KR20150067836A - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널과, 상부면에 제1광패턴과 제2광패턴을 포함하는 도광판과, 상기 도광판의 적어도 일 측면에 배치되는 광원을 포함하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 제1광패턴은 산과 골이 반복되는 물결형상의 패턴이고, 상기 제2광패턴은 상기 제1광패턴 상에 표면거칠기를 부여하기 위한 미세패턴인 것을 특징으로 한다.
이를 통해 다수의 광학시트들을 생략하며 경량 및 박형이면서 가격 경쟁력을 가지는 고품질의 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 경량 및 박형을 구현할 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 표시장치(display device)로서 액정표시장치(liquid crystal display device:LCD), 유기발광다이오드(organic light emitting diode:OLED) 표시장치 등이 우수한 성능을 가지며 널리 사용되고 있는 추세에 있다.
여기서, 동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 및 핸드폰 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device:LCD)는 액정의 광학적 이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.
이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.
하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원이 요구되며, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원이 내장된 백라이트 유닛(backlight unit)이 배치된다.
여기서, 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Type)과 측면형(Edge Type)으로 구분되는데, 직하형 방식의 백라이트 유닛은 광원을 액정패널 하부에 배치함으로써 광원으로부터 출사되는 빛을 직접적으로 액정패널에 공급하는 방식이고, 측면형 방식의 백라이트 유닛은 액정패널 하부에 도광판을 배치하고, 광원을 도광판의 적어도 일측면에 배치함으로써 도광판에서의 굴절 및 반사를 이용하여 광원으로부터 출사되는 빛을 간접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다.
이때, 측면형 방식은 직하형 방식에 비해 박형으로 무게가 가볍고 소비전력이 낮은 이점을 가지며 널리 사용되고 있다.
이러한 측면형 방식의 백라이트 유닛에 포함되는 도광판은 균일한 면광원이 구현될 수 있도록 배면에 패턴을 구비한다.
그리고, 측면형 방식의 백라이트 유닛은 도광판을 통해 구현된 면광원의 휘도를 향상시킴과 동시에 도광판 배면에 형성된 패턴이 액정표시장치의 화면에서 표시되지 않도록 헤이즈 처리된 광학시트를 적어도 하나 포함하는 다수의 광학시트들을 구비하고 있다.
이에 따라, 다수의 광학시트들은 하나 이상의 확산시트와 적어도 두 개의 프리즘시트, 그리고 헤이즈 처리된 광학시트를 포함하여 3매 내지 4매 이상으로 구성된다. 이때, 헤이즈 처리된 광학시트가 포함됨에 따라 광의 효율이 다소 저하되기 때문에 이러한 점을 감안하여 다수의 광학시트들의 매수가 늘어나는 하나의 원인으로 작용하고 있다.
한편, 최근 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터는 물론 데스크톱 컴퓨터 모니터 및 벽걸이형 텔레비전 등 그 사용영역이 다양해지면서 넓은 디스플레이 면적을 가지도록 함과 동시에 경량 및 박형이면서 비교적 저렴한 액정표시장치를 구현하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 특히 액정표시장치를 구성하는 구성요소들 중 다수의 광학시트들을 최소화하기 위한 방안을 열심히 모색하고 있는 실정이다.
그러나, 다수의 광학시트들이 생략될 경우 광학특성을 저하시키는 요인으로 작용함으로써 액정표시장치에서 균일한 화상을 구현할 수 없게 되며 품질이 저하되는 문제점이 있다.
