KR20060117035A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20060117035A
KR20060117035A KR1020050039744A KR20050039744A KR20060117035A KR 20060117035 A KR20060117035 A KR 20060117035A KR 1020050039744 A KR1020050039744 A KR 1020050039744A KR 20050039744 A KR20050039744 A KR 20050039744A KR 20060117035 A KR20060117035 A KR 20060117035A
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조주완
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김기철
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널과, 상기 액정표시패널의 배면에 위치하며 광입사면에 곡면 패턴이 형성되어 있는 도광판과, 상기 광입사면과 대면하며 상기 광입사면의 두께중심보다 상기 액정표시패널에 가깝게 위치하는 점광원을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 광효율과 휘도 균일성이 개선된 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고,
도 2는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고,
도 3은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 요부평면도이고,
도 4는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서의 빛의 흐름을 설명하기 위한 그림이고,
도 5a 내지 도 5c는 엘이디와 도광판의 위치에 따른 휘도 분포를 나타낸 그래프이고,
도 6은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 반구형 패턴의 깊이에 따른 광추출 효율을 나타낸 그래프이고,
도 7은 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 요부사시도이고,
도 8a 내지 도 8c는 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에서 반구형 패턴의 직경에 따른 휘도 분포를 나타낸 그래프이고,
도 9는 본발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 요부사시도이고,
도 10은 본발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치에서 반원통형 패턴의 깊이에 따른 광추출 효율을 나타낸 그래프이고,
도 11 내지 도 13은 각각 본발명의 제4실시예 내지 제6실시예에 따른 액정 표시장치의 요부사시도이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
10 : 상부 샤시 20 : 액정표시패널
30 : 광학필름 40 : 도광판
41 : 반구형 패턴 42 : 스트라이프 패턴
51 : 엘시디 회로기판 52 : 엘시디
53 : 리플렉터 60 : 반사판
70 : 하부 샤시
본 발명은, 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 점광원과 도광판의 위치를 조절하여 광효율과 휘도균일성을 향상시킨 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 그리고 양 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다. 액정표시패널과 백라이트 유닛은 샤시 내에 수용되어 있다.
백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다. 에지형은 도광판의 측면에 광원이 설치되는 구조로, 주로 랩탑형 및 데스크탑 컴퓨터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용된다. 이러한 에지형 백라이트 유닛은 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
에지형 백라이트 유닛의 광원으로 최근 엘이디와 같은 점광원이 많이 사용되고 있다. 점광원은 도광판의 측면, 즉 도광판의 광입사면을 따라 일정한 간격으로 배치된다. 점광원으로부터의 빛은 램프와 같은 선광원과 달리 도광판의 광입사면에 불균일하게 공급되기 때문에 점광원과 대응하는 부분은 밝고 점광원 사이는 어두워져 휘도가 불균일해진다. 또한 점광원으로부터의 빛 중 많은 부분이 도광판 내에서 전반사되면서 소멸되어 광효율이 낮은 문제가 있다.
따라서 본발명의 목적은 점광원을 사용하면서도 광효율과 휘도 균일성이 우수한 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적은 액정표시패널과, 상기 액정표시패널의 배면에 위치하며 광입사면에 곡면 패턴이 형성되어 있는 도광판과, 상기 광입사면과 대면하며 상기 광입사면의 두께중심보다 상기 액정표시패널에 가깝게 위치하는 점광원을 포함하는 액정표시장치에 의하여 달성될 수 있다.
일실시예에 따라 상기 점광원은 상기 광입사면의 두께중심보다 상기 광입사면 두께의 0.1 내지 0.3배만큼 상기 액정표시패널에 가깝게 위치할 수 있다.
