치되도록 가이드패널(30)의 일면에 안착되고, 백라이트유닛(40)으로부터 공급되는 광의 투과율을 조절하여 화상을 표시한다. 이를 위해 액정패널(20)은 상부기판(21), 하부기판(22) 및 상부기판(21)과 하부기판(22) 사이에 형성된 액정(미도시)을 포함하여 구성된다.

상부기판(21)에는 청색, 녹색, 적색의 컬러필터와 블랙매트릭스(Black Matrix : BM) 및 공통전극이 마련된다.

하부기판(22)에는 데이터 라인들과 게이트 라인들에 의해 정의되는 셀 영역마다 형성된 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)와 박막트랜지스터에 접속된 화소전극이 구성된다. 박막트랜지스터는 게이트 라인으로부터 공급되는 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터 공급되는 데이터 신호를 화소에 공급한다. 여기서, 상부기판(21)에 형성된 공통전극은 하부기판(22)에 형성되도록 할 수 있으며, 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 그리고, 하부기판(22)의 비표시영역에는 데이터 라인들 및 게이트 라인들 각각에 접속되는 패드부(23)가 마련된다.

그리고 이 패드부(23)에는 회로필름(24)이 결합된다. 이 회로필름(24)은 데이터 라인들에 화상신호를 공급하기 위한 데이터 집적회로와 게이트라인들에 화상신호를 공급하기 위한 게이트 집적회로를 포함하는 집적회로(25)가 실장된다. 이 회로필름(24)은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package) 또는 칩 온 필름(Chip On Film)으로 구성될 수 있다. 이러한 집적회로는 화상의 구현을 위해 필요한 데이터 신호, 화상신호 및 게이트신호를 공급받아 각 하부기판(22)의 게이트라인 및 데이터라인에 공급한다. 여기서, 집적회로(25)는 칩 온 글래스(Chip On Glass) 방식에 의해 패드부(23)에 실장될 수도 있다. 이 경우 패드부(23)에 실장된 집적회로(25)는 회로기판으로부터 회로필름(24)을 통해 회로기판으로부터 데이터신호, 게이트 신호 및 화상신호를 공급받을 수 있다. 아울러 이 패드부(23)는 액정패널(20)의 하부기판(22)의 일측이 상부기판(21)에 비해 넓게 형성되어, 상부기판(21)과 중첩되지 않는 영역에 형성된다. 이러한 패드부(23)는 액정패널(20)의 두 변에 형성될 수 있으나, 도 1에는 일측 변에 형성된 것으로 도시되어 있으며, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

특히, 이 패드부(23)는 후술할 백라이트유닛(40)의 서포터(70) 상에 위치하도록 배치될 수 있다. 이를 통해 광을 이용하여 화상을 구현하지 않는 공간에 회로필름(24)을 구성하여 액정표시장치의 내부공간을 활용하는 것이 가능해진다.

더불어, 이 액정패널(20)은 가이드패널(30)의 일측 모서리에 치우치도록 가이드패널(30)의 안착부(31) 상에 안착된다.

가이드패널(30)은 액정패널(20)과 백라이트유닛(40)을 상호결합시키며, 액정패널(20)과 백라이트유닛(40)의 간격을 일정하게 이격시켜 고정하는 역할을 한다. 이 가이드패널(30)은 백라이트유닛(40)으로부터 공급되는 광이 액정패널(20)에 전달될 수 있도록 투광창(35)을 형성하는 틀(또는 액자) 형태로 형성된다. 그리고, 가이드패널(30)의 전면(33)과 배면(34)에는 각각 안착부(31)가 형성되며, 전면 안착부(31)에는 액정패널(20)이 후면 안착부(31)에는 백라이트유닛(40)이 안착된다. 아울러, 가이드패널(30)에는 안착부(31)로부터 신장되어 형성되는 스토퍼(32)가 형성될 수 있다. 이 스토퍼(32)는 액정패널(20)을 안착부(31) 상에서 사용자가 원하는 위치에 고정시키는 역할을 한다. 특히, 본 발명의 가이드패널(30)의 스토퍼(32)는 액정패널(20)이 일측 모서리에 치우쳐 고정될 수 있게 안착부(31) 상에 형성된다. 이에 액정패널(20)의 고정 및 스토퍼(32)의 형성에 대해서는 하기에서 백라이이트유닛(40)의 설명을 통해 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

백라이트유닛(40)은 가이드패널(30)을 사이에 두고 액정패널(20)의 하부에 배치되며, 광을 생성하여 액정패널(20)에 공급한다. 이를 위해 백라이트 유닛(40)은 광학시트(50), 도광판(60), 서포터(70), 반사시트(80), 하부케이스(90) 및 광원(100)을 포함하여 구성된다.

