KR20080015302A - 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치 - Google Patents

광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080015302A
KR20080015302A KR1020060076831A KR20060076831A KR20080015302A KR 20080015302 A KR20080015302 A KR 20080015302A KR 1020060076831 A KR1020060076831 A KR 1020060076831A KR 20060076831 A KR20060076831 A KR 20060076831A KR 20080015302 A KR20080015302 A KR 20080015302A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical member
backlight assembly
light source
luminance
Prior art date
Application number
KR1020060076831A
Other languages
English (en)
Inventor
박세기
김기철
강성욱
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060076831A priority Critical patent/KR20080015302A/ko
Priority to US11/838,412 priority patent/US20080037248A1/en
Publication of KR20080015302A publication Critical patent/KR20080015302A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133609—Direct backlight including means for improving the color mixing, e.g. white
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

광학 부재는 상면과 하면 사이를 부분적으로 제거하여 형성된 다수의 광 조절부를 구비한다. 각 광 조절부는 하면으로부터 연장되어 형성되고, 하면을 통해 입사된 광을 굴절시켜 광을 확산 및 혼합한다. 이에 따라, 광학 부재의 휘도 균일도 및 컬러 균일도를 향상되고, 광 손실률이 감소되어 전체 휘도가 향상된다.
굴절, 확산, 색 균일성, 휘도, 발광 다이오드

Description

광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치{OPTICAL MEMBER, BACKLIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 부재를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 4a 내지 도 4f는 종래의 광학 시트와 도 1에 도시된 광학 부재의 휘도 분포를 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1에 도시된 광학 부재의 휘도 분포를 홈의 깊이에 따라 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 2에 도시된 광 조절부의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 1에 도시된 다수의 광 조절부의 배열 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 백라이트 어셈블리를 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 8의 절단선 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도이다.
도 11a 내지 도 11b는 종래의 광학 시트와 도 7에 도시된 광학 부재의 휘도 세기를 나타낸 그래프이다.
도 12는 도 8에 도시된 광원의 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 그래프이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 -- 광학 부재 110 -- 상면
120 -- 하면 130, 140 -- 광 조절부
200 -- 광 공급부 300 -- 반사판
400 -- 수납 용기 500 -- 백라이트 어셈블리
600 -- 패널 어셈블리 700 -- 탑 샤시
800 -- 액정표시장치
본 발명은 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 특성을 향상시킬 수 있는 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치는 정보처리장치에서 처리된 전기적 포맷 형태의 데이터를 육안으로 확인할 수 있는 영상으로 변경하여 표시한다. 액정표시장치로는 이러한 표시장치의 하나로써, 액정의 전기적 특성 및 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시하고, 다른 표시 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 소비전력을 갖 는다.
구체적으로, 액정표시장치는 영상을 표시하기 위하여 하부 기판과 상부 기판 사이에 액정이 개재된 액정표시패널을 구비한다. 액정표시패널은 자체적으로 발광을 하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에, 액정표시장치는 액정표시패널에 광을 공급하기 위한 별도의 백라이트 어셈블리를 더 구비한다.
백라이트 어셈블리는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 평판형광램프(Flat Fluorescent Lamp : FFL) 등의 백색광을 발생하는 광원을 주로 사용한다. 그러나, 최근에는 소비전력을 줄이고 색 재현성의 향상을 위하여, 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드들을 광원으로 사용하여 백색광을 구현하는 백라이트 어셈블리에 대한 개발이 진행되고 있다. 백라이트 어셈블리는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드들로부터 출사된 단색 광들을 확산 및 혼합하기 위해 확산판을 더 구비한다. 확산판은 내부에 비드와 같이 광을 확산하는 확산제를 구비하고, 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드들로부터의 단색 광들을 혼합하여 백색광을 출사한다.
그러나, 확산판만으로 단색 광들을 혼합하기에는 컬러 및 휘도의 균일도가 저하되므로, 표시 특성이 저하되고, 컬러 및 휘도의 균일도를 향상시키기 위한 추가의 확산 시트가 필요하다.