일실시예에 따라 상기 점광원은 엘이디일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 점광원은 일정간격으로 배치되어 있는 복수개로 마련되며, 상기 곡면패턴은 상기 각 점광원에 대응하도록 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광입사면에는 돌출되어 있는 복수의 반구형 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광입사면에는 함몰되어 있는 복수의 반구형 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 반구형 패턴은 상기 광입사면 전체에 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 반구형 패턴의 직경은 상기 광입사면 두께의 0.05배 이상일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 반구형 패턴은 깊이가 직경의 0.2배 이상일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광입사면에는 돌출되어 있는 복수의 반원통형 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광입사면에는 함몰되어 있는 복수의 반원통형 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 반원통형 패턴은 상기 광입사면의 두께방향을 따라 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 반원통형 패턴은 깊이가 직경의 0.2배 이하일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광입사면에는 물결 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
이하의 실시예에서는 점광원을 엘이디를 예로 들어 설명하나, 본발명의 점광원은 엘이디에 한정되지 않는다.
본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 도1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도, 도 2는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도, 도 3은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 요부평면도이다.
액정표시장치(1)는 액정표시패널(20), 액정표시패널(20)의 배면에 위치한 광학필름(30), 광학필름(30)의 배면에 위치하며 광원부(50)로부터의 빛을 광학필름(30)에 제공하는 도광판(40)을 포함한다. 광원부(50)는 도광판(40)의 일측면을 따라 배치되어 있으며, 도광판(40)의 하부에는 반사판(60)이 위치한다. 액정표시패널(20), 광학필름(30), 도광판(40), 광원부(50), 반사판(60)은 상부 샤시(10)와 하부 샤시(70)에 수용되어 있다.
액정표시패널(20)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(21)과 박막트랜지스터 기판(21)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(22), 양 기판(21, 22)을 접합시키며 셀갭(cell gap)을 형성하는 실런트(23), 양 기판(21, 22)과 실런트(23)사이에 위치하는 액정층(24)을 포함한다. 액정표시패널(20)은 액정층(24)의 배열을 조정하여 화면을 형성하지만 비발광소자이기 때문에 배면에 위치한 광원부(50)로부터 빛을 공급받아야 한다.
박막트랜지스터 기판(21)의 일측에는 구동신호 인가를 위한 구동부(25)가 마련되어 있다. 구동부(25)는 연성인쇄회로기판(FPC. 26), 연성인쇄회로기판(26)에 장착되어 있는 구동칩(27), 연성인쇄회로기판(26)에 연결되어 있는 회로기판(PCB, 27)을 포함한다. 도시된 구동부(25)는 COF(chip on film) 방식을 나타낸 것이며, TCP(tape carrier package), COG(chip on glass) 등 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한 구동부(25)가 배선형성과정에서 박막트랜지스터 기판(21)에 형성되는 것도 가능하다.
액정표시패널(20)의 배면에 위치하는 광학필름(30)은 확산필름(31), 프리즘필름(32) 및 보호필름(33)을 포함할 수 있다.
확산필름(31)은 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 비드를 포함하는 코팅층으로 이루어져 있다. 도광판(40)에서 공급되는 빛은 위치에 따라 휘도가 불균일할 수 있는데, 확산필름(31)은 도광판(40)에서 공급된 빛을 액정표시패널(20) 전면에 균일하게 확산시킨다.
프리즘필름(32)은 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘필름(32)은 확산필름(31)에서 확산된 빛을 상부의 액정표시패널(20)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘필름(32)은 통상 2장이 사용될 수 있으며, 이 경우 각 프리즘필름(32)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 이루게 된다. 프리즘필름(32)을 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다.
가장 상부에 위치하는 보호필름(33)은 스크래치에 약한 프리즘필름(32)을 보호한다.
확산필름(31)의 하부에는 도광판(40)이 위치한다. 도광판(40)은 대략 사각 플레이트 형상이며 재질은 아크릴계 수지인 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)로 만들어질 수 있다. 도광판(40)은 측면에 배치되어 있는 광원부(50)로부터의 빛을 평면광으로 바꾸어 확산필름(31)으로 공급한다. 즉 수평방향의 빛을 수직방향으로 변환하는 것이다. 도광판(40)의 면 중 광원부(50)와 대면하는 측면은 광입사면이 되며, 액정표시패널(20)과 대향하는 상부면은 광출사면이 된다. 광입사면에서 입사된 빛은 광출사면 전체에 걸쳐 출사된다.