하부케이스(90)는 바닥면(91)의 가장자리로부터 신장되어 형성되는 벽체(92)를 포함하여 구성된다. 이 하부케이스(90)는 벽체(92)와 바닥면(91) 사이에 마련된 공간에 광원(100), 도광판(60), 서포터(70), 반사시트(80) 및 광학시트(50)를 수용하여 보호함과 아울러, 수용된 구성물을 가이드패널(30)에 의해 액정패널(20) 하면에 고정시키는 역할을 한다. 또한 하부케이스(90)는 4면의 벽체(92) 중 어느 한 벽체(92)를 따라 바닥면(91) 상에 배치되는 서포터(70)와 함께 수용공간을 형성하고, 수용공간 내에 도광판(60), 반사시트(80), 광학시트(50)를 수용하게 된다.

광원(100)은 광원회로기판(110)에 실장되어 전원에 의해 구동되며 광을 생성한다. 이 광원(100)은 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED), 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Flourscent Lamp : CCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL) 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 광원(100)으로부터 방출된 광은 도광판(60) 내부로 입사되고, 도광판(60), 광학시트(50) 및 반사시트(91)에 의해 액정패널(20)에 공급된다. 이러한 광원(100)은 도광판(60)의 적어도 일면과 마주보도록 도광판(60)과 하부케이스(90)의 벽체(92) 사이에 배치된다. 특히, 광원회로기판(110)에 실장된 광원소자(111)은 반사시트(80)의 절곡부(81)에 형성되는 홀(82)에 대응되는 위치에 배치된다.

광학시트(50)는 도광판(60)을 통해 방출된 광을 집광 또는 확산시켜 액정패널(20)에 전달되게 한다. 이를 위해 광학시트(50)는 확산시트(52)와 집광시트(53)를 하나 이상 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 필요에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 다층광학필름(53)을 더 포함하여 구성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

확산시트(52)는 도광판(60)을 통해 방출된 광이 일부 영역에 집중되는 것을 방지하고, 고른 분포로 액정패널(20)에 전달되도록 광을 분산시키는 역할을 한다. 이러한 확산시트(52)는 집광시트(51)와 액정패널(20) 사이, 집광시트(51)와 도광판(60) 사이 같이 광의 분산이 필요한 곳에 배치될 수 있다. 이를 통해 확산시트(52)는 집광시트(51) 또는 도광판(60)에 의해 집광된 광을 확산시켜 액정패널(20)의 시야각이 좁아지는 것을 방지하고, 광이 고른 분포로 액정패널(20)에 전달될 수 있게 한다. 또한, 확산시트(52)는 필요에 따라 생략될 수 있으며, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 여기서, 본 발명에서는 액정패널(20)과 집광시트(51) 사이에 확산시트(52)가 배치되는 예가 도시되어 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

집광시트(51)는 도광판(60)으로부터 방출되는 광을 집광하고, 액정패널920)에 광이 수직으로 전달될 수 있게 한다. 이를 위해 집광시트(51)는 액정패널(20)을 마주대하는 상면과 도광판(60)을 마주대하는 하면 중 적어도 일면에 집광을 위한 패턴이 형성된다. 특히, 본 발명의 집광시트(51)는 시트패턴이 도광판(60)을 대면하는 면에 형성되는 리버스 프리즘 시트(Reverse Prism Sheet)로 구성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 집광시트(51)와 액정패널(20) 사이에 확산시트(52)가 개재되거나, 집광시트(51)가 2장 이상의 시트로 구성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

