KR20170061535A - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 복수 개의 블록(block)이 정의된 베이스 기판과 베이스 기판 상에 위치하는 복수 개의 광원과 베이스 기판 상에 위치하고, 복수 개의 광원 사이에 배치된 격벽과 격벽 상에 위치하는 확산 플레이트(diffuser plate)와 확산 플레이트 상에 위치하는 광학 시트 및 격벽과 확산 플레이트 사이에 위치하는 돌기를 포함하는 백라이트 유닛인 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛에 있어서 화질 상의 얼룩 불량의 발생을 최소화 할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
본격적인 정보화 시대가 도래함에 따라, 전기적 정보 신호를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있다. 이에 여러 가지 다양한 평판 표시 장치(Flat Display Device)에 대해 박형화, 경량화 및 저 소비전력화 등의 성능을 개선시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
이와 같은 평판 표시 장치의 대표적인 예로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display device: FED) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 액정 표시 장치(LCD)가 가장 많이 사용되고 있다. 액정 표시 장치는 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비젼 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.
액정 표시 장치(LCD)는 굴절율 및 유전율 등의 이방성을 갖는 액정의 전기적 및 광학적 특성을 이용한 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시하는 액정 패널과, 액정 패널을 구동하는 구동 회로와, 액정 패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 구비한다. 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열 방향의 가변으로 백라이트 유닛으로부터 액정 패널 및 편광판을 통해 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다.
일반적으로 백 라이트 유닛은 광원의 배열 방법에 따라 측광형(Edge Type)과 직하형(Direct Type)으로 구분될 수 있다. 이 중에서 직하형 백라이트 유닛은 액정 표시 패널의 하부에 복수 개의 광원을 배치하여 액정 표시 패널의 전면에 광을 직접적으로 조사하는 방식으로서, 액정 표시 패널에 조사되는 광의 균일도 및 휘도가 높아 액정 표시 장치를 대형화시킬 수 있다는 장점이 있다.
액정 표시 장치에서 각 화소의 휘도는 백라이트 유닛의 휘도와 데이터에 따른 액정의 광투과율의 곱으로 결정된다. 직하형 백라이트를 구비한 액정 표시 장치의 경우, 콘트라스트비(Contrast Ratio) 향상과 소비 전력 감소를 위하여 입력 영상을 분석하여 디밍(dimming) 값 조정으로 백라이트 휘도를 제어함과 아울러 데이터를 보상하는 백라이트 디밍(Backlight Dimming)을 이용하고 있다. 예를 들면, 소비 전력 감소를 위한 백라이트 디밍 방법은 디밍(dimming) 값 감소로 백라이트 휘도를 감소시키고 데이터 보상으로 휘도를 상승시킴으로써 백라이트 유닛의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
최근 백라이트 유닛은 기존 램프와 대비하여 고휘도 및 저소비 전력의 장점을 갖는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하 LED)를 광원으로 이용한 LED 백라이트를 이용하고 있다. LED 백라이트는 위치별 제어가 가능하므로 다수의 블록(Block)으로 분할하여 블록 별로 휘도를 제어하는 로컬 디밍(Local Dimming) 방법으로 구동될 수 있다. 로컬 디밍 방법은 백라이트 및 액정 패널을 복수 개의 블록(Block)으로 분할하고 블록 별로 데이터를 분석하여 로컬 디밍 값을 결정하고 데이터를 보상하므로 콘트라스트비를 더욱 향상시키고 소비 전력을 더욱 감소시킬 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 로컬 디밍 방식의 직하형 백라이트 유닛의 점등 시 발생하고 있는 불량 유형을 나타내는 도면이다.
도 1a는 점선으로 표시된 복수 개의 블록(Block)으로 분할된 로컬 디밍 방식의 직하형 백라이트 유닛에 있어서, 블록 내에 배치된 모든 광원을 점등했을 경우를 나타내는 도면이다.
또한 도 1b는 점선으로 표시된 복수 개의 블록(Block)으로 분할된 로컬 디밍 방식의 직하형 백라이트 유닛에 있어서, 가운데 블록 내에 배치된 하나의 광원만을 점등했을 경우에 발생하는 현상을 나타내는 도면이다.
또한 도 1c는 점선으로 표시된 복수 개의 블록(Block)으로 분할된 로컬 디밍 방식의 직하형 백라이트 유닛에 있어서, 복수 개의 블록에 대응되도록 종래 구조의 격벽을 형성한 경우에 발생하는 현상을 나타내는 도면이다.