본 발명의 목적은 입사광을 분산시켜 컬러 균일도 및 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 광학 부재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 광학 부재를 구비하는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 백라이트 어셈블리를 구비하는 표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 광학 부재는 하면, 상면 및 다수의 광 조절부로 이루어진다.
하면은 외부로부터 광이 입사된다. 상면은 상기 하면과 마주하고, 상기 하면을 통해 입사된 광을 출사한다. 다수의 광 조절부는 상기 하면과 상면의 사이를 부분적으로 제거하여 형성되고, 상기 입사된 광을 혼합 및 확산한다. 여기서, 상기 입사된 광은 적어도 두 가지 이상의 컬러를 갖는다.
구체적으로, 상기 다수의 광 조절부 각각은 상기 하면과 상면과의 사이를 관통하여 형성된 홀을 정의하는 면이다. 또는, 상기 다수의 광 조절부 각각은 상기 하면과 상면과의 사이를 상기 하면으로부터 소정의 깊이로 제거하여 형성된 홈을 정의하는 면이다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 백라이트 어셈블리는, 광 공급부 및 광학 부재로 이루어진다.
광 공급부는 광을 발생한다. 광학 부재는 상기 광 공급부의 상부에 위치하고, 하면과 상면의 사이를 부분적으로 제거하여 형성되어 상기 광을 혼합 및 확산하는 다수의 광 조절부를 구비한다.
구체적으로, 상기 광 공급부는 다수의 광원을 포함하고, 상기 다수의 광원은 적색광, 녹색광 및 청색광을 출사한다. 상기 다수의 광원은 서로 소정의 거리로 이격되어 위치하는 다수의 광원 그룹으로 분류되고, 각 광원 그룹은 상기 적색광을 출사하는 적어도 하나의 광원, 상기 녹색광을 출사하는 적어도 하나의 광원 및 상기 청색광을 출사하는 적어도 하나의 광원을 포함한다.
상기 다수의 광 조절부는 평면상에서 볼 때, 각 광원 그룹의 외측에 위치하고, 상기 다수의 광원은 발광 다이오드로 이루어진다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 표시장치는, 백라이트 어셈블리 및 표시패널로 이루어진다.
백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 광 공급부 및 상기 광 공급부의 상부에 구비된 광학 부재를 포함한다. 특히, 광학 부재는 하면과 상면의 사이를 부분적으로 제거하여 형성되어 광 공급부로부터의 광을 확산 및 혼합하는 다수의 광 조절부를 구비한다. 표시패널은 상기 광학 부재의 상부에 구비되고, 상기 광학 부재로부터 제공된 광을 이용하여 영상을 표시한다.
이러한 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 따르면, 광 조절부는 광학 부재가 부분적으로 제거되어 형성되므로, 광 손실률이 감소된다. 또한, 광 조절부는 광 공급부로부터 출사된 광을 굴절시켜 광을 혼합 및 확산한다. 이에 따라, 백라이트 어셈블리는 휘도 균일도 및 컬러 균일도를 향상시키고, 고휘도의 광을 제공할 수 있으므로, 표시장치의 표시 특성이 향상된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 부재를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광학 부재(100)는 외부로부터 제공된 입사광을 확산하여 출사하고, 플레이트 형상을 갖는다. 상기 광학 부재(100)는 수지 재질, 예컨대, 폴리카보네이트(Polycarbonate : PC) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate : PMMA)로 이루어진다.
구체적으로, 상기 광학 부재(100)는 상면(110), 상기 상면(110)과 마주하는 하면(120), 상기 입사광을 혼합 및 확산하는 다수의 광 조절부를 포함한다.
상기 상면(110)은 상기 하면(120)을 통해 입사된 광을 출사하고, 상기 하면(120)은 상기 입사광을 제공받아 상기 상면(110)에 제공한다. 상기 다수의 광 조절부는 상기 상면(110)과 상기 하면(120)의 사이를 부분적으로 제거하여 형성되고, 상기 입사광을 혼합 및 확산한다. 여기서, 상기 입사광은 두 가지 이상의 컬러를 갖는다.
도 3은 도 2의 'A' 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 다수의 광 조절부는 서로 소정의 거리로 이격되어 위치한다.