반사시트(80)는 도광판(60) 하부와 측면에 배치되어 도광판(60)의 출사면 이외의 면으로 방출되는 광을 도광판(60) 내부로 반사시킨다. 이를 위해 반사시트(80)는 도광판(60) 하부와 하부케이스(90)의 바닥면(91) 사이에 배치되는 반사시트(80a)와 도광판(60)의 측면과 하부케이스(90)의 벽체(92) 사이에 배치되는 반사부재(80b)를 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 반사시트(80a)는 일측 종단이 도광판(60) 하부면에 비해 연장되고, 도광판(60)의 일측면 및 상면 일부를 덮도록 절곡부(81)가 형성된다. 특히, 절곡부(81)와 하부케이스(90)의 벽체(92) 사이에는 광원(100)이 배치된다. 그리고, 절곡부(81)에는 하나 이상의 홀(82)이 형성되며, 이 홀(82)은 광원(100)의 광원기판(110)에 구성된 광원소자(111)의 위치에 대응되어 형성된다. 이를 통해 광원소자(111)에서 발생된 광은 홀(82)을 통해 도광판(60)으로 전달된다. 이때 절곡부(81)는 광원소자(111)로부터 발생된 광이 도광판(60)으로 입사될 때 발생하는 빛 번짐 및 광원소자(111) 인근에서 방출되는 광을 도광판(60)으로 반사하며, 이를 통해 액정표시장치에 광의 부분적인 집중에 의해 화이트 스폿(White spot)이 발생되는 것을 방지하게 된다.

반사부재(80b)는 도광판(60)의 측면과 벽체(92) 사이에 배치되어 도광판(60)의 측면을 통해 방출되는 광을 도광판(60)으로 되돌린다. 이를 위해 반사부재(80b)는 절곡부(81)와 서포터(70)가 배치되지 않는 면에 형성된다.

그리고, 반사부재(80b)와 벽체(92) 사이에는 반사부재(80b)와 벽체(92)의 밀착 및 고정을 위한 접착부재(86)가 구성될 수 있다. 아울러, 반사부재(80b)와 반사시트(80a)는 일체형으로 구성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

도광판(60)은 서포터(70)와 나란하게 하부케이스(90)의 바닥면(91) 상에 배치된다. 이 도광판(60)은 광원(100)으로부터 공급되는 광을 가이드하고, 이를 통해 광을 집광 또는 확산시켜 액정패널(20)로 출사시킨다. 이러한 도광판(60)은 서포터(70)와 하부케이스(90)의 벽체(92)에 의해 형성되는 수용공간에 수용된다. 이를 통해 이 도광판(60)은 광원(100)과 서포터(70)가 배치되지 않은 하부케이스(90)의 일측으로 치우쳐 배치된다. 특히, 본 발명의 도광판(60)은 액정패널(20)의 액티브에어리어(Active Area)에 대응되는 크기로 형성된다. 여기서, 액티브에어리어(AA)는 액정에 의해 화상이 표현되는 실질적인 표시영역을 의미하는 것으로, 액정패널(20)의 제조를 위한 여분의 공간인 액정패널(20)의 테두리 및 패드부(23)는 액티브에어리어(AA)에서 제외된다. 이에 대해서는 하기에서 별도의 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

서포터(70)는 하부케이스(90)의 벽체(92) 중 어느 하나의 벽체(92)와 밀착하여 하부케이스(90)의 바닥면(91) 상에 배치된다. 이 서포터(70)는 도광판(60)이 액정패널(20)의 액티브에어리어와 대응되는 위치에 배치될 수 있도록 수용공간을 형성하고, 도광판(60)을 수용공간 내에서 고정하는 역할을 한다. 이를 위해 서포터(70)는 하부케이스(90)보다 작은 면적의 도광판(60)이 하부케이스(90) 내부에서 유동하는 것을 방지함과 아울러, 도광판(60)이 하부케이스(90)의 일측 모서리(94) 측으로 치우쳐 배치될 수 있게 한다. 아울러, 이러한 서포터(70)는 합성수지 또는 알루미늄과 같은 금속 또는 합금속으로 형성될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 서포터(70)는 광의 반사를 위해 표면에 흰색 도료가 도포되거나, 백색을 띄는 물질로 형성되거나, 반사율이 높은 금속에 의해 도금 또는 해당 금속을 이용하여 형성될 수 있다.