우선 도 1a를 참조하면, 로컬 디밍 시 블록 내에 배치된 모든 광원이 점등되는 경우에는 문제가 발생하지 않는다.
그러나, 도 1b를 참조하면, 직하형 백라이트 유닛을 로컬 디밍하기 위해 가운데 블록에 배치된 하나의 광원만 점등하는 경우, 블록 내 배치된 광원으로부터 원하는 블록 내에서만 빛이 발광되어야 하나, 점등된 하나의 광원 주변 영역이 링과 같은 형상으로 밝게 빛나는 현상이 발생하면서 인접한 블록까지 그 빛이 침범하여 원하지 않는 블록에서 빛이 노출되는 헤일로 무라(Halo Mura)와 같은 얼룩 불량이 발생할 수 있다.
이를 개선하기 위해서 로컬 디밍 블록에 대응되도록 격벽을 형성함으로써, 블록 내 광원으로부터의 빛이 원하지 않는 블록으로 퍼지는 현상을 막아주어야 하는데, 이와 같이 격벽 구조를 형성하는 경우에는 도 1c에서 볼 수 있는 것과 같이, 격벽의 상단부까지 빛이 충분히 전달되지 못하여 발생하는 얼룩 불량인 래티스 무라(Lattice Mura)가 발생하게 된다.
상기와 같이 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정 표시 장치에 있어서, 로컬 디밍을 하는 경우, 원하지 않는 블록에서 빛이 노출되는 불량 및 블록에 대응되는 격벽으로 인한 얼룩 불량이 발생하면서 이로 인한 휘도 불균일 및 화상 표시 품질의 저하가 발생하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛에 있어서 화질 상의 얼룩 불량의 발생을 최소화 할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따라 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛에 있어서 화질 상의 얼룩 불량의 발생을 최소화 할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛은 복수 개의 블록(block)이 정의된 베이스 기판과 베이스 기판 상에 위치하는 복수 개의 광원과 베이스 기판 상에 위치하고, 복수 개의 광원 사이에 배치된 격벽과 격벽 상에 위치하는 확산 플레이트(diffuser plate)와 확산 플레이트 상에 위치하는 광학 시트 및 격벽과 확산 플레이트 사이에 위치하는 돌기를 포함하는 백라이트 유닛인 것을 특징으로 한다.
격벽은 제 1 방향의 격벽과 제 2 방향의 격벽이 격자(matrix) 형태로 연결되어 이루어질 수 있다.
돌기는 제 1 방향의 격벽과 제 2 방향의 격벽이 교차하는 위치에 배치될 수 있다.
돌기의 상부 부분은 라운드 형상을 가질 수 있다.
격벽은 베이스 기판의 복수 개의 블록에 대응되도록 배치될 수 있다.
돌기는 백색 또는 투명 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있다.
돌기는 제곱 미터 당 20개 내지 150개 배치될 수 있다.
돌기의 높이는 확산 플레이트의 휨 특성에 따라 결정될 수 있다.
돌기의 높이는 0.5 내지 1.5mm일 수 있다.
격벽은 백색 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있다.
격벽은 베이스 기판으로부터 멀어질수록 작은 폭을 가질 수 있다.
돌기의 하단부 직경은 격벽의 상단부 폭보다 작을 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 패널 및 액정 패널의 하부에 위치하고, 복수 개의 블록(Block)에 배치된 복수 개의 광원을 포함하는 직하형 백라이트 유닛을 구비하고, 직하형 백라이트 유닛은, 복수 개의 블록에 대응되도록 구성된 격벽 및 격벽 상에 위치하는 돌기를 포함하며, 돌기는 격벽 및 돌기 상에 위치하는 확산 플레이트(diffuser plate) 및 광학 시트를 지지하고, 격벽과 상기 확산 플레이트 및 광학 시트와의 거리를 유지함으로써 종래 구조의 직하형 백라이트 유닛 적용에 따른 헤일로 무라(Halo Mura)와 상기 격벽에 의한 래티스 무라(Lattice Mura)의 발생이 최소화된 액정 표시 장치인 것을 특징으로 한다.
돌기의 상부 부분은 확산 플레이트와 접촉하는 면적이 최소화되도록 구성될 수 있다.
돌기의 상부 부분은 라운드 형상을 가질 수 있다.
돌기는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리스티렌(polystyrene) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
광원은 격벽 내에 배치된 적어도 하나의 백색 발광 다이오드(LED)로 이루어질 수 있다.