이를 보다 부연 설명하면, 다수의 광학시트들은 도광판을 통해 출사된 면광원을 확산 및 집광하여 보다 균일한 면광원으로 생성하는 역할을 하기 때문에 이러한 다수의 광학시트들이 생략될 경우 광 출사효율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 다수의 광학시트들 중 적어도 하나 이상은 도광판의 배면에 형성된 패턴이 표시영역을 통해 표시되지 않도록 헤이즈 처리가 이루어진 것이기 때문에 표시품질을 저하시키는 요인으로도 작용하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 구성요소를 최소화하여 경량 및 박형이면서 부품비용을 절감할 수 있는 액정표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 도광판의 상부면에 광을 집광 및 확산시킬 수 있는 광패턴이 구비되도록 하여 광 출사효율을 향상시킴과 동시에 광패턴이 시인되지 않도록 함으로써 균일한 화상이 구현되는 고품질의 액정표시장치를 제공하는데 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널과; 상부면에 제1광패턴과 제2광패턴을 포함하는 도광판과, 상기 도광판의 적어도 일 측면에 배치되는 광원을 포함하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 제1광패턴은 산과 골이 반복되는 물결형상의 패턴이고, 상기 제2광패턴은 상기 제1광패턴 상에 표면거칠기를 부여하기 위한 미세패턴인 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 제1광패턴과 제2광패턴은 불규칙적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 도광판은 사각판 형상의 제1부분과 상기 제1부분의 상부에 상기 제1광패턴과 제2광패턴을 포함한 제2부분을 포함하며, 상기 제1부분과 제2부분은 서로 다른 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 광원에서 멀어질수록 상기 제1광패턴의 피치는 점점 좁아지고, 상기 광패턴의 깊이는 점점 깊어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원에서 멀어질수록 상기 제2광패턴의 표면거칠기 값은 커지는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 도광판의 영역을 상기 광원과 마주하는 상기 도광판의 입광면을 포함하는 제1영역과 상기 입광면과 마주하는 반입광면을 포함하는 제2영역으로 구분할 때, 상기 제1영역은 굴절률 및 반사율이 상기 제2영역에 비해 높고, 상기 제2영역은 광 출사율이 상기 제1영역에 비해 높은 것을 특징으로 한다.
상기 제2광패턴은 샌드블라스팅 공법에 의한 미세패턴인 것을 특징으로 한다.상기 도광판의 하부면에는 제3광패턴이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 도광판의 하부면과 접촉하며 위치되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치에 따르면, 도광판의 상부면에 광을 집광 및 확산시킬 수 있는 제1광패턴과 함께 표면거칠기를 부여하는 제2광패턴이 구비됨으로써 다수의 광학시트들을 생략할 수 있게 된다.
이를 통해 고품질을 유지시키면서 경량 및 박형으로, 부품비용을 절감하며 나아가 전체 제조비용을 절감할 수 있는 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.
또한, 공정을 단순화시키며 공정시간 및 공정비용을 절감하고 전체 공정효율을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 종래 다수의 광학시트들 없이도 도광판에 구비된 광패턴이 시인되지 않게 됨으로써 고신뢰성을 가지는 액정표시장치를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 도 1의 액정표시장치를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판을 보다 상세히 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에서의 광 진행경로를 설명하기 위한 단면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판을 도시한 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 액정표시장치(100)는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 그리고 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하기 위한 서포트메인(130)과, 탑커버(140) 및 커버버툼(150)을 포함한다.
액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 및 제2기판(112, 114)으로 구성된다.
여기서, 도면 상에 도시하지는 않았지만, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제1기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소 전극과 일대일 대응 연결된다.
그리고, 상부기판 또는 컬러기판이라 불리는 제2기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter)와, 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다. 여기서, 투명 공통전극은 제1기판(112)에 형성될 수도 있다.
그리고, 제1 및 제2기판(112, 114)의 바깥쪽 양면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 제1 및 제2편광판(119a, 119b)이 각각 부착된다.
이와 같은 액정패널(110)의 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프케리어패키지(Tape Carrier Package:TCP)와 같은 연결부재(116)를 매개로 구동인쇄회로기판(117)이 연결된다. 이때 구동인쇄회로기판(117)은, 도면에 나타내지는 않았지만 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착될 수도 있다.
