KR20150098707A - 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 표시 패널과 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 백라이트 어셈블리는 입광면, 상기 입광면에 연결된 출광면, 및 상기 출광면에 대향하는 대향면을 갖는 도광판과, 상기 입광면에 대향하여 구비되며 광을 출사하는 광원과, 상기 대향면과 마주보며 상기 광을 반사하는 반사 시트와, 상기 도광판과 일체로 형성되며 상기 대향면으로부터 돌출된 제1 패턴, 및 상기 반사 시트의 상면에 제공되며 상기 돌출부의 상면 중 적어도 일부와 접촉하는 점착제를 포함한다.

Description

백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치나 전기 영동 표시 장치와 같은 표시 장치는 화상을 표시하는 표시 패널로서 액정 표시 패널이나 전기영동 표시 패널을 포함한다. 그러나 상기 표시 패널들은 자체적으로 발광하지 못하기 때문에 상기 표시 패널들에 광을 공급하기 위한 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.
상기 백라이트 어셈블리는 광을 출사하는 다수의 광원을 포함하고 있다. 상기 광원에서 출사된 광은 상기 표시 패널들에 공급되는 과정에서 일부 손실될 수 있으며, 이에 따라 상기 표시 패널에 입사하는 광량이 줄어들 수 있다.
본 발명의 목적은 광 효율이 향상된 백라이트 어셈블리 및 이를 채용한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널과 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함할 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리는 입광면, 상기 입광면에 연결된 출광면, 및 상기 출광면에 대향하는 대향면을 갖는 도광판과, 상기 입광면에 대향하여 구비되며 광을 출사하는 광원과, 상기 대향면과 마주보며 상기 광을 반사하는 반사 시트와, 상기 도광판과 일체로 형성되며 상기 대향면으로부터 돌출된 제1 패턴, 및 상기 반사 시트의 상면에 제공되며 상기 돌출부의 상면 중 적어도 일부와 접촉하는 점착제를 포함한다. 상기 표시 패널은 상기 출광면을 통해 출사되는 광을 제공받아 영상을 표시한다.
상기 제1 패턴의 상부는 상기 점착제와 접촉하여 상기 도광판과 상기 반사 시트 사이를 이격시킨다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴은 상부에 상기 반사 시트와 평행한 상면을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴은 원기둥, 다각기둥, 타원기둥, 꼭지점이 잘려진 원뿔, 꼭지점이 잘린 다각뿔 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 대향면 상에 돌출되도록 제공되며 상기 제1 패턴보다 작은 높이를 갖는 반사 패턴을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 대향면 상에 인쇄된 인쇄 패턴일 수 있으며, 평면 상에서 볼 때 원, 타원, 또는 다각형 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 대향면으로부터 돌출된 반구, 피라미드, 다각 기둥, 타원 기둥, 프리즘, 꼭지점이 잘려진 원뿔이나 다각뿔일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 평면 상에서 볼 때 상기 반사 패턴의 단일 면적당 밀도는 상기 입광면으로부터 멀어질수록 커질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사 패턴은 일 방향으로 연장된 프리즘 산 또는 렌티큘러 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 패턴과 상기 반사 패턴은 서로 닮은 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사 패턴은 상기 대향면 상에 제공되며, 상기 대향면의 일부를 제거하여 형성된 복수의 오목부일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 상기 출광면 상에 제공되며 상기 출광면으로 진행하는 광을 산란시키는 제2 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴은 상기 도광판의 상면으로부터 돌출된 돌기들을 포함할 수 있으며, 상기 제2 패턴은 일 방향으로 연장된 프리즘 산 또는 렌티큘러 렌즈 형상을 가질 수 있으며, 또는 상기 출광면에 인쇄된 산란 패턴인 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 백라이트 어셈블리에서의 광손실이 최소화되며 이에 따라 광 효율이 향상된 표시 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다.
도 2은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서 I-I'선에 따른 단면도로서, 광원부, 도광판, 및 반사 시트만을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도광판의 대향면과 반사 패턴의 배열을 도시한 평면도로서, 설명의 편의를 위해 제1 패턴은 생략되었다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 단면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 도광판과 제1 패턴, 반사 패턴, 및 제2 패턴을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 단면도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 다만 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 함께 제시된 도면은 명확한 설명을 위해서 다소 간략화되거나 과장된 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치의 분해사시도이다.