도광판(40)의 광입사면에는 곡면 패턴이 형성되어 있는데, 제1실시예에서는 함몰되어 있는 반구형 패턴(41)이 형성되어 있다. 본 발명에서 반구형 패턴(41)이라 함은 반구 형상, 반타원체 형상을 모두 포함한다. 제1실시예에서 반구형 패턴(41)은 폭(d1)이 높이(d2)보다 큰 반타원체 형상이다. 이하에서 반타원체 형상인 경우 반구형 패턴(41)의 직경은 폭(d1)을 나타낸다.
반구형 패턴(41)은 복수로 마련되어 있는데, 각 반구형 패턴(41)은 동일한 형상을 가지며 일정한 간격으로 배치되어 있다. 각 반구형 패턴(41)은 후술할 엘이디(52)에 대응하도록 형성되어 있다.
도광판(40)의 하부에는 스트라이프 패턴(42)이 형성되어 있다. 스트라이프 패턴(42)은 광원부(50)와 평행하게 배치되어 있으며, 반사율이 우수한 물질로 만들어 진다.
광원부(50)는 도광판(40)의 광입사면을 따라 배치되어 있으며, 엘이디 회로기판(51), 엘이디 회로기판(51)에 장착되어 있는 엘이디(52), 엘이디 회로기판(51)을 감싸고 있는 리플렉터(53)를 포함한다.
엘이디 회로기판(51)은 바 형상이며, 도광판(40)의 광입사면을 향하여 배치되어 있다. 엘이디(52)에서는 열이 많이 발생하므로 엘이디 회로기판(51)은 열전달율이 우수한 알루미늄을 주재료로 사용하여 만들어 질 수 있다. 도시하지는 않았지만 열 방출을 용이하게 하기 위해 액정표시장치(1)는 히트 파이프, 방열핀, 냉각팬 등을 더 포함할 수 있다.
엘이디(52)는 복수로 마련되어 있으며 엘이디 회로기판(51)에 등간격으로 배치되어 있다. 각 엘이디(52)는 백색광을 공급하도록 청색, 적색, 녹색 엘이디(52)를 포함하는 이루어진 백색광 공급 유닛일 수 있다.
리플렉터(53)는 엘이디(52)에서 발생된 빛을 도광판(40) 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 리플렉터(53)는 반사율이 좋은 알루미늄 판 등으로 제조될 수 있으며, 엘이디(52)를 향하는 면에는 은 코팅이 되어 있을 수 있다.
여기서, 엘이디(52)는 광입사면의 중앙(z=0)에 위치하지 않는다. 즉 광입사 면의 두께 중심보다 액정표시패널(20)에 가깝게(z=+) 위치하는 것이다. 엘이디(52)의 중심과 광입사면의 두께 중심과의 차이(d3)는 광입사면의 두께(d4)의 0.1 배 내지 0.3배일 수 있다.
도광판(40) 하부에 위치하는 반사판(60)은 도광판(40)에서 누설된 빛을 반사시켜 도광판(40)으로 다시 공급하는 역할을 한다. 반사판(60)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 등으로 만들어 질 수 있다.
본발명에 따른 액정표시장치(1)는 광효율과 휘도균일성이 우수한데, 그 이유를 도4 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
먼저 제1실시예를 따른 액정표시장치(1)에서 반구형 패턴(41)의 역할을 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서의 빛의 흐름을 설명하기 위한 그림이다. 공기 중에서 도광판(40)으로 입사된 빛은 공기와 도광판(40)의 굴절율 차이로 인하여 굴절하게 된다. 도광판(40)이 공기보다 굴절율이 크므로 스넬의 법칙에 의하여 입사각보다 출사각이 작아진다.
반구형 패턴(41)이 아닌 평면 부분(A)에 입사된 빛(a)은 입사각(θ1)보다 작은 출사각(θ2)을 가지고 도광판(40) 내부로 진행한다. 따라서 엘이디(52) 사이에 해당하는 부분(A)에 공급되는 빛이 감소되며, 이 부분은 암부로 형성될 우려가 있다. 제1실시예에서는 반구형 패턴(41)이 엘이디(52)에 대응하게 마련되어 있기 때문에 엘이디(52)에서 생성된 빛은 대부분 반구평 패턴(41)으로 입사된다. 반구형 패턴(41)에 입사된 빛(b)은 반구형 패턴(41)의 곡면 형상으로 인해 입사각(θ3)이 평면 부분(A) 에 입사된 빛(a)의 입사각(θ1)과 반대방향에 형성된다. 입사된 빛(b)은 입사각(θ3)보다 작은 출사각((θ4)으로 인해 진행각도가 더욱 커진다. 따라서 반구형 패턴(41)에 입사된 빛(b) 중 많은 부분이 엘이디(52) 사이 부분(A)에 공급되어 암부가 제거되고 휘도 균일성이 향상된다.
