KR20150014194A - 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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KR20150014194A
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Abstract

본 발명에 따른 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치는 색보상 물질을 갖는 반사시트를 포함한다. 색보상 물질은 광원으로터 입사되는 백색광의 색좌표 값을 보상하여 백라이트의 색좌표 값을 타겟 색좌표 값에 수렴시켜 백라이트의 색좌표 값을 일정하게 유지한다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치 {Back light assembly and Liquid crystal display apparatus having the same}
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 광원에서 출사되는 백색광의 색좌표 값과 관계없이, 일정한 색좌표 값을 갖는 백라이트를 출사시키는 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널 및 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리를 구비한다.
백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광원의 위치에 따라 크게 에지형과 직하형으로 구분될 수 있다. 에지형 백라이트 어셈블리는 도광판의 측면에 광원이 구조를 가지며, 직하형 백라이트 어셈블리는 확산판의 하부에 다수의 광원이 배치된 구조를 갖는다.
한편, 광원은 백색광을 출사하는 발광 다이오드를 포함하며 발광 다이오드는 광원 형광체를 포함한다. 발광 다이오드마다 포함되는 광원 형광체의 양에는 편차가 있으며, 이에 따라, 백라이트 어셈블리마다 색좌표 값이 상이한 백라이트를 출사시킨다.
본 발명의 목적은 광원에서 출사되는 백색광의 색좌표 값과 관계 없이, 일정한 색좌표 값을 갖는 백라이트를 출사시키는 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 다수의 색좌표 랭크 중 어느 하나의 색좌표 랭크에 위치하는 색좌표를 갖는 백색광을 발생하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 반사물질 및 백색광의 색좌표를 타켓 색좌표에 수렴시키도록 백색광 중 특정 파장대의 광의 세기를 조절하여 백색광의 색좌표를 보상시키는 색보상 물질을 포함하며, 광원으로부터 입사된 백색광을 반사시키는 반사시트; 및 광원 및 반사시트로부터 제공되는 광을 확산시키는 확산판을 포함한다.
색보상 물질은 백색광 중 특정 파장의 광을 흡수하는 흡수 안료를 포함한다.
백색광의 색좌표의 x 좌표값이 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 적거나 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 적으며, 흡수 안료는 백색광의 색좌표의 x 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 증가시킨다.
흡수 안료는 백색광 중 350nm 내지 500nm 파장의 광을 흡수한다.
흡수 안료의 흡수 스펙트럼은 500nm 파장에서의 흡수 세기가 흡수 안료의 최대 흡수 세기의 10%이하이다.
흡수 안료의 흡수 스펙트럼은, 발광 다이오드의 발광 스펙트럼 중 청색 발광 스펙트럼의 적어도 일부와 중첩된다.
발광 다이오드는 430nm 내지 450nm 파장의 광을 발생시키며,
흡수 안료의 최대 흡수 세기의 파장은 430nm 내지 450nm에 위치하며, 흡수 안료의 흡수 스펙트럼의 반치폭은 15nm 내지 30nm를 갖는다.
흡수 안료는 아조계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 염료 레이크 안료, 축합 다환 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
백색광의 색좌표의 x 좌표값이 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 크거나 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 크며, 흡수 안료는 백색광의 색좌표의 x 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표값을 감소시킨다.
흡수 안료는 백색광 중 500nm 내지 800nm 파장의 광을 흡수한다.
색보상 물질은 형광체를 포함한다.
백색광의 색좌표의 x 좌표값이 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 적거나 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 적으며, 형광체는 백색광의 색좌표의 x 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표값을 증가시킨다.
형광체는 500nm 내지 800nm 파장의 광을 포함하는 광을 발생시킨다..
백색광의 색좌표의 x 좌표값이 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 크거나 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 크며, 형광체는 백색광의 색좌표의 x 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표값을 감소시킨다.
형광체는 350nm 내지 500nm 파장의 광을 포함하는 광을 발생시킨다.
색보상 물질은 반사시트의 표면 상에 코팅되어 색보상 층으로 제공된다.