각 광 조절부(130)는 상기 상면(110)과 상기 하면(120)과의 사이를 상기 하면(120)으로부터 소정의 깊이로 제거하여 형성된 홈을 정의하는 면으로 이루어진다.
이 실시예에 있어서, 상기 홈은 기둥 형상을 가지나, 반원 형상으로 형성될 수도 있다.
상기 광 조절부(130)는 상기 입사광(L)의 경로를 변경하여 광을 혼합한다. 즉, 상기 광 조절부(130)는 상기 입사광(L)을 굴절시켜 그 이동 경로를 변경하고, 이에 따라, 상기 입사광(L)을 이루는 각 단색 광들이 균일하게 혼합된다. 따라서, 상기 상면(110)으로부터 출사되는 광의 컬러 균일도 및 휘도 균일도가 향상된다.
이하, 도면을 참조하여서 종래의 광학 시트와 상기 광학 부재(100)의 휘도 분포를 비교하여 설명한다.
도 4a 내지 도 4f는 종래의 광학 시트와 도 1에 도시된 광학 부재의 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 2 및 도 4a 내지 도 4f를 참조하면, 상기 종래의 광학 시트 및 상기 광학 부재(100)는 휘도 값에 따라 제1, 제2, 제3 및 제4 휘도 영역(B1, B2, B3, B4)으로 구획된다. 여기서, 상기 휘도 값은 상기 제1 휘도 영역(B1)으로부터 상기 제4 휘도 영역(B4)으로 갈수록 감소한다.
도 4a 내지 도 4f를 참조하면, 도 4a는 종래의 광학 시트의 휘도 분포를 나타낸 그래프이고, 도 4b 내지 도 4f는 상기 홈의 폭, 즉, 지름에 따른 휘도 변화를 나타낸 그래프이다. 여기서, 상기 종래의 광학 시트 및 상기 광학 부재(100)의 두께는 각각 약 2mm이고, 상기 입사광을 제공하는 광원과의 거리가 각각 동일하다. 한편, 각 그래프에 대응하는 상기 홈의 길이는 모두 동일하다.
각 그래프에 대응하는 홈의 지름을 살펴보면, 도 4b는 약 0.1mm이고, 도 4c는 약 0.2mm이며, 도 4d는 약 0.3mm이고, 도 4e는 약 0.4mm이며, 도 4f는 약 0.5mm 이다.
먼저, 도 4a 및 도 4b를 비교하면, 상기 종래의 광학 시트보다 상기 홈의 지름이 약 0.1mm인 상기 광학 부재(100)의 휘도 분포가 더 균일하게 나타나고, 휘도가 높은 제1 휘도 영역(B1) 또한 상기 종래의 광학 시트보다 넓게 나타난다. 즉, 상기 종래 광학 시트보다 상기 광학 부재(100)가 상기 입사광을 더 많이 혼합하므로, 휘도 균일도가 향상되고, 전체 휘도 또한 향상된다.
도 4b 내지 도 4d를 비교하면, 상기 홈의 지름이 약 0.1mm일 때 보다 약 0.2mm일 때, 상기 광학 부재(100)의 휘도 분포가 더 균일하게 나타나고, 상기 홈의 지름이 약 0.2mm일 때보다 약 0.3mm일 때, 상기 광학 부재(100)의 휘도 분포가 더 균일하게 나타난다. 마찬가지로, 상기 홈의 지름이 약 0.2mm일 때보다 약 0.3mm일 때, 상기 제1 휘도 영역(B1) 또한 더 넓게 나타난다.
한편, 도 4d 내지 도 4f를 비교하면, 상기 홈의 지름이 각각 약 0.4mm 및 약 0.5mm인 경우, 상기 홈의 지름이 약 0.3mm인 경우보다 상기 광학 부재(100)의 휘도 균일도가 감소하고, 상기 제1 휘도 영역(B1) 또한 감소한다. 즉, 상기 홈의 지름이 적정 기준치보다 클 경우, 상기 입사광의 손실률이 커지므로, 휘도가 감소하고 휘도 분포가 불균일하게 나타난다.