도 2은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서 I-I'선에 따른 단면도로서, 광원부, 도광판, 및 반사 시트만을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 표시 장치는 백라이트 어셈블리(BA), 표시 패널(DP), 하부 커버(BC) 및 상부 커버(TC)를 포함한다.
상기 표시 패널(DP)은 영상을 표시한다. 상기 표시 패널(DP)은 수광형 표시 패널로서, 액정 표시 패널(liquid crystal display panel), 전기습윤 표시 패널(electrowetting display panel), 전기영동 표시 패널 (electrophoretic display panel), MEMS 표시 패널(microelectromechanical system display panel) 등을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 액정 표시 패널을 예로서 설명한다.
상기 표시 패널(DP)은 서로 평행한 두 쌍의 변들을 가지는 사각형의 판상으로 마련될 수 있다. 일 실시예에서 상기 표시 패널(DP)은 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 가지는 직사각형일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서 상기 단변은 제1 방향(D1)으로, 상기 장변은 제2 방향(D2)로 연장될 수 있으며, 도 1에서는 상기 표시 패널(DP)의 영상이 표시되는 방향은 제3 방향(D3)로 표시되었다.
상기 표시 패널(DP)은 제1 기판(SUB1)과, 상기 제1 기판(SUB1)에 대향되는 제2 기판(SUB2), 및 상기 제1 기판(SUB1)과 상기 제2 기판(SUB2) 사이에 형성된 액정층(미도시)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기판(SUB1)은 다수의 화소 전극들(미도시) 및 상기 화소 전극들과 일대일 대응하여 전기적으로 연결된 다수의 박막 트랜지스터(미도시)들을 포함할 수 있다. 각 박막 트랜지스터는 대응하는 화소 전극 측으로 제공되는 구동 신호를 스위칭한다. 또한, 상기 제2 기판(SUB2)은 상기 화소 전극들과 함께 상기 액정의 배열을 제어하는 전계를 형성하는 공통전극(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(DP)은 상기 액정층을 구동하여 전방으로 영상을 표시하는 역할을 한다.
상기 표시 패널(DP)에는 상기 구동 신호를 제공하는 구동칩(CH), 상기 구동칩(CH)이 실장되는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP) 및 테이프 캐리어 패키지(TCP)를 통해 상기 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판(PCB)이 제공될 수 있다. 도 1에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판(PCB)은 상기 표시 패널(DP)에 수직한 방향으로 배치된 것이 도시되었으나, 상기 표시 장치의 구조에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(DP)과 동일 평면 상에 배치될 수 있으며, 또는, 상기 인쇄 회로 기판(PCB)는 후술할 하부 커버(BC)의 외부면에 배치될 수 있다. 상기 인쇄 회로 기판(PCB)이 상기 하부 커버(BC)의 외부면에 배치된 경우, 상기 테이프 캐리어 패키지(TCP)가 상기 하부 커버(BC)의 외부면을 따라 구부러져 상기 표시 패널(DP)과 상기 인쇄 회로 기판(PCB)을 이을 수 있다. 한편, 상기 구동칩(CH)은 외부 신호에 응답하여 상기 표시 패널(DP)을 구동하기 위한 상기 구동 신호를 발생한다. 상기 외부 신호는 상기 인쇄회로 기판(PCB)으로부터 공급된 신호이고, 상기 외부 신호에는 영상 신호, 각종 제어신호 및 구동 전압 등이 포함될 수 있다.
상기 백라이트 어셈블리(BA)은 상기 표시 패널(DP)에 광을 제공하기 위한 것으로서, 상기 표시 패널(DP)의 하부에 제공된다. 상기 백라이트 어셈블리(BA)는 광을 출사하는 광원들이 포함된 광원부(LSP), 상기 광을 상기 표시 패널(DP)로 인도하는 도광판(LGP), 상기 도광판(LGP)으로부터 돌출된 제1 패턴(PT1), 상기 광의 효율을 높이기 위한 광학 시트들(OS), 상기 광의 진행 방향을 변경하기 위한 반사 시트(RF), 상기 제1 패턴(PT1)과 상기 반사 시트(RF) 사이에 제공된 점착제(PSA), 및 상기 구성 요소들을 수납하는 하부 커버(BC)를 포함한다.
상기 광원부(LSP)는 상기 표시 패널(DP)에 광을 제공한다. 상기 광원부(LSP)는 복수의 광원들(LS)과 상기 광원들(LS)을 지지하는 지지부(SP)를 포함할 수 있다. 상기 지지부(SP)는 상기 광원들(LS)에 전원을 공급하고 제어하는 배선이 인쇄된 회로 기판일 수 있으며, 일 방향으로 길게 연장된 직사각 형상의 판상일 수 있다.
