JP5324068B2

JP5324068B2 - バックライトアセンブリ及びそれを有する表示装置

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Publication number: JP5324068B2
Application number: JP2007204832A
Authority: JP
Inventors: 銀 ▲チェ▼ 全; 恩貞姜; 相勳李; 時準宋; 文煥張
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: KR101284044B1; US20080030985A1; KR20080013049A; EP1887415B1; US7677750B2; EP1887415A1; CN101122716A; JP2008041666A

Description

本発明はバックライトアセンブリ及びそれを有する表示装置に関する。

一般的に、液晶表示装置は液晶を用いて画像を表示する平板表示装置の一つとして、他の表示装置に比べて薄くて軽く、低駆動電圧及び消費電力を有するという長所があって、産業全般に幅広く使用されている。

液晶表示装置は、画像を表示するための液晶表示パネルが自発的に発光できない非発光性素子であるため、液晶表示パネルに光を供給するための別途のバックライトアセンブリを必要とする。

従来ではバックライトアセンブリに採用される光源として冷陰極蛍光ランプＣＣＦＬが主に使用された。しかし、最近では冷陰極蛍光ランプに比べて高い色再現性を得ることができる発光ダイオードＬＥＤを使用したバックライトアセンブリに対する開発が進行されている。

モニタまたはＴＶなどの大型製品では液晶表示パネルの下部に赤色、緑色及び青色発光ダイオードを特定の形態で配列して白色光を得るようにバックライトアセンブリが構成される。

しかし、赤色、緑色及び青色発光ダイオードの配列方式によって色均一度または輝度均一度が酷く劣る問題点が発生している。また、製品の厚さを減少させるために発光ダイオードと拡散板と間の間隔を減少させる場合、一定の形態の格子柄が視認されるという問題点が発生している。格子柄とは、発光ダイオードそれぞれからの光が、混ざり合うことなく、別々に見えるような状態を言う。

従って、本発明はこのような従来問題点を勘案したもので、本発明は表示品質を向上させることができるバックライトアセンブリを提供する。

また、本発明は前記したバックライトアセンブリを有する表示装置を提供する。

発明１は、回路基板と、前記回路基板上に配列された点光源グループと、を含み、前記点光源グループは、互いに異なる色を発生する第１、第２、第３及び第４点光源を含み、前記点光源グループは、前記回路基板上に列と行を有するマトリックス配列で配列され、前記第１、第２、第３及び第４点光源は、前記マトリックス配列の行と列と平行な正四角形形態に配置され、第１点光源グループに含まれる第１、第２、第３及び第４点光源の位置は前記行方向もしくは、前記列方向の何れか１方向に隣接して配置された第２点光源グループの第１、第２、第３及び第４点光源の位置に対して時計方向または反時計方向のいずれか１つの回転方向に９０°角度で回転して配列され、前記第１点光源グループに含まれる第１、第２、第３及び第４点光源の位置は、前記何れか１方向と垂直な方向に隣接して配置された第３点光源グループの第１、第２、第３及び第４点光源と比較するとき、１８０°角度で回転して配置され、前記点光源グループ間の行方向の間隔と列方向の間隔が同一に配列されることを特徴とするバックライトアセンブリを提供する。

行方向もしくは、列方向の何れか１方向に隣接する点光源グループにおいて、各点光源を時計方向または反時計方向に９０°角度で回転して配列する。そして、何れか１方向と垂直な方向に隣接する点光源グループについて、同じ配列が反復される。よって、特定区域で特定の色が集まらないので、バックライトアセンブリを薄く製作しても格子柄が視認されなくなる。これにより、格子柄を無くして品質を向上させつつ、バックライトアセンブリの厚みを薄くできる。

発明２は、発明１において、前記第１点光源グループに含まれる第１、第２、第３及び第４点光源の位置は、前記第１点光源グループを除き、前記第２光源グループと前記第３光源グループの両方に隣接して配置される第４点光源グループの第１、第２、第３及び第４点光源の位置に対して前記いずれか１つの回転方向に２７０°角度で回転して配置されることを特徴とする。