이에 대해서는 하기에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 백라이트 유닛을 좀 더 상세히 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 일부구성을 나타낸 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 백라이트유닛(90)은 도광판(60)이 일측 모서리(94)에 치우쳐 배치되고, 도광판(60)의 치우침에 따라 타측 모서리(95)에 연접한 두 측벽(92)에는 광원(100)과 서포터(70)가 배치된다.

하기에서 좀 더 상세히 설명하겠지만, 본 발명의 백라이트 유닛(90)은 도광판(60)의 크기를 액정패널(20)의 액티브에어리어(AA)에 대응되는 크기 즉, 액티브에어리어(AA)의 면적보다 조금 넓은 면적으로 형성하여 이용한다. 여기서 도광판(60)의 면적은 산술적인 계산에 의해 정의되는 크기가 아니라 실험적으로 결정되는 사항으로 도광판(60)의 크기를 감소시켜 액티브에어리어(AA)의 면적에 대응시켰을 때 휘도는 향상되면서 도광판(60)의 테두리에서 빛샘이 발생되지 않는 크기이다. 구체적으로 이러한 도광판(60)의 가로 세로의 길이는 액티브에어리어(AA)의 가로 세로 길이의 110% 이내의 길이일 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

이와 같이 본 발명은 도광판(60)의 크기를 최대한 감소시켜 형성함으로써 도광판(60)에 의해 광의 낭비를 방지하고, 이를 통해 휘도를 향상시키게 된다.

특히, 이러한 본 발명의 도광판(60)은 액정패널(20)의 액티브에어리어(AA)의 면적에 대응되는 면적으로 형성되기 때문에 액티브에어리어(AA)의 위치와 도광판(60)의 위치가 일치되는 것이 중요한 사항이 된다.

때문에, 액정패널(20)이 가이드패널(30)에 안착될 때 액티브에어리가(AA)가 일측 모서리로 편중되도록 하여 안착되며, 도광판(60)도 이에 대응되는 위치에 배치된다.

이를 위해 도광판(60)은 이웃하는 두 측벽(92a, 92b)와 측면이 마주대하도록 하부케이스(90) 내에 배치되고, 나머지 두 측벽(92c, 92d)에는 광원(100)과 서포터(70)가 배치된다.

달리 말하면, 하부케이스(90) 내의 일 측벽(92d)과 나란하게 그리고, 일 측벽(92d)과 밀착하여 서포터(70)가 배치되고, 일 측벽(92d)와 나란한 타측벽(92b)에 의해 마련되는 수용공간(99)에 도광판(60)이 배치된다. 그리고, 일 측변(92d)와 이웃하는 측벽(92a, 92c) 중 도광판이 밀착되지 않는 나머지 한 측벽(92c)에 광원(100)이 배치된다.

도 1 내지 도 3에는 상대적으로 긴 일 측벽(92d)에 밀착하여 서포터(70)가 배치되고, 상대적으로 짧은 길이의 한 측벽(92c)에 광원(100)이 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니며 서로 위치를 달리하여 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 종래에 비해 적은 수의 광원소자(111)를 가지는 광원(100)을 이용하더라도 종래와 동등 또는 그 이상의 휘도를 제공할 수 있기 때문에 도시된 바와 같이 배치되는 것이 저전력 구동, 제조 단가 절감에 있어서 유리하다.

아울러 전술한 바와 같이 도광판(60)과 하부케이스(90)의 바닥면(91) 사이뿐만 아니라 도광판(60)의 측면과 하부케이스(90)의 측벽(92a, 92b) 사이에도 반사부재(80b)가 배치될 수 있다. 그리고, 이러한 반사부재(80b)의 고정을 위해 반사부재(80b)와 측벽(92a, 92b) 사이에 접착부재(86)가 구성될 수 있다.

아울러, 반사부재(80b)는 서포터(60)와 도광판(60) 사이에도 구성될 수 있으나, 서포터(70)를 반사체로 구성하는 경우 생략이 가능하다.