상기 광원들(LS)은 점광원, 선광원, 또는 면광원 등이 다양하게 사용될 수 있으며 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 실시예에서는 일 예로서 발광 다이오드(LED; light emitting diode)를 점광원으로서 사용한 것을 도시하였다. 상기 발광 다이오드는 복수 개로 제공되며 상기 지지부(SP) 상에 상기 소정 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 여기서, 광원이라 함은 동일한 전원 라인에 연결되어 온/오프가 단일하게 구동되는 광원 유닛을 뜻하는 것으로서, 개별적으로 출사되는 광량이 조절되는 최소 단위의 발광 소자를 의미한다. 따라서, 하나의 광원은 문자 그대로 하나의 광원, 예를 들어, 예를 들어, 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있으나, 동시에 밝기가 조절되는 n개의 광원들(n은 자연수)로 이루어진 복수의 광원 그룹, 예를 들어, 복수의 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 광원부(LSP)가 상기 지지부(SP)와 상기 복수의 광원들(LS)로 이루어진 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 지지부(SP)는 생략될 수 있으며, 상기 지지부(SP)가 생략되는 경우에는 상기 광원들(LS)을 지지하는 별도의 지지 부재 및/또는 상기 광원들에 전원을 공급하는 별도의 배선이 마련될 수 있다.
상기 도광판(LGP)은 상기 광원부(LSP)의 일측에 구비된다. 상기 도광판(LGP)은 판상으로 구비되며 상기 표시 패널(DP)의 하부에 위치한다. 상기 도광판(LGP)은 직육면체 형상의 판상으로 구비된다. 상기 도광판(LGP)의 면들 중 서로 대향하며 가장 넓은 두 면이 상기 표시 패널(DP)과 평행하게 배치된다.
상기 도광판(LGP)은 입광면(LI), 출광면(LO), 및 대향면(LR)을 포함한다.
상기 입광면(LI)은 상기 광원부(LSP)에 대향하는 면이다. 상기 광원부(LSP)가 상기 도광판(LGP)의 가장 넓은 두 면을 잇는 측면들 중 적어도 어느 하나에 대향하여 구비되는 경우, 상기 적어도 하나의 측면이 입광면이 된다. 상기 광원부(LSP)에서 출사된 광이 상기 입광면을 통해 상기 도광판(LGP)의 내부로 입사한다.
상기 출광면(LO)은 상기 도광판(LGP)의 가장 넓은 두 면 중 하나로서 상기 입광면(LI)에 연결된다. 상기 출광면(LO)은 상기 표시 패널(DP)과 대향한다. 상기 입광면(LI)을 통해 상기 도광판(LGP) 내로 입사한 광은 상기 출광면(LO)을 통해 상기 표시 패널(DP) 방향으로 출사한다.
상기 대향면(LR)은 상기 입광면(LI)과 연결되며 상기 출광면(LO)에 대향한다. 상기 대향면(LR)은 상기 도광판(LGP)의 가장 넓은 두 면 중 나머지 하나이다. 상기 입광면(LI)(LIS)으로 입사된 광은 상기 출광면(LO)과 상기 대향면(LR) 사이에서 반사되면서 진행하며, 상기 출광면(LO)(LOS)을 통해 상기 표시 패널(PNL) 방향, 즉, 상부 방향으로 출광된다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에서는 입광면(LI)이 1개인 경우만 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 도광판(LGP)의 측면을 따라 복수 개의 광원부(LSP)가 배치될 수 있으며, 이 경우에는 복수 개의 입광면(LI)이 존재한다.
상기 도광판(LGP)은 폴리카보네이트(polycarbonate)나 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 등의 투명한 고분자 수지로 이루어질 있다.
상기 제1 패턴(PT1)은 상기 대향면(LR)으로부터 하부 방향으로 돌출된 복수의 돌기를 포함한다. 상기 제1 패턴(PT1)은 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트(RF)과의 사이에 제공되며, 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트 사이를 이격시키는 간격재로서 기능한다. 상기 제1 패턴(PT1)은 상기 도광판(LGP)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 도광판(LGP)의 제조시 상기 제1 패턴(PT1)이 함께 형성된다. 그러나, 상기 제1 패턴(PT1)은 상기 도광판(LGP)과 일체로 형성된 것뿐만 아니라 상기 도광판(LGP)의 상기 대향면(LR)에 인쇄되거나 부착되는 방식으로 형성될 수 있다.