색보상 물질은 반사시트의 내부에 포함된다.
광원은 반사시트 및 확산판 사이에 배치되어 확산판의 하면에 백색광을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치는 어레이 기판, 어레이 기판과 마주보는 대향 기판 및 어레이 기판 및 대향 기판 사이에 개재되는 액정층 포함하고, 영상을 표시하는 액정표시패널 및 액정표시패널에 백라이트를 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하며, 백라이트 어셈블리는, 다수의 색좌표 랭크 중 어느 하나의 색좌표 랭크에 위치하는 색좌표를 갖는 백색광을 발생하는 발광 다이오드를 포함하는 광원; 광을 반사하는 반사물질 및 백색광의 색좌표를 타켓 색좌표에 수렴시키도록 백색광 중 특정 파장대의 광의 세기를 조절하여 백색광의 색좌표를 보상시키는 색보상 물질을 포함하며, 광원으로부터 입사된 백색광을 반사시키는 반사시트; 및 광원 및 반사시트로부터 제공되는 광을 확산시키는 확산판을 포함한다.
색보상 물질은 백색광 중 특정 파장의 광을 흡수하는 흡수 안료 또는 형광체 중 어느 하나를 포함한다.
상술한 바에 따르면, 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치는 광원에서 생성되는 백색광의 색을 보상시키는 반사시트에 의해 백색광의 색좌표 값을 타겟 색좌표 값으로 수렴시킨다. 따라서, 광원에서 출사되는 백색광의 색좌표 값과 관계없이, 백라이트의 색좌표 값을 일정하게 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절단선 Ⅰ-Ⅰ'에 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 CIE 색좌표계 상의 색좌표 랭크들을 나타낸 그래프이다.
도 4는 일 실시예에 따른 광원의 발광스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 반사시트의 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 반사시트의 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 반사시트의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 절단선 Ⅰ-Ⅰ'에 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치(300)는 백라이트를 발생하는 백라이트 어셈블리(100) 및 백라이트를 수신하여 영상을 표시하는 액정표시패널(210)을 포함한다.
액정표시패널(210)은 어레이 기판(211), 어레이 기판(211)과 대향하여 결합하는 대향기판(213) 및 어레이 기판(211)과 대향 기판(213) 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 이루어진다.
어레이 기판(211)은 예를 들어, 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 칭함)가 매트릭스 형태로 형성된 TFT 기판이다. TFT들의 소오스 단자 및 게이트 단자에는 각각 데이터 라인 및 게이트 라인이 연결되고, 드레인 단자에는 투명한 도전성 재질로 이루어진 화소 전극이 연결된다.
대향 기판(213)에는 색을 구현하기 위한 RGB 컬러 필터, 블랙 매트릭스(black matrix), 및 투명한 도전성 재질로 이루어진 공통 전극 등이 구비될 수 있다.
액정표시장치(300)는 액정표시패널(210)에 데이터 구동신호 및 게이트 구동신호 등을 공급하는 인쇄회로기판(215), 인쇄회로기판(215)을 액정표시패널(215)에 연결하는 구동회로필름(217)을 포함한다.
구동회로필름(217)은 구동칩(219)이 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip On Film : COF)으로 이루어질 수 있다.
구동칩(219)은 데이터 구동신호에 응답하여 액정표시패널(210)의 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하는 데이터 드라이버를 포함할 수 있다. 또한, 게이트 구동신호에 응답하여 액정표시패널(210)의 게이트 라인에 게이트 신호를 제공하는 게이트 드라이버(미도시)는 액정표시패널(210)에 박막 공정을 통해 내장될 수 있다.
백라이트 어셈블리(100)는 광을 발생하는 광 발생 유닛(110), 수납 부재(120), 광학 부재(130), 및 프레임 부재(140)를 포함한다.
