KR20080064508A - 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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KR20080064508A
KR20080064508A KR1020070001494A KR20070001494A KR20080064508A KR 20080064508 A KR20080064508 A KR 20080064508A KR 1020070001494 A KR1020070001494 A KR 1020070001494A KR 20070001494 A KR20070001494 A KR 20070001494A KR 20080064508 A KR20080064508 A KR 20080064508A
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light
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김희태
류소진
남석현
김중현
김혁환
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널과, 액정패널의 후방에 위치하고 있으며 이격공간을 두고 배치되어 있는 선형의 복수의 발광부를 포함하는 광원부와, 광원부의 후방에 위치하고 있으며 각 발광부에 대응하며 발광부를 향해 돌출되어 있는 반사부를 가지는 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 광효율이 향상된 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Description

백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따른 확대 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ를 따른 확대 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 요부 확대 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 액정패널 200 : 구동부
300 : 몰드프레임 400 : 백라이트유닛
420 : 광원부 430 : 반사부재
431 : 반사부 500 : 하부커버
510 : 저부 511 : 돌출부
600 : 상부커버
본 발명은 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사부재를 포함하는 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 종래의 브라운관을 대신하여 액정표시장치(liquid crystal display device, LCD), 플라즈마디스플레이패널(plasma display panel, PDP), 유기전계발광장치(organic light emitting diode, OLED) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다.
이 중 액정표시장치는 박막트랜지스터를 포함하는 제1기판과, 컬러필터를 포함하는 제2기판과, 양 기판 사이에 위치하는 액정층을 가지는 액정패널을 포함한다. 액정패널은 비발광소자이기 때문에 액정패널의 후방에는 액정패널에 광을 공급하기 위한 백라이트유닛이 위치한다.
백라이트유닛은 광원부와, 광원부 후방에 위치한 반사부재를 포함한다.
반사부재는 광원부가 발광한 빛을 액정패널 방향으로 반사시키는 역할을 한다.
그런데, 반사부재에서 광원부 방향으로 반사된 빛이 광원부에 다시흡수되어 광효율이 낮은 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 광효율이 향상된 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 액정패널과, 액정패널의 후방에 위치하고 있으며 이격공간을 두고 배치되어 있는 선형의 복수의 발광부를 포함하는 광원부와, 광원부의 후방에 위치하고 있으며 각 발광부에 대응하며 발광부를 향해 돌출되어 있는 반사부를 가지는 반사부재를 포함하는 액정표시장치에 의하여 달성될 수 있다.
반사부재는 반사부 사이에 위치하는 평탄부를 더 포함할 수 있다.
반사부재를 수용하는 하부커버를 더 포함하며, 반사부재와 대응하는 하부커버의 저면에는 각 발광부에 대응하여 발광부를 향해 돌출되어 있는 돌출부가 형성되어 있으며, 반사부재는 하부커버의 상기 저면에 밀착되어 있을 수 있다.
광원부는 면광원을 포함할 수 있다.
면광원은 서로 대향 접합되어 있으며, 액정패널을 향하는 제1절연기판과 상기 반사부재를 향하는 제2절연기판을 포함하며, 제2절연기판은 평판이며, 제1절연기판은 제2절연기판으로부터 이격되어 발광부를 정의하는 제1부분과 제2절연기판에 밀착되어 이격공간을 정의하는 제2부분을 포함할 수 있다.
제1절연기판과 제2절연기판의 내면에는 각각 형광층을 포함하며 실질적으로 투명한 코팅층이 형성되어 있을 수 있다.
제2부분의 내면과 제2부분에 대응하는 제1기판의 내면에는 코팅층이 형성되어 있지 않을 수 있다.
발광부는 형광램프를 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 목적은 이격공간을 두고 배치되어 있는 선형의 복수의 발광부를 포함하는 광원부와, 광원부의 후방에 위치하고 있으며 각 발광부에 대응하며 발광부를 향해 돌출되어 있는 반사부를 가지는 반사부재를 포함하는 백라이트유닛에 의하여 달성될 수 있다.
반사부재는 반사부 사이에 위치하는 평탄부를 더 포함할 수 있다.