이하에서는 엘이디가 광입사면의 두께중심보다 높게 마련되는 이유를 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명한다. 도 5a 내지 도 5c는 엘이디와 도광판의 위치에 따른 휘도분포를 나타낸 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 3의 S-S'선에서의 휘도를 시뮬레이션을 통해 얻은 것이다. S-S'선은 광입사면에서 일정거리(L1), 예를 들어 약 8mm, 이격되어 있다. 이는 통상 광입사면에서 8mm떨어진 부분까지는 액정표시패널(20)의 표시영역과 겹치기 않아 화면의 휘도에 영향을 주지 않기 때문이다. 시뮬레이션에 사용된 데이터는 다음과 같다. 도광판(40)의 두께(d4)는 10mm, 도광판(40)의 가로와 세로는 각각 106mm, 엘이디(52)는 6개, 엘이디(52)의 가로(d5)와 세로는 각각 12mm, 6mm, 인접한 엘이디(52) 사이의 거리(d6)는 4.5mm, 도광판(40)의 재료는 폴리메타메틸아크릴레이트, 스프라이프 패턴(42)의 간격은 1.1mm, 반구형 패턴(41)의 폭(d1)은 12mm, 높이(d2)는 8mm, 깊이(d7)는 0.2mm, 인접한 반구형 패턴(41)간의 거리(d8)는 4.5mm, 엘이디(52)와 도광판(40) 사이의 거리(d9)는 2mm이다.
도 5a는 엘이디(52)가 z=-2mm, 즉 광입사면의 두께중심보다 2mm낮게 배치되어 있는 경우, 도 5b는 엘이디(52)가 광입사면의 두께중심과 평행하게 배치되어 있는 경우, 도 5c는 엘이디(52)가 z=+2mm, 즉 광입사면의 두께중심보다 2mm 높게 배치되어 있는 경우이다. 2mm는 도광판(40) 두께(d4)의 0.2배에 해당한다.
도 5a를 보면 엘이디(52)의 위치에 대응하는 6개의 피크가 나타나 있다. 즉 엘이디(52)에 대응하는 부분은 휘도가 높고 엘이디(52) 사이 부분(A)은 휘도가 낮은 것이다. 이러한 피크는 도광판(40)의 광입사면에 곡면 패턴이 형성되어 있지 않은 경우에 관찰되는 것으로, 엘이디(52)가 광입사면의 두께 중심보다 낮게 배치될 경우 곡면 패턴에 의한 휘도 균일화 효과가 저하됨을 알 수 있다.
도 5b는 피크의 크기가 줄어들어 휘도 균일도가 도 5a에 비하여 향상되었음을 보여준다.
도 5c는 엘이디(52)가 광입사면의 두께 중심보다 높은 경우로서, 엘이디(52)가 광입사면의 두께 중심에 위치한 도 5b보다 휘도 균일도가 향상되었음을 보여준다.
이상의 시뮬레이션을 통해 휘도 균일도 향상을 위해서 엘이디(52)가 광입사면의 두께 중심보다 상부에 위치하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다. 엘이디(52)는 광입사면의 두께중심보다 광입사면 두께의 0.1 내지 0.3배 상부에 위치할 수 있다.
이하에서는 제1실시예의 반구형 패턴(41)에 의한 광추출 효율 향상을 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 반구형 패턴의 깊이에 따른 광 추출효율을 나타낸 그래프이다.