수납 부재(120)는 광 발생 유닛(110)을 수납하는 수납부(121) 및 광학 부재(130)를 지지하는 지지부(122)로 이루어진다. 수납부(121)는 바닥면(121a) 및 바닥면(121a)으로부터 연장된 측벽(121b)으로 이루어지고, 바닥면(121a)는 사각 형상을 갖는다. 측벽(121b)은 바닥면(121a)의 에지로부터 연장되어 광 발생 유닛(100)을 수납하기 위한 수납 공간을 형성한다. 수납 부재(120)는 일 예로, 광 발생 유닛(100)에서 발생되는 열을 효율적으로 외부로 방출할 수 있고 강도가 우수하고 변형이 적은 알루미늄계의 금속으로 이루어질 수 있다.
광학부재(130)은 광학시트(132, 133, 134), 확산판(131) 및 반사시트(135)를 포함한다. 확산판(131)은 판 상으로 이루어지고, 가이드부(123a)에 의해 가이드되어 지지부(122)의 지정된 위치에 안착된다. 따라서, 확산판(131)은 광 발생 유닛(110)의 상부에 배치되고, 광 발생 유닛(110)으로부터 출사된 광을 확산시켜 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 확산판(131)은 얇은 두께의 광학 시트(132, 133, 134)가 하부로 처지지 않도록 지지하는 역할을 할 수 있다.
광학 시트(132, 133, 134)는 확산판(131) 상에 배치되고, 확산판(131)으로부터 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시키기 위하여 적어도 한 장 이상의 시트로 이루어질 수 있다. 일 예로, 광학 시트(132, 133, 134)는 광을 확산하기 위한 한 장의 확산 시트(132) 및 광을 집광하기 위한 두 장의 집광 시트(133, 134)를 포함할 수 있다.
확산 시트(132)는 확산판(131) 상에 배치되어 확산판(131)으로부터 출사된 광을 확산시킨다. 확산 시트(132)는 투명한 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate : PET) 재질로 형성될 수 있다.
집광 시트들(133, 134)은 확산 시트(132)의 상부에 배치되고, 확산 시트(132)를 통해 확산된 광을 집광하여 정면 휘도를 향상시킨다. 집광 시트들(133, 134) 각각은 프리즘 형상을 갖는 미세한 프리즘 패턴(미도시)을 구비할 수 있다. 특히, 집광 시트들(133, 134) 중 하나에는 제1 방향으로 연장된 프리즘 패턴이 형성되고, 나머지 하나에는 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장된 프리즘 패턴이 형성될 수 있다.
백라이트 어셈블리(100)는 광학 부재(130)와 액정표시패널(210) 사이에 배치된 프레임 부재(140)를 포함한다. 프레임 부재(140)는 수납 부재(120)와 결합하여 광학 부재(130)를 수납 부재(120)에 고정하며 확산판(131)의 유동을 방지한다.
또한, 프레임 부재(140)는 액정표시패널(210)을 지지한다. 구체적으로, 프레임 부재(140)는 액정표시패널(210)이 안착되고, 안착된 액정표시패널(210)을 가이드하는 패널 가이드부(143)를 더 포함한다.
한편, 액정표시장치(300)는 프레임 부재(140)와 대향하여 결합하고, 액정표시패널(210)을 프레임 부재(140)에 고정시키는 탑 샤시(230)를 더 포함한다. 탑 샤시(230)는 액정표시패널(210)의 가장자리를 감싸면서 액정표시패널(210)을 프레임 부재(140)의 패널 가이드부(143)에 고정시킨다. 따라서, 탑 샤시(230)는 외부 충격에 의한 액정표시패널(210)의 파손을 방지하고, 액정표시패널(210)이 프레임 부재(140)의 패널 가이드부(143)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
광 발생 유닛(110)은 회로 기판(111) 및 회로 기판(111) 상에 실장된 다수의 광원(112)을 포함한다. 회로 기판(111)은 수납 부재(120)의 수납부(121)에 수납되어 광학 부재(130)와 마주한다. 광원(112)은 회로 기판(111) 상에 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 광원(112)은 직하형 구조 즉, 반사시트(135) 및 확산판(131) 사이에 배치되어 상기 확산판(131)의 하면에 광을 제공하는 구조로 배치된다.
