KR20110093292A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

실시예는 'ㄷ'자 형상을 갖는 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다. 즉, 실시예에 따른 광학시트는 가장자리 부분이 벤딩(bending)되고, 상기 벤딩된 부분이 도광판의 측면을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.
따라서, 실시예에 따른 광학시트는 도광판과 일체로 형성되어, 고온/다습한 환경하에서 도광판이 팽창하는 경우에 광학시트도 같이 팽창하며, 즉 상기 광학시트는 광학시트의 중앙부 뿐만 아니라 좌우로 팽창할 수 있으므로 웨이브 현상이 발생하지 않는다. 또한, 이로 인해 액정표시패널을 누르지도 않으므로 얼룩의 발생 등을 방지할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 광학시트를 고정하기 위해 실리콘 패드를 사용하지 않아서 제조 비용을 절감할 수 있고, 상기 광학시트의 벤딩부를 하프 커팅(half cutting) 함으로써 광학시트를 도광판에 고정시키기 위한 조립이 용이하여 도광판과 쉽게 일체화시킬 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}

실시예는 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 특히 고온/다습의 환경하에서 광학 시트의 중앙부 웨이브(wave) 현상을 제거할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시장치(display device)에는 스스로 광을 발광하는 유기발광 표시장치(OLED : Organic Light Emitting Display), 진공형 광 표시장치(VFD : Vacuum Fluorescent Display), 전계 발광소자(FED : Field Emission Display), 플라즈마 표시장치(PDP : Plasma Display Panel) 등과 스스로 광을 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display) 등이 있다.

일반적인 액정표시장치는 전계 생성 전극이 구비된 두 기판과 그 사이에 개재된 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 가진 액정층을 포함한다. 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 상기 전기장의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 표시한다.

액정표시장치는 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점으로 노트북 PC 및 모니터 시장은 물론 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다.

이와 같은 액정표시장치는 스스로 광을 발광하지 못하기 때문에, 백라이트와 같은 별도의 광원이 필요하다. 따라서, 상기 액정표시장치는 액정패널 및 백라이트 유닛(backlight unit)을 포함한다. 상기 백라이트 유닛은 상기 액정패널에 광을 제공하고, 상기 광은 상기 액정패널을 투과하게 된다. 이때, 상기 액정패널은 상기 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시하게 된다.

상기 백라이트 유닛은 광원이 배치된 형태에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 분류된다. 상기 에지형에 있어서, 광원은 액정패널의 측면에 배치된다. 또한, 도광판은 액정패널의 배면에 배치되어, 액정패널의 측면에서 제공된 광을 상기 액정패널의 배면으로 가이드한다. 이와 달리, 상기 직하형은 액정패널 배면에 다수의 광원들을 구비하고, 상기 다수의 광원들로부터 발광된 광은 직접적으로 액정패널의 배면으로 제공된다.

상기 광원으로는 EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), 발광 다이오드(LED) 등이 사용된다. 이들 중 상기 발광 다이오드(LED)는 소비 전력이 낮으며 발광 효율이 뛰어난 장점을 가진다.

도 1을 참고하면, 종래에는 상기 백라이트 유닛의 광학시트(300)를 고정하기 위해 패널 가이드(210)의 좌/우 내측에 실리콘 패드(220)를 사용하였다. 그러나, 광학시트(300)를 고정하기 위해 상기 광학시트(300)의 좌우 모두를 고정시킴에 따라 고온/다습한 환경에서 광학시트(300)의 중앙부에 웨이브(wave)가 발생하였다. 즉, 상기 광학시트(300)는 고온/다습한 환경하에서 팽창하는데, 좌우가 고정되어 있기 때문에 좌우로 팽창하지 못하고 중앙부에서 웨이브가 발생한다. 이로 인해, 상기 광학시트(300) 중앙부에서의 웨이브로 패널(100)을 눌러서 얼룩이 발생하거나, 광학시트(300)에 주름이 발생하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 실시예는 고온/다습한 환경하에서 광학시트가 팽창하는 특성을 이용하고, 실리콘 패드를 사용하지 않으면서 상기 광학시트를 고정할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 포함한 액정표시장치를 제공한다.