発明３は、発明１において、前記第１点光源は赤色光を発生する赤色発光ダイオードを含み、前記第２点光源は緑色光を発生する緑色発光ダイオードを含み、前記第３点光源は青色光を発生する青色発光ダイオードを含み、前記第４点光源は白色光を発生する白色発光ダイオードを含むことを特徴とする。

発明４は、発明１において、前記点光源グループの上部に配置される拡散板と、前記拡散板の上部に配置される少なくとも一つの光学シートと、をさらに含むことを特徴とする。

拡散板は点光源グループから出射される光を拡散させ輝度均一性を向上させる。光学シートは輝度を向上させる。

発明５は、発明１のバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリから供給される光を用いて画像を表示する表示パネルと、を含むことを特徴とする。

近接する点光源グループにおいて、各点光源を時計方向または反時計方向に所定の角度で回転して配列する。よって、特定区域で特定の色が集まらないので、バックライトアセンブリを薄く製作しても格子柄が視認されなくなる。これにより、格子柄を無くして品質を向上させつつ、バックライトアセンブリの厚みを薄くできる。

このようなバックライトアセンブリ及びそれを有する表示装置によると、格子柄などの品質不良を除去することができる。

以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例による表示装置を示した分解斜視図であり、図２は図１に示された点光源グループが実装された回路基板を示した斜視図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例による表示装置１００は光を供給するバックライトアセンブリ２００及びバックライトアセンブリ２００から供給される光を用いて画像を表示する表示ユニット３００を含む。

バックライトアセンブリ２００は回路基板２１０及び回路基板２１０に実装され光を発生する点光源グループ２２０を含む。

回路基板２１０は四角形のプレート形状を有する。回路基板２１０は、例えば、印刷回路基板または印刷回路基板に熱伝導率の優れた金属がコーティングされた金属コーティング基板ＭＣＰＣＢからなることができる。回路基板２１０には外部から供給される電源を点光源グループ２２０に印加するための電源印加線（図示せず）が形成されている。

一方、回路基板２１０はバー形状、例えば板状を有する複数の欠片に分割された構造を有することができる。

点光源グループ２２０は回路基板２１０上に複数の行と複数の列で配列される。点光源グループ２２０は回路基板２１０の電源印加線を通じて印加される電源によって光を発生する。点光源グループ２２０は列方向に沿って一定の間隔に配列され、行方向に沿って一定の間隔に配列される。望ましくは、点光源グループ２２０は列方向への間隔と行方向への間隔が同一になるように配列される。

それぞれの点光源グループ２２０は互いに異なる色の光を発生する第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３及び第４点光源２２４を含む。第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３、及び第４点光源２２４は、それらが正四角形形態の関係になるように、つまり各点光源が正四角形の頂点に位置するように配置される。特に、第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３及び第４点光源２２４は点光源グループ２２０の列方向及び行方向と平行な辺を有する正四角形構造に配置される。

それぞれの点光源グループ２２０は複数個の点光源を含むことができる。例えば、それぞれの点光源グループ２２０はＮ個の点光源を含むことができる。Ｎは、３より大きい。Ｎ個の点光源は回路基板２１０上に多様な形態に配列されることができる。例えば、Ｎ個の点光源が配列された形状、つまり各点光源が頂点となるような形状は多角形形状、円形状、正四角形形状などを有することができる。それぞれの点光源は互いに異なる光を発生させることができる。

それぞれの点光源グループ２２０は白色光の具現のために、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオード及び白色発光ダイオードを含む。例えば、第１点光源２２１は赤色光を発生する赤色発光ダイオードを含み、第２点光源２２２は緑色光を発生する緑色発光ダイオードを含み、第３点光源２２３は青色光を発生する青色発光ダイオードを含み、第４点光源２２４は白色光を発生する白色発光ダイオードを含む。

一方、点光源グループ２２０に含まれた第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３及び第４点光源２２４は格子柄が視認されることを防止するために、一定の配列方式で配列される。