광원부는 면광원을 포함할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)는, 화상을 형성하는 액정패널(100)과, 액정패널(100)을 구동하는 구동부(200)와, 액정패널(100)의 측부를 지지하는 몰드 프레임(300)과, 액정패널(100)의 배면으로 광을 공급하는 백라이트유닛(400)과, 백라이트유닛(400)을 수용하는 하부커버(500)와, 하부커버(500)와 상호 결합되어 액정패널(100)의 전면을 커버하는 상부커버(600)를 포함한다.
액정패널(100)은 박막트랜지스터를 포함하는 제1기판(110)과, 제1기판(110)에 대향되도록 부착된 컬러필터를 포함하는 제2기판(120)과, 양 기판(110, 120) 사이에 위치하는 액정층(130)을 포함한다.
액정패널(100)은 화소단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 후술할 구동부(200)에서 전달되는 화상신호 정보에 따라 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성하게 된다.
제1기판(110)에는 복수의 게이트 배선과 복수의 데이터 배선이 매트릭스 형 태로 형성되어 있으며, 게이트 배선과 데이터 배선의 교차점에는 화소전극과 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 형성되어 있다. 박막트랜지스터를 통해 인가된 신호전압은 화소전극에 의해 액정층(130)에 공급되며, 액정층(130)은 이 신호전압에 따라 정렬되어 광 투과율을 정하게 된다.
제2기판(120)에는 빛이 통과하면서 소정의 색이 발현되는 RGB 화소로 이루어진 컬러필터와, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 이루어진 공통전극이 형성되어 있다. 제2기판(120)은 제1기판(110)에 비해 면적이 작다.
제2기판(120)과 제1기판(110)이 겹치는 부분은 대부분 액정패널(100)의 표시영역이 되고, 겹치지 않는 표시영역의 주변영역이 액정패널의 비표시영역이 된다.
액정패널(100)의 측 부에는 구동신호를 인가하기 위한 구동부(200)가 마련되어 있다.
구동부(200)는 연성인쇄회로기판(FPC, 210), 연성인쇄회로기판(210)에 장착되어 있는 구동칩(220), 연성인쇄회로기판(210)의 타측에 연결되어 있는 회로기판(PCB, 230)을 포함한다. 도시된 구동부(200)는 COF(chip on film)의 방식을 나타낸 것이며 TCP(taper carrier package), COG(chip on glass) 등의 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한, 구동부(200) 중 일부가 제1기판(110)에 실장 되는 것도 가능하다.
몰드 프레임(300)은 액정패널(100)의 측부를 따라 형성되며, 대략 사각의 형상을 가지고, 액정패널(100)을 백라이트유닛(400)에 대해 이격시켜 지지한다.
백라이트유닛(400)은 액정패널(100)의 후방에 위치하고, 광학부재류(410), 광원부(420), 반사부재(430)를 포함한다.
광학부재류(410)는 액정패널(100)의 배면에 위치하며 확산시트(411), 프리즘시트(412) 및 보호시트(413)를 포함한다. 여기서, 확산시트(411)는 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어져 있다. 확산시트(411)는 광원부(430)로부터의 광을 확산시켜 액정패널(100)로 공급하는 역할을 한다.
프리즘시트(412)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘시트(412)는 확산시트(411)에서 확산된 광을 상부의 액정패널(100)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘시트(412)는 통상 2장이 사용된다. 프리즘시트(412)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정을 각도를 이루고 있다. 프리즘시트(412)를 통과한 광은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다.
가장 상부에 위치하는 보호시트(413)는 스크래치에 약한 프리즘시트(412)를 보호한다.
프리즘시트(412)의 후방에는 프리즘시트(412)의 배면으로 광을 공급하는 광원부(420)가 위치하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광원부(420)는 면광원으로서 액정패널(100)의 후방에 위치하고 있으며, 이격공간(420b)을 두고 액정패널(100)의 판면 전체에 걸쳐서 배치되어 있는 선형의 복수의 발광부(420a)를 가진다.
광원부(420)는 서로 대향 접합되어 있으며, 액정패널(100)을 향하는 제1절연기판(421)과, 후술할 반사부재(430)를 향하는 제2절연기판(422)을 포함한다.
