KR20060128095A - 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 - Google Patents

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 광원 표면에 광산란 패턴을 형성하여 고확산 광원을 적용하는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치를 개시한다. 개시된 본 발명의 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표사장치는 표면에 광산란 패턴이 형성된 형광 램프; 상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 반사하는 반사판을 포함하는것을 특징으로 하고, 상기 형광 램프에 형성되는 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정 또는, 투-포토 리소그라피 공정 또는, 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 광산란 패턴은 상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 복수의 광원에 광산란 패턴이 형성되어 광량이 증가되고, 광혼합 특성이 향상되고, 확산을 위한 광학시트류가 생략되어 액정패널과 광원과의 거리를 좁힐 수 있게 되어 휘도가 향상되고, 두께가 얇아져서 슬림화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
광산란 패턴, 형광 램프, LED, 슬림화, 휘도

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치 {BACKLIGHT ASSEMBLY AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY HAVINGTHE THE SAME}
도 1은 종래 기술의 액정표시장치의 단면도.
도 2a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제 1 실시예의 정면을 도시한 단면도.
도 2b는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제 1 실시예의 측면을 도시한 단면도.
도 3a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제 2 실시예를 도시한 단면도
도 3b는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제 2 실시예의 A를 도시한 상세도.
도 4는 종래 기술과 본 발명의 액정표시장치의 두께를 비교하기 위한 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
120 : 광학 시트류 100, 200, 300 : 액정패널
210 : 백라이트 어셈블리 230 : 반사판
240 : 하부케이스 150 : 광원
260, 360 : 광산란 패턴 350 : LED
320 : PCB 370 : LED 램프
380 : LED 칩
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 광원 표면에 광산란 패턴을 형성하여 고확산 광원을 적용하는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.
종래의 표시장치로써 가장 많이 사용되고 있는 CRT(Cathode Ray Tube)브라운관은 색상구현이 쉽고, 동작속도가 빠르다는 장점이 있는 반면, 전력소비가 크고, 전자총과 화면 사이의 거리를 어느 정도 확보해야 하는 구조적 특성으로 인하여 두께가 두꺼울 뿐만 아니라, 무게가 상당히 무거워 휴대성이 떨어지는 단점이 있다.
최근에는 상기와 같은 CRT 브라운관의 단점을 극복하고자 여러 가지 다양한 표시장치들이 개발되고 있다.
그중 액정표시장치는 경박 단소화, 저소비전력 특성을 가지고 있어서 TV, 컴퓨터등 여러가지 분야의 디스플레이 장치로 사용되고 있다.
이러한 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉, 백라이트 어셈블리가 반드시 필요하며, 이러한 백라이트 어셈블리는 램프 유닛이 설치되는 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.
먼저, 에지방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것 으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.
이와같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
그리고, 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 액정패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한, 직하방식은 에지방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
하지만, 직하방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전 등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지방식보다 직하방식에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.
직하방식에서는 화면 밑면에 램프들이 복수개 설치되기 때문에 램프의 수명 및 고장으로 인해 일부의 램프가 점등되지 않을 경우 램프가 점등되지 않는 부분이 다른 부분보다 현저하게 어두워지므로 램프가 점등되지 않는 부분이 화면상에 곧바로 나타나게 된다.
이로 인해, 직하방식에서는 램프의 교체가 빈번하게 이루어지므로, 램프 유닛을 분해하고 조립하는데 용이한 구조를 가져야 한다.
한편, 액정표시장치에 사용되는 형광 램프는 전극의 위치에 따라 구분되는데, 전극이 형광램프 내부에 있는 냉음극 형광램프(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 있고, 전극이 외부에 있는 외부전극 형광램프(EEFL : External Electrode Fluorescent Lamp)가 있다. 보통의 일반 형광등은 열음극 형광램프이고 노트북이나 모니터에 사용되는 백라이트 어셈블리는 열이 적고 수명이 긴 냉음극 형광램프를 사용하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술의 액정표시장치의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 영상을 디스플레이 하는 액정패널(100)과, 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(110)와, 상기 백라이트 어셈블리(110)를 수납하는 하부케이스(140)를 포함하여 구비된다.
상기 백라이트 어셈블리(110)는 광을 발산하는 복수의 광원(150)과, 상기 액정패널(100) 반대쪽으로 새어나오는 광을 반사하는 반사판(130)과, 상기 광을 균일하게 확산하는 광학시트류(120)를 포함하여 구비된다.
여기서, 상기 광원(150)은 형광 램프 또는 적색, 녹색, 청색의 발광 다이오드를 포함하는 LED 중에서 어느 하나로 이루어져 있다.
또한, 상기 LED가 구비되는 액정표시장치의 경우에는 상기 LED를 제어하고 전원을 공급하는 PCB가 포함되어 구비된다.
상기 광학시트류(120)는 상기 광원(150)의 상(Image)이 보이는 현상을 방지하기 위하여 상기 광원(150)으로부터 일정한 간격을 유지하도록 배치되어 있다.