회로 기판(111) 상에 구비된 광원(112)은 광학 부재(130) 측 및 반사시트(135) 측으로 백색광을 제공한다. 광원(112) 각각은 백색광을 출력하는 백색 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 백색 발광 다이오드는 예를 들어, 보색관계를 갖는 2개의 광을 혼합하여 백색광을 출사한다. 구체적으로, 백색 발광 다이오드는 청색광을 출력하는 청색 발광체 및 광원 형광체를 포함한다. 청색 발광체는 청색 발광 다이오드일 수 있으며 광원 형광체는 청색 발광체의 빛에 의하여 여기되어 청색과 보색관계를 갖는 황색광을 출사한다. 청색 발광체에서 출사되는 청색광과 광원 형광체에서 출사되는 황색광이 혼합되어 백색광이 된다.
회로기판(111)의 상면(즉, 광원(112)이 실장된 면)에는 구비된 반사 시트(135)를 더 포함할 수 있다. 반사시트(135)에는 광원(112)이 구비된 영역에 대응하여 제1 개구부가 형성될 수 있다.
반사 시트(135)는 광 발생 유닛(110)의 하부로 누설되는 백색광을 광학 부재(130) 측으로 반사시켜 광의 이용 효율을 향상시킨다. 반사 시트(135)는 입사되는 광을 반사하는 반사 물질 및 색보상 물질을 포함한다. 일 예로, 반사 시트(135)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리 카보네이트(PC) 재질의 반사물질로 이루어질 수 있다. 색보상 물질은 반사 시트(135)의 상면에 코팅되어 색보상 층(137)으로 제공될 수 있다. 색보상 물질 및 색보상 층(137)에 대하여는 도 5 내지 7을 참조하며 후술한다.
도 3은 CIE 색좌표계 상의 색좌표 랭크들을 나타낸 그래프이며 도 4는 일 실시예에 따른 광원의 발광스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면 광원(112) 즉, 백색 발광 다이오드가 출사하는 백색광의 색좌표 값은 다수의 색좌표 랭크중 어느 하나의 색좌표 랭크에 위치한다. 다시 말해, 하나의 백라이트 어셈블리(100)는 동일한 색좌표 랭크에 위치하는 백색광을 출사하는 발광 다이오드만으로 이루어진다. 이 경우, 당해 백라이트 어셈블리(100)에서 출사되는 백라이트의 색좌표는 당해 백라이트 어셈블리(100)가 포함하고 있는 발광 다이오드의 백색광의 색좌표에 의해서 결정된다.
발광 다이오드는 그 제조과정에서 청색 발광 다이오드칩의 주파장 산포(P1, 도 4에 도시됨) 와 광원 형광체의 함량 차이로 인한 형광체 파장(P2, 도 4에 도시됨) 산포 등을 수반한다. 이러한 이유로, 도 3에 도시된 것과 같이 발광다이오드의 발광 특성상 백색광의 색좌표는 CIE 좌표계 상에서 넓게 산포된다. 따라서, 이러한 발광 특성을 기준으로 백색 발광 다이오드가 출사하는 백색광의 색좌표 값은 색좌표계에서 세분화된 다수의 색좌표 랭크(RW, RX, RY, RZ, RA)중 어느 하나의 색좌표 랭크에 위치 한다.
각 색좌표 랭크는 색좌표(또는 색도)를 기준으로 분할되며, 이들 중 사람의 눈으로 구별할 수 없는 영역의 발광 다이오드를 동일한 색좌표 랭크로 세분화한다. 구체적으로, 다수의 색좌표 랭크는 CIE 색좌표의 x좌표 및 y좌표의 값이 커짐에 따라 W, X, Y, Z 및 A색좌표 랭크(RW, RX, RY, RZ, RA)로 세분화 된다.
