KR101891167B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 좁은베젤 설계 및 백라이트 스캐닝 구동이 가능한 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 도광판의 상부면에 렌티큘러 렌즈층을 형성하는 것이다.
이를 통해, 백라이트 스캐닝 구동할 수 있어, 경량박형의 에지형 백라이트 유닛을 사용함에도 백라이트 스캐닝 구동할 수 있고, 이에 따라 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해줌으로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 생동감 있는 영상을 구현할 수 있다.
특히, 렌티큘러 렌즈층을 도광판의 입광면으로부터 일정간격 이격하여 형성함으로써, 도광판의 입광부에서 렌티큘러 렌즈층에 의해 빛튐현상이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 좁은베젤 설계를 구현할 수 있다.

Description

액정표시장치{Liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 좁은베젤 설계 및 백라이트 스캐닝 구동이 가능한 에지형 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 가져 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적이방성(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 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원(光源)이 내장된 백라이트(backlight)가 배치된다.
액정표시장치의 백라이트는 광원의 배열 방식에 따라 직하형(Direct type) 방식과 에지형(Edge type) 방식으로 구분되는데, 에지형 방식은 하나 또는 한쌍의 광원이 도광판의 일측부와 두개 또는 두쌍의 광원이 도광판의 양측부 각각에 배치된 구조를 가지며, 직하형 방식은 수개의 광원이 액정패널의 하부에 배치된 구조이다.
이때, 직하형 방식은 박형화에 한계가 있어, 화면의 두께보다는 밝기가 중요시되는 액정표시장치에서 주로 사용하고, 직하형 방식에 비해 박형화가 가능한 에지형 방식은 노트북 PC나 모니터용 PC와 같은 두께가 중요시되는 액정표시장치에서 주로 사용된다.
최근에는 박형의 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있어, 에지형 방식의 백라이트에 관해서 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나, 이러한 에지형 방식의 백라이트는 최근 요구되고 있는 백라이트 스캐닝 구동이 어려운 단점이 있다.
즉, 최근 액정표시장치는 보다 생동감 있는 영상 표현을 위해 다수의 광원을 순차적으로 온/오프(on/off) 구동시켜, 액정패널의 특정영역 별로 광을 공급하는 백라이트 스캐닝 구동방식이 제안되고 있다.
이로 인하여, 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해줌으로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있어, 보다 생동감 있는 영상을 구현할 수 있다.
그러나, 앞서 전술한 바와 같이 에지형 방식의 백라이트를 포함하는 액정표시장치는 광원이 도광판의 일측부에 배치되어 도광판을 이용하여 전체의 면으로 광을 분산하여 면광원을 액정패널로 공급함으로써, 액정패널의 특정영역 별로 광을 공급하기 매우 어렵다.
즉, 에지형 방식의 백라이트는 백라이트 스캐닝 구동방식이 어려운 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 백라이트 스캐닝 구동이 가능한 에지형 방식의 백라이트를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.
이를 통해, 콘트라스트비를 향상시키고 백라이트 유닛의 소비전력을 감소시키고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.
또한, 휘선 및 빛샘이 발생되는 것을 방지하고자 하는 것을 제 3 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 반사판과; 상기 반사판 상부에 안착되는 도광판과; 상기 도광판의 상부면에 배열되며, 상기 도광판의 입광면으로부터 일정간격 이격하여 상부면에 횡단면으로 산과 골이 반복된 형태의 돔(dome)형의 렌티큘러 렌즈층과; 상기 도광판의 입광면을 따라 배열되는 LED 어셈블리와; 상기 도광판 상에 안착되는 광학시트와; 상기 광학시트 상에 안착되는 액정패널을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
이때, 상기 도광판은 빛이 입사되는 제 1 및 제 2 입광면과 빛이 출사되는 상부면 및 상기 반사판과 대면된 하부면 그리고 서로 마주보는 양 측면으로 구비되며, 상기 렌티큘러 렌즈층은 상기 제 1 입광면으로부터 상기 제 2 입광면을 가로지르는 방향을 따라 인접 배열되는 다수개의 렌티큘러 렌즈가 상기 상부면으로부터 돌출 배열되며, 상기 렌티큘러 렌즈는 렌티큘러 렌즈의 양끝단면인 제 1 및 제 2 측면과, 상기 제 1 및 제 2 측면을 연결하여 상기 도광판의 길이방향을 따라 형성되는 반원통형의 출사면으로 이루어진다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2 측면은 상기 상부면과 예각을 이루도록 서로 마주보는 방향으로 기울어지며, 상기 하부면에는 상기 상부면에 형성된 렌티큘러 렌즈층과 대응되는 음각형태의 렌티큘러 렌즈층이 형성된다.