상기와 같은 종래의 액정표시장치에서 형광램프 또는 LED에서 발산되는 광은 광학시트류(120)를 거쳐 액정패널(100)에 전달된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 액정표시장치의 경우에 많은 수의 광원(150)으로 형광 램프 또는 LED가 구비되면서 상기 형광 램프 또는 LED가 존재하는 부분과 존재하지 않는 부분의 광 세기 차가 발생하여 휘도의 불균일과, 상기 광학시트류(120)와 형광 램프 또는 LED와의 일정한 거리를 유지하지 않으면 상기 형광 램프 또는 LED가 육안으로 보이는 현상이 발생한다.
또한, 광학시트류(120)와 형광 램프 또는 LED와의 일정한 거리를 유지하면 백라이트의 두께가 두꺼워지고, 화상 품질이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 광원 표면에 광산란 패턴를 형성함으로써, 광원의 광 세기 차에 의한 휘도의 불균일과, 광원이 보이는 현상을 방지하고, 액정패널과 광원의 거리를 줄여서 슬림화할 수 있는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는,
표면에 광산란 패턴이 형성된 형광 램프; 상기 형광 램프로부터 발생되는 광 을 반사하는 반사판을 포함하는것을 특징으로 한다.
상기 형광 램프에 형성되는 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정 또는, 투-포토 리소그라피 공정 또는, 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광산란 패턴은 상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 표면에 광산란 패턴이 형성되는 LED 램프; 상기 LED 램프를 제어하고 전원을 공급하는 PCB; 상기 LED 램프로부터 발생되는 광을 반사하는 반사판을 포함하는것을 특징으로 한다.
상기 LED 램프에 형성되는 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정 또는, 투-포토 리소그라피 공정 또는, 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광산란 패턴은 상기 LED 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치는,
상하부 기판을 구비한 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하도록 표면에 광산란 패턴이 형성되는 형광 램프; 상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 반사하는 반사판을 포함하는것을 특징으로 한다.
상기 형광 램프에 형성되는 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정 또는, 투-포토 리소그라피 공정 또는, 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광산란 패턴은 상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상하부 기판을 구비한 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하도록 표면에 광산란 패턴이 형성되는 LED 램프; 상기 LED 램프를 제어하고 전원을 공급하는 PCB; 상기 LED 램프로부터 발생되는 광을 반사하는 반사판을 포함하는것을 특징으로 한다.
상기 LED에 형성되는 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정 또는, 투-포토 리소그라피 공정 또는, 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광산란 패턴은 상기 LED 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 본 발명은 광산란 패턴을 광원 표면에 형성하는 것으로써, 상기 광산란 패턴은 애칭을 이용하는 극초미세 가공기술인 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템(MEMS : Micro Electromechanical System) 또는, 마스크에 uv를 양방향에서 조사하여 형성하는 투-포토 리소그라피(2-Photo Lithography) 공정 또는, 솔-겔(Sol-Gel) 공정 등으로 형성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 2a와, 도 2b는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제 1 실시예를 도시한 정면 단면도와, 측면 단면도이다.
도 2a와, 도 2b에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 영상을 디스플레이 하는 액정패널(200)과, 상기 액정패널(200)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(210)와, 상기 백라이트 어셈블리(210)를 수납하는 하부케이스(240)를 포함하여 구비된다.
상기 백라이트 어셈블리(210)는 광을 발산하는 광원으로 구비되는 복수개의 형광 램프(250)와, 상기 액정패널(200) 반대쪽으로 새어나오는 광을 반사하는 반사판(230)과, 상기 형광 램프(250)의 표면에 형성되는 광산란 패턴(260)을 포함하여 구비된다.
여기서, 상기 광산란 패턴(260)은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템(MEMS) 공정, 투-포토 리소그라피(2-Photo Lithography) 공정 또는, 솔-겔(Sol-Gel) 공정 등으로 형성된다.
또한, 상기 광산란 패턴(260)은 일반적으로 반원형태로 구비되어 굴절률을 가지고 있으며, 상기 형광 램프의 표면에 고르게 형성된다. 이에 한정되지 않고, 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 범위내에서 다양한 크기와 형태를 갖도록 변형하여 형성할 수 있을 것이다.
이와 같은. 상기 액정표시장치는 상기 형광 램프(250)에서 발산되는 광이 광산란 패턴(260)에 입사되어 확산되고, 확산된 광은 상기 액정패널(200)에 투사된다.
상기 광산란 패턴(260)은 광산란율을 최대화하여 광혼합 특성이 향상되고, 광량이 증가하여 광을 확산하는 광학시트류를 생략할 수 있고, 상기 액정패널(200) 과 형광 램프(250)와의 거리를 좁힐 수 있게 되어 휘도가 향상된다. 따라서, 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리를 채용한 액정표시장치는 두께가 얇아져서 슬림화를 구현할 수 있다.