예를 들어, W 색좌표 랭크(RW)는 W 중심점(0.263, 0.268)을 중심으로 하며, P1(0.261, 0.274), P2(0.269, 0.269), P3(0.257, 0.267), P4(0.265, 0.262)을 꼭지점으로 하는 제1 사다리꼴 영역으로 정의되고, 제1 사다리꼴 영역 내에 위치하는 색좌표들을 포함한다.
X 색좌표 랭크(RX)는 X 중심점(0.267, 0.275)을 중심으로 하며, P1(0.261, 0.274), P2(0.269, 0.269), P5(0.265, 0.281), P6(0.273, 0.276)을 꼭지점으로 하는 제2 사다리꼴 영역으로 정의되고, 제2 사다리꼴 영역 내에 위치하는 색좌표들을 포함한다.
Y 색좌표 랭크(RY)는 Y색좌표 랭크 중심점(0.271, 0.282)을 중심으로 하며, P7(0.265, 0.281), P8(0.273, 0.276), P5(0.269, 0.288), P6(0.277, 0.283)을 꼭지점으로 하는 제3 사다리꼴 내부의 영역을 포함한다.
Z 색좌표 랭크(RZ)는 Z색좌표 랭크 중심점(0.275, 0.289)을 중심으로 하며, P5(0.269, 0.288), P6(0.277, 0.283), P3(0.273, 0.295), P4(0.281, 0.291)을 꼭지점으로 하는 제4 사다리꼴 내부의 영역을 포함한다.
A 색좌표 랭크(RA)는 A색좌표 랭크 중심점(0.279, 0.298)을 중심으로 하며, P3(0.273, 0.295), P4(0.281, 0.291), P1(0.277, 0.303), P2(0.285, 0.298)을 꼭지점으로 하는 제5 사다리꼴 내부의 영역을 포함한다. 여기서 다수의 색좌표 랭크(RW, RX, RY, RZ, RA)는 서로 중첩하지 않는다. 그러나 이에 한정되지 않고 색좌표 랭크의 세분화는 변형되어 실시될 수 있다.
도 4를 참조하면, 광원(112)의 발광 스펙트럼은 주파장(P1) 및 형광체 파장(P2)를 포함한다. 주파장(P1)은 청색 발광 다이오드칩에서 발생되며, 청색 영역(BR)내에 분포되며, 형광체 파장(P2)는 광원 형광체에서 발생되며, 비청색 영역(NBR)내에 분포된다. 청색 영역(BR)은 350nm 내지 500nm의 파장의 범위를 가지며, 비청색 영역(NBR)은 500nm 내지 800nm의 파장의 범위를 갖는다. 형광체 파장(P2)의 산포는 발광 다이오드의 광원 형광체 함량에 종속된다. 따라서, 광원 형광체의 함량에 따라 발광 다이오드에서 출사되는 백색광의 색좌표의 x좌표 및 y좌표 값이 달라지며, 그에 따라 발광 다이오드의 색좌표가 위치하는 색좌표 랭크(RW, RX, RY, RZ, RA)도 달라지게 된다.
도 5는 일 실시예에 따른 반사시트의 평면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 반사시트의 단면도이다. 도 5 및 도 6를 참조하면, 반사시트(135)는 색보상 층(137)을 포함한다. 색보상 층(137)은 색보상 층(137)으로 입사된 백색광의 색좌표를 타겟 색좌표로 수렴시킨다. 색보상 층(137)은 반사시트(135)의 표면에 코팅되어 제공되며, 제2 개구부(136) 및 색보상 물질을 포함한다.
제2 개구부(136)는 반사시트(135)의 제1 개구부에 대응하는 제2 개구부(136)가 형성된다. 따라서, 광원(112)은 각각 대응하는 제2 개구부(136)에 삽입되어 확산판(131)과 마주한다.