각 돌기는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기는 반구형으로 제공될 수 있다. 상기 각 돌기의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 돌기는 상부에 상기 반사 시트와 평행한 상면을 가질 수 있다. 이에 따라, 프리즘이나 피라미드 형상뿐만 아니라, 다각 기둥, 타원 기둥, 꼭지점이 잘려진 원뿔이나 다각뿔, 등 다양한 입체 도형의 형상을 가질 수 있고, 그에 따라 상기 돌기의 단면 형상이나 평면 형상은 삼각형, 사각형, 활꼴 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 돌기들은 평면상에서 볼 때 상기 대향면(LR) 상에 소정 간격을 가지고 규칙적으로 배열될 수 있다. 상기 돌기들은 예를 들어, 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌기들의 배열 방식은 이에 한정되는 것은 아니며, 개수, 크기, 배열 방법, 밀도 등은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기들은 엇갈리게 지그재그로 배열되거나 또는 랜덤(random)하게 배열될 수도 있다. 다만, 상기 돌기들은 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트 사이의 간격을 유지할 수 있는 한도 내에서 최소의 개수, 크기, 및 밀도 등을 갖도록 형성된다.
상기 반사 시트(RF)는 상기 도광판(LGP)의 하부에 제공된다. 상기 반사 시트(RF)는 상기 표시 패널(DP) 방향으로 제공되지 않고 누설되는 광을 반사시켜 상기 표시 패널(DP) 방향으로 광의 경로를 변경시킨다. 상기 반사 시트(RF)는 광을 반사하는 물질을 포함한다. 상기 반사 시트(RF)는 상기 하부 커버(BC) 상에 구비되어 상기 광원부(LSP)로부터 발생된 광을 반사시킨다. 그 결과, 상기 반사 시트(RF)는 상기 표시 패널(DP) 측으로 제공되는 광의 양을 증가시킨다.
상기 점착제(PSA)는 상기 반사 시트(RF) 상에 제공된다. 상기 점착제(PSA)는 투명한 재료로 이루어질 수 있다. 상기 점착제(PSA)는 상기 제1 패턴(PT1)의 상부와 접촉하며 상기 제1 패턴(PT1)과 상기 반사 시트(RF)가 분리되지 않도록 고정한다. 상기 점착제(PSA)는 특히, 상기 제1 패턴(PT1)의 각 돌기들의 상부와 접촉한다. 상기 점착제(PSA)와 상기 도광판(LGP) 사이에 공기층이 위치한다.
상기 제1 패턴(PT1)의 돌기들의 상부는 상기 점착제(PSA)가 상기 돌기들의 상부과 접착되는 한도 내에서 최소한의 면적을 갖도록 설정될 수 있다. 상기 점착제(PSA)에 의해 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트(RF) 사이의 간격이 균일하고 유지되며, 적절한 강도로 상기 도광판(LGP)과 반사 시트(RF)가 부착된다.
단위 면적당 돌기들과 상기 점착제(PSA)가 만나는 면적은 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트(RF) 사이를 균일한 간격으로 이격시킴과 동시에 전체 면적에서 동일한 점착력을 나타낼 수 있도록 일정하게 유지될 수 있다. 그러나, 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트(RF) 사이가 균일한 간격으로 적절한 강도로 부착될 수 있다면 상기 제1 패턴(PT1)이 부착되는 영역은 위치에 따라 서로 달라질 수 있다.
상기 광학 시트(OS)는 상기 도광부(LGP)과 상기 표시 패널(DP) 사이에 제공된다. 상기 광학 시트(OS)는 상기 광원으로부터 나온 광을 제어하는 역할을 한다. 상기 광학 시트(OS)는 상기 도광부(LGP) 상에 적층된 확산 시트(DS), 프리즘 시트(PRS) 및 보호 시트(PRT)를 포함할 수 있다.
상기 확산 시트(DS)는 상기 광원부(LSP)로부터 나온 광을 확산하는 역할을 수행한다. 상기 프리즘 시트(PRS)는 상기 확산 시트(DS)에서 확산된 빛을 상부의 표시 패널(DP)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 상기 프리즘 시트(PRS)를 통과한 빛은 거의 대부분 상기 표시 패널(DP)에 수직하게 입사된다. 상기 보호 시트(PRT)는 상기 프리즘 시트(PRS) 상에 위치한다. 상기 보호 시트(PRT)는 상기 프리즘 시트(PRS)를 외부의 충격으로부터 보호한다.