図３乃至図６は図２に示された点光源グループの一実施例による配列方式を示した概念図である。

示されていないが、Ｎ個の点光源を含む一つの点光源グループは近所に配置される他の点光源グループに対して時計方向または反時計方向に所定の角度で回転して配置されることができる。例えば、Ｎ個の点光源を含む点光源グループは水平方向または垂直方向に沿って３６０/Ｎ角度で回転して配置されることができる。前記回転角度は３６０/（ｋ×Ｎ）であることができる。ここで、ｋは自然数である。このように近接する点光源グループにおいて、各点光源を時計方向または反時計方向に所定の角度で回転して配列する。よって、特定区域で特定の色が集まらないので、バックライトアセンブリを薄く製作しても格子柄が視認されなくなる。

図３乃至図６で、赤色光を発生する第１点光源はＲで表示し、緑色光を発生する第２点光源はＧで表示し、青色光を発生する第３点光源はＢで表示し、白色光を発生する第４点光源はＷで表示する。

図２乃至図６で、点光源グループ２２０は同一行で、第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３及び第４点光源２２４が列方向に沿って時計方向に９０°ずつ回転されるように、つまり図中左から右に向かって順に９０°ずつ回転されるように配列される。それにより、点光源グループ２２０は同一行で４個の点光源グループ２２０毎に同じ配列が反復されるようになる。同一行で、一番左側に配置された点光源グループ２２０に含まれた第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３、及び第４点光源２２４の配列は多様に変形されることができる。

一方、示されてはいないが、点光源グループ２２０は同一行で、第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３及び第４点光源２２４が列方向に沿って時計反対方向に９０°ずつ回転されるように配列することもできる。

点光源グループ２２０は同一列で、第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３及び第４点光源２２４が行方向に沿って１８０°ずつ回転されるように、つまり図中上から下に向かって順に１８０°ずつ回転されるように配列される。それにより、点光源グループ２２０は同一列で２個の点光源グループ２２０毎に同じ配列が反復されるようになる。

図３を参照すると、点光源グループ２２０が前記のように配列された状態で、右下向４５°の角度で区域を分けたとき、区域別の点光源の配列は次のようである。１番の区域内では、点光源が添字１〜８に示すようにＲＲＧＧＢＢＷＷの順に反復されながら４種類色の点光源が分布している。２番の区域内では点光源がＢＢＷＷＲＲＧＧの順に反復されながら４種類の色の点光源が分布されている。３番の区域内では点光源がＧＧＢＢＷＷＲＲの順に反復されながら４種類の色の点光源が分布されている。

図４を参照すると、点光源グループ２２０が前記のように配列された状態で、左下向４５°の角度で区域を分けたとき、区域別点光源の配列は次のようである。１’番の区域内では点光源が添字１〜８に示すようにＧＧＲＲＷＷＢＢの順に反復されながら４種類の色の点光源が分布されている。２’番の区域内では点光源がＲＲＷＷＢＢＧＧの順に反復されながら４種類の色の点光源が分布されている。３’番の区域内では点光源がＢＢＧＧＲＲＷＷの順に反復されながら４種類の色の点光源が分布されている。

図３及び図４に示されたように、右下向または左下向４５°の角度で区域を分けたとき、特定区域で特定の色が集まらないので、バックライトアセンブリ２００を薄く製作しても格子柄が視認されなくなる。

図５を参照すると、点光源グループ２２０が前記のように配列された状態で右下向６３．５°の角度で区域を分けたとき、区域別の点光源の配列は次のようである。４番区域内では、添字１〜４に示すようにＲＷＢＷの順に３種類の色の点光源が反復的に分布され、５番の区域内では点光源がＧＢＷＢの順に３種類の色の点光源が反復的に分布され、６番の区域内では点光源がＢＧＲＧの順に３種類の色の点光源が反復的に分布されている。

図６を参照すると、点光源グループ２２０が前記のように配列された状態で、左下向６３．５°の角度で分けたとき、区域別の点光源の配列は次のようである。４’番の区域内ではＧＢＷＢの順に３種類の色の点光源が反復的に分布され、５’番の区域内ではＲＧＢＧの順に３種類の色の点光源が反復に分布され、６’番の区域内ではＧＲＷＲの順に３種類の色の点光源が反復的に分布されている
図５及び図６に示されたように、右下向または左下向６３．５°の角度で区域を分けたとき、各区域で３種類の色が混合され、隣接された区域と２種類色が常に重なるので格子柄が視認される程度の色差異を示さない。