이와 같이, 상기 광 조절부(130)에 의해 정의되는 상기 홈은 상기 광학 부재(100)의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있는 적정 크기의 지름을 유지해야하고, 상기 홈의 적정 지름은 상기 광학 부재(100)의 재질, 두께 및 홈의 크기에 따라 결정된다.
다시, 도 2를 참조하면, 상기 홈의 깊이(D1)는 상기 광학 부재(100)의 두께(D2)보다 작으며, 상기 광학 부재(100)의 재질 및 두께(D2)에 따라 다르게 형성된다. 특히, 상기 광학 부재(100)는 상기 홈의 깊이(D1)에 따라 광 투과율이 달라지므로, 휘도 분포가 다르게 나타난다.
이하, 그래프를 참조하여서 상기 홈의 깊이(D1)에 따른 상기 광학 부재(100)의 휘도 변화를 구체적으로 설명한다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1에 도시된 광학 부재의 휘도 분포를 홈의 깊이에 따라 나타낸 그래프이다. 여기서, 도 5a 내지 도 5c는 상기 홈의 깊이(D1)를 제외한 나머지 조건, 예컨대, 상기 홈의 지름 등은 모두 동일하다.
도 2 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 도 5a는 상기 홈의 깊이(D1)가 약 0.2mm일 때의 휘도 분포를 나타내고, 도 5b는 상기 홈의 깊이(D1)가 약 1.4mm일 때의 휘도 분포를 나타내고, 도 5c는 상기 홈의 깊이(D1)가 약 1.8mm일 때의 휘도 분포를 나타낸다.
상기 홈의 깊이(D1) 변화에 따른 상기 광학 부재(100)의 휘도 분포를 살펴보면, 상기 광학 부재(100)의 휘도 분포는 상기 홈의 깊이(D1)가 약 1.4mm일 때 가장 균일하게 나타난다. 즉, 상기 홈의 깊이(D1)가 적정 길이보다 작으면, 상기 입사광의 투과율 및 광의 확산율이 감소하여 상기 광학 부재(100)의 휘도 균일도가 저하된다. 반면, 상기 홈의 깊이(D1)가 적정 길이보다 크면, 상기 입사광의 손실률이 증가하여 상기 광학 부재(100)의 휘도 균일도가 저하되고, 전체 휘도 또한 감소한다.
따라서, 상기 광 조절부(130)에 의해 정의되는 상기 홈은 적정의 깊이(D1)를 유지해야하고, 상기 홈의 적정 깊이는 상기 광학 부재(100)의 재질, 두께 및 상기 홈의 직경에 따라 결정된다.
도 6은 도 2에 도시된 광 조절부의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 광 조절부(140)는 상기 상면(110)과 상기 하면(120)과의 사이를 관통하여 형성된 홀을 정의하는 면으로 이루어진다. 상기 광 조절부(140)는 상기 입사광을 굴절시켜 그 이동 경로를 변경하고, 이에 따라, 상기 입사광을 이루는 각 단색 광들이 균일하게 혼합된다. 여기서, 상기 입사광은 일부분이 상기 홀을 관통하여 출사되므로, 상기 입사광의 손실률이 감소된다.
도 7a 내지 도 7d는 도 1에 도시된 다수의 광 조절부의 배열 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 상기 다수의 광 조절부는 임의로 배열될 수도 있고, 특정 형태로 배열될 수도 있다.
즉, 도 7a에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 네 개의 광 조절부들을 연결한 라인(PL1)이 사각 형상을 가질 수도 있고, 도 7b에 도시한 바와 같이, 서로 인접한 네 개의 광 조절부들을 연결한 라인(PL2)이 다이아 몬드 형상을 가질 수도 있다.
또한, 도 7c에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 다섯 개의 광 조절부들을 연결한 라인(PL3)이 오각 형상을 가질 수도 있고, 도 7d에 도시한 바와 같이, 서로 인접한 여섯 개의 광 조절부들을 연결한 라인(PL4)이 육각 형상을 가질 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여서, 상기 광학 부재(100)를 이용한 백라이트 어셈블리 에 대해 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리를 나타낸 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 백라이트 어셈블리를 나타낸 평면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 백라이트 어셈블리(500)는 전원을 제공받아 광을 발생하는 광 공급부(200), 상기 광 공급부(200)로부터의 광을 확산하는 광학 부재(100), 및 상기 광 공급부(200)를 수납하는 수납 용기(400)를 포함한다.