본 실시예에서는 상기 광학 시트(OS)가 상기 확산시트(DS), 상기 프리즘 시트(PRS), 및 상기 보호 시트(PRT)가 한 매씩 구비된 것을 예로 들었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 광학 시트(OS)는 상기 확산시트(DS), 상기 프리즘 시트(PRS), 및 상기 보호 시트(PRT) 중 적어도 어느 하나를 복수 매 겹쳐서 사용할 수 있으며, 필요에 따라 어느 하나의 시트를 생략할 수도 있다.
상기 하부 커버(BC)는 상기 백라이트 어셈블리(BA) 하부에 제공되어, 상기 백라이트 어셈블리(BA)의 구성 요소들을 수납한다. 상기 하부 커버(BC)는 상기 반사 시트(RF)의 형상에 따라 형성될 수 있다.
상기 상부 커버(TC)는 상기 표시 패널(DP)의 상부에 제공된다. 상기 상부 커버(TC)는 상기 표시 패널(DP)의 전면 가장자리를 지지하며, 상기 몰드 프레임(MF)의 측면 또는 상기 하부 커버(BC)의 측면을 커버할 수 있다. 상기 상부 커버(TC)에는 상기 표시 패널(DP)의 표시 영역(DA)을 노출시키는 표시창(WD)이 형성되어 있다.
상기한 구조를 갖는 표시 장치는 광 손실이 최소화됨으로써 높은 휘도를 갖는 영상을 구현할 수 있다. 특히, 상기 제1 패턴은 상기 도광판과 상기 반사 시트 사이의 간격을 유지하는 기능 이외에, 상기 광 손실을 최소화하는 기능을 갖는다.
기존의 표시 장치에서는 상기 도광판의 대향면 전면이 점착제를 사이에 두고 반사 시트와 대향하였다. 기존의 표시 장치에서는 점착제가 상기 대향면 전면에 제공되었기 때문에 상기 대향면의 하부 방향으로 진행하는 광은 상기 대향면, 상기 점착제, 상기 반사 시트, 상기 점착제, 상기 대향면의 순으로 진행하였다. 그 과정에서 상기 점착제와 상기 반사 시트에 의해, 특히 점착제에 의해 많은 광이 흡수되었다. 상기 점착제에 의한 광 손실은 상기 입광면으로 입사된 광 100% 대비 약 20% 이상에 해당하였다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 패턴을 통해 상기 점착제와 상기 도광판이 연결되기는 하나, 그 영역은 최소화되며, 상기 대향면과 상기 반사면 사이에 공기층이 제공됨으로써 광손실이 최소화된다. 상기 도광판과 상기 공기층 사이의 큰 밀도 차이에 의해 상기 대향면으로부터 상기 반사 시트 방향으로 진행하는 광량이 감소하며, 대부분의 광은 상기 대향면에서 상기 도광판의 내부로 반사된다. 이에 더해, 상기 제1 패턴이 상기 도광판과 일체로 형성되는 경우, 상기 제1 패턴과 상기 도광판과의 계면에서 일어날 수 있는 광 손실 또한 최소화된다. 이에 따라, 상기 도광판과 상기 반사 시트 사이에서 발생할 수 있는 광 손실이 최소화되며, 최종적으로 표시 패널 방향으로 진행하는 광량이 증가됨으로써 영상의 휘도가 증가한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 도광판과 상기 반사 시트가 상기 제1 패턴 및 상기 점착제에 의해 부착됨으로써 분리되지 않은 하나의 유닛으로서 취급될 수 있다. 이에 따라, 백라이트 어셈블리의 조립이 간소화되며, 상기 도광판과 상기 반사 시트 등이 고정되지 않았을 때 발생할 수 있는 오배열 등의 결함이 감소된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 도광판(LGP)은 상기 대향면(LR) 상에 제공되며 상기 제1 패턴(PT1)과 서로 다른 높이를 갖는 반사 패턴(RPN)을 포함할 수 있다.