한편, 서포터(70)에는 도시된 바와 같이 단턱부(71)가 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 3 에는 서포터(70)의 일측 종단에 단턱부(71)가 형성된 것으로 도시되어 있으나, 형성위치 및 형태는 다양하게 변경이 가능하다. 이 단턱부(71)는 광학시트(50)의 돌출부(51a, 52a)가 안착되고, 이를 통해 광학시트(50)가 도광판(60) 상에서 고정될 수 있게 하는 역할을 한다. 이를 위해 광학시트(50)의 테두리 중 서포터(70)와 인접한 테두리 특히, 단턱부(71)에 대응되는 위치에는 광학시트(50)의 면이 연장되어 형성되는 돌출부(51a, 52a)가 형성된다.

그리고, 서포터(70)와 도광판(60)은 빛샘이 발생되지 않도록 하는 범위 내에서 도광판(60)은 신장률을 고려하여 서포터(70)와 도광판(60)이 일정한 간격을 가지도록 배치될 수 있다. 이러한 간격(A)으로 인해 도광판(60)은 하부케이스(90) 내부에서 유동이 발생할 수 있지만, 온도가 상승하여 도광판(60)의 크기가 증대되는 경우 미리 이격된 간격(A)에 의해 증대되는 부피를 수용할 수 있게 된다. 이러한 간격(A)의 설정은 도광판(60)의 재질에 따른 신장률을 고려하여 결정될 수 있다.

도 4는 액정표시장치에서 서포터가 배치된 부분을 절단하여 도시한 부분단면도이다.

도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 서포터(70)는 하부케이스(90)의 일 측벽(92c)을 따라 배치되고, 이 서포터(70)와 이웃하여 도광판(60)이 하부케이스(90)에 수용된다. 이를 통해 도 4에 도시된 바와 같이 도광판(60)의 크기를 액정패널(20)의 액티브에어리어(AA)의 크기에 근사적으로 감소시키는 것이 가능해진다.

한편, 액티브에어리어(AA)의 크기에 대응하여 도광판(60)의 크기를 감소시키더라도 액정패널(20)에는 비표시영역인 패드부(23)가 존재하기 때문에 하부케이스(90)의 크기나, 액정표시장치 전체의 크기를 줄이기에는 한계가 따른다. 따라서, 도광판(60)의 감소된 영역을 서포터(70)에 의해 채우고, 서포터(70)가 도광판(60)을 일측에 고정시키도록 함으로써 하부케이스(90)의 잔여 공간에 의해 도광판(60)이 유동하여 빛샘이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 가이드패널(30)이나 하부케이스(90)의 형상을 복잡하게 가공 또는 생산하지 않고도 도광판(60)의 위치를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

그리고, 패드부(23)를 도 4에 도시된 바와 같이 서포터(70)의 상부에 위치하게 함으로써 잔여 공간을 활용하는 것이 가능하다. 즉, 비표시공간인 패드부(23)와 광의 방출이 이루어지지 않는 서포터(70)를 중첩하여 배치함으로써 낭비되는 공간을 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 서포터(70)가 배치되는 일 측벽(92c)를 감싸도록 회로필름(24)을 밴딩하여 하부케이스(90)의 배면에 배치되는 구동부에 연결함으로써 회로 연결을 위한 공간으로 활용하는 것이 가능해진다.

특히, 서포터(70)와 도광판(60)이 대면하는 서포터(70) 면에는 패턴(72)이 형성된다. 이 패턴(72)은 도광판(60)의 측면에서 출사되어 서포터(70)에 의해 반사되는 광이 도광판(60)과 서포터(70) 사이에서 리사이클링(Recycling) 되어 빛이 집중되는 화이트 스폿을 방지하기 위해 형성된다. 이 패턴(72)은 일 측벽(92c)와 나란하게 도광판(60)의 측면과 대면하는 서포터(70) 면에 길이방향으로 길게 형성될 수도 있지만, 프리즘 구조, 렌티큘러 렌즈 구조와 같이 다양한 형태의 패턴으로 형성이 가능하다.