상기 광 공급부(200)는 광을 발생하는 다수의 광원 그룹 및 상기 다수의 광원 그룹이 실장되는 회로 기판(220)을 포함한다.
상기 다수의 광원 그룹은 소정의 거리로 이격되고, 상기 회로 기판(220)을 통해 전원을 제공받아 광을 출사한다. 각 광원 그룹(210)은 적색광을 출사하는 광원(211), 녹색광을 출사하는 두 개의 광원(212, 213) 및 적색광을 출사하는 광원(214)으로 이루어진다.
이 실시예에 있어서, 상기 광원 그룹(210)은 적색, 녹색 및 청색 광들을 출사하나, 상기 광원 그룹(210)으로부터 출사되는 광의 컬러 종류는 증가하거나 감소될 수도 있다.
또한, 상기 광원 그룹(210)은 네 개의 광원으로 이루어지나, 상기 광원 개수는 상기 백라이트 어셈블리(500)의 크기에 따라 증가하거나 감소할 수도 있고, 각 단색광에 대응하는 광원의 개수 또한 증가하거나 감소할 수도 있다.
상기 각 광원(211, 212, 213, 214)은 점광원, 예컨대 발광 다이오드(Light Emiting Diode : LED)로 이루어지고, 상기 회로 기판(220)에 고정된다.
상기 회로 기판(220)은 상기 전원을 공급하는 전원 라인들(미도시)이 형성된 얇은 기판이다. 상기 회로 기판(220)으로는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB) 또는 인쇄회로기판에 열 전도율이 우수한 금속이 코팅된 금속코팅기판(Matal Coating Printed Circuit Board : MCPCB)으로 이루어진다. 상기 광원 그룹(210)은 상기 회로 기판(220)에 형성된 전원 라인으로부터 상기 전원을 제공받아 상기 적색, 녹색 및 청색 광을 출사한다.
도 10은 도 8의 절단선 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 광원 그룹(210)의 상부에는 상기 광학 부재(100)가 구비된다. 상기 광학 부재(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 광학 부재(100)와 동일한 구성을 가지므로, 참조 번호를 병기하고, 그 구체적인 설명은 생략한다.
상기 광학 부재(100)는 상기 광원 그룹(210)으로부터 이격되어 상기 광원 그룹(210)으로부터 발생된 광(L)이 확산될 수 있는 공간을 제공하고, 상기 광(L)의 컬러를 혼합하여 출사한다. 특히, 상기 광학 부재(100)에 형성된 각 광 조절부(130)는 상기 광원 그룹(210)으로부터 입사된 광(L)을 굴절시켜 상기 광원 그룹(210)으로부터의 광(L)을 혼합 및 확산한다.
도 11a 및 도 11b는 종래의 광학 시트와 도 6에 도시된 광학 부재의 휘도 세기를 나타낸 그래프이고, 도 12는 도 9에 도시된 상기 광원의 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 10, 도 11a 및 도 11b를 참조하면, 도 11a는 상기 종래의 광학 시트에서 상기 광원 그룹(210)에 대응하는 영역의 휘도 분포를 나타낸 그래프이고, 도 11b는 상기 광학 부재(100)에서 상기 광원 그룹(210)에 대응하는 영역의 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 11a 및 도 11b에 도시된 휘도 분포 그래프를 살펴보면, 상기 종래의 광학 시트보다 상기 광학 부재(100)에서 휘도가 높은 상기 제1 휘도 영역(B1)이 더 넓게 나타난다. 즉, 상기 광 조절부(130)는 상기 광학 부재(100)가 부분적으로 제거되어 형성되기 때문에, 상기 광학 부재(100)의 광 손실률이 상기 종래의 광학 시트보다 낮다. 이에 따라, 상기 광학 부재(100)의 휘도가 상기 종래의 광학 시트보다 높다.