격벽의 상부 부분은 라운드 형상을 가질 수 있다.
확산 플레이트 하부에 배치된 반사 패턴을 더 포함할 수 있다.
돌기의 배치 밀도는 확산 플레이트의 휨 특성에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 경우, 복수 개의 블록에 대응되도록 구성된 격벽과 격벽 상에 돌기 구조를 형성함으로써, 격벽 및 돌기 상에 위치하는 확산 플레이트(diffuser plate)와 광학 시트를 지지하고, 격벽과 상기 확산 플레이트 및 광학 시트와의 거리를 유지함으로써, 종래 구조의 직하형 백라이트 유닛 적용에 따른 헤일로 무라(Halo Mura)와 격벽에 의한 래티스 무라(Lattice Mura)와 같은 얼룩 불량의 발생을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 경우, 상기와 같은 얼룩 불량의 발생을 최소화함으로써 백라이트 휘도 불균일 현상을 최소화하고, 액정 표시 장치의 화상 표시 품질을 개선할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 로컬 디밍 방식의 직하형 백라이트 유닛의 점등 시 발생하고 있는 불량 유형을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치의 개략적인 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치의 개략적인 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치의 개략적인 단면을 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다. 위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정 표시 장치(100)는 사각 틀 형상을 갖는 합성수지 또는 스테인레스 스틸(Stainless Steel)의 몰드물로 이루어진 메인 서포트(미도시)를 기준으로 하여 상측에는 화상이 구현되는 액정 패널(110)과 그 하측에는 상기 액정 패널(110)에 빛을 제공하는 백라이트 유닛(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
액정 패널(110)은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)과 박막 트랜지스터와 전기적으로 접속된 화소 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 상면에 광원으로부터 입사되는 광을 차단하기 위해 일정 간격을 가지고 형성된 블랙 매트릭스(BM)와 블랙 매트릭스 사이의 영역에 형성된 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터를 하나의 군으로 하는 다수 개가 배열되어 구성되는 컬러 필터 기판과 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성된다.
또한 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에 구비된 백라이트 유닛(120)은 베이스 기판(130), 로컬 디밍을 위한 복수 개의 블록에 대응되도록 배치된 격벽(150), 상기 베이스 기판(130) 상에 배치되고 상기 격벽(150) 내에 위치하는 복수 개의 광원(140) 및 상기 격벽(150) 상에 배치된 돌기(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한 도 2를 참조하면, 백라이트 유닛(120)은 격벽(150)및 돌기(160) 상에 위치하는 확산 플레이트(170)와 광학 시트(180)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 광학 시트(180)는 확산 시트(181)와 프리즘 시트(182)를 포함할 수 있다.
베이스 기판(130) 상에 배치되는 격벽(150)은 로컬 디밍을 위해 분할된 복수 개의 블록에 대응되도록 배치될 수 있으며, 이러한 격벽(150) 적용 시 종래 직하형 백라이트 유닛 구조에서 로컬 디밍 구동 시에 원하지 않는 블록에서 빛이 노출되는 현상인 헤일로 무라(Halo Mura)와 같은 얼룩 불량 발생을 방지할 수 있다.
또한 도 2를 참조하면, 격벽(150) 상에 배치된 돌기(160)는 격벽(150)과 확산 플레이트(170) 및 광학 시트(180)가 소정의 거리를 유지하도록 함으로써, 격벽(150)의 상단부까지 빛이 충분히 전달되지 못하여 발생하는 래티스 무라(Lattice Mura)와 같은 얼룩 불량의 발생을 최소화할 수 있다.
광원(140)은 베이스 기판(130) 상에 위치하며, 상기 격벽(150) 내에서 베이스 기판(130)의 가로 방향 및 세로 방향으로 일정 간격을 두고 배치될 수 있다.
여기서, 광원(140)으로는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 단색 광을 발광하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 3개씩 하나의 세트로 이용되거나, 또는 백색광을 발광하는 발광 다이오드(LED)가 다수 개 이용될 수 있다.
또한, 광원(140)은 로컬 디밍 구동에 대응하여 각각 소정 개씩 논리적으로 블록화될 수 있으며, 로컬 디밍 구동 시 해당 블록에 대응하는 복수 개의 램프가 동시에 온(on)-오프(off) 구동을 수행할 수 있다.