아울러, 도 4에는 액정표시장치의 구성을 위한 상부커버(10)와 하부커버(11)가 도시되어 있다. 상부커버(10)와 하부커버(11)는 액정표시장치를 내부에 수납하여 보호하는 역할을 하며 이를 위해 액정패널(20)의 액티브에어리어(AA)가 노출된 형태로 나머지 구성을 내부에 수납한다.

도 5는 종래의 액정표시장치의 백라이트유닛과 본 발명의 백라이트유닛의 비교를 위한 평면도이고, 표 1은 종래의 액정표시장치의 휘도와 광원소자의 관계를 나타낸 것이고, 표 2는 본 발명의 액정표시장치의 휘도와 광원소자의 관계를 나타낸 것이다.

구분	LED 10ea 휘도(nit)	LEd 12ea 휘도(nit)
spec	1100	1100
1	933	1075
2	949	1115
3	905	1087
4	959	1100
5	954	1075

구분	LED 10ea 휘도(nit)	LED 12ea 휘도(nit)
spec	1100	1100
1	1100	1265
2	1080	1237
3	1110	1283
4	1085	1228
5	1095	1279

도 5 및 표 1, 2를 참조하면 종래의 액정표시장치(150)는 높은 휘도를 구현하기 위해 도광판(151)의 장축변에 광원(152)을 배치하였다. 그리고, 도광판(151)은 도시되지 않은 액정패널에 비해 큰 면적으로 형성하여, 액정패널의 액티브에어리어(153)가 도광판(151)의 영역 내에 위치하도록 구성되었다.

반면 본 발명은 전술한 바와 같이 도광판(161)의 크기를 감소시키고 도광판(161) 및 액정패널(20)을 어느 한 쪽으로 치우치게 정렬하여 구성함으로써, 도광판(161)의 크기가 작아진 상태에서 액티브에어리어(163)와 도광판(161)이 중첩될 수 있도록 구성하였다. 종래의 액정표시장치(150)와 본 발명의 액정표시장치는 동일한 크기의 장치를 대상으로 하였다.

이러한 종래기술의 액정표시장치와 본 발명의 액정표시장치의 휘도를 나타낸 것이 표 1 및 2이다. 표 1은 종래의 액정표시장치의 휘도를 나타낸 것으로 명세서상에 1100nit의 휘도임을 나타낸 액정표시장치(150)를 광원소자인 LED가 10개인 그룹과 12개인 그룹으로 나누어 실험한 결과이다. 표 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 휘도를 나타낸 것으로 나머지 조건은 표 1에서와 동일하다.

이를 살펴보면 종래의 액정표시장치는 제원 상 1100nit의 휘도를 가지는 것으로 나타나 있으나, 실제로 광원소자가 10개인 경우 1000nit 이하의 휘도를 나타내었고, 광원소작 12개인 경우에 1100nit에 가까운 휘도를 나타냄을 알 수 있다.

반면, 본 발명의 액정표시장치(160)는 10개의 광원소자인 그룹의 경우 1100nit 전후의 휘도를 나타내고 12개의 광원소자 그룹은 1200 이상의 휘도를 나타냄을 확인할 수 있다.

즉, 종래의 액정표시장치(160)는 휘도를 높이기 위해서는 광 출력이 높은 광원을 이용하거나 광원의 수를 늘려야 하지만, 본 발명에서는 이보다 적은 수로 이보다 향상된 휘도를 제공하는 것이 가능하다.

이러한 본 발명 액정표시장치(160)는 종래의 액정표시장치(150)와 달리 도광판(60)의 크기를 감소시킴으로써 광의 휘도를 저하시키는 도광판(154)의 미사용 공간을 감소시켜 낭비되는 광을 최소화함으로써 고휘도를 달성하게 된다.