또한, 상기 도광판의 두께는 상기 렌티큘러 렌즈층의 높이에 비해 두꺼우며, 상기 광학시트는 확산시트와 집광시트이다.
그리고, 상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트메인과 상기 서포트메인 배면과 밀착되어 구성되는 커버버툼 그리고 상기 액정패널 가장자리를 테두리하며 상기 서포트메인 및 커버버툼에 조립 결합되는 탑커버를 포함한다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 도광판의 상부면에 렌티큘러 렌즈층을 형성함으로써, 백라이트 스캐닝 구동할 수 있어, 경량박형의 에지형 백라이트 유닛을 사용함에도 백라이트 스캐닝 구동할 수 있고, 이에 따라 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해줌으로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 생동감 있는 영상을 구현할 수 있는 효과가 있다.
특히, 렌티큘러 렌즈층을 도광판의 입광면으로부터 일정간격 이격하여 형성함으로써, 도광판의 입광부에서 렌티큘러 렌즈층에 의해 빛튐현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있어, 좁은베젤 설계를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도광판을 개략적으로 도시한 사시도.
도 3a ~ 3b는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 스캐닝 구동을 설명하기 위한 도면.
도 4a는 휘선 및 빛샘이 발생되는 모듈화된 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4b는 모듈화된 도 2의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도광판을 개략적으로 도시한 사시도.
도 5b는 도 5a의 Ⅴ-Ⅴ의 절단선을 따라 자른 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 액정표시장치는 크게 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)으로 이루어지며, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하기 위한 탑커버(140)와 서포트메인(130), 그리고 커버버툼(150)을 포함한다.
이들 각각에 대해 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
먼저, 액정패널(110)은 액정표시장치의 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)과, 이의 사이에 개재되는 액정층(미도시)을 포함한다.
여기서, 비록 도면상에 나타나지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112)의 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소(pixel)가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(thin film transistor : TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소전극과 일대일 대응 연결되어 있다.
그리고 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114)의 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 및 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등을 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비된다.
또한, 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터 및 블랙매트릭스를 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다.
그리고 제 1 및 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 광 만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 각각 부착된다.
이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판 이나 테이프케리어패키지(tape carrier package : TCP)와 같은 연결부재(116)를 매개로 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다.
이러한 액정패널(110)은 게이트구동회로의 온/오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정층의 액정분자 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.
아울러 액정패널(110)의 배면으로 광을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비되어, 액정패널(110)이 나타내는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 한다.
백라이트 유닛(120)은 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(200) 그리고 이의 상부로 개재되는 광학시트(121)를 포함한다.
제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)는 도광판(200)의 제 1및 제 2 입광면(201a, 201b)과 대면하도록 양측으로 서로 마주보는 방향으로 위치하며, 다수개의 LED(127)와, 다수개의 LED(127)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(128)를 포함한다.
이때, 다수의 LED(127)는 RGB의 색을 모두 발하거나 백색을 발하는 LED칩(미도시)을 포함하여, 도광판(200)의 입광면을 향하는 전방으로 백색광을 발한다. 또한, 다수의 LED(127)는 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 색을 갖는 빛을 발하며, 이러한 다수개의 RGB LED(127)를 한꺼번에 점등시킴으로써 색섞임에 의한 백색광을 구현할 수도 있다.
특히, 제 1 및 제 2 LED어셈블리(129a, 129b)는 각각의 LED(127)가 독립적으로 구동되어, 각 LED(127) 별로 나뉘어 블록 분할 구동을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명의 액정표시장치는 보다 생동감 있는 영상 표현을 위해 LED(127)를 PCB(128)의 길이방향을 따라 다수개로 분할하여 정의하며, 이에 각각의 LED(127)는 다수개의 블록으로 나뉘어 블록 분할 구동을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)는 각각의 LED(127)를 순차적으로 온/오프(on/off) 구동시키는 백라이트 스캐닝 구동방식을 구현할 수 있다.