색보상 물질은 백색광 중 특정 파장대의 광의 세기를 조절하여 백색광의 색좌표를 타겟 색좌표에 수렴시킨다. 백색광의 색좌표 값이 위치하는 색좌표 랭크는 색좌표 랭크(RW, RX, RY, RZ, RA) 중 어느 하나의 랭크에 속한다. 타겟 색좌표 값이 위치하는 색좌표 랭크는 색좌표 랭크(RW, RX, RY, RZ, RA) 중 어느 하나의 랭크에 속하며, A랭크(RA)와 같이 x 좌표값 및/또는 y 좌표값이 높은 랭크에 속하는 것이 바람직하다. A랭크(RA)와 같이 x 좌표값 및/또는 y 좌표값이 높으면 휘도가 증가하기 때문이다. 예를 들면, 백색광의 색좌표가 X 랭크(RX)에 속하고 타겟 색좌표가 A랭크(RA)에 속한다면, 백색광의 장파장대의 광의 세기를 증가시키거나 백색광의 단파장대의 광의 세기를 감소시켜 백색광의 색좌표를 타겟 색좌표에 수렴시킬 수 있다.
색보상 물질은 흡수 안료를 포함한다. 흡수안료는 백색광 중 일부 파장의 광을 흡수하여 백색광의 색좌표 값을 보상한다. 흡수 안료는 일실시예로, 백색광의 색좌표의 x 좌표값이 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 적거나 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 적은 경우, 백색광의 x좌표 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 증가시킨다. 구체적으로, 흡수 안료는 백색광의 발광스펙트럼 중 청색 영역(BR, 도 4에 도시)내의 발광 스펙트럼과 적어도 일부와 중첩되는 흡수 스펙트럼을 갖는다. 따라서, 흡수 안료는 중첩되는 청색영역(BR)내의 파장을 갖는 백색광의 일부를 흡수하므로, 백색광의 색좌표의 x좌표 또는 y좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 증가시킬 수 있다.
더 구체적으로, 흡수 안료는 광원(112)로부터 입사되는 백색광 중 350nm 내지 500nm 파장의 광을 흡수한다. 흡수 안료의 흡수 스펙트럼은 500nm 파장에서의 흡수 세기가 흡수 안료의 최대 흡수 세기의 10%이하인 것이 바람직하다. 따라서, 흡수 안료가 휘도에 큰 영향을 미치는 비청색 영역(NBR, 도 4에 도시)내의 파장을 갖는 백색광을 흡수하는 것을 막아 백라이트의 휘도가 감소되는 것을 방지한다. 나아가, 발광 다이오드가 430nm 내지 450nm 파장의 광을 출사시키는 경우, 흡수 안료의 최대 흡수 세기의 파장은 430nm 내지 450nm에 위치하며, 흡수 안료의 흡수 스펙트럼의 반치폭은 15nm 내지 30nm를 갖는다. 또한, 흡수 안료는 예를 들어, 아조계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 염료 레이크 안료, 축합 다환 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
흡수 안료는 다른 실시예로, 백색광의 색좌표의 x 좌표값이 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 크거나 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 큰 경우, 백색광의 x좌표 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 감소시킨다. 흡수 안료는 백색광의 발광스펙트럼 중 비청색 영역(NBR, 도 4에 도시)내의 발광 스펙트럼과 적어도 일부와 중첩되는 흡수 스펙트럼을 갖는다. 따라서, 흡수 안료는 중첩되는 비청색 영역(NBR)내의 파장을 갖는 백색광의 일부를 흡수하므로 백색광의 색좌표의 x좌표 또는 y좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표값을 증가시킬 수 있다. 흡수 안료는 백색광 중 500nm 내지 800m 파장의 광을 흡수하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 색보상 물질은 흡수 안료의 흡수 스펙트럼을 백색광의 색좌표에 따라 달리 함으로써, 백색광의 색좌표를 타겟 색좌표로 수렴시킬 수 있다.
나아가, 색보상 물질을 포함하는 반사시트는 백색광을 타겟 색좌표로 수렴 시킴으로써, 백라이트 및 영상표시패널(210)에서 표시되는 백색 계조의 색좌표를 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, 액정표시패널(210)에서 출사되는 백색 계조의 색좌표 및 백라이트의 색좌표는 백색광의 색좌표에 의존한다. 한편, 백색광의 색좌표는 전술한 바와 같이 색보상 물질에 의해 타겟 색좌표로 보상이 가능하므로, 적절한 타겟 색좌표 값을 설정하면 액정표시패널(210)에서 출사되는 백색 계조의 색좌표 및 백라이트의 색좌표를 원하는 색좌표로 보상시킬 수 있다.