도 9, 도 10 및 도 12를 참조하면, 상기 광 조절부(130)는 광 손실률을 감소시켜 휘도를 상승시키므로, 평면상에서 볼 때, 상기 광원 그룹(210)의 외측에 구비되어 상기 백라이트 어셈블리(500)의 휘도 균일도를 향상시킨다.
구체적으로, 상기 광원(211, 212, 213, 214)의 휘도가 상기 광원(211, 212, 213, 214)의 중심점을 기준으로 상기 광원(211, 212, 213, 214)의 양측으로 갈수록 점차 낮아진다. 이로 인해, 상기 광원 그룹(210)이 위치하는 영역이 상기 광원 그룹(210)의 주변부보다 휘도가 높으므로, 상기 광원 그룹(210)이 위치하는 영역과 그 주변 영역 간의 휘도 차이가 발생한다. 이를 방지하기 위해, 상기 광 조절부(130)는 평면상에서 볼 때, 상기 광원 그룹(210)의 외측에 위치하여 상기 광원 그룹(210)의 주변부의 휘도를 향상시킨다. 이에 따라, 상기 백라이트 어셈블리(500)의 전체 휘도를 향상시키고, 휘도 균일도 및 컬러 균일도를 향상시킨다. 또한, ㅅ상기 백라이트 어셈블리(500)는 휘도 균일도 및 컬러 균일도를 향상시키기 위해 추가의 확산 시트를 더 구비할 필요가 없으므로, 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한, 상기 광학 부재(100)는 상기 광원 그룹(210)으로부터의 광을 확산 및 혼합하여 컬러 균일도 및 휘도를 향상시키므로, 상기 광원(211, 212, 213, 214)의 휘도 편차로 인한 컬러 불균일을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 광원 그룹(210)은 발광 다이오드 제품군들 중에서 저렴한 발광 다이오드를 상기 광원(211, 212, 213, 214)으로 사용할 수 있으므로, 제조 원가를 절감할 수 있다.
다시, 도 8 및 도 10을 참조하면, 상기 백라이트 어셈블리(500)는 상기 광원(211, 212, 213, 214)으로부터 누설된 광을 반사하는 반사판(300)을 더 구비한다. 상기 반사판(300)은 상기 회로 기판(220)에 안착되고, 상기 다수의 광원 그룹을 삽입하기 위한 다수의 삽입홀이 형성된다. 상기 광원 그룹(210)은 상기 삽입홀(310)을 관통하여 상기 반사판(300)의 상부에 위치한다.
상기 광학 부재(100) 및 상기 광 공급부(200)는 상기 수납 용기(400)에 수납된다. 상기 수납 용기(400)는 바닥면(410) 및 상기 바닥면(410)으로부터 수납 공간을 형성하기 위해 연장된 측벽(420)으로 이루어진다. 상기 바닥면(410)에는 상기 광 공급부(200)가 안착되고, 상기 측벽(420)에는 단턱이 형성되어 상기 광학 부재(100)가 안착된다.
이하, 도면을 참조하여서 상기 백라이트 어셈블리(500)를 구비하는 액정표시장치에 대해 구체적으로 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 나타낸 그래프이다.
도 1 및 도 13을 참조하면, 액정표시장치(800)는 백라이트 어셈블리(500), 패널 어셈블리(600) 및 탑 샤시(700)를 포함한다.
상기 백라이트 어셈블리(500)는 도 8에 도시된 백라이트 어셈블리(500)와 동일하므로, 참조 번호를 병기하고, 그 구체적인 설명은 생략한다.
상기 백라이트 어셈블리(500)는 광학 부재(100), 광 공급부(200), 반사판(300) 및 수납 용기(400)를 포함한다. 상기 광학 부재(100)는 상기 광 공급부(200)로부터의 광을 확산 및 혼합하는 광 조절부(130)를 구비한다. 이에 따라, 백라이트 어셈블리(500)는 휘도 균일도 및 컬러 균일도가 향상된 광을 상기 패널 어셈블리(600)에 제공하므로, 표시 특성이 향상된다.