상기 반사 패턴(RPN)은 상기 대향면(LR)으로부터 다양한 높이를 갖는 돌기들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 일 예로서, 상기 제1 패턴(PT1)이 제1 높이(H1)를 갖고, 상기 반사 패턴(RPN)이 제2 높이(H2)를 갖는 것을 설명한다. 그러나, 상기 반사 패턴(RPN)들의 높이는 이에 한정되는 것은 아니며, 상기한 서로 다른 다양한 높이를 갖는 돌기들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반사 패턴(RPN)은 서로 다른 높이를 갖는 세 종 이상의 서브 패턴들을 가질 수 있다.
도시된 바와 같이, 상기 제1 패턴(PT1)은 상기 대향면(LR)으로부터 하부 방향으로 돌출된 복수의 돌기들이며, 각 돌기들의 높이는 제1 높이(H1)를 갖는다. 상기 제1 패턴(PT1)은 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트(RF)와의 사이에 제공되며, 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트(RF) 사이를 이격시키는 간격재로서 기능한다.
상기 반사 패턴(RPN)은 상기 대향면(LR)으로부터 하부 방향으로 돌출된 복수의 돌기들로 제공된다. 상기 돌기들 각각은 소정 간격을 가지도록 이격되어 배열될 수 있다. 상기 반사 패턴(RPN)의 높이, 즉 제2 높이(H2)는 상기 제1 패턴(PT1)의 제1 높이(H1)보다 낮기 때문에, 상기 반사 패턴(RPN)이 형성된 영역에서 상기 반사 패턴(RPN)은 상기 반사 시트(RF) 및 상기 점착제(PSA)와 이격된다. 이에 따라, 상기 반사 패턴(RPN)과 상기 반사 시트(RF) 및 상기 점착제(PSA) 사이에는 공기층이 위치한다.
상기 도광판(LGP)은 그 표면이 경면(鏡面)인 경우 광의 전반사 현상이 발생하는데, 이와 같이 도광판(LGP)의 대향면(LR)에 상기 반사 패턴(RPN)을 형성하면, 상기 반사 패턴(RPN)에서 광이 반사되어 광의 경로가 출광면(LO) 방향으로 바뀐다. 또한, 상기 광이 상기 반사 패턴(RPN)에 의해 산란 및 반사됨으로써 전면 방향, 즉, 제3 방향(D3)으로 진행하는 광의 균일성이 높아진다.
상기 반사 패턴(RPN)은 인쇄 패턴일 수 있다. 상기 반사 패턴(RPN)의 모양은 평면 상에서 볼 때 원, 타원, 다각형 등으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사 패턴(RPN)은 평면 상에서 볼 때 원 형상일 수 있다.
그러나, 상기 반사 패턴(RPN)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 각 돌기의 형상은 인쇄된 형상이 아닌 입체적인 형상, 예를 들어, 반구, 피라미드, 다각 기둥, 타원 기둥, 프리즘, 꼭지점이 잘려진 원뿔이나 다각뿔, 등 다양한 입체 도형의 형상을 가질 수 있고, 그에 따라 상기 돌기의 단면 형상이나 평면 형상은 사각형, 삼각형, 활꼴 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 반사 패턴(RPN)에 있어서, 각 돌기의 형상은 일 방향으로 연장된 형태, 예를 들어, 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2, 미도시; 지면을 뚫고 들어가는 방향)으로 연장될 수 있다. 이때 돌기들은 프리즘 산이나 렌티큘러 형상을 가질 수 있다.
상기 반사 패턴(RPN)을 이루는 상기 돌기들은 평면상에서 볼 때 상기 대향면(LR) 상에 소정 간격을 가지고 규칙적으로 배열될 수 있다. 상기 돌기들은 예를 들어, 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌기들의 배열 방식은 이에 한정되는 것은 아니며, 개수, 크기, 배열 방법, 밀도 등은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌기들은 엇갈리게 지그재그로 배열되거나 또는 랜덤(random)하게 배열될 수도 있다. 다만, 상기 돌기들은 상기 도광판(LGP)과 상기 반사 시트 사이의 간격을 유지할 수 있는 한도 내에서 최소의 개수, 크기, 및 밀도 등을 갖도록 형성된다.
도 4a 내지 도 4d는 도광판의 대향면과 반사 패턴의 배열을 도시한 평면도이다. 상기 도면들에서는 설명의 편의를 위해 제1 패턴은 생략되고 도시되었다.