확산 플레이트(diffuser plate, 170)는 확산 플레이트(170) 상부에 구성되는 광학 시트(180) 및 액정 패널(110)을 지지하는 기능뿐만 아니라 하부의 광원(140)으로부터의 빛을 액정 패널(110)의 전 영역에 균일하게 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
또한 확산 플레이트(170) 상에 위치하는 광학 시트(180)는 백라이트 유닛(120)의 광원(140)으로부터 출사된 빛을 액정 패널(110)의 전 영역에 균일하게 제공되도록 확산시키는 역할을 하는 확산 시트(181)와 확산 시트(181)의 상부에 구비되어 확산 시트(181)에서 출사되는 확산된 빛을 액정 패널(110)의 방향으로 집중시켜 휘도를 증가시키는 역할을 하는 프리즘 시트(182)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치의 개략적인 단면을 나타내는 도면이다.
즉, 도 3은 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에 구비된 백라이트 유닛(120)의 단면 구조를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)에 구비된 백라이트 유닛(120)은 로컬 디밍을 위한 복수 개의 블록(block)이 정의된 베이스 기판(130)과 베이스 기판(130) 상에 위치하는 복수 개의 광원(140)과 베이스 기판(130) 상에 위치하고, 복수 개의 광원(140) 사이에 배치된 격벽(150)과 격벽(150) 상에 위치하는 확산 플레이트(170)와 확산 플레이트(170) 상에 위치하는 광학 시트(180) 및 격벽(150)과 확산 플레이트(170) 사이에 위치하는 돌기(160)를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 격벽(150)은 베이스 기판(130)에 정의된 복수 개의 블록(block)에 대응되도록 배치될 수 있다.
또한 도 2 및 도 3을 참조하면, 격벽(150)은 제 1 방향으로 배치된 격벽과 제 2 방향으로 배치된 격벽이 격자(matrix) 형태로 연결되어 복수 개의 블록(block)에 대응되도록 배치될 수 있다.
또한 격벽(150)은 백색 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있다. 또한 격벽(150)은 광원(140)으로부터 출사된 빛을 액정 패널(110)에 효과적으로 전달할 수 있도록 베이스 기판(130)으로부터 멀어질수록 작은 폭을 갖는 사다리꼴의 형상으로 이루어질 수 있다.
또한 도 2 및 도 3을 참조하면, 격벽(150) 상에 배치된 돌기(160)는 확산 플레이트(170)를 지지함으로써 중력에 의해 확산 플레이트(170)가 하부로 휘어지면서 격벽(150)과 접촉하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
또한 돌기(160)는 격벽(150)과 확산 플레이트(170) 및 광학 시트(180)가 소정의 거리(H)를 유지하도록 하여 광원(140)으로부터 출사된 빛이 격벽(150)의 상단부까지 충분히 전달되도록 하는 역할을 할 수 있다.
또한 도 2 및 도 3을 참조하면, 돌기(160)는 제 1 방향의 격벽과 제 2 방향의 격벽이 교차하는 위치의 격벽(150) 상에 배치될 수 있다.
또한 돌기(160)는 백색 폴리머(polymer) 또는 투명한 폴리머(polymer)로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로 돌기(160)는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리스티렌(polystyrene) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다.
또한 도 3을 참조하면, 돌기(160)의 상부 부분은 확산 플레이트(170)와 접촉하는 면적이 최소화되도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로 확산 플레이트(170)와 직접 접촉하는 돌기(160)의 상부 부분을 라운드 형상을 가지도록 구성할 수 있다. 이를 통해 백라이트 유닛(120) 내 구조물들이 유동하면서 확산 플레이트(170)가 상기 돌기(160)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한 돌기(160)의 배치 밀도는 확산 플레이트(170)의 휨 특성에 따라서 결정될 수 있으며, 바람직하게는 제 1 방향의 격벽과 제 2 방향의 격벽이 교차하는 위치의 격벽(150) 상에 제곱 미터(m2) 당 20개 내지 150개 배치될 수 있다. 또한 돌기(160)는 규칙적인 배열 구조를 갖는 경우 외부에서 시인될 가능성이 있으므로, 제 1 방향의 격벽과 제 2 방향의 격벽이 교차하는 위치의 격벽(150) 상에 불규칙하게 배치될 수도 있다.
또한 돌기(160)의 높이는 확산 플레이트(170)의 휨 특성에 따라서 결정될 수 있으며, 바람직하게는 돌기(160)의 높이는 0.5 내지 1.5mm일 수 있다.
또한 도 3을 참조하면, 돌기(160)의 하단부 직경(b)을 격벽(150)의 상단부 폭(a)보다 작도록 구성하여 격벽(150) 상에 돌기(160)를 안정적으로 배치함으로써 돌기(160)가 상부의 확산 플레이트(170) 및 광학 시트(180)를 효과적으로 지지하도록 할 수 있다.