또한, 백색광의 색좌표가 위치하는 색좌표 랭크와 관계 없이 모든 발광 다이오드가 광원으로 사용될 수 있으므로, 색보상 물질을 포함하는 반사시트는 발광 다이오드의 수율을 향상 시킬 수 있다.
색보상 물질은 다른 실시예로, 형광을 발생시키는 형광체를 포함한다. 형광체는 형광을 발생하여 백색광의 색좌표 값을 보상한다.
구체적으로, 백색광의 색좌표의 x 좌표값이 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 크거나 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 큰 경우, 형광체는 백색광의 x좌표 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 감소시킨다. 형광체는 청색영역(BR) 내의 파장을 갖는 광을 발생시키며 바람직하게는 350nm 내지 500nm의 파장을 갖는 광을 발생시키는 것이 바람직하다. 따라서, 형광체가 청색영역(BR) 내의 파장을 갖는 광을 발생시키면, 백색광의 색좌표의 x좌표 또는 y좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 감소시킬 수 있다.
또한, 다른 실시예로, 백색광의 색좌표의 x 좌표값이 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 작거나 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 작은 경우, 형광체는 백색광의 x좌표 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 증가시킨다. 형광체는 비청색 영역(NBR)내의 파장을 갖는 광을 발생시키며 바람직하게는 500nm 내지 800nm 파장의 광을 발생시킨다. 따라서, 형광체가 비청색영역(NBR) 내의 파장을 갖는 광을 발생시키면, 백색광의 색좌표의 x좌표 또는 y좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 색보상 층(137)에 포함되는 형광체를 백색광의 색좌표에 따라 달리 함으로써, 백색광의 색좌표에 관계 없이 백색광의 색좌표를 타겟 색좌표로 수렴시킬 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 반사시트의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 반사시트(135)는 내부에 구비된 색보상 물질(138)을 포함한다. 색보상 물질(138)은 도 5 및 도 6에서 전술한 색보상 물질과 동일한 구성이므로 중복되는 설명은 생략한다. 색보상 물질(138)은 반사시트(135) 전체에 걸쳐 균일하게 분산되어 있다. 색보상 물질(138)은 반사 시트(135) 제조시 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 반사물질에 균일하게 혼합되고, 색보상 물질(138)을 포함하는 반사시트 제조물질을 가공하여 반사시트(135)를 제작한다.
따라서, 광원(112)으로부터 반사시트(135)으로 입사되는 백색광은 반사시트(135) 표면에서 바로 반사되지 않고 반사시트의 내부의 일정 깊이까지 침투한다. 이 경우, 색보상 물질(138)은 반사시트(135)의 내부까지 침투한 백색광의 색좌표 값을 타겟 색좌표 값으로 보상한다. 색좌표 값이 보상된 백색광은 반사물질(미도시)에 의해 광학부재(130) 측으로 반사된다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 백라이트 어셈블리 110: 광 발생 유닛
111: 회로기판 112: 광원
120: 수납 부재 130: 광학 부재
131: 확산판 140: 프레임 부재
141: 고정부 210: 액정표시패널
230: 탑 샤시 300: 액정표시장치

Claims (20)

  1. 다수의 색좌표 랭크 중 어느 하나의 색좌표 랭크에 위치하는 색좌표를 갖는 백색광을 발생하는 발광 다이오드를 포함하는 광원;
    반사물질 및 상기 백색광의 색좌표를 타켓 색좌표에 수렴시키도록 상기 백색광 중 특정 파장대의 광의 세기를 조절하여 상기 백색광의 색좌표를 보상시키는 색보상 물질을 포함하며, 상기 광원으로부터 입사된 상기 백색광을 반사시키는 반사시트; 및
    상기 광원 및 상기 반사시트로부터 제공되는 광을 확산시키는 확산판을 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 색보상 물질은 상기 백색광 중 특정 파장의 광을 흡수하는 흡수 안료를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 백색광의 색좌표의 x 좌표값이 상기 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 적거나 상기 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 상기 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 적으며,
    상기 흡수 안료는 상기 백색광의 색좌표의 x 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표의 값을 증가시키는 백라이트 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 흡수 안료는 상기 백색광 중 350nm 내지 500nm 파장의 광을 흡수하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 흡수 안료의 흡수 스펙트럼은 500nm 파장에서의 흡수 세기가 상기 흡수 안료의 최대 흡수 세기의 10%이하인 백라이트 어셈블리.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 흡수 안료의 흡수 스펙트럼은, 상기 발광 다이오드의 발광 스펙트럼 중 청색 발광 스펙트럼의 적어도 일부와 중첩되는 백라이트 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발광 다이오드는 430nm 내지 450nm 파장의 광을 발생시키며,