상기 백라이트 어셈블리(500)의 상부에는 상기 패널 어셈블리(600)가 구비된다. 상기 패널 어셈블리(600)는 서로 결합된 두 개의 기판(612, 614)으로 이루어져 상기 영상을 표시하는 액정표시패널(610), 상기 액정표시패널(610)에 데이터 구동신호를 공급하는 데이터 인쇄회로기판(620), 상기 액정표시패널(610)에 게이트 구동신호를 공급하는 게이트 인쇄회로기판(630), 상기 데이터 인쇄회로기판(620)과 상기 액정표시패널(610)을 전기적으로 연결하는 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : 이하, TCP)(640) 및 상기 게이트 인쇄회로기판(630)과 상기 액정표시패널(610)을 전기적으로 연결하는 게이트 TCP(650)을 포함한다.
상기 탑 샤시(700)는 상기 액정표시패널(610)의 위치를 가이드하고, 상기 수납 용기(400)와 결합하여 상기 액정표시패널(610)을 상기 수납 용기(400)에 고정한다.
상술한 본 발명에 따르면, 광학 부재는 일부분이 제거되어 형성된 광 조절부를 구비하여 광원으로부터 입사된 광을 확산 및 혼합한다. 이에 따라, 백라이트 어셈블리는 전체 휘도를 향상시키고, 휘도 균일도 및 컬러 균일도를 향상시킬 수 있으므로, 액정표시패널에 휘도가 균일한 고휘도의 백색광을 제공하고, 표시 특성을 향상시킨다.
또한, 백라이트 어셈블리는 휘도 균일도 및 컬러 균일도를 향상시키기 위해 추가의 확산 시트를 구비할 필요가 없으므로, 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한, 광학 부재는 광원들의 휘도 편차로 인한 휘도 불균일을 방지할 수 있으므로, 백라이트 어셈블리는 발광 다이오드 제품군들 중에서 휘도 편차가 심한 저가의 발광 다이오드를 광원으로 이용할 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 외부로부터 광이 입사되는 하면;
    상기 하면과 마주하고, 상기 하면을 통해 입사된 광을 출사하는 상면; 및
    상기 하면과 상면의 사이를 부분적으로 제거하여 형성되고, 상기 입사된 광을 혼합 및 확산하는 다수의 광 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부 각각은 상기 하면과 상면과의 사이를 관통하여 형성된 홀을 정의하는 면인 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부 각각은 상기 하면과 상면과의 사이를 상기 하면으로부터 소정의 깊이로 제거하여 형성된 홈을 정의하는 면인 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 입사된 광은 적어도 두 가지 이상의 컬러를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부는 서로 소정의 거리로 이격된 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  6. 광을 발생하는 광 공급부; 및
    상기 광 공급부의 상부에 위치하고, 하면과 상면의 사이를 부분적으로 제거하여 형성되어 상기 광을 혼합 및 확산하는 다수의 광 조절부를 갖는 광학 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부 각각은 상기 하면과 상면과의 사이를 관통하여 형성된 홀을 정의하는 면인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  8. 제6항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부 각각은 상기 하면과 상면과의 사이를 상기 하면으로부터 소정의 깊이로 제거하여 형성된 홈을 정의하는 면인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광학 부재의 두께는 2mm이고, 상기 다수의 홀의 길이는 1.4mm이며, 상기 다수의 홀의 폭은 3mm인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  10. 제6항에 있어서, 상기 광 공급부는 다수의 광원을 포함하고, 상기 다수의 광원은 적색광, 녹색광 및 청색광을 출사하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서, 상기 다수의 광원은 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제10항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부는, 평면상에서 볼 때, 각 광원의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 다수의 광원은 서로 소정의 거리로 이격되어 위치하는 다수의 광원 그룹으로 분류되고,
    각 광원 그룹은 상기 적색광을 출사하는 적어도 하나의 광원, 상기 녹색광을 출사하는 적어도 하나의 광원 및 상기 청색광을 출사하는 적어도 하나의 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부는, 평면상에서 볼 때, 각 광원 그룹의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  15. 광을 발생하는 광 공급부, 및 상기 광 공급부의 상부에 위치하고, 하면과 상면의 사이를 부분적으로 제거하여 형성된 다수의 광 조절부를 갖는 광학 부재를 구비하는 백라이트 어셈블리; 및
    상기 광학 부재의 상부에 구비되고, 상기 광학 부재로부터 제공된 광을 이용 하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부 각각은 상기 하면과 상면과의 사이를 관통하여 형성된 홀을 정의하는 면인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부 각각은 상기 하면과 상면과의 사이를 상기 하면으로부터 소정의 깊이로 제거하여 형성된 홈을 정의하는 면인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 광 공급부는 다수의 광원을 포함하고, 상기 다수의 광원은 적색광, 녹색광 및 청색광을 출사하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 다수의 광 조절부는, 평면상에서 볼 때, 각 광원의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