제2절연기판(422)은 평판이며, 제1절연기판(421)은 제2절연기판(422)으로부터 이격되어 방전공간(A)을 포함하는 발광부(420a)를 정의하는 제1부분(421a)과, 제2절연기판(422)에 밀착되어 이격공간(420b)을 정의하는 제2부분(421b)을 포함한다. 방전공간(A)에는 방전가스가 채워져 있다.
제1절연기판(421)과 제2절연기판(422)의 내면에는 각각 형광층(424, 427)과 보호층(423, 426)을 포함하며 실질적으로 투명한 코팅층(425, 428)이 형성되어 있다.
형광층(424, 427)은 방전공간(A)에서 발생한 자외선을 가시광선으로 변환시키는 역할을 한다.
보호층(423, 426)은 양 절연기판(421, 422)과 형광층(424, 427)의 화학적 결합을 방지하는 역할을 한다.
이격공간(420b)을 정의하는 제2절연기판(422)의 제2부분(421b)과, 제2부분(421b)과 마주하는 제1절연기판(421)의 내면에는 코팅층(425, 428)이 형성되어 있지 않다.
광원부(420)는 외부전극형광램프(EEFL)와 유사한 형태로 방전공간(A)에 전원을 공급받을 수 있으며, 또한 냉음극형광램프(CCFL)와 유사한 형태로 방전공간(A)에 전원을 공급받을 수 있다.
광원부(420)의 후방에는 반사부재(430)가 위치하고 있다.
반사부재(430)는 각 발광부(420a)에 대응하며 발광부(420a)를 향해 돌출되어 있는 반사부(431)와, 반사부(431) 사이에 위치하는 평탄부(432)를 포함한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)의 반사부(431)는 볼록렌즈 형태로 이루어져 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 반원 또는 다각형 등의 형태일 수 있다.
반사부재(430)는 후술할 하부커버(500)의 저면(510)에 밀착되어 있다.
반사부재(430)는 광원부(420)와 하부커버(500)의 사이에 위치하면서 광원부(420)의 빛을 반사시켜 액정패널(100) 방향으로 공급하는 역할을 한다.
반사부재(430)의 후방에는 백라이트유닛(400)을 수용하는 하부커버(500)가 위치하고 있다.
반사부재(430)와 대응하는 하부커버(500)의 저면(510)에는 광원부(420)의 각 발광부(420a)에 대응하여 발광부(420a)를 향해 돌출되어 있는 돌출부(511)가 형성되어 있다.
하부커버(500)의 돌출부(511)는 반사부재(430)의 반사부(431)와 밀착되어 있다.
하부커버(500)는 상부커버(600)와 결합된다.
상부커버(600)는 하부커버(500)와 액정패널(100)의 유효면이 외부로 노출되도록 하는 표시창을 갖는다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)의 광 경로를 설명한다.
발광부(420a)에서 반사부(431) 방향으로 발광된 제1빛(x1) 및 제2빛(x2)은 반사부(431)의 굴곡 형태로 인하여 반사부(431)에서 반사를 일으켜 이격공간(420b)을 통해 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
그리고, 발광부(420a)에서 평탄부(432) 방향으로 발광된 제3빛(x3) 및 제4빛(x4)은 평탄부(432)의 플랫(flat) 형태로 인하여 평탄부(432)에서 반사를 일으켜 이격공간(420b)을 통해 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
또한, 발광부(420a)에서 액정패널(100) 방향으로 발광된 제5빛(x5) 및 제6빛(x6)은 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
이와 같이, 광원부(420)의 발광부(420a)에서 발광된 제1빛(x1) 내지 제6빛(x6)은 빛의 손실이 거의 없이 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
이에 의하여, 다시 발광부(420a)로 입사되는 빛이 감소하여 액정표시장치(1)의 광효율이 향상된다.
이하, 도 3및 도 4를 참조하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 액정표시장치(1)를 설명한다.
이하, 제1실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1실시예 및 공지의 기술에 따른다. 그리고, 본 발명의 제2실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치(2)의 광원부(420)의 발광부(420a)는 선형의 형광램프를 포함한다.