도 3a는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제 2 실시예의 정면을 도시한 단면도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 액정표시장치는 영상을 디스플레이 하는 액정패널(300)과, 상기 액정패널(300)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(310)와, 상기 백라이트 어셈블리(310)를 수납하는 하부케이스(340)를 포함하여 구비된다.
상기 백라이트 어셈블리(310)는 광을 발산하는 광원으로 구비되는 복수개의 LED 램프(350)와, 상기 LED 램프(350)를 제어하고 전원을 공급하는 PCB(320)와, 상기 PCB(320) 상부에 구비되어 상기 액정패널(300) 반대쪽으로 새어나오는 광을 반사하는 반사판(330)과, 상기 LED 램프(350)의 표면에 형성되는 광산란 패턴(360)을 포함하여 구비된다.
여기서, 상기 광산란 패턴(360)은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템(MEMS) 공정, 투-포토 리소그라피(2-Photo Lithography) 공정 또는, 솔-겔(Sol-Gel) 공정등으로 형성된다.
또한, 상기 광산란 패턴(360)은 반원형태로 구비되어 굴절률을 가지고 있으며, 상기 LED 램프의 표면에 고르게 형성된다. 이에 한정되지 않고, 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 범위내에서 다양한 크기와 형태를 갖도록 변형하여 형성할 수 있을 것이다.
이와 같은. 상기 액정표시장치는 상기 LED 램프(350)에서 발산되는 광이 광산란 패턴(360)에 입사되어 확산되고, 확산된 광은 상기 액정패널(300)에 투사된다.
도 3b는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제 2 실시예의 A를 도시한 상세도이다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 LED 램프(350)는 광을 발생하는 LED 칩(380)과, 상기 LED 칩(380)을 제어하고 전원을 공급하는 PCB(320)와, 상기 LED 칩(380)을 감싸는 형태로 보호하는 몰드부(370)와, 상기 LED 램프의 표면에 형성되는 광산란 패턴(360)을 포함하여 구비된다.
상기 PCB(320)에서 전원이 공급되고 구동시간등이 제어되어 상기 LED 칩(380)이 구동된다. 광이 발산하고 상기 광산란 패턴(360)으로 투사되면, 광산란 패턴(360)에서 광이 확산하게 된다.
도 4는 종래 기술과 본 발명의 액정표시장치의 두께를 비교하기 위한 도면이다.
도 4 의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 액정표시장치는 일정한 간격을 갖고 배열되는 복수의 광원과 휘도 균일도 및 광원이 외부에서 육안으로 보이는 보이는 현상을 방지하기 위하여 상기 광원과 광학시트류 사이의 거리를 어느정도 이상 유지해야 하기 때문에 이로 인하여 광 효율 감소 및 액정표시장치의 두께(h1)가 증가하는 문제가 있다.
도 4 의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 복수의 광 원 표면에 광산란 패턴이 형성됨으로써 광혼합 특성의 향상과, 광량의 증가로 확산을 위한 광학시트류를 생략하고, 상기 광원과 액정패널의 거리를 줄여 액정표시장치의 두께(h2)의 슬림화를 구현할수 있다.
따라서, 본 발명에서는 광원 표면에 광산란 패턴를 형성함으로써, 광산란율을 최대화하여 광혼합 특성이 향상되고, 광량이 증가하여 광원이 보이는 현상을 방지하고 휘도가 향상되어 화상 품질이 개선된다.
또한, 광을 확산하는 광학시트류를 생략할 수 있고, 액정패널과 광원과의 거리를 좁힐 수 있게 되어 액정표시장치의 슬림화를 구현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 복수의 광원에 광산란 패턴이 형성되어 광량이 증가되고, 광혼합 특성이 향상되고, 확산을 위한 광학시트류 생략되어 액정패널과 광원과의 거리를 좁힐 수 있게 되어 휘도가 향상되는 효과가 있다.
또한, 두께가 얇아져서 슬림화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.

Claims (20)

  1. 표면에 광산란 패턴이 형성된 형광 램프;
    상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 반사하는 반사판을 포함하는것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 투-포토 리소그라피 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  6. 표면에 광산란 패턴이 형성된 LED 램프;
    상기 LED 램프를 제어하고 전원을 공급하는 PCB;
    상기 LED 램프로부터 발생되는 광을 반사하는 반사판을 포함하는것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 투-포토 리소그라피 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 상기 LED 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 공급하도록 표면에 광산란 패턴이 형성된 형광 램프;
    상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 반사하여 상기 액정패널로 입사시키는 반사판을 포함하는것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 투-포토 리소그라피 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 상기 형광 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  16. 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 공급하도록 표면에 광산란 패턴이 형성된 LED 램프;
    상기 LED 램프를 제어하고 전원을 공급하는 PCB;
    상기 LED 램프로부터 발생되는 광을 반사하여 상기 액정패널로 입사시키는 반사판을 포함하는것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 마이크로 일렉트로메커니컬 시스템 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 투-포토 리소그라피 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 솔-겔 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표 시장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 광산란 패턴은 상기 LED 램프로부터 발생되는 광을 산란시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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