여기서, 백라이트 스캐닝 구동은 화소가 응답하고 있는 동안 그 화소에 대응하는 블록을 소등시키고 응답이 완료된 후 블록을 점등 시키는 구동방식으로, 각 블록은 각각 1 프레임에서 일정 시간 동안만 점등되고 나머지 시간 동안은 소등된다.
이렇게 각각의 LED(127)들이 나뉘어 정의된 블록을 통해 백라이트 스캐닝 구동을 수행함으로써, 각 블록 별로 발광된 광 만을 도광판(200)을 통해 액정패널(110)의 특정영역에 공급함으로써, 액정패널(110)이 구현하는 영상을 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해줌으로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있어, 생동감 있는 영상을 구현할 수 있다.
또한, 영상에 맞는 밝기를 조정할 수 있어, 어두운 밝기를 갖는 영상은 어두운 밝기의 광을 갖도록 함으로써, 백라이트 유닛(120)의 소비전력을 감소시킬 수 있다.
제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)로부터 발광된 광이 입사되는 도광판(200)은 입사된 백색광이 여러번의 전반사에 의해 도광판(200) 내를 진행하면서 액정패널(110)의 특정영역에 대응되는 도광판(200)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다.
이때, 본 발명의 도광판(200)은 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)를 각각의 LED(127) 별로 백라이트 스캐닝 구동 할 때, 도광판(200) 내부로 입사된 광이 도광판(200) 내부에서 서로 중첩되지 않도록 하기 위하여, 도광판(200)의 상부면에 렌티큘러 렌즈층(210)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 렌티큘러 렌즈층(210)을 통해 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)로부터 도광판(200) 내부로 입사되는 광은 직진성이 향상되어, 도광판(200)은 다수의 영역으로 분할 정의될 수 있다.
따라서, 각 LED(127) 별로 발광된 광 만이 도광판(200)의 분할 정의된 영역을 통해 액정패널(110)의 특정영역에 광을 공급하도록 할 수 있다.
특히, 본 발명의 렌티큘러 렌즈층(210)은 도광판(200)의 제 1 및 제 2 입광면(201a, 201b)으로부터 일정간격 이격하여 도광판(200)의 상부면(201c)에 형성하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 도광판(200)의 입광부에서 빛샘 및 휘선이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
반사판(125)은 도광판(200)의 배면에 위치하여, 도광판(200)의 배면을 통과한 광을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 휘도를 향상시킨다.
도광판(200) 상부의 광학시트(121)는 확산시트와 적어도 하나의 집광시트 등을 포함하며, 도광판(200)을 통과한 광을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 한다.
이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이“ㄱ”형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.
또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 백라이트 유닛(120)의 배면에 밀착되는 바닥면을 포함하여 이루어진다.
그리고 이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각테 형상의 서포트메인(130)이 탑커버(140) 및 커버버툼(150)과 결합된다.
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.
전술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 제 1 및 제 2 LED어셈블리(129a, 129b)의 다수의 LED(127)를 각각 구동되도록 함으로써, 백라이트 스캐닝 구동이 가능한 액정표시장치로, 보다 생동감 있는 영상표현을 구현할 수 있다.
또한, 백라이트 유닛(120)의 소비전력을 감소시킬 수 있다.
특히, 도광판(200)의 상부면(201c)에 구비된 렌티큘러 렌즈층(210)을 도광판(200)의 입광면(201a, 201b)으로부터 일정간격 이격하여 형성되도록 함으로써, 도광판(200)의 입광부에서 빛샘 및 휘선이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도광판을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3a ~ 3b는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 스캐닝 구동을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 도광판(200)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA)같은 플라스틱(plastic) 물질 또는 폴리카보네이트(polycarbonate : PC)계열 중 선택된 하나로 제작될 수 있는데, 투명성, 내후성, 착색성이 우수하여 광이 투과할 때 광의 확산을 유도하는 PMMA가 가장 널리 이용되고 있다.
이러한 도광판(200)은 제 1 LED 어셈블리(도 1의 129a)와 대응되는 제 1 입광면(201a)과 이에 대응되는 반대측의 제 2 LED 어셈블리(도 1의 129b)와 대응되는 제 2 입광면(201b) 그리고 제 1 및 제 2 입광면(201a, 201b)을 연결하며 빛이 출사되는 상부면(201c) 및 반사판(도 1의 125)과 대면된 하부면(201d) 그리고 서로 마주보는 양 측면(201e, 201f)으로 이루어진다.