형광램프는 냉음극형광램프(CCFL) 또는 열음극형광램프(HCFL) 등일 수 있다.
하부커버(500)의 저면(510)은 평판형이며, 반사부재(430)의 반사부(431)는 평탄부(432)보다 높게 발광부(420a)를 향하여 돌출되어 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치(2)의 광 경로를 설명한다.
발광부(420a)에서 반사부(431) 방향으로 발광된 제7빛(x7) 및 제8빛(x8)은 반사부(431)의 굴곡 형태로 인하여 반사부(431)에서 반사를 일으켜 이격공간(420b)을 통해 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
그리고, 발광부(420a)에서 평탄부(432) 방향으로 발광된 제9빛(x9) 및 제10빛(x10)은 평탄부(432)의 플랫(flat) 형태로 인하여 평탄부(432)에서 반사를 일으켜 이격공간(420b)을 통해 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
또한, 발광부(420a)에서 액정패널(100) 방향으로 발광된 제11빛(x11) 및 제12빛(x12)은 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
이와 같이, 광원부(420)의 발광부(420a)에서 발광된 제7빛(x7) 내지 제12빛(x12)은 빛의 손실이 거의 없이 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
이에 의하여, 다시 발광부(420a)로 입사되는 빛이 감소하여 액정표시장치(2)의 광효율이 향상된다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치를 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 광원부(420) 면광원으로서 격벽(429)을 사이에 두고 서로 대향 접합되어 있으며, 액정패널(100)을 향하는 평판의 제1절연기판(421)과 반사부재(430)를 향하는 평판의 제2절연기판(422)을 가진다.
인접하는 격벽(429)과 제1절연기판(421)과 제2절연기판(422)이 형성하는 방전공간(A)은 발광부(420a)를 정의하며, 격벽(429)이 위치하는 부분은(B)은 이격공간(420b)을 정의한다.
광원부(420)의 후방에는 반사부재(430)가 위치하고 있다.
반사부재(430)의 반사부(431)는 발광부(420a)에 대응하여 산 형태로이루어져 있다.
발광부(420a)에서 발광된 빛은 본 발명의 제1실시예와 제2실시예와 같이 빛의 손실이 거의 없이 액정패널(100) 방향으로 이동한다.
비록 본 발명의 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 반사시트의 구조를 개선하여 광효율이 향상된 백라이트유닛과 이를 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (11)

  1. 액정표시장치에 있어서,
    액정패널과;
    상기 액정패널의 후방에 위치하고 있으며, 이격공간을 두고 배치되어 있는 선형의 복수의 발광부를 포함하는 광원부와;
    상기 광원부의 후방에 위치하고 있으며, 상기 각 발광부에 대응하며 상기 발광부를 향해 돌출되어 있는 반사부를 가지는 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 반사부 사이에 위치하는 평탄부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사부재를 수용하는 하부커버를 더 포함하며,
    상기 반사부재와 대응하는 상기 하부커버의 저면에는 상기 각 발광부에 대응하여 상기 발광부를 향해 돌출되어 있는 돌출부가 형성되어 있으며,
    상기 반사부재는 상기 하부커버의 상기 저면에 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 면광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 면광원은 서로 대향 접합되어 있으며, 상기 액정패널을 향하는 제1절연기판과 상기 반사부재를 향하는 제2절연기판을 포함하며,
    상기 제2절연기판은 평판이며, 상기 제1절연기판은 상기 제2절연기판으로부터 이격되어 상기 발광부를 정의하는 제1부분과 상기 제2절연기판에 밀착되어 상기 이격공간을 정의하는 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판의 내면에는 각각 형광층을 포함하며 실질적으로 투명한 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2부분의 내면과 상기 제2부분에 대응하는 제1기판의 내면에는 상기 코팅층이 형성되어 있지 않는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 형광램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 백라이트유닛에 있어서,
    이격공간을 두고 배치되어 있는 선형의 복수의 발광부를 포함하는 광원부와;
    상기 광원부의 후방에 위치하고 있으며, 상기 각 발광부에 대응하며 상기 발광부를 향해 돌출되어 있는 반사부를 가지는 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 반사부 사이에 위치하는 평탄부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광원부는 면광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛.
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