KR20060021141A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

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KR20060021141A
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김진수
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Abstract

균일한 휘도를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치가 개시되어 있다. 백라이트 어셈블리는 광원 어셈블리, 수납용기 및 광학부재를 포함한다. 광원 어셈블리은 점 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생시키는 복수개의 점광원들을 포함한다. 수납용기는 광원 어셈블리가 수납되기 위해 바닥면 및 측벽을 갖는다. 광학 부재는 바닥면 상에 배치되는 광 반사부, 광 반사부 중 점광원들의 근처에 형성되어 광을 확산시키는 광 확산부를 갖는다. 이와 같이 광학부재에 광을 확산시키기 위한 광 확산부가 형성됨으로써 광의 휘도 균일성이 증가될 수 있다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치 {BACK-LIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ1 -Ⅰ2선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 광원 어셈블리 200 : 수납용기
300 : 광학부재 320 : 광 확산부
400 : 광 믹싱 부재 500 : 확산판
600 : 백라이트 어셈블리 700 : 표시패널
800 : 탑샤시 1000 : 표시장치
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 광의 휘도 균일성을 보다 향상시킨 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.
최근 들어 정보처리기기는 다양한 형태, 다양한 기능을 갖고, 더욱 빠른 속도로 정보를 처리하고 있다. 정보처리장치에서 처리된 정보는 전기적인 신호 포맷 형태를 갖는다. 따라서 사용자가 정보처리장치에서 처리된 정보를 육안으로 확인하기 위해서는 정보를 영상으로 표시하는 표시장치들을 필요로 한다.
표시장치들 중 하나인 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 영상을 표시한다. 액정표시장치는 다른 표시장치에 비해 두께가 얇고 무게가 가벼우며, 소비전력이 적고, 낮은 구동전압을 갖는 장점을 갖는다.
이와 같은 장점을 갖는 액정표시장치의 액정은 스스로 발광하기 못하는 수동 소자이기 때문에 액정표시장치로부터 영상을 표시하기 위해서는 광을 발생하는 백라이트 어셈블리(back-light assembly)를 필요로 한다.
종래 백라이트 어셈블리는 광을 발생하기 위하여, 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 냉음극선관램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL) 및 평판형광램프(Flat Fluorescent Lamp, FFL)등과 같은 광원을 포함한다. 이들 광원들 중, 냉음극선관램프 및 평판형광램프는 주로 대형 표시장치에 채용되고, 발광 다이오드는 소형 표시장치에 채용되고 있다.
발광 다이오드를 광원으로 채용한 백라이트 어셈블리는 발광 다이오드를 수납하기 위한 수납용기 및 발광 다이오드에서 발생한 광의 이용 효율을 보다 향상시 키기 위해 발광 다이오드에서 발생한 광을 반사시키는 반사판을 포함한다.
그러나, 종래 발광 다이오드를 광원으로 채용한 백라이트 어셈블리는 광의 휘도 및 휘도 균일성이 냉음극선관 램프 등을 사용한 백라이트 어셈블리에 비하여 낮은 문제점을 갖는다.
따라서 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 광의 휘도 및 휘도 균일성을 향상시킨 백라이트 어셈블리를 제공한다.
본 발명의 제 2 목적은 상기 백라이트 어셈블리를 갖는 표시장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위한 백라이트 어셈블리는 광원 어셈블리, 수납용기 및 광학부재를 포함한다. 광원 어셈블리은 점 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생시키는 복수개의 점광원들을 포함한다. 수납용기는 광원 어셈블리가 수납되기 위해 바닥면 및 측벽을 갖는다. 광학 부재는 바닥면 상에 배치되는 광 반사부, 광 반사부 중 점광원들의 근처에 형성되어 광을 확산시키는 광 확산부를 갖는다.
또한, 이와 같은 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한 표시장치는 백라이트 어셈블리 및 표시패널을 포함한다. 백라이트 어셈블리는 광원 어셈블리, 수납용기 및 광학부재를 포함한다. 광원 어셈블리은 점 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생시키는 복수개의 점광원들을 포함한다. 수납용기는 광원 어셈블리가 수납되기 위해 바닥면 및 측벽을 갖는다. 광학 부재는 바닥면 상에 배치되는 광 반사부, 광 반사부 중 점광원들의 근처에 형성되어 광을 확산시키는 광 확산부를 갖는다. 표시패널은 백라이트 어셈블리의 상부에 배치되어 광을 정보가 포함된 이미지광으로 변경시킨다.