일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 광원; 상기 광원과 나란하게 배치되는 도광판; 및 상기 도광판 상에 배치되며, 'ㄷ'자 형상을 갖는 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따른 액정표시장치는, 액정표시패널; 상기 액정표시패널을 지지하는 패널 가이드; 상기 액정표시패널의 배면에 배치되는 도광판; 상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 및 상기 도광판과 상기 패널 가이드 사이에 배치되며, 'ㄷ'자 형상을 갖는 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

실시예는 'ㄷ'자 형상을 갖는 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다. 즉, 실시예에 따른 광학시트는 가장자리 부분이 벤딩(bending)되고, 상기 벤딩된 부분이 도광판의 측면을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.

따라서, 실시예에 따른 광학시트는 도광판과 일체로 형성되어, 고온/다습한 환경하에서 도광판이 팽창하는 경우에 광학시트도 같이 팽창하며, 즉 상기 광학시트는 광학시트의 중앙부 뿐만 아니라 좌우로 팽창할 수 있으므로 웨이브 현상이 발생하지 않는다. 또한, 이로 인해 액정표시패널을 누르지도 않으므로 얼룩의 발생 등을 방지할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 광학시트를 고정하기 위해 실리콘 패드를 사용하지 않아서 제조 비용을 절감할 수 있고, 상기 광학시트의 벤딩부를 하프 커팅(half cutting)으로 형성함으로써 광학시트를 도광판에 고정시키기 위한 조립이 용이하여 도광판과 쉽게 일체화시킬 수 있다.

도 1은 실리콘 패드를 이용하여 광학시트를 고정하는 종래의 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에서 I-I'를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 3에서 도광판 및 광학시트가 팽창한 경우를 나타낸 도면이다.

실시예의 설명에 있어서, 각 패널, 부재, 프레임, 시트, 판 또는 기판 등이 각 패널, 부재, 프레임, 시트, 판 또는 기판 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에서 I-I'를 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 3에서 도광판 및 광학시트가 팽창한 경우를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 액정표시장치는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(100) 및 상기 액정표시패널(100)의 하부에 배치되어 광을 제공하는 백라이트 유닛(200)을 포함한다. 또한, 상기 액정표시장치는 상기 액정표시패널(100)의 가장자리를 지지하며 상기 백라이트 유닛(200)과 결합되는 패널 가이드(210)를 포함한다.

액정표시패널(100)은 상세히 도시되지는 않았지만, 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터(TFT : thin film transistor) 기판, 상기 박막 트랜지스터 기판상에 배치되는 컬러필터 기판 및 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.

상기 박막 트랜지스터 기판은 다수의 게이트 라인이 형성되고, 상기 다수의 게이트 라인가 교차하는 다수의 데이터 라인이 형성되며, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 상기 박막 트랜지스터 기판상에 배치되는 컬러필터 기판은 빛이 통과하면서 색이 표시되는 R, G, B 컬러필터가 박막 공정에 의해 형성된 기판이고, 상기 R, G, B 컬러필터 상에 ITO로 이루어진 공통 전극이 증착되어 있다.

또한, 상기 박막 트랜지스터 기판의 일단에는 집적 회로 칩(IC CHIP : integrated circuit chip)을 포함하여 구성된다. 상기 집적 회로 칩은 액정표시장치를 구동하기 위한 화상 신호, 주사 신호 및 이러한 신호들을 인가하기 위한 복수의 타이밍 신호들을 발생시키고, 화상 신호와 주사 신호를 액정표시패널(100)의 게이트 라인 및 데이터 라인에 인가한다.

백라이트 유닛(200)은 액정표시패널(100)의 배면에 배치되어 광을 제공한다. 상기 백라이트 유닛(200)은 광원(510), 상기 광원(510)을 감싸는 광원 하우징(520), 상기 광원(510)과 나란하게 배치되는 도광판(400) 및 상기 도광판(400)의 하부면에 배치되는 반사시트(600)를 포함한다.

또한, 상기 백라이트 유닛(200)은 도광판(400)의 상에 배치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학시트들(300)을 포함한다.