그리고, 도광판(200)의 상부면(201c)에는, 도광판(200)의 제 1 및 제 2 입광면(201a, 201b)을 가로지르는 방향을 따라 인접 배열됨으로써 횡단면으로 산과 골이 반복되는 돔(dome) 형태의 다수개의 렌티큘러 렌즈(211)가 상부면(201c)으로부터 돌출 배열되어, 렌티큘러 렌즈층(210)을 이룬다.
이때, 각각의 렌티큘러 렌즈(211)는 단면이 반구형 또는 반타원형으로 이루어지는데, 즉, 렌티큘러 렌즈(211)는 렌티큘러 렌즈(211)의 양끝단면인 제 1 및 제 2 측면(213a, 213b)과, 제 1 및 제 2 측면(213a, 213b)을 연결하며 도광판(200)의 길이방향을 따라 형성되는 반원통형의 출사면(215)으로 이루어진다.
따라서, 도광판(200) 내부로 입사된 광은 렌티큘러 렌즈층(210)에 의해 높은 직진성을 갖게 된다.
이때, 도광판(200)의 두께(d)와 렌티큘러 렌즈층(210)의 높이(h)의 비가 1:0.01일 때 도광판(200) 내에서 진행되는 광의 직진성이 가장 높다.
이와 같이, 렌티큘러 렌즈층(210)에 의해 도광판(200) 내부로 입사되는 광의 직진성이 향상됨으로써, 도광판(200)은 렌티큘러 렌즈(211) 별로 분할 정의될 수 있다.
이를 통해, LED 어셈블리(129a, 129b)의 다수의 LED(127)를 나뉘어 블록 분할 구동하는 과정에서, 도광판(200)의 렌티큘러 렌즈층(210)을 통해 액정패널(도 1의 110)의 특정영역에만 광을 공급할 수 있다.
이에 대해 도 3a ~ 3b를 참조하여 좀더 자세히 살펴보면, 도 3a에 도시한 바와 같이, 제 1 LED 어셈블리(129a)의 다수의 LED(127)는 제 1-1 내지 제 1-6 LED 패키지(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f)로 나뉘어 정의하며, 제 2 LED 어셈블리(129b)의 다수의 LED(127)는 제 2-1 내지 제 2-6 LED 패키지(126a, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f)로 나뉘어 정의한다.
이때, 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)의 다수의 LED 패키지(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 126a, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f)는 도광판(200)의 상부면(201c)에 구비된 렌티큘러 렌즈층(210)의 각 렌티큘러 렌즈(211)에 대응하여 나뉘어 정의하는데, 즉, 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)의 제 1-1 LED 패키지(124a)와 제 2-1 LED 패키지(126a)는 렌티큘러 렌즈층(210)의 도면상으로 D1이라 정의한 제 1 내지 제 3 렌티큘러 렌즈(211)와 대응되도록 하는 것이다.
따라서, 도광판(200)은 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)의 각 LED 패키지(124a, 124b, 124c, 124d, 124e, 124f, 126a, 126b, 126c, 126d, 126e, 126f)에 대응하여, 제 1 내지 제 6 영역(D1, D2, D3, D4, D5, D6)으로 나뉘어 정의된다.
이때, 도광판(200)의 제 1 영역(D1), 제 3 영역(D3) 그리고 제 5 영역(D5)에 대응하는 액정패널(도 1의 110)에 구현되는 영상을 더 밝게 해주기 위해서, 제 1 LED 어셈블리(129a)의 제 1-1, 1-3, 1-5 LED 패키지(124a, 124c, 124e)와 제 2 LED 어셈블리(129b)의 제 2-1, 2-3, 2-5 LED 패키지(126a, 126c, 126e)를 점등하여, 광을 도광판(200) 내부로 입사시키며, 이때 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 129b)의 제 1-2, 1-4, 1-6 LED 패키지(124b, 124d, 124f)와 제 2-2, 2-4, 2-6 LED 패키지(126b, 126d, 126f)는 소등하여 도광판(200) 내부로 빛이 입사되지 않도록 한다.
이때, 도광판(200)의 제 1 영역(D1), 제 3 영역(D3) 그리고 제 5 영역(D5)으로 입사되는 광은 도광판(200)의 상부면(201c)에 형성된 렌티큘러 렌즈층(210)에 의해 직진성이 향상되어, 도광판(200)의 이웃하는 다른 영역으로 입사되지 않는다.