본 발명에 의하면, 광학부재에 광을 확산시키기 위한 광 확산부가 형성됨으로써 점광원에서 발생되는 광의 휘도 분포를 보다 균일하게 만들 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
백라이트 어셈블리
실시예 1
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅰ1 -Ⅰ2선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(600)는 광원 어셈블리(100), 수납용기(200) 및 광학부재(300)를 포함한다.
본 실시예에 의한 광원 어셈블리(100)은 점 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생시키는 복수개의 점광원(110)들을 포함하고, 선택적으로 점광원(110)들에 구동전압을 인가하는 구동기판(120)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 의한 점광원(110)들은, 예를 들어, 발광 다이오드들이다. 예를 들어, 점광원(110)들은 적색광을 발생시키는 적색 발광 다이오드, 녹색광을 발생시 키는 녹색 발광 다이오드 및 청색광을 발생시키는 청색 발광 다이오드를 포함한다. 이와 다르게, 본 실시예에 의한 발광 다이오드(110)은 백색광을 발생시키는 백색 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
본 실시예에 의한 점광원(110)들에서 발생한 광, 예를 들면, 적색 발광 다이오드에서 발생한 적색광, 녹색 발광 다이오드에서 발생한 녹색광 및 청색 발광 다이오드에서 발생한 청색광은 점광원(110)들의 상부에서 혼합되고, 이로 인해 점광원(110)들의 상부에서는 백색광이 발생한다. 본 실시예에서는 적색광, 녹색광 및 청색광의 혼합효율을 보다 증가시키기 위해 점광원(110)들에서 각각 발생한 광의 70% ~ 80%는 구동기판(120)에 대하여 20°~ 60°각도로 기울어진 상태로 방출되는 것이 바람직하다.
구동기판(120)은 점광원(110)들로 구동전원을 인가하여 점광원(110)들로부터 광, 예를 들면, 적색광, 녹색광 및 청색광이 발생되도록 한다. 본 실시예에 의한 구동기판(120)은, 예를 들면, 점광원(110)들의 열을 방출하기 위해 열전도율이 높은 금속물질을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 의한 구동기판(120)에는 복수개의 점광원(110)들, 예를 들면, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드들이 교대로 배치된다.
수납용기(200)는 바닥면(210) 및 바닥면(210)의 상부에 수납공간이 형성되도록 바닥면(210)의 에지들에 연장 또는 배치된 측벽(220)들을 포함한다. 바닥면(210) 및 측벽(220)들에 의해 수납용기(200)에는 수납공간이 형성되고, 광원 어셈 블리(100)는 수납공간에 수납되어 바닥면(210)에 배치된다.
본 실시예에 의한 광학부재(300)는 광을 반사시키기 위한 광 반사부(310) 및 광을 확산시키기 위한 광 확산부(320)로 이루어진다.
광 반사부(310)는 예를 들면, 평평한 플레이트 형상을 갖고, 점광원(110)들과 대응되는 위치에 형성된 개구(312)들를 포함한다. 광 반사부(310)는 각 구동기판(120) 상에 배치되고, 광 반사부(310)에 형성된 개구(312)들에는 점광원(110)들이 삽입된다. 광 반사부(310)는 점광원(110)들에서 발생한 광 중 바닥면(210)을 향하는 광을 반사시킨다.
본 실시예에 의한 광 반사부(310)는, 예를 들면, 반사시트(330) 및 금속시트(340)의 이중층으로 이루어질 수 있다. 반사시트(330)는 점광원(110)들에서 발생된 광의 대부분을 반사시키고, 금속시트(340)는 반사시트(330)를 투과한 광을 다시 반사시킨다. 이때, 반사시트(330) 및 금속시트(340)는 예를 들면, 접착물질에 의해 서로 결합될 수 있다.
광 확산부(320)는 광 반사부(310)의 일부를 절곡시켜 형성되고, 광 확산부(320)는 점광원(110)들에서 발생된 광의 휘도 균일성을 향상시키기 위해 점광원(110)들에서 발생된 광을 확산시킨다. 본 실시예에 의한 광 확산부(320)는 구동기판(120) 상에 일렬로 배치된 점광원(110)들을 따라 점광원(110)들로부터 소정간격 이격되어 복수개가 병렬로 형성될 수 있다. 본 실시예에 의한 광 확산부(320)는 종단면이 삼각형 형상을 갖고, 삼각형 형상의 정점에서 이루는 각도는 광의 확산효율이 높이기 위해 80°~ 120°의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이, 광학부재(300)에 형성된 광 확산부(320)는 점광원(110)들에서 발생된 광을 확산시킴으로써, 점광원(110)들에서 발생된 광의 휘도 및 휘도 균일성은 보다 증가된다.