도 6의 데이터는 시뮬레이션을 통해 얻었으며, 시뮬레이션에 사용된 데이터는 도 5a 내지 도 5c를 얻는데 사용된 데이터와 동일하다. 광입사면에 곡면 패턴이 형성되어 있지 않을 경우 광추출 효율은 약 29%이다. 도 6을 보면 반구형 패턴(41) 에 의해 광추출 효율이 39%이상으로 증가한 것을 알 수 있다. 이는 반구형 패턴(41)에 의해 도광판(40) 내에서 전반사되어 소멸되는 빛이 감소한 것을 의미하다.
도 6은 깊이(d7)가 3mm까지 증가함에 따라 광추출 효율이 약 39%에서 42%까지 지속적으로 증가함을 보여준다. 반구형 패턴(41)의 깊이(d7)는 직경(d1)의 0.2배 이상일 수 있다.
이상과 같이 제1실시예에서는 광입사면에 반구형 패턴(41)을 형성하고, 엘이디(52)의 위치를 조절하여 광효율과 휘도 균일성을 향상시킨다.
도 7을 참조하여 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치를 설명한다. 도 7은 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 요부사시도로서 도광판(40)을 나타낸다.
도광판(40)의 광입사면에는 반구형 패턴(43)이 형성되어 있다. 제2실시예에 따른 반구형 패턴(43)은 제1실시예와 달리 엘이디(52)에 대응하게 마련되어 있지 않다. 반구형 패턴(43)은 광입사면 전반에 걸쳐 있으며, 규칙적으로 배치되어 있다.
반구형 패턴(43)의 직경과 깊이는 다양하게 변화할 수 있다. 직경이 각각0.1mm, 0.5mm, 0.8mm이며 깊이는 직경과 동일한 반구형 패턴(43)에 있어 시뮬레이션을 통해 얻은 광추출 효율은 각각 37.6%, 38.2%, 39.1%이다. 시뮬레이션시 직경과 상관없이 반구패턴(43)의 개수는 동일하게 하였다. 광입사면에 곡면패턴이 형성되어 있지 않은 경우의 광추출 효율 29%와 비교하면 반구형 패턴(43)에 의해 도광판(40) 내 전반사가 감소하였음을 알 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치에서 반구형 패턴(43)의 직경에 따른 휘도분포를 나타낸 그래프이다. 도 5a 내지 도5c와 같이 도 3의 S-S'선을 따른 시뮬레이션 결과이다. 도 8a 내지 도 8c에서 반구형 패턴(43)의 직경은 각각 0.1mm, 0.5mm, 0.8mm이며, 깊이는 각각의 직경과 동일하다. 도 8a 내지 도 8c는 반구형 패턴(43)의 직경이 증가할수록 휘도균일성이 증가함을 보여준다.
이상으로부터 반구형 패턴(43)의 직경은 클수록 광효율과 광균일성이 향상됨을 알 수 있다. 반구형 패턴(43)의 직경은 광입사면 두께(d4)의 0.05배 이상일 수 있다.
제2실시예와 달리 광입사면에는 다양한 크기의 반구형 패턴(43)이 마련될 수 있다. 또한 반구형 패턴(43)은 위치에 따라 밀도가 다르게, 예를 들어 엘이디(52)에 대응하는 부분은 밀도가 크게 마련될 수도 있다.
이하 도 9와 도 10을 참조하여 본발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치를 설명한다. 도 9는 본발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 요부사시도로서 도광판(40)을 나타내고 있다. 도 10은 본발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치에서 반원통형 패턴의 깊이에 따른 광추출 효율을 나타낸 그래프이다.
도 9에서와 같이 제3실시예에서의 도광판(40)의 광입사면에는 함몰되어 있는 반원통형 패턴(44)이 형성되어 있다. 반원통형 패턴(44)의 연장방향은 도광판(40)의 두께방향과 동일하며, 일정한 간격으로 배치되어 있다. 반원통형 패 턴(44)은 엘이디(52)에 대응하게 마련되어 있다.