때문에 본 발명은 도광판의 투과율 향상, 광원소자의 수 증대, 광원소자의 출력 증대와 같이 전력사용량 증가 및 제조비용이 상승될 수 있는 요소의 변경 없이 적은 수의 광원소자 및 단순한 구조로도 종래 액정표시장치와 동등 또는 그 이상의 휘도를 가지도록 하는 것이 가능하며, 이를 통해 저전력 구동 고화질 영상의 제공이 가능해진다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

20 : 액정패널 21 : 상부기판
22 : 하부기판 23 : 패드부
24 : 회로필름 25 : 집적회로
30 : 가이드패널 31 : 안착부
32 : 스토퍼 33 : 전면
34 : 배면 35 : 투광창
50 : 광학시트 51 : 집광시트
52 : 확산시트 53 : 다중필름
86 : 접착부재 90 : 하부케이스
70 : 서포터 80 : 반사시트
60 : 도광판

Claims

바닥면과 상기 바닥면의 가장자리로부터 신장되어 형성되는 벽체를 가지는 하부케이스;
미리 정해진 폭으로 형성되고, 상기 벽체의 일 측변을 따라 상기 바닥면 상에 마련되는 서포터; 및
상기 바닥면 상의 상기 서포터의 측방향으로 형성되는 수용공간에 배치되는 도광판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 도광판과 상기 바닥면 사이에는 반사시트가 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
제 2 항에 있어서,
상기 반사시트는
상기 도광판의 일 측면 및 상기 도광판의 전면 일부를 덮도록 일측 종단이 연장되어 절곡되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 3 항에 있어서,
적어도 하나의 광원소자를 가지는 광원을 더 포함하여 구성되고,
상기 광원은
절곡된 상기 반시시트에 형성된 홀에 대응되는 위치에 광원소자가 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 도광판과 상기 벽체 사이에 배치되는 반사부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 도광판 상에 배치되는 광학시트를 더 포함하여 구성되고,
상기 바닥면과 대면하는 상기 서포터의 상면 높이는 상기 도광판과 상기 광학시트의 두께를 합한 값 이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 6 항에 있어서,
상기 광학시트는 상기 서포터와 마주대하는 모서리에 돌출부가 형성되고,
상기 서포터에는 상기 돌출부가 안착되는 단턱부가 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 서포터는 반사체인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 8 항에 있어서,
상기 서포터는
상기 도광판의 측면과 대면하는 면에 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 서포터와 상기 도광판은 미리 정해진 간격으로 상호 이격되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 반사부재와 상기 벽체 사이에는 상기 벽체와 상기 반사부재의 접합을 위한 접착수단이 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
바닥면과 상기 바닥면의 가장자리로부터 신장되어 형성되는 벽체를 가지는 하부케이스, 미리 정해진 폭으로 형성되고 상기 벽체의 일 측변을 따라 상기 바닥면 상에 마련되는 서포터 및 상기 바닥면 상의 상기 서포터의 측방향으로 형성되는 수용공간에 배치되는 도광판을 포함하여 구성되는 백라이트유닛;
상기 백라이트유닛의 상부에 배치되는 액정패널; 및
상기 액정패널과 상기 백라이트유닛 사이에 배치되는 가이들패널;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 12 항에 있어서,
상기 도광판과 상기 바닥면 사이에는 반사시트가 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 13 항에 있어서,
상기 반사시트는
상기 도광판의 일 측면 및 상기 도광판의 전면 일부를 덮도록 일측 종단이 연장되어 절곡되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 14 항에 있어서,
적어도 하나의 광원소자를 가지는 광원을 더 포함하여 구성되고,
상기 광원은
절곡된 상기 반시시트에 형성된 홀에 대응되는 위치에 광원소자가 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 12 항에 있어서,
상기 도광판과 상기 벽체 사이에 배치되는 반사부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 12 항에 있어서,
상기 도광판 상에 배치되는 광학시트를 더 포함하여 구성되고,
상기 바닥면과 대면하는 상기 서포터의 상면 높이는 상기 도광판과 상기 광학시트의 두께를 합한 값 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 17 항에 있어서,
상기 광학시트는 상기 서포터와 마주대하는 모서리에 돌출부가 형성되고,
상기 서포터에는 상기 돌출부가 안착되는 단턱부가 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 12 항에 있어서,
상기 서포터는 반사체인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 19 항에 있어서,
상기 서포터는
상기 도광판의 측면과 대면하는 면에 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 12 항에 있어서,
상기 액정패널은
일측에 마련되는 구동회로와의 연결을 위해 패드부가 마련되고,
상기 액정패널은 상기 패드부가 상기 서포터 상에 배치되도록 상기 가이드패널에 안착되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.