광원(510)은 도광판(400)과 나란히 배치된다. 유리관의 양끝 내부에 전극이 구비된 냉음극관 형광램프(CCFL), 유리관의 양끝을 감싸는 구조의 외부전극 형광램프(EEFL; external electrode fluorescent lamp)일 수 있다.

또한, 상기 광원(510)으로 램프가 상기 도광판(400)의 일측에 배치되어 있지만, 이에 한정하지 않고, 상기 램프는 도광판(400)의 양측에 배치될 수도 있고, 광원(510)으로 램프 외에 발광 다이오드(LED)를 이용할 수 있다.

광원 하우징(520)은 광원(510)으로부터 조사되는 광의 효율을 증가시키고, 광의 손실을 방지한다. 또한, 상기 광원 하우징(520)은 상기 광원(510)을 보호한다.

도광판(400)은 PMMA(Polymethyl methacrylate) 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 도면에서는 상세히 도시되지 않았지만, 광원(510)이 배치된 입사면으로부터 멀어질수록 두께가 얇아지는 쐐기 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 도광판(400)의 배면에는 입사된 광을 상기 광학 시트들(300) 방향으로 굴절시키기 위한 프리즘 패턴이 형성될 수 있다.

상기 도광판(400)은 선광 또는 점광을 면광으로 변환시키는 역할을 하며, 상기 광원(510)으로부터 입사된 광을 액정표시패널(100) 방향으로 가이드한다.

반사시트(600)는 도광판(400)의 하부면에 배치된다. 상기 반사시트(600)는 상기 도광판(400)으로 입사된 광이 도광판(400)의 배면으로 출사되는 경우에, 배면으로 출사된 광을 도광판(400) 및 광학 시트들(300) 방향으로 반사시킨다. 상기 반사시트(600)는 반사율이 높은 PET 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다.

광학시트들(300)은 광을 확산시키는 확산시트(310), 광을 집광시키는 집광시트(320) 및 상기 집광시트(320)를 보호하기 위한 보호시트(330)를 포함한다. 확산시트(310), 집광시트(320) 및 보호시트(330)는 상기 도광판(400) 상에 차례로 배치된다.

확산시트(310)는 상기 광원(510)이 배치된 영역과 대면되는 도광판(400)의 타측으로부터 외측방향으로 상기 도광판(400)의 타측보다 더 돌출된 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 확산시트(310)의 하부면 면적은 상기 도광판(400)의 상부면 보다 크게 이루어질 수 있다.

집광시트(320) 및 보호시트(330)는 상기 확산시트(310) 및 도광판(400)과 모든 영역이 중첩된다. 상기 집광시트(320) 및 상기 보호시트(330)의 하부면 면적은 상기 도광판(400)의 상부면 면적보다 크게 이루어지거나 상기 확산시트(310)의 상부면 면적과 동일하게 이루어질 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 광학시트들(300)은 'ㄷ'자 형상을 갖는다. 상기 광학시트들(300)은 벤딩부(350)를 포함하고, 상기 벤딩부(350)는 상기 광학시트의 가장자리 부분에 형성된다. 상기 벤딩부(350)는 상기 도광판(400)의 측면 중 일부를 둘러싼다.

즉, 상기 광학시트들(300)은 상기 도광판(400)을 'ㄷ'자 형상으로 둘러싼다. 상기 'ㄷ'자 형상의 광학시트들(300)이 도광판 상에 배치되는 경우에, 상기 광학시트들(300)의 벤딩부(350)는 상기 도광판(400)의 측면 중 일부와 접촉하고, 상기 벤딩부(350)를 제외한 다른 면들은 상기 도광판(400)의 상부면과 접촉한다.

따라서, 도 4를 참조하면, 상기 광학시트들(300)은 고온/다습한 환경 하에서 자유로이 팽창할 수 있다. 즉, 종래에 좌우가 고정되어 있는 경우에는 좌우로 팽창할 수 없기 때문에 중앙부로 팽창하여 웨이브, 주름 등이 발생하였으나, 일 실시예에 따른 광학시트들(300)은 좌우가 고정되어 있지 않기 때문에, 중앙부 뿐만 아니라 좌우로 자유로이 팽창할 수 있다.