즉, 도광판(200)은 렌티큘러 렌즈층(210)을 통해 내부영역이 도광판(200) 내부로 입사된 광이 도광판(200) 내부에서 서로 중첩되지 않도록 나뉘어 정의되는 것이다.
따라서, 도광판(200)의 제 1 영역(D1), 제 3 영역(D3) 그리고 제 5 영역(D5)에 대응하는 액정패널(도 1의 110)에서 구현되는 영상은 밝게 표현되고, 도광판(200)의 제 2 영역, 제 4 영역 그리고 6 영역(D2, D4, D6)에 대응하는 액정패널(도 1의 110)에서 구현되는 영상은 도광판(200)의 제 1 영역(D1), 제 3 영역(D3) 그리고 제 5 영역(D5)에 대응하는 액정패널(도 1의 110)에서 구현되는 영상에 비해 어둡게 표현됨으로써, 영상의 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
또는 도 3b에 도시한 바와 같이, 제 1 LED 어셈블리(129a)의 제 1-2, 1-4, 1-6 LED 패키지(124b, 124d, 124f)와 제 2 LED 어셈블리(129b)의 제 2-2, 2-4, 2-6 LED 패키지(126b, 126d, 126f)를 점등하여, 도광판(200) 내부로 빛이 입사되도록 함으로써, 도광판(200)의 제 2, 제 4, 제 6 영역(D2, D4, D6)에 대응하는 액정패널(도 1의 110)에서 구현되는 영상은 밝게 표현되고, 도광판(200)의 제 1 영역(D1), 제 3 영역(D3) 그리고 제 5 영역(D5)에 대응하는 액정패널(도 1의 110)에서 구현되는 영상은 도광판(200)의 제 2 영역, 제 4 영역 그리고 6 영역(D2, D4, D6)에 대응하는 액정패널(도 1의 110)에서 구현되는 영상에 비해 어둡게 표현됨으로써, 영상의 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 액정표시장치는 경량박형의 에지형 백라이트 유닛(도 1의 120)을 사용함에도 백라이트 스캐닝 구동할 수 있게 되고, 이에 따라 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해줌으로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있다. 따라서, 생동감 있는 영상을 구현할 수 있다.
이때, 본 발명의 도광판(200)은 렌티큘러 렌즈층(210)이 도광판(200)의 제 1 및 제 2 입광면(도 2의 201a, 201b)으로부터 일정간격 이격하여 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 렌티큘러 렌즈층(210)의 각 렌티큘러 렌즈(211)의 제 1 및 제 2 측면(213a, 213b)은 도광판(200)의 입광면(201a, 201b)으로부터 연장되어 형성되지 않고, 도광판(200)의 입광면(201a, 201b)으로부터 일정간격 요입되어 상부면(201c)에 형성되는 것이다.
따라서, 제 1 및 제 2 입광면(201a, 201b) 측의 도광판(200)의 상부면(201c)이 일부 노출되어 구성된다.
또한, 렌티큘러 렌즈(211)의 제 1 및 제 2 측면(213a, 213b)은 각각 도광판(200)의 상부면(201c)과 예각을 이루도록 서로 마주보는 방향으로 기울어져 형성되는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명의 액정표시장치는 도광판(200)의 입광부에 대응해서 휘선 및 빛샘이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 최근 액정표시장치는 넓은 디스플레이 면적을 가지면서도 획기적으로 감량된 무게 및 부피를 갖고자, 최근에는 화상이 표시되는 유효발광영역을 제외한 비발광영역인 외곽 가장자리의 좁은베젤(narrow bezel) 설계를 구현하고자 한다.
그러나, 이러한 좁은베젤 설계는 액정표시장치의 휘선 및 빛샘을 발생시키는 문제점을 야기하게 된다.
특히, 본 발명의 액정표시장치는 도광판(200) 상부면(201c)에 형성된 렌티큘러 렌즈층(210)에 의해 광의 직진성이 향상됨으로써, 도광판(200)의 입광부에서 광이 렌티큘러 렌즈층(210)에 의해 굴절됨에 따라 빛샘 및 휘선이 더욱 발생하게 되는데, 본 발명의 액정표시장치는 휘선 및 빛샘이 발생되는 도광판(200)의 입광부에서의 광의 직진성을 줄이고자, 렌티큘러 렌즈층(210)을 도광판(200)의 입광면(201a, 201b)으로부터 일정간격 이격하여 형성하는 것이다.