또한 도 3을 참조하면, 광원(140)은 격벽(150) 내에 베이스 기판(130) 상에 배치되며, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 단색 광을 발광하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 3개씩 하나의 세트로 이루어 지거나, 또는 백색광을 발광하는 적어도 하나의 백색 발광 다이오드(LED)로 이루어질 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛(120) 및 이를 이용한 액정 표시 장치(100)의 경우, 복수 개의 블록에 대응되도록 구성된 격벽(150)과 격벽(150) 상에 돌기(160) 구조를 형성함으로써, 격벽(150) 및 돌기(160) 상에 위치하는 확산 플레이트(170)와 광학 시트(180)를 지지하고, 격벽(150)과 상기 확산 플레이트(170) 및 광학 시트(180)가 소정의 거리를 유지하도록 함으로써, 종래 구조의 직하형 백라이트 유닛 적용에 따른 헤일로 무라(Halo Mura)와 격벽에 의한 래티스 무라(Lattice Mura)와 같은 얼룩 불량의 발생을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 경우, 상기와 같은 얼룩 불량의 발생을 최소화함으로써 백라이트 휘도 불균일 현상을 최소화하고, 액정 표시 장치의 화상 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치의 개략적인 단면을 나타내는 도면이다.
본 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치를 설명함에 있어서, 이전 설명한 실시예에서와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)에 구비된 백라이트 유닛(220)은 로컬 디밍을 위한 복수 개의 블록(block)이 정의된 베이스 기판(130)과 베이스 기판(130) 상에 위치하는 복수 개의 광원(140)과 베이스 기판(130) 상에 위치하고, 복수 개의 광원(140) 사이에 배치된 격벽(150)과 격벽(150) 상에 위치하는 확산 플레이트(170)와 확산 플레이트(170) 상에 위치하는 광학 시트(180) 및 격벽(150)과 확산 플레이트(170) 사이에 위치하는 돌기(160)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)에 구비된 백라이트 유닛(220)의 격벽(150) 내 확산 플레이트(170) 하부에는 상기 격벽(150) 구조 내에서 광원(140)으로부터의 빛이 균일하게 확산될 수 있도록 반사 패턴(175)을 더 포함할 수 있다.
상기 반사 패턴(175)은 예를 들어서 백색 컬러 잉크(ink), 백색 반사판(reflector), 이산화티타늄(TiO2)과 같은 무기 안료를 포함하여 구성될 수 있으나 이에 반드시 한정되지 않는다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛(220) 및 이를 이용한 액정 표시 장치(200)의 경우, 복수 개의 블록에 대응되도록 구성된 격벽(150)과 격벽(150) 상에 돌기(160) 구조를 형성함으로써, 종래 구조의 직하형 백라이트 유닛 적용에 따른 헤일로 무라(Halo Mura)와 격벽에 의한 래티스 무라(Lattice Mura)와 같은 얼룩 불량의 발생을 최소화할 수 있으며, 이를 통해 백라이트 휘도 불균일 현상을 최소화하고, 액정 표시 장치의 화상 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치의 개략적인 단면을 나타내는 도면이다.
본 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치를 설명함에 있어서, 이전 설명한 실시예에서와 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(300)에 구비된 백라이트 유닛(320)은 로컬 디밍을 위한 복수 개의 블록(block)이 정의된 베이스 기판(130)과 베이스 기판(130) 상에 위치하는 복수 개의 광원(140)과 베이스 기판(130) 상에 위치하고, 복수 개의 광원(140) 사이에 배치된 격벽(150)과 격벽(150) 상에 위치하는 확산 플레이트(170)와 확산 플레이트(170) 상에 위치하는 광학 시트(180) 및 격벽(150)과 확산 플레이트(170) 사이에 위치하는 돌기(160)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(300)에 구비된 백라이트 유닛(320)의 격벽(150) 내 확산 플레이트(170) 하부에는 상기 격벽(150) 구조 내에서 광원(140)으로부터의 빛이 균일하게 확산될 수 있도록 반사 패턴(175)을 더 포함할 수 있다.
상기 반사 패턴(175)은 예를 들어서 백색 컬러 잉크(ink), 백색 반사판(reflector), 이산화티타늄(TiO2)과 같은 무기 안료를 포함하여 구성될 수 있으나 이에 반드시 한정되지 않는다.