도 4a를 참조하면, 상기 반사 패턴(RPN)의 돌기들은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 돌기들의 중심을 기준으로 할 때, 상기 돌기들은 행 방향과 열 방향 각각에 대해 서로 동일한 간격으로 배열될 수 있으며, 각 돌기가 동일한 폭(W1)을 갖도록 설정될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 상기 반사 패턴(RPN)의 돌기들은 매트릭스 형태로 배열되되, 입광면(LI)으로부터 멀어질수록 각각의 폭(W1)이 증가할 수 있다. 이 경우, 상기 돌기들의 중심을 기준으로 할 때 상기 돌기들은 행 방향과 열 방향 각각에 대해 서로 동일한 간격으로 배열된다.
도 4c를 참조하면, 상기 반사 패턴(RPN)의 돌기들은 매트릭스 형태로 배열되지 않으며, 랜덤하게 배열될 수 있다. 그러나, 상기 돌기들의 단위 면적당 개수는 상기 입광면(LI)으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 이 경우, 각 돌기는 동일한 폭(W1)을 갖도록 설정될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 상기 반사 패턴(RPN)들의 돌기는 매트릭스 형태로 배열되되, 각각의 폭이 특정 경향성을 가지도록 설정될 수 있다. 도 4d의 실시예에서는 각 돌기의 폭(W1)이 입광면(LI)에서 멀어질수록 커졌다가 줄어드는 것이 개시되었다.
도 4a 내지 도 4d와 같이, 반사 패턴들의 형상은 다양한 방식으로 변경될 수 있는 바, 상기한 실시예들에 있어서, 상기 입광면에서 멀어지더라도 상기 반사 패턴에 따라 각 위치에서의 반사 확률이 증가하여 광효율이 증가하므로, 도광판 전면에서 전체적으로 휘도를 균일하게 유지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 단면도이다.
도 5을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 도광판(LGP)의 대향면(LR)에는 서로 다른 높이를 갖는 제1 패턴(PT1)과 반사 패턴(RPN')이 형성될 수 있으며, 이 중 반사 패턴(RPN')은 상기 도광판(LGP)의 일부를 제거하여 형성된 오목부일 수 있다.
상기 오목부의 형상은 제거된 부분이 피라미드, 다각 기둥, 타원 기둥, 프리즘, 꼭지점이 잘려진 원뿔이나 다각뿔, 등 다양한 입체 도형의 형상을 가질 수 있고, 그에 따라 상기 오목부의 제거된 부분의 단면 형상이나 평면 형상은 사각형, 삼각형, 활꼴 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 반사 패턴(RPN')에 있어서, 각 오목부의 형상은 일 방향으로 연장된 형태, 예를 들어, 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2, 미도시; 지면을 뚫고 들어가는 방향)으로 연장될 수 있다. 이때 돌기들은 프리즘이나 렌티큘러 형상을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 단면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 도광판과 제1 패턴, 반사 패턴, 및 제2 패턴을 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서, 상기 도광판(LGP)은 상기 출광면(LO) 상에 제공된 제2 패턴(PT2)을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 패턴(PT2)은 상기 도광판(LGP)과 분리되지 않는 일체로 형성될 수 있다.
상기 제2 패턴(PT2)은 상기 출광면(LO)로부터 출사되는 광이 상기 출광면(LO)과 수직한 방향으로 균일하게 출사되도록 한다. 상기 제2 패턴(PT2)은 상기 광이 상기 출광면(LO)과 최대한 수직한 방향으로 출사되도록, 상기 제2 패턴(PT2)은 상기 출광면(LO)으로부터 돌출된 복수의 돌기들을 포함할 수 있으며, 각각의 돌기들은 일 방향, 예를 들어, 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 그러나, 상기 돌기들의 연장 방향은 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 방향, 예를 들어, 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있다. 상기 출광면(LO) 및 상기 연장 방향에 수직한 단면이 삼각형으로 형성될 수 있다. 상기 삼각형은 꼭지점을 중심으로 양 빗변의 길이가 동일한 이등변 삼각형일 수도 있고, 어느 한 빗변의 길이가 다른 한 빗변의 길이보다 작게 형성된 부등변 삼각형일 수도 있다. 그러나, 상기 제2 패턴(PT2)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 돌기들은 다양한 형상을 가질 수 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 반사 패턴(RPN)이 일 방향으로 연장된 형상, 예를 들어, 상기 반사 패턴(RPN)이 제1 방향 또는 제2 방향으로 연장된 프리즘 형상을 갖는 경우, 상기 제2 패턴(PT2)은 상기 반사 패턴(RPN)의 연장 방향과 수직한 방향으로 연장될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것으로, 도 2에 대응하는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 도광판(LGP)과 상기 도광판(LGP)의 대향면(LR) 상에 제공된 제1 패턴(PT1), 상기 도광판(LGP)의 출광면(LO) 상에 제공된 제2 패턴(PT2), 및 상기 대향면(LR) 상에 제공된 반사 패턴(RPN")을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 패턴(PT1)과 상기 반사 패턴(RPN")은 서로 동일한 형상을 갖되 그 크기가 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 패턴(PT1)과 반사 패턴(RPN")은 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 절단한 단면이 서로 닮은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 각 사다리꼴의 두 빗변의 길이는 서로 다를 수 있다. 