図７は図２に示された点光源グループの他の実施例による配列方式を示す概念図である。

図７において、赤色光を発生する第１点光源はＲで表示し、緑色光を発生する第２点光源はＧで表示し、青色光を発生する第３点光源はＢで表示し、白色光を発生する第４点光源はＷで表示する。

図２及び図７を参照すると、点光源グループ２２０は同一行で、第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３及び第４点光源２２４が列方向に沿って１８０°ずつ回転されるように配列される。それにより、点光源グループ２２０は同一行で２個の点光源グループ２２０毎に同じ配列が反復されるようになる。

点光源グループ２２０は同一列で、第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３、及び第４点光源２２４が行方向に沿って時計方向に９０°ずつ回転されるように配列される。それにより、点光源グループ２２０は同一列で４個の点光源グループ２２０毎に同じ配列が反復されるようになる。同一列で、一番上側に配置された点光源グループ２２０に含まれた第１点光源２２１、第２点光源２２、第３点光源２２３、及び第４点光源２２４の配列は多様に変形されることができる。

一方、示されていないが、点光源グループ２２０は同一列で、第１点光源２２１、第２点光源２２２、第３点光源２２３及び第４点光源２２４が行方向に沿って時計反対方向に９０°ずつ回転されるように配列されることができる。

図７に示された点光源グループ２２０の配列方式は図３に示された点光源グループ２２０の配列方式と比較して、行と列の方向が変わったのを除いては同一の構成を有するので、前述した実施例と同一効果を得ることができる。

また、図１を参照すると、バックライトアセンブリ２００は点光源グループ２２０の上部に配置される光学部材２３０をさらに含むことができる。

光学部材２３０は点光源グループ２２０と向き合うように配置された拡散板２３２を含むことができる。拡散板２３２は点光源グループ２２０から出射される光を拡散させ輝度均一性を向上させる。拡散板２３２は所定の厚さを有するプレート形状を有する。拡散板２３２は光の透過率のために透明な材質からなり、光の拡散のための拡散物質を内部に含む。拡散板２３２は、例えば、ポリメチルメタクリレートＰＭＭＡ材質から形成される。

光学部材２３０は拡散板２３２の上部に配置される少なくとも一つの光学シート２３４をさらに含むことができる。光学シート２３４は拡散板２３２を通じて拡散された光を再度拡散させ輝度均一性をさらに向上させる拡散シートを含むことができる。光学シート２３４は拡散板２３２を通じて拡散された光を垂直方向に集光させて正面輝度を向上させる集光シートを含むことができる。光学シート２３４は拡散板２３２を透過する光のうち特定条件を満足する光は透過させ残りの光は反射させる方式で光の輝度を増加させる反射偏光シートを含むことができる。一方、光学シート２３４はバックライトアセンブリ２００の要求される輝度特性に従って多様な機能の光学シートを含むことができる。

表示ユニット３００はバックライトアセンブリ２００から供給される光を用いて画像を表示する表示パネル３１０及び表示パネル３１０を駆動するための駆動回路部３２０を含む。

表示パネル３１０は第１基板３１２、第１基板３１２と対向し結合される第２基板３１４及び第１基板３１２と第２基板３１４と間に配置された液晶層３１６を含む。

第１基板３１２は、例えば、スイッチング素子である薄膜トランジスタがマトリックス形態に形成されたＴＦＴ基板である。前記ＴＦＴのソース端子及びゲート端子にはそれぞれデータライン及びゲートラインが連結され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる画素電極が連結される。

第２基板３１４は、例えば、色を具現するためのＲＧＢカラーフィルタが薄膜形態に形成されたカラーフィルタ基板である。第２基板３１４には透明な導電性材質からなる共通電極が形成される。一方、カラーフィルタは第１基板３１２上に形成されることができる。

駆動回路部３２０は表示パネル３１０にデータ駆動信号を供給するデータ印刷回路基板３２２、表示パネル３１０にゲート駆動信号を供給するゲート印刷回路基板３２４、データ印刷回路基板３２２を表示パネル３１０に連結するデータ駆動回路フィルム３２６及びゲート印刷回路基板３２４を表示パネル３１０に連結するゲート駆動回路フィルム３２８を含む。