실시예 2
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 도시한 단면도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 의한 광원 어셈블리는 앞서 설명한 제 1 실시예의 광원 어셈블리와 동일한 구성을 가짐으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 백라이트 어셈블리(600)는 광원 어셈블리(100), 수납용기(200), 광학부재(300), 광 믹싱 부재(400) 및 확산판(500)을 포함한다.
수납용기(200)는 바닥면(210) 및 바닥면(210)의 에지로부터 연장 또는 배치된 측벽(220)들을 포함한다. 바닥면(210) 및 측벽(220)들에 의해 수납용기(200)에는 수납공간이 형성되고, 광원 어셈블리(100)는 수납공간에 수납되어 바닥면(210)에 배치된다. 본 실시예에 의한 수납용기(200)의 측벽(220)에는 후술될 광 믹싱부재(400) 및 확산판(500)이 안착되기 위한 제 1 및 제 2 단턱(222, 224)이 형성될 수 있다.
본 실시예에 의한 광학부재(300)은 광을 반사시키기 위한 광 반사부(310) 및 광을 확산시키기 위한 광 확산부(320)를 포함한다.
광 반사부(310)는 예를 들면, 평평한 플레이트 형상을 갖고, 점광원(110)들과 대응되는 위치에 형성된 개구(312)들를 포함한다. 광 반사부(310)는 각 구동기판(120) 상에 배치되고, 광 반사부(310)에 형성된 개구(312)에는 점광원(110)들이 삽입된다. 광 반사부(310)는 점광원(110)들에서 발생한 광 중 바닥면(210)을 향하는 광을 반사시킨다. 본 실시예에 의한 광 반사부(310)는 예를 들면, 반사효율을 높이기 위해 반사시트(330) 및 금속시트(340)의 이중층으로 이루어질 수 있다.
광 확산부(320)는 광 반사부(310)의 일부가 절곡시켜 형성되고, 광 확산부(320)는 점광원(110)들에서 발생된 광의 휘도 균일성을 향상시키기 위해 점광원(110)들에서 발생된 광을 확산시킨다. 본 실시예에 의한 광 확산부(320)는 구동기판(120) 상에 일렬로 배치된 점광원(110)들을 따라 점광원(110)들로부터 소정간격 이격되어 복수개가 병렬로 형성될 수 있다. 본 실시예에 의한 광 확산부(320)는 종단면이 삼각형 형상을 갖고, 삼각형 형상의 정점에서 이루는 각도는 광의 확산효율이 높이기 위해 80°~ 120°의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
이와 같이, 광학부재(300)에 형성된 광 확산부(320)는 점광원(110)들에서 발생된 광을 확산됨으로써, 점광원(110)들에서 발생된 광의 휘도 및 휘도 균일성은 보다 증가된다.
광 믹싱 부재(400)은 광원 어셈블리(100)의 상부에 배치되어 측벽(220)에 형성된 제 1 단턱(222)에 안착된다. 광 믹싱 부재(400)은 점광원(110)들에서 발생된 광을 확산시켜 서로 혼합시킨다. 본 실시예에 의한 광 믹싱 부재(400)은 점광원(110)들과 대응되는 광 믹싱 부재(400)의 하부에 배치되어 점광원(110)들에서 발생 된 광이 직접 출사되는 것을 방지함으로써 광의 확산을 더욱 증가시키는 반사도트(410)들를 더 포함할 수 있다.
확산판(500)은 광 믹싱 부재(400)의 상부에 소정의 간격이 이격되어 측벽(220)에 형성된 제 2 단턱(224)에 안착된다. 확산판(500)은 광 믹싱부재(400)에서 확산된 광을 다시 한번 확산시켜 광의 휘도 균일성을 증가시킨다. 또한, 광 믹싱부재(400)과 확산판(500) 사이에 형성된 공간을 통해 점광원(110)들에서 발생된 광, 예를 들면, 적색광, 녹색광 및 청색광들은 서로 혼합되어 백색광을 형성할 수 있다.
표시장치
실시예 3
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 의한 백라이트 어셈블리는 앞서 설명한 제 2 실시예의 백라이트 어셈블리와 동일한 구성 및 기능을 가짐으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호 및 명칭을 사용하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 표시장치(1000)는 광을 발생시키는 백라이트 어셈블리(600) 및 광을 이용해 영상을 표시하는 표시패널(700)을 포함한다.