이에 대해 도 4a ~ 4b를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도 4a는 휘선 및 빛샘이 발생되는 모듈화된 액정표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4b는 모듈화된 도 2의 일부 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 반사판(125)과, 도광판(200)과, 도광판(200)의 양측면에 구비된 제 1 및 제 2 LED 어셈블리(129a, 미도시)와 도광판(200) 상부에 광학시트(121)들이 적층되어 백라이트 유닛(도 1의 120)을 이루게 된다.
그리고 이러한 백라이트 유닛(도 1의 120)의 상부에 제 1 및 제 2 기판(112, 114)과 이의 사이에 액정층(미도시)이 개재되는 액정패널(110)이 위치하며, 제 1 제 2 기판(112, 114)의 각각 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(119a, 119b)이 부착된다.
백라이트 유닛(도 1의 120)과 액정패널(110)은 서포트메인(130)에 의해 가장자리가 둘러지며, 이의 배면으로 커버버툼(150)이 결합되며 액정패널(110)의 상면 가장자리 및 측면을 두르는 탑커버(140)가 서포트메인(130) 및 커버버툼(150)에 결합되어 있다.
이때, 도 4a ~ 4b의 액정표시장치는 최근 요구되고 있는 좁은베젤 설계로 이루어진다.
한편, 도광판(200)의 상부면(도 2의 201c)에는 산과 골이 반복되는 형태의 다수개의 렌티큘러 렌즈(211)가 열을 지어 도광판(200)으로부터 돌출 배열되는 렌티큘러 렌즈층(210)이 형성된다.
이때, 도 4a에 도시한 바와 같이, 렌티큘러 렌즈층(210)의 렌티큘러 렌즈(211)가 도광판(200)의 입광면(201a)으로부터 바로 도광판(200)의 상부면(201c)에서 돌출되어 형성될 경우, 제 1 LED 어셈블리(129a)의 LED(127)로부터 출사된 광은 도광판(200)의 입광면(201a)을 통해 도광판(200) 내부로 입사되는 과정에서 일부 광은 도광판(200)의 상부면(도 2의 201c)에 형성된 렌티큘러 렌즈(211)에 직접 부딪혀 산란 및 확산된다.
즉, 렌티큘러 렌즈(211)에 의해 도광판(200)의 입광부에서 빛튐현상이 발생하게 되는 것이다.
따라서, 좁은베젤 설계의 액정표시장치에서는 도광판(200)의 빛튐현상에 의해 도광판(200)의 입광부에는 다른 부위에 비해 상대적으로 밝아 보이는 빛샘 및 휘선이 발생하게 된다. 이로 인하여 휘도 및 화질 저하 등의 액정표시장치의 품질이 떨어지게 되는 문제점을 야기하게 된다.
이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 도 4b는 도광판(200)의 상부면(도 2의 201c)에 형성된 렌티큘러 렌즈(211)가 도광판(200)의 입광면(201a)으로부터 일정간격 이격하여 형성되도록 함으로써, 제 1 LED 어셈블리(129a)의 LED(127)로부터 출사된 광이 직접 렌티큘러 렌즈(211)에 부딪혀 산란 및 확산되는 것을 방지할 수 있다.
이를 통해, 도광판(200)의 입광부에서 빛튐현상이 발생되지 않으므로, 도광판(200)의 입광부에서 빛샘 및 휘선 또한 발생되지 않는다.
따라서, 본 발명은 도광판(200)의 상부면(도 2의 201c)에 렌티큘러 렌즈층(210)을 형성하여 도광판(200) 내부로 입사되는 광의 직진성을 향상시킴으로써, 백라이트 스캐닝 백라이트 스캐닝 구동할 수 있어, 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해줌으로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있어, 생동감 있는 영상을 구현할 수 있다.
또한, 좁은베젤 설계를 구현함에 있어서도 도광판(200)의 입광부에서 빛샘 및 휘선이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 휘도 및 화질 저하 등의 액정표시장치의 품질이 떨어지게 되는 문제점이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도광판(200)의 하부면(도 2의 201d)에는 액정패널(110)의 특정영역에 대응하여 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있는데, 패턴은 도광판(200) 내부로 입사된 광을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(200)의 하부면(도 2의 201d)에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성한다.