이에 상술한 구조의 액정패널(110)은, 구동인쇄회로기판(117)을 통해 전달되는 게이트구동회로의 온 또는 오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터 구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
이러한 액정패널(110)의 배면에는, 투과율의 차이를 화상으로 표시할 수 있도록 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.
백라이트 유닛(120)은 서포트메인(130)의 일 가장자리 또는 커버버툼(150)의 일 내측면(150a)을 따라 배열되는 광원과, 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123)을 포함한다.
여기서, 광원으로는 LED(129a)를 사용하는데, 다수의 LED(129a) 각각이 일정 간격으로 이격되어 LED인쇄회로기판(LED Printed Circuit Board:LED PCB, 129b)에 장착됨으로써 LED 어셈블리(129)를 이룬다.
이때, LED인쇄회로기판(129b)은 다수의 LED(129a)로부터 발생되는 열을 방열하기 위한 방열기능을 구비한 메탈코어인쇄회로기판(Metal Core Printed Circuit Board:MCPCB)에 해당될 수 있다.
이러한 LED 어셈블리(129)는 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 광이 도광판(123)의 입광면에 해당되는 일 측면(123a)에 대면되도록 접착 등의 방법으로 위치가 고정된다.
이에 따라, LED 어셈블리(129)의 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 광은 도광판(123) 내로 입사되어 도광판(123)에서의 굴절 및 반사를 이용하여 액정패널(110)에 공급되게 된다.
한편 도면 상에 도시하지는 않았지만, LED 어셈블리(129)의 배면으로는 다수의 LED(129a) 각각으로부터 발생되는 열을 보다 효율적으로 방출하기 위한 LED하우징(미도시)이 구비될 수 있다.
이때, LED하우징(미도시)은 열전도성이 우수한 금속물질로 이루어져 LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150) 사이에 위치하며, LED인쇄회로기판(129b)의 배면과 다수의 LED(129a) 일측을 감싸도록 수직 절곡된 ㄴ자형으로 구성될 수 있다.
반사판(125)은 사각판 형상으로 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110)쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.
이를 위한 반사판(125)은 도광판(123)의 하부면과 접촉하도록 형성된다.
도광판(123)은 다수의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛을 가이드하여 보다 고품질의 면광원으로 구현하는 역할을 한다.
이러한 도광판(123)은 상부면(123c)에 광을 집광 또는 확산시킬 수 있는 광패턴을 구비하는 사각판 형상을 가지는데, 상부면(123c)에는 산과 골이 반복되는 물결형상을 가지는 제1광패턴(210)과 제1광패턴(210) 상에 표면거칠기를 부여하는 제2광패턴(220)이 포함된다.
이와 같이 광을 확산 및 집광시킬 수 있는 제1광패턴(210)과 제2광패턴(220)이 구비되는 도광판(123)이 적용됨으로써 본 발명에 따른 백라이트 유닛(120)에서는 종래 사용되던 3매 내지 4매의 다수의 광학시트들이 생략될 수 있게 된다. 이에 대해서는 차후에 보다 상세히 설명한다.
한편, 이에 한정되지 않고 보다 광 휘도를 증대시키기 위해 DBEF(dual brightness enhancement film)라 불리는 이중휘도향상필름과 같은 기능성 광학시트를 도광판(123)의 상부로 개재시킬 수도 있다.
전술한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 서포트메인(130)과, 탑커버(140), 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화된다.
서포트메인(130)은 사각테 형상을 가지는 것으로, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 사이에 위치하여 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 구분한다.
또한 서포트메인(130)은 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 둘러 감싼다.
탑커버(140)는 액정패널(110)의 전면 가장자리를 두르며 전면이 개구되도록 형성되어 액정패널(110)에서 구현되는 화상이 표시될 수 있도록 한다.
그리고, 백라이트 유닛(120)이 안착되어 액정표시장치(100) 전체 기구물의 기초가 되는 커버버툼(150)은 백라이트 유닛(120)을 수납한다.