データ駆動回路フィルム３２６及びゲート駆動回路フィルム３２８はデータ駆動チップ及びゲート駆動チップそれぞれが実装されたテープキャリアパッケージまたはチップオンフィルムからなる。一方、ゲート印刷回路基板３２４は表示パネル３１０及びゲート駆動回路フィルム３２８に別途の信号配線を形成することで、除去されることができる。

表示パネル３１０は前記ＴＦＴのゲート端子にゲート駆動信号が印加されＴＦＴがターンオンされると、データ駆動信号が画素電極に印加され、画素電極と共通電極との間には電界が形成される。このような電界によって第１基板３１２と第２基板３１４との間に配置された液晶層３１６の液晶分子の配列が変化され、液晶分子の配列変化によってバックライトアセンブリ２００から供給される光の透過度が変更されて所望する階調の画像を表示するようになる。

このようなバックライトアセンブリ及びそれを有する表示装置によると、特定区域で特定の色が集まらないように点光源を配列させることで、表示装置の厚さを減少させ格子柄などが視認される品質不良を除去することができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明は、各種バックライトアセンブリ及び表示装置に適用可能である。

本発明の一実施例による表示装置を示す分解斜視図である。図１に示された点光源グループが実装された回路基板を示した斜視図である。図２に示された点光源グループの一実施例による配列方式を示す概念図である。図２に示された点光源グループの一実施例による配列方式を示す概念図である。図２に示された点光源グループの一実施例による配列方式を示す概念図である。図２に示された点光源グループの一実施例による配列方式を示す概念図である。図２に示された点光源グループの他の実施例による配列方式を示す概念図である。

１００表示装置
２００バックライトアセンブリ
２１０回路基板
２２０点光源グループ
２３０光学部材
２３２拡散板
２３４光学シート
３００表示ユニット
３１０表示パネル
３２０駆動回路部

Claims

回路基板と、
前記回路基板上に配列された点光源グループと、
を含み、
前記点光源グループは、互いに異なる色を発生する第１、第２、第３及び第４点光源を含み、
前記点光源グループは、前記回路基板上に列と行を有するマトリックス配列で配列され、
前記第１、第２、第３及び第４点光源は、前記マトリックス配列の行と列と平行な正四角形形態に配置され、
第１点光源グループに含まれる第１、第２、第３及び第４点光源の位置は前記行方向もしくは、前記列方向の何れか１方向に隣接して配置された第２点光源グループの第１、第２、第３及び第４点光源の位置に対して時計方向または反時計方向のいずれか１つの回転方向に９０°角度で回転して配列され、
前記第１点光源グループに含まれる第１、第２、第３及び第４点光源の位置は、前記何れか１方向と垂直な方向に隣接して配置された第３点光源グループの第１、第２、第３及び第４点光源と比較するとき、１８０°角度で回転して配置され、
前記点光源グループ間の行方向の間隔と列方向の間隔が同一に配列されることを特徴とするバックライトアセンブリ。
前記第１点光源グループに含まれる第１、第２、第３及び第４点光源の位置は、前記第１点光源グループを除き、前記第２光源グループと前記第３光源グループの両方に隣接して配置される第４点光源グループの第１、第２、第３及び第４点光源の位置に対して前記いずれか１つの回転方向に２７０°角度で回転して配置されることを特徴とするバックライトアセンブリ。
前記第１点光源は赤色光を発生する赤色発光ダイオードを含み、前記第２点光源は緑色光を発生する緑色発光ダイオードを含み、前記第３点光源は青色光を発生する青色発光ダイオードを含み、前記第４点光源は白色光を発生する白色発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１記載のバックライトアセンブリ。
前記点光源グループの上部に配置される拡散板と、
前記拡散板の上部に配置される少なくとも一つの光学シートと、をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のバックライトアセンブリ。
請求項１に記載のバックライトアセンブリと、
前記バックライトアセンブリから供給される光を用いて画像を表示する表示パネルと、
を含むことを特徴とする表示装置。