결국, 고온/다습한 환경하에서 상기 광학시트들(300)이 좌우로도 팽창할 수 있고, 특정 부분으로만 팽창하지 않으므로 중앙부에서 웨이브 현상 및 주름이 발생하지 않는다. 또한, 이로 인해 액정표시패널(100)을 누르지도 않기 때문에 상기 액정표시패널(100)에 얼룩이 발생하는 것 등을 방지할 수 있다.

또한, 상기 광학시트들(300)은 상기 도광판(400)이 팽창함에 따라 함께 팽창한다. 즉, 고온/다습한 환경하에서 상기 도광판(400)과 상기 광학시트들(300)은 일체화되어 상기 도광판(400)이 팽창하는 경우에 광학시트들(300)도 같이 팽창한다. 따라서, 상기와 같이 광학시트들(300)의 중앙부에서 발생하는 웨이브 현상을 제거할 수 있다.

상기 광학시트들(300)의 벤딩부(350)는 하프 커팅(half cutting)으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 광학시트들(300)을 'ㄷ'자 형상으로 만들기가 용이하다. 즉, 상기 광학시트들(300)의 벤딩부(350)를 하프 커팅(half cutting)으로 형성함으로써 광학시트들(300)을 도광판(400)에 고정시키기 위한 조립이 용이하여 도광판(400)과 쉽게 일체화시킬 수 있다.

또한, 종래와 같이 상기 광학시트들(300)을 고정하기 위해 패널 가이드(210)에 배치되는 실리콘 패드를 제거할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 광학시트들(300)을 고정하기 위해 실리콘 패드를 사용하지 않아서 제조 비용 및 조립 시간등을 절감할 수 있다.

또한, 상기와 같이 실리콘 패드를 사용하지 않으므로 고온/다습한 환경하에서 상기 실리콘 패드의 이탈에 의한 불량 등을 원천적으로 제거하여 품질을 개선시킬 수 있다.

패널 가이드(210)는 상기 액정표시패널(100)의 가장자리를 지지하며 상기 백라이트 유닛(200)과 결합된다. 상기 광학시트들(300)은 상기 패널 가이드(210)와 상기 도광판(400) 사이에 배치된다. 상기 광학시트들(300)은 상기 도광판(400)과는 접촉되나, 상기 패널 가이드(210)와는 이격되어 있다. 즉, 상기 도광판(400) 및 상기 광학시트들(300)이 팽창하는 경우를 위해 상기 패널 가이드(210)와 상기 광학시트들(300) 사이에는 일정한 갭이 형성된다.

결국, 고온/다습한 환경하에서 상기 도광판(400) 및 광학시트들(300) 팽창하기 때문에 이러한 팽창 정도에 따라 상기 패널 가이드와 상기 광학 시트 사이의 갭이 형성되어야 한다.

일 실시예에서, 상기 패널 가이드와 상기 광학 시트 사이의 갭은 0.1 mm 내지 0.2 mm일 수 있으며, 바람직하게는 0.12 mm 내지 0.18 mm일 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 광원;
   상기 광원과 나란하게 배치되는 도광판; 및
   상기 도광판 상에 배치되며, 'ㄷ'자 형상을 갖는 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 광학시트는 벤딩부를 구비하고, 상기 벤딩부는 상기 도광판의 측면을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 광학시트의 벤딩부는 하프 커팅(half cutting)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 광학시트는 상기 도광판이 팽창함에 따라 함께 팽창하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
5. 액정표시패널;
   상기 액정표시패널을 지지하는 패널 가이드;
   상기 액정표시패널의 배면에 배치되는 도광판;
   상기 도광판의 측면에 배치되는 광원; 및
   상기 도광판과 상기 패널 가이드 사이에 배치되며, 'ㄷ'자 형상을 갖는 광학시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 광학시트는 상기 도광판이 팽창함에 따라 함께 팽창하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 광학시트는 벤딩부를 구비하고, 상기 벤딩부는 하프 커팅(half cutting)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 패널 가이드와 상기 광학 시트 사이의 갭은 0.1 mm 내지 0.2 mm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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