이에 따라, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 가장자리가 사각테 형상인 서포트메인(130)으로 둘려진 상태로, 액정패널(110) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(140) 그리고 백라이트 유닛(120) 배면을 덮는 커버버툼(150)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(130)을 매개로 일체화되어 모듈화된다.
이와 같이 모듈화됨에 따라, 백라이트 유닛(120)의 LED 어셈블리(129)로부터 출사된 빛은 도광판(123)의 입광면(123a)를 통해 도광판(123) 내로 입사된 후, 그 내부에서 액정패널(110)을 향해 굴절되며, 반사판(125)에 의해 반사된 빛과 함께 도광판(123)의 상부면(123c)을 통해 출사됨으로서 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(110)로 공급되게 된다.
여기서, 탑커버(140)는 케이스탑 또는 탑 케이스라 일컬어지기도 하고, 서포트메인(130)은 가이드패널 또는 메인서포트, 몰드프레임이라 일컬어지기도 하며, 커버버툼(150)은 버텀커버라 일컬어지기도 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판을 보다 상세히 도시한 단면도로, 도 1 및 도 2를 참조한다.
도시된 바와 같이 같이 도광판(123)의 단면을 살펴보면, 광원과 마주하며 광원인 LED(129a)로부터의 광이 입광되는 입광면(123a)과, 입광면(123a)과 마주하는 반입광면(123b)과, 입광면(123a)과 반입광면(123b)을 연결하며 광이 출사되는 상부면(123c)과, 상부면(123c)과 마주하는 하부면(123d)으로 구성된다.
여기서, 상부면(123c)에는 광을 집광 또는 확산시킬 수 있는 제1광패턴(210)과 제2광패턴(220)이 구비된다.
이때, 제1광패턴(210)은 제2광패턴(220)에 비해 광을 확산시키는 역할 보다는 집광시키는 역할이 크고, 제2광패턴(220)은 제1광패턴(210)에 비해 광을 집광시키는 역할보다는 확산시키는 역할이 크다.
여기서, 우선 설명의 편의를 위해 제1광패턴(210)에서 최고점을 산이라 하고, 최저점을 골이라 하며, 산과 산 또는 골과 골 사이를 피치(W, 간격)라 하고, 산과 이와 이웃한 골의 수직 최단 길이를 깊이(H, 높이)라 정의한다. 또한, 도면 상에 나타내지는 않았지만 도광판(123)을 입광면(123a)과 인접한 영역을 입광영역이라 하고, 반입광면(123b)과 인접한 영역을 반입광영역이라 구분한다.
상기 제1광패턴(210)은 산과 골이 반복되는 사인파형상 또는 물결형상을 가지는데, 이때 광원인 LED(129a)로부터 멀어질수록 그 피치(W)가 좁아지도록 형성될 수 있다.
이는 도광판(123)에서 광원에 인접한 입광영역이 가장 광의 세기가 강하고, 광원에서 먼 반입광영역이 가장 광의 세기가 약하기 때문에 도광판(123) 전체 면적에서 균일한 휘도 분포가 이루어질 수 있도록 제1광패턴(210)의 피치(W)를 조절함으로써 반광영역에서 보다 많이 광이 상부면(123c)을 통해 출사될 수 있도록 하기 위한 것이다.
즉, 도광판(123)의 입광영역에서는 굴절 및 반사를 통한 광의 진행을 위해 제1광패턴(210)의 피치(W)가 넓어지도록 하고, 반입광영역에서는 광의 출사를 위해 제1광패턴(210)의 피치(W)가 좁아지도록 한다.
이에 따라, 도광판(123)의 입광영역에서는 광 출사율보다 광 굴절률 및 반사률이 높고, 반입광영역에서는 광 출사율이 광 굴절률 및 반사률보다 높게 된다.