도 10은 반원통 패턴(44)의 깊이(d10)를 변화시키면서 시뮬레이션한 결과이다. 시뮬레이션에 사용된 데이터를 보면 반원통 패턴(44)의 폭(d11)은 12mm, 인접한 반원통 패턴(4) 간의 거리(d12)는 4.5mm이며, 다른 데이터는 도 5a 내지 도5c를 얻기 위한 데이터와 동일하다. 도 10을 보면 반원통형 패턴(44)의 깊이(d10)가 증가할수록 광추출효율이 감소함을 알 수 있다. 특히 깊이(d10)가 약 3mm이상이 되면 광추출효율이 30%이하로 떨어진다. 이는 광입사면에 곡면패턴이 형성되어 있지 않은 경우의 29%와 유사한 값으로 깊이(d10)가 3mm이상 증가하면 휘도가 오히려 감소함을 나타낸다. 따라서 반원통 패턴(44)의 깊이(d10)는 제한되는 것이 바람직한데, 반원통형 패턴(44)의 깊이(d10)는 직경(d11)의 0.2배 이하일 수 있다.
이하 본발명의 제4실시예 내지 제6실시예에 따른 액정표시장치를 도 11 내지 도 13를 참조로 설명한다. 도 11 내지 도 13은 도광판을 나타내고 있다.
도 11에 나타낸 제4실시예에 따른 도광판(40)의 광입사면에는 돌출되어 있는 반구형 패턴(45)이 마련되어 있다. 각 반구형 패턴(45)은 엘이디(52)에 대응되게 마련되어 있다.
도 12에 나타낸 제5실시예에 따른 도광판(40)의 광입사면에는 제4실시예와 같이 돌출되어 있는 반구형 패턴(46)이 마련되어 있다. 그러나 반구형 패턴(46)은 제4실시예와 달리 엘이디(52)에 대응하지 않으며 광입사면 전체에 형성되어 있다. 또한 반구형 패턴(46)의 크기는 제4실시예에서보다 축소되어 있다.
도 13에 나타낸 제6실시예에 따른 도광판(40)의 광입사면에는 제3실시예와 같이 반원통형 패턴(47)이 마련되어 있다. 반원통형 패턴(47)은 엘이디(52)에 대응되게 마련되어 있으며 도광판(40)의 두께방향으로 연장되어 있다. 제3실시예와 달리 반원통형 패턴(47) 사이는 라운드 처리되어 광입사면은 물결 형상을 가지고 있다. 따라서 반원통형 패턴(47) 사이 공간에 입사되는 빛도 여러 방향으로 확산되어 휘도의 균일도가 향상될 수 있다.
제6실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 반원통형 패턴(47)은 엘이디(52)에 대응되게 않게 마련될 수도 있으며, 위치에 따라 밀도와 크기가 달라질 수도 있다.
이상의 실시예는 다양하게 변형가능하다. 광원부(50)는 도광판(40)의 마주보는 양 측면에 한쌍으로 마련될 수 있다. 또한 도광판(40)은 실시예와 달리 쐐기형(wedge type)으로 마련될 수도 있다.
비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 점광원을 사용하면서도 광균일성과 광효율이 우수한 액정표시장치가 제공된다.

Claims (14)

  1. 액정표시패널과;
    상기 액정표시패널의 배면에 위치하며 광입사면에 곡면 패턴이 형성되어 있는 도광판과;
    상기 광입사면과 대면하며, 상기 광입사면의 두께중심보다 상기 액정표시패널에 가깝게 위치하는 점광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점광원은 상기 광입사면의 두께중심보다 상기 광입사면 두께의 0.1 내지 0.3배만큼 상기 액정표시패널에 가깝게 위치하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점광원은 엘이디인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점광원은 일정간격으로 배치되어 있는 복수개로 마련되며, 상기 곡면패턴은 상기 각 점광원에 대응하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광입사면에는 돌출되어 있는 복수의 반구형 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광입사면에는 함몰되어 있는 복수의 반구형 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반구형 패턴은 상기 광입사면 전체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반구형 패턴의 직경은 상기 광입사면 두께의 0.05배 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 반구형 패턴은 깊이가 직경의 0.2배 이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광입사면에는 돌출되어 있는 복수의 반원통형 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광입사면에는 함몰되어 있는 복수의 반원통형 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반원통형 패턴은 상기 광입사면의 두께방향을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 반원통형 패턴은 깊이가 직경의 0.2배 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 광입사면에는 물결 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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