또는 도 5a ~ 5b에 도시한 바와 같이 도광판(200)의 하부면(201d)에 음각형태의 렌티큘러 렌즈층(220)을 더욱 형성할 수도 있다.
이때, 도광판(200)의 하부면(201d)에 형성되는 음각형태의 렌티큘러 렌즈층(220)은 도광판(200)의 상부면(201c)에 형성되는 렌티큘러 렌즈(211)와 대응하여 도광판(200)의 길이방향을 따라 형성되며, 이러한 음각형태의 렌티큘러 렌즈층(220) 또한 도광판(200)의 입광면(201a, 201b)으로부터 일정간격 이격하여 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 도광판(200)의 하부면(201d)에 음각형태의 렌티큘러 렌즈층(220)을 형성함으로써, 도광판(200) 내부로 입사되는 광의 직진성을 더욱 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 도광판(200)의 상부면(201c)에 렌티큘러 렌즈층(210)을 형성함으로써, 백라이트 스캐닝 구동할 수 있어, 경량박형의 에지형 백라이트 유닛(도 1의 120)을 사용함에도 백라이트 스캐닝 구동할 수 있고, 이에 따라 밝은 영상을 더 밝게 해주거나 어두운 영상을 더 어둡게 해줌으로써 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 생동감 있는 영상을 구현할 수 있다.
특히, 렌티큘러 렌즈층(210)을 도광판(200)의 입광면(201a, 201b)으로부터 일정간격 이격하여 형성함으로써, 도광판(200)의 입광부에서 렌티큘러 렌즈층(210)에 의해 빛튐현상이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 좁은베젤 설계를 구현할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
110 : 액정패널(112 : 제 1 기판, 114 : 제 2 기판)
119a, 119b : 제 1 및 제 2 편광판
121 : 광학시트, 125 : 반사판, 129a : 제 1 LED 어셈블리(127 : LED, 128 : PCB)
130 : 서포트메인, 140 : 탑커버, 150 : 커버버툼
200 : 도광판, 201a : 입광면, 210 : 렌티큘러 렌즈층, 211 : 렌티큘러 렌즈

Claims (8)

  1. 반사판과;
    상기 반사판 상부에 안착되는 도광판과;
    상기 도광판의 상부면에 배열되며, 상기 도광판의 서로 마주보는 제 1 및 제 2 입광면으로부터 각각 일정간격 이격하여 상부면에 횡단면으로 산과 골이 반복된 형태의 돔(dome)형의 렌티큘러 렌즈층과;
    상기 도광판의 입광면을 따라 배열되는 LED 어셈블리와;
    상기 도광판 상에 안착되는 광학시트와;
    상기 광학시트 상에 안착되는 액정패널
    을 포함하며,
    상기 렌티큘러 렌즈층은 상기 제 1 입광면으로부터 상기 제 2 입광면을 가로지르는 방향을 따라 인접 배열되는 다수개의 렌티큘러 렌즈가 상기 상부면으로부터 돌출 배열되며,
    상기 렌티큘러 렌즈는 상기 렌티큘러 렌즈의 양끝단면인 제 1 및 제 2 측면과, 상기 제 1 및 제 2 측면을 연결하여 상기 도광판의 길이방향을 따라 구비되는 반원통형의 출사면으로 이루어지며,
    상기 제 1 및 제 2 측면은 상기 상부면과 예각을 이루도록 서로 마주보는 방향으로 기울어진 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판은 빛이 입사되는 제 1 및 제 2 입광면과 빛이 출사되는 상부면 및 상기 반사판과 대면된 하부면 그리고 서로 마주보는 양 측면으로 구비되는 액정표시장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부면에는 상기 상부면에 형성된 렌티큘러 렌즈층과 대응되는 음각형태의 렌티큘러 렌즈층이 형성되는 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 두께는 상기 렌티큘러 렌즈층의 높이에 비해 두꺼운 액정표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학시트는 확산시트와 집광시트인 액정표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정패널의 가장자리를 두르는 서포트메인과 상기 서포트메인 배면과 밀착되어 구성되는 커버버툼 그리고 상기 액정패널 가장자리를 테두리하며 상기 서포트메인 및 커버버툼에 조립 결합되는 탑커버를 포함하는 액정표시장치.
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