제2광패턴(220)은 제1광패턴(210) 상에 미세하게 형성되어 표면거칠기를 부여하기 위한 것으로, 광을 분산 및 확산시키는 역할을 한다. 이러한 제2광패턴(220)을 통해 본 발명에 따른 액정표시장치(100)에 헤이즈 처리된 광학시트가 포함되지 않아도 표시영역 내에서 제1광패턴(210)과 제2광패턴(220)이 시인되지 않게 된다.
여기서, 표면거칠기를 위한 제2광패턴(220)의 크기는 1㎛ 내지 10㎛ 범위를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 도광판의 크기에 따라 변경될 수 있다.
일예로, 도광판의 크기가 대면적일 경우 제2광패턴의 크기는 상기 범위보다 커질 수 있고, 도광판의 크기가 소면적일 경우 제2광패턴의 크기는 상기 범위보다 작아질 수 있다. 또는 불규칙한 크기를 가지는 다양한 제2광패턴(220)이 구비될 수도 있다.
이러한 제2광패턴(220)은 샌드블라스팅(sandblasting) 공법을 통해 형성된 것으로 음각패턴일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다른 공법, 일예로 인쇄방식을 통해 형성된 양각패턴일 수도 있다.
전술한 제1광패턴(210)과 제2광패턴(220)을 형성하는 방법을 설명하면, 평판 또는 롤(roll) 형태의 마스터몰드(master mold)에 제1광패턴을 형성한 후에 마스터몰드 표면에 미세입자를 분사시켜 표면거칠기를 부여하는 샌드블라스팅 공법을 진행하고, 이렇게 제작된 마스터몰드로 나노임프린팅 공법을 적용하여 모든 면이 평평한 사각판 형상의 도광판의 상부면에 전사시킴으로써 본 발명에 따른 도광판(123)을 완성할 수 있다.
그리고, 다른 방법으로써 위와 같은 마스터몰드를 모든 면이 평평한 사각판 형상의 도광판의 상부면에 부착시킴으로써 본 발명에 따른 도광판(123)을 완성할 수 있다. 이 경우, 도광판은 사각판 형상의 제1부분과 제1부분의 상부에 위치하며 제1광패턴과 제2광패턴을 포함하는 제2부분으로 구성되며, 이때 제1부분과 제2부분은 동일한 재료로 이루어질 수 있지만, 서로 다른 재료로 이루어질 수도 있다.
또한, 또 다른 방법으로써 사각판 형상의 도광판 상부에 제1광패턴을 형성하고, 제1광패턴의 상부로 사포와 같이 표면에 거칠기를 부여할 수 있는 사포와 같은 연마수단을 이용하여 제1광패턴(210) 상에 제2광패턴(220)을 형성함으로써 본 발명에 따른 도광판(123)을 완성할 수도 있다.
상기 도광판(123)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate: PMMA) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 폴리스틸렌(polystyren: PS)이 혼합된 폴리메타크릴스틸렌(polymethacrylstyrene: MS) 수지로 이루어질 수 있다.
한편, 도면 상에 나타내지는 않았지만 도광판의 하부면(123d)에도 특정 형상의 제3광패턴이 포함될 수 있다.
이때, 제3광패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 제3광패턴은 도광판(123)의 배면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성될 수 있다.
또한 제3광패턴은 균일한 간격과 크기를 가지며 형성될 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 광원인 다수의 LED(129a)로부터 멀어질수록 패턴 간 간격은 균일하되 패턴의 크기가 커지도록 형성될 수 있고 또는 다수의 LED(129a)로부터 멀어질수록 패턴의 크기는 균일하되 패턴 간 간격이 작아지도록 형성될 수 있다.
한편, 도광판에 형성된 제1광패턴(210)은 그 피치와 깊이가 규칙적으로 변화되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 불규칙적으로 변화될 수도 있다. 이에 따라, 제1광패턴(210)의 산과 골이 제1방향을 따라 직선을 형성하는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 좌우로 물결형상을 가지도록 형성될 수도 있다.