또한 도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(300)에 구비된 백라이트 유닛(320)의 격벽(350)의 상부 부분은 라운드 형상을 가질 수 있다. 이를 통해 백라이트 유닛(320) 내 구조물들이 유동하면서 확산 플레이트(170)가 격벽(350)의 상부와 닿으면서 격벽(350)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 결과를 종합하면, 본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 경우, 복수 개의 블록에 대응되도록 구성된 격벽과 격벽 상에 돌기 구조를 형성함으로써, 격벽 및 돌기상에 위치하는 확산 플레이트와 광학 시트를 지지하고, 격벽과 상기 확산 플레이트 및 광학 시트가 소정의 거리를 유지하도록 함으로써, 종래 구조의 직하형 백라이트 유닛 적용에 따른 헤일로 무라(Halo Mura)와 격벽에 의한 래티스 무라(Lattice Mura)와 같은 얼룩 불량의 발생을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 로컬 디밍이 가능한 직하형 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 경우, 상기와 같은 얼룩 불량의 발생을 최소화함으로써 백라이트 휘도 불균일 현상을 최소화하고, 액정 표시 장치의 화상 표시 품질을 개선할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 액정 표시 장치
110 : 액정 패널
120 : 백라이트 유닛
130 : 베이스 기판
140 : 광원
150 : 격벽
160 : 돌기
170 : 확산 플레이트
180 : 광학 시트
181 : 확산 시트
182 : 프리즘 시트

Claims (20)

  1. 복수 개의 블록(block)이 정의된 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 위치하는 복수 개의 광원;
    상기 베이스 기판 상에 위치하고, 상기 복수 개의 광원 사이에 배치된 격벽;
    상기 격벽 상에 위치하는 확산 플레이트(diffuser plate);
    상기 확산 플레이트 상에 위치하는 광학 시트; 및
    상기 격벽과 상기 확산 플레이트 사이에 위치하는 돌기를 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 제 1 방향의 격벽과 제 2 방향의 격벽이 격자(matrix) 형태로 연결되어 이루어진 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 제 1 방향의 격벽과 상기 제 2 방향의 격벽이 교차하는 위치에 배치된 백라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌기의 상부 부분은 라운드 형상을 갖는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 베이스 기판의 복수 개의 블록에 대응되도록 배치된 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기는 백색 또는 투명 폴리머(polymer)로 이루어진 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기는 제곱 미터 당 20개 내지 150개 배치된 백라이트 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기의 높이는 상기 확산 플레이트의 휨 특성에 따라 결정되는 백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 돌기의 높이는 0.5 내지 1.5mm인 백라이트 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 백색 폴리머(polymer)로 이루어진 백라이트 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 베이스 기판으로부터 멀어질수록 작은 폭을 갖는 백라이트 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 돌기의 하단부 직경은 상기 격벽의 상단부 폭보다 작은 백라이트 유닛.
  13. 액정 패널; 및
    상기 액정 패널의 하부에 위치하고, 복수 개의 블록(Block)에 배치된 복수 개의 광원을 포함하는 직하형 백라이트 유닛;을 구비하고,
    상기 직하형 백라이트 유닛은, 상기 복수 개의 블록에 대응되도록 구성된 격벽 및 상기 격벽 상에 위치하는 돌기를 포함하며, 상기 돌기는 상기 격벽 및 상기 돌기 상에 위치하는 확산 플레이트(diffuser plate) 및 광학 시트를 지지하고, 상기 격벽과 상기 확산 플레이트 및 상기 광학 시트와의 거리를 유지함으로써 종래 구조의 직하형 백라이트 유닛 적용에 따른 헤일로 무라(Halo Mura)와 상기 격벽에 의한 래티스 무라(Lattice Mura)의 발생이 최소화된 액정 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌기의 상부 부분은 상기 확산 플레이트와 접촉하는 면적이 최소화되도록 구성된 액정 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 돌기의 상기 상부 부분은 라운드 형상을 갖는 액정 표시 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌기는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리스티렌(polystyrene) 중 어느 하나로 이루어진 액정 표시 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 격벽 내에 배치된 적어도 하나의 백색 발광 다이오드(LED)로 이루어진 액정 표시 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 격벽의 상부 부분은 라운드 형상을 갖는 액정 표시 장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 확산 플레이트 하부에 배치된 반사 패턴을 더 포함하는 액정 표시 장치.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌기의 배치 밀도는 상기 확산 플레이트의 휨 특성에 따라 결정되는 액정 표시 장치.
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