KR1020060076831A 2006-08-14 2006-08-14 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치 KR20080015302A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060076831A KR20080015302A (ko) 2006-08-14 2006-08-14 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치
US11/838,412 US20080037248A1 (en) 2006-08-14 2007-08-14 Optical member, back light assembly and display apparatus having the same, and method of manufacturing the backlight assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060076831A KR20080015302A (ko) 2006-08-14 2006-08-14 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080015302A true KR20080015302A (ko) 2008-02-19

Family

ID=39050538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060076831A KR20080015302A (ko) 2006-08-14 2006-08-14 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20080037248A1 (ko)
KR (1) KR20080015302A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101149312B1 (ko) * 2009-12-03 2012-05-24 주식회사 엘지화학 광 혼합 부재 및 이를 포함하는 ｌｃｄ 백라이트 유닛

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931896B1 (ko) * 2009-08-13 2009-12-16 제이엠아이 주식회사 Ｌｅｄ조명등용 보호패널과 그 제조방법
DE102016108692A1 (de) * 2016-05-11 2017-11-16 Osram Gmbh Leuchtdiode und Leuchtmodul

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6843582B2 (en) * 2003-04-25 2005-01-18 Toppoly Optoelectronics Corp. Back light module
TWM270375U (en) * 2004-12-28 2005-07-11 Innolux Display Corp Diffusion plate and backlight module using the same
US7525611B2 (en) * 2006-01-24 2009-04-28 Astronautics Corporation Of America Night vision compatible display backlight

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101149312B1 (ko) * 2009-12-03 2012-05-24 주식회사 엘지화학 광 혼합 부재 및 이를 포함하는 ｌｃｄ 백라이트 유닛

Also Published As

Publication number Publication date
US20080037248A1 (en) 2008-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6566689B2 (en) Illumination system and display device
CN104930399B (zh) 面发光装置及液晶显示装置
US6854854B2 (en) Illumination system and display device
US6969189B2 (en) LED backlight module
KR101318302B1 (ko) 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치
US20080266879A1 (en) Optical plate and backlight module using the same
US20120013811A1 (en) Lighting device, display device and television receiver
JP2006286638A (ja) 複数の隣り合って重なり合う導光板を有する発光装置
US20050276068A1 (en) Planar light source device
JP2006173624A (ja) Ｌｅｄ光源
KR20080001755A (ko) 백라이트 어셈블리 및 이를 구비한 액정표시장치.
JP2007178988A (ja) バックライトユニット及びこれを備えた液晶表示装置
KR20060106770A (ko) 복수의 중첩 패널을 갖는 발광 장치 및 액정 디스플레이
JP2012043793A (ja) バックライトユニット、表示装置
JP2004342587A (ja) バックライトおよびそれを用いた液晶表示装置
US20090016067A1 (en) Optical plate and backlight module using the same
KR20080041421A (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR20100050276A (ko) 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치
US20070236929A1 (en) Backlight module having reflection layer and liquid crystal display using same
US7594745B2 (en) Optical plate and backlight module using the same
KR20080015302A (ko) 광학 부재, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치
JP5597091B2 (ja) 照明装置
KR101042698B1 (ko) 면광원 장치
KR20090119399A (ko) 미세한 반사성 구슬이 분포된 백라이트용 광학 패널
KR20080058518A (ko) 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E601 Decision to refuse application