또한, 제1광패턴(210)의 표면에 형성되는 제2광패턴(220) 또한 불규칙적으로 형성되어 표면 거칠기가 부분적으로 다를 수 있다. 이때, 제2광패턴(220)은 광원에서 멀어질수록 표면거칠기 값이 커지도록 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 도광판(123)은 제1광패턴(210)과 제2광패턴(220)을 포함하여 광의 휘도를 증대시킴과 동시에 광패턴이 표시영역을 통해 시인되지 않도록 함으로써 종래 백라이트 유닛에 포함되던 다수의 광학시트들이 생략될 수 있도록 한다.
이하에서는, 전술한 제1광패턴과 제2광패턴이 구비된 도광판에서의 광 진행경로를 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광판에서의 광 진행경로를 설명하기 위한 단면도이다.
광원인 LED(129a)로부터 입사된 광(L11) 중 일부 광(L12)은 굴절 및 전반사를 통해 도광판(123) 내를 진행하면서 반사판(125)에 의해 반사된 광과 함께 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼지고, 일부 광(L13)은 제1광패턴(210)을 통해 외부로 출사되며 확산 및 집광되고, 일부 광(L14)은 제2광패턴(220)을 통해 외부로 출사되며 분산 및 확산된다.
한편, 본 발명에 따른 도광판에 형성된 제1광패턴은 그 깊이를 변화시켜 휘도 분포를 조절할 수 있다.
이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도광판을 도시한 단면도이다. 여기서는 제1광패턴의 깊이가 조절되는 것을 설명하기 위한 것으로, 설명의 편의를 위하여 제2광패턴은 생략하여 도시하였다.
도시된 바와 같이, 광원이 마주하는 입광면(223a)에서 멀어질수록 제1광패턴(210)의 깊이(H2, H3)가 깊어지도록 형성될 수 있다.
이때, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1광패턴(210)의 제1깊이(H1)는 입광면(223a)에서 멀어질수록 제1깊이(H1)보다 깊은 제2깊이(H2)를 가지도록 형성될 수 있다.
또는 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1광패턴(210)의 제3깊이(H3)는 입광면(223a)으로 가까워질수록 제3깊이(H3)보다 낮은 제4깊이(H4)를 가지도록 형성될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
100: 액정표시장치 110: 액정패널
120: 백라이트 유닛 123: 도광판

Claims (9)

  1. 액정패널과;
    상부면에 제1광패턴과 제2광패턴을 포함하는 도광판과, 상기 도광판의 적어도 일 측면에 배치되는 광원을 포함하는 백라이트 유닛을 포함하고,
    상기 제1광패턴은 산과 골이 반복되는 물결형상의 패턴이고, 상기 제2광패턴은 상기 제1광패턴 상에 표면거칠기를 부여하기 위한 미세패턴인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1광패턴과 제2광패턴은 불규칙적으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판은
    사각판 형상의 제1부분과 상기 제1부분의 상부에 상기 제1광패턴과 제2광패턴을 포함한 제2부분을 포함하며,
    상기 제1부분과 제2부분은 서로 다른 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원에서 멀어질수록 상기 제1광패턴의 피치는 점점 좁아지고, 상기 광패턴의 깊이는 점점 깊어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광원에서 멀어질수록 상기 제2광패턴의 표면거칠기 값은 커지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 영역을 상기 광원과 마주하는 상기 도광판의 입광면을 포함하는 제1영역과 상기 입광면과 마주하는 반입광면을 포함하는 제2영역으로 구분할 때, 상기 제1영역은 굴절률 및 반사율이 상기 제2영역에 비해 높고, 상기 제2영역은 광 출사율이 상기 제1영역에 비해 높은 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2광패턴은 샌드블라스팅 공법에 의한 미세패턴인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 하부면에는 제3광패턴이 구비된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 하부면과 접촉하며 위치되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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