    상기 흡수 안료의 최대 흡수 세기의 파장은 430nm 내지 450nm에 위치하며, 상기 흡수 안료의 흡수 스펙트럼의 반치폭은 15nm 내지 30nm를 갖는 백라이트 어셈블리.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 흡수 안료는 아조계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 염료 레이크 안료, 축합 다환 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 백라이트 어셈블리.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 백색광의 색좌표의 x 좌표값이 상기 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 크거나 상기 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 상기 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 크며,
    상기 흡수 안료는 상기 백색광의 색좌표의 x 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표값을 감소시키는 백라이트 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 흡수 안료는 상기 백색광 중 500nm 내지 800nm 파장의 광을 흡수하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 색보상 물질은 형광체를 포함하는 백라이트 어셈블리
  12. 제11항에 있어서,
    상기 백색광의 색좌표의 x 좌표값이 상기 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 적거나 상기 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 상기 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 적으며,
    상기 형광체는 상기 백색광의 색좌표의 x 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표값을 증가시키는 백라이트 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 형광체는 500nm 내지 800nm 파장의 광을 포함하는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 백색광의 색좌표의 x 좌표값이 상기 타겟 색좌표의 x 좌표값 보다 크거나 상기 백색광의 색좌표의 y 좌표값이 상기 타겟 색좌표의 y 좌표값 보다 크며,
    상기 형광체는 상기 백색광의 색좌표의 x 또는 y 좌표값 중 적어도 하나 이상의 좌표값을 감소시키는 백라이트 어셈블리.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 형광체는 350nm 내지 500nm 파장의 광을 포함하는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 색보상 물질은 상기 반사시트의 표면 상에 코팅되어 색보상 층으로 제공되는 백라이트 어셈블리.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 색보상 물질은 상기 반사시트의 내부에 포함되는 백라이트 어셈블리.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 반사시트 및 확산판 사이에 배치되어 상기 확산판의 하면에 상기 백색광을 제공하는 백라이트 어셈블리.
  19. 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 마주보는 대향 기판 및 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이에 개재되는 액정층 포함하고, 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널에 백라이트를 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함하며,
    상기 백라이트 어셈블리는,
    다수의 색좌표 랭크 중 어느 하나의 색좌표 랭크에 위치하는 색좌표를 갖는 백색광을 발생하는 발광 다이오드를 포함하는 광원;
    광을 반사하는 반사물질 및 상기 백색광의 색좌표를 타켓 색좌표에 수렴시키도록 상기 백색광 중 특정 파장대의 광의 세기를 조절하여 상기 백색광의 색좌표를 보상시키는 색보상 물질을 포함하며, 상기 광원으로부터 입사된 상기 백색광을 반사시키는 반사시트; 및
    상기 광원 및 상기 반사시트로부터 제공되는 광을 확산시키는 확산판을 포함하는 액정표시장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 색보상 물질은 상기 백색광 중 특정 파장의 광을 흡수하는 흡수 안료 또는 형광체 중 어느 하나를 포함하는 액정표시장치.
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