상기 사다리꼴의 빗변과 상기 도광판(LGP)의 대향면(LR)이 이루는 각도는 상기 도광판(LGP)의 크기 및 광원의 위치 등에 따라 달리 설정될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 상기 각 실시예들은 예시적으로 분리되어 설명되었지만 각 실시예들을 조합한 표시 장치를 제공할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DP : 표시 패널 LI : 입광면
LGP : 도광판 LO : 출광면
LR : 대향면 LSP : 광원부
RF : 반사 시트 RPN, RPN', RPN" : 반사 패턴
PT1 : 제1 패턴 PT2 : 제2 패턴
PSA : 점착제

Claims (18)

  1. 입광면, 상기 입광면에 연결된 출광면, 및 상기 출광면에 대향하는 대향면을 갖는 도광판;
    상기 입광면에 대향하여 구비되며 광을 출사하는 광원;
    상기 대향면과 마주보며 상기 광을 반사하는 반사 시트;
    상기 도광판과 일체로 형성되며 상기 대향면으로부터 돌출된 제1 패턴;
    상기 반사 시트의 상면에 제공되며 상기 돌출부의 상면 중 적어도 일부와 접촉하는 점착제; 및
    상기 출광면을 통해 출사되는 광을 제공받아 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 패턴의 상부는 상기 점착제와 접촉하여 상기 도광판과 상기 반사 시트 사이를 이격시키는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 패턴은 상부에 상기 반사 시트와 평행한 상면을 갖는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 패턴은 원기둥, 다각기둥, 타원기둥, 꼭지점이 잘려진 원뿔, 꼭지점이 잘린 다각뿔 중 적어도 어느 하나인 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 대향면 상에 돌출되도록 제공되며 상기 제1 패턴보다 작은 높이를 갖는 반사 패턴을 더 포함하는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 반사 패턴은 상기 대향면 상에 인쇄된 인쇄 패턴인 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 반사 패턴은 평면 상에서 볼 때 원, 타원, 또는 다각형 형상을 갖는 표시 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 반사 패턴은 상기 대향면으로부터 돌출된 반구, 피라미드, 다각 기둥, 타원 기둥, 프리즘, 꼭지점이 잘려진 원뿔이나 다각뿔인 표시 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    평면 상에서 볼 때 상기 반사 패턴의 단일 면적당 밀도는 상기 입광면으로부터 멀어질수록 커지는 표시 장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 반사 패턴은 일 방향으로 연장된 프리즘 산 또는 렌티큘러 형상인 표시 장치.
  11. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 패턴과 상기 반사 패턴은 서로 닮은 형상을 갖는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 대향면 상에 제공되며, 상기 대향면의 일부를 제거하여 형성된 복수의 오목부를 갖는 반사 패턴을 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 출광면 상에 제공되며 상기 출광면으로 진행하는 광을 산란시키는 제2 패턴을 더 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 패턴은 상기 도광판의 상면으로부터 돌출된 돌기들을 포함하는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 패턴은 일 방향으로 연장된 프리즘 산 또는 렌티큘러 렌즈 형상을 갖는 표시 장치.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 패턴은 상기 출광면에 인쇄된 산란 패턴인 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 시트는 금속을 포함하는 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 입광면, 상기 입광면에 연결된 출광면, 및 상기 출광면에 대향하는 대향면을 갖는 도광판;
    상기 입광면에 대향하여 구비되며 광을 출사하는 광원;
    상기 대향면과 마주보며 상기 광을 반사하는 반사 시트;
    상기 도광판과 일체로 형성되며 상기 대향면으로부터 돌출된 돌출부; 및
    상기 반사 시트의 상면에 제공되며 상기 돌출부의 상면 중 적어도 일부와 접촉하는 점착제를 포함하는 백라이트 어셈블리.
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