표시패널(700)은 제 1 기판(710), 제 2 기판(720), 액정층(730), 인쇄회로기판(740) 및 연성회로기판(750)을 포함한다.
제 1 기판(710)은 복수개의 화소전극, 화소전극에 구동전압을 인가하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 및 박막 트랜지스터를 작동시키기 위한 신호선들을 포함한다.
화소전극은 투명하면서 도전성인 산화주석인듐(Indium Tin Oxide, ITO), 산화아연인듐(Indium Zinc Oxide, IZO) 및 아몰퍼스 산화주석인듐(amorphous Indium Tin Oxide, a-ITO) 등을 포함할 수 있다.
제 2 기판(720)은 제 1 기판(710)과 마주보도록 배치된다. 제 2 기판(720)은 제 2 기판(720)의 전면에 배치되며 투명하면서 도전성인 공통 전극 및 화소전극과 마주보는 곳에 배치된 컬러필터, 예를 들어, 적색 컬러필터, 녹색 컬러필터 및 청색 컬러필터를 포함한다.
액정층(730)은 제 1 기판(710) 및 제 2 기판(720)의 사이에 개재되며, 화소전극 및 공통 전극의 사이에 형성된 전기장에 의하여 재배열된다. 재배열된 액정층(730)은 백라이트 어셈블리(600)의 점광원(110)에서 발생한 광의 광 투과율이 조절하고, 광 투과율이 조절된 광은 컬러필터를 통과함으로써 영상이 표시된다.
인쇄회로기판(740)은 내부에 구동회로를 포함하고, 구동회로는 박막 트랜지스터(TFT)를 제어하는 구동신호를 발생시킨다.
연성회로기판(750)은 인쇄회로기판(740)과 제 1 기판(710)을 전기적으로 연결하여 인쇄회로기판(740)에서 발생된 구동신호를 제 1 기판(710)으로 제공한다.
본 실시예에 의한 표시장치(1000)는 탑 샤시(800)를 더 포함할 수 있다.
탑 샤시(800)는 표시패널(700)의 가장자리를 감싸고 수납용기(200)의 측벽(220)과 결합되어 표시패널(700)을 백라이트 어셈블리(600)의 상부에 고정시킨다.
탑 샤시(800)는 외부에서 가해진 충격 및 진동에 의해 취성이 약한 표시패널(700)의 파손 또는 손상을 방지하고, 표시패널(700)이 수납용기(200)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 점광원들에서 발생된 광이 광학부재에 형성된 광 확산부에 의해 반사되어 확산됨으로써 표시장치의 광의 휘도 및 휘도의 균일성이 보다 증가될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 점 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생시키는 복수개의 점광원들을 포함하는 광원 어셈블리;
    상기 광원 어셈블리가 수납되기 위해 바닥면 및 측벽을 갖는 수납용기; 및
    상기 바닥면 상에 배치되어 상기 점광원들에서 발생한 광을 반사하는 광 반사부 및 상기 점광원들의 근처에 형성되어 상기 광을 확산시키는 광 확산부를 갖는 광학 부재를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광학 부재는 플레이트 형상을 갖고, 상기 광 확산부는 종단면이 삼각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 광 확산부의 정점에서 이루는 각도는 80°~ 120°을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광학부재는 반사시트 및 금속시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광 반사부는 상기 점광원들과 대응되는 위치에 개구들이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 점광원들은 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 및 백색 발광 다이오드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 수납용기는 상기 측벽과 결합되어 상기 광을 믹싱하기 위한 광 믹싱 부재 및 상기 광 믹싱 부재의 상면에 배치된 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 점 형태의 광학 분포를 갖는 광을 발생시키는 복수개의 점광원들을 포함하는 광원 어셈블리, 상기 광원 어셈블리가 수납되기 위해 바닥면 및 측벽을 갖는 수납용기, 및 상기 바닥면 상에 배치되어 상기 점광원들에서 발생한 광을 반사하는 광 반사부 및 상기 점광원들의 근처에 형성되어 상기 광을 확산시키는 광 확산부를 갖는 광학 부재를 포함하는 백라이트 어셈블리; 및
    상기 백라이트 어셈블리의 상부에 배치되어 상기 광을 정보가 포함된 이미지 광으로 변경시키는 표시패널을 포함하는 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 광 확산부는 종단면이 삼각형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광 확산부의 정점에서 이루는 각도는 80°~ 120°을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 광학부재는 반사시트 및 금속시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 광 반사부는 상기 점광원들과 대응되는 위치에 개구들이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 점광원들은 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드 및 백색 발광 다이오드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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