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KR20060131339A - 액정표시장치용 백라이트 유닛 - Google Patents

액정표시장치용 백라이트 유닛 Download PDF

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KR20060131339A
KR20060131339A KR1020050051686A KR20050051686A KR20060131339A KR 20060131339 A KR20060131339 A KR 20060131339A KR 1020050051686 A KR1020050051686 A KR 1020050051686A KR 20050051686 A KR20050051686 A KR 20050051686A KR 20060131339 A KR20060131339 A KR 20060131339A
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guide plate
liquid crystal
light
backlight unit
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안화정
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 백라이트 유닛의 도광판에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 도광판의 램프와 대응되는 양측면과 하부면에 엠보싱 패턴(Embossing pattern)을 형성하는 것으로, 상기 램프에서 발산되는 빛이 도광판 내부로 입사되는 면적을 넓히는 것이다.
이와 같이, 도광판 내부로 빛이 입사되는 면적을 넓힘으로써, 도광판 내부에는 많은 양의 빛이 입사되어, 도광판 내부로 입사되는 광량을 증가시키는 효과가 있다. 또한, 도광판 내부로 입사되는 광량을 증가시킴으로써, 액정패널로 입사되는 광량 또한 증가하게 되어, 화상이 표시되는 액정패널을 더욱 선명하게 구현할 수 있는 효과가 있다.
도광판, 엠보싱 패턴, 백라이트 유닛, 액정표시장치

Description

액정표시장치용 백라이트 유닛{Backlight unit for liquid crystal display device}
도 1은 일반적인 액정표시장치모듈에 대한 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 백라이트 유닛의 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 분해 사시도.
도 4는 도3에 도시한 백라이트 유닛의 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예로서 복합수지로 형성된 도광판을 사용한 백라이트 유닛의 단면을 개략적 으로 도시한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
111 : 액정패널 113 : 탑커버
115 : 연성회로기판 117 : 인쇄회로기판
120 : 백라이트 유닛 121 : 광학시트
123 : 도광판 125 : 반사판
127 : 서포트메인 129 : 램프
133 : 램프가이드 135 : 커버버툼
본 발명은 액정표시장치용 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 백라이트 유닛의 도광판에 관한 것이다.
일반적인 액정표시장치의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 이방성과 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열의 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 전계생성전극이 구성된 한 쌍의 투명절연기판으로 이루어진 액정패널을 필수적인 구성요소로 하며, 각 전계생성전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러 가지 화상을 표시한다.
상기 액정패널은 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자이므로 별도의 광원을 요구하게 된다. 이에 따라, 배면으로는 형광램프를 구비한 백라이트 유닛(Backlight unit)이 마련되어 액정패널 전면을 향해 빛을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 휘도의 화상이 구현된다.
도 1은 일반적인 액정표시장치모듈에 대한 분해 사시도이다.
액정표시장치모듈은 액정패널(11)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(27)과 커버버툼(35), 탑커버(13)를 포함한다.
즉, 도시한 바와 같이 사각테 형상의 서포트메인(27) 상면으로 백라이트 유닛(20)과 액정패널(11)이 순서대로 포개어지고, 이러한 서포트메인(27)의 형태변형방지를 위해서 서포트메인(27)의 배면을 따라 커버버툼(35)이 결합되며, 이들 모두를 고정시킬 수 있도록 액정패널(11) 가장자리를 테두리 하는 탑커버(13)가 서포트메인(27) 및 커버버툼(35)에 조립 체결된다.
이때, 액정패널(11)의 적어도 일측면을 따라서는 연성회로기판(flexible printed circuit board : 15)을 매개로 접속된 인쇄회로기판(printed circuit board : 17)이 연결되고, 백라이트 유닛(20)은 서포트메인(27)의 양측으로 배열되며, 양끝단에 램프홀더(미도시)를 포함하는 램프(29)와, 서포트메인(27) 상면으로 개재되는 백색 또는 은색시트의 반사판(25)과, 상기 반사판(25) 상에 안착되며, 하부면에 빛의 휘도를 높이기 위한 도트패턴(Dot pattern)이 구성된 도광판(23) 그리고 이를 덮는 다수의 광학시트(21)를 포함한다.
상기 반사판(25)의 양측에는 램프(29)를 가이드 하는 램프가이드(33)가 구비된다.
도 2는 도 1에 도시한 백라이트 유닛의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 광원인 램프(29)와, 상기 램프(29)에서 입사된 빛을 면광원으로 바꿔 액정패널(도 1의 11) 내로 입사시키는 도광판(23)과, 상기 도광판(23)의 하부면으로 빠져 나가는 빛을 반사시키기 위한 반사판(25)과, 상기 도광판(23)으로부터 입사된 빛을 균일한 세기의 빛으로 만들기 위한 다수의 광학시트(21)를 포함하여 구성된다.
상기 램프(29)는 도광판(23)의 양측에 복수개가 위치할 수 있으며, 상기 램프(29)의 상, 하부측과 외측을 가이드하는 램프가이드(33)가 구성된다.
상기 도광판(23)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate)같은 플라스틱(plastic)이나 수지(resin)를 사용하여 평면형태(flat type)로 제작된다.
이때, 도시하지는 않았지만 상기 도광판(23)의 하부면에는 상기 도광판(23)의 측면을 통해 도광판(23) 내부로 입사된 빛을 액정패널(도 1의 11) 방향으로 입사시키기 위한 도트패턴(Dot pattern)이 형성되어 있다.
상기 도트패턴은 확산물질로 산화규소(SiO2)입자와 솔벤트(Solvent)등으로 이루어진 필름형태로 상기 도광판(23)의 하부면에 인쇄방식으로 형성된다.
앞서 전술한 바와 같이, 상기 램프(29)에서 빛이 발산되면 도광판(23)의 입광부를 통해 도광판(23) 내부로 입사된다. 이때, 도광판(23)의 하부면에 구성된 도트패턴에 의해 빛은 도광판(23) 전면으로 고루 퍼지면서 액정패널(도 1의 11) 방향으로 집중된다.
그러나, 상기 도광판(23)의 하부면에 구성된 도트패턴은 도광판(23) 내부로 입사된 빛을 가이드하는 역할만 하기 때문에, 램프(29)에서 발산되는 빛을 도광판 (23)내부로 더욱 입사시키는 역할은 도광판(23) 하부에 구성된 반사판(25)과 램프가이드(33)에 의존해야 하는 실정이다.
그러나, 상기 반사판(25)과 램프가이드(33)를 통해 도광판(23) 내부로 입사되는 빛의 양은 매우 극소수에 불과하여 도광판(23) 내부로 입사되는 광량을 증가시키기에는 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도광판 내부로 입사되는 광량을 증가시키는 것을 목적으로 하며 이로 인하여, 액정패널 방향으로 입사되는 광량 역시 증가시키는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 커버버툼과; 상기 커버버툼 상부에 형성되는 사각테 형상의 서포트메인과; 상기 서포트메인의 양측 길이 방향을 따라 배열되는 램프와; 상기 램프를 가이드 하는 램프가이드와; 상기 서포트메인 상에 차례로 형성되는 반사판과; 상기 반사판 상에 안착되며, 양측면과 하부면에 엠보싱 패턴(Embossing pattern)이 형성된 도광판과; 상기 도광판 상에 안착되는 다수의 광학시트를 더욱 포함하는 백라이트 유닛과; 상기 백라이트 유닛 상에 안착되는 액정패널과; 상기 액정패널의 가장자리를 테두리 하며 상기 서포트메인 및 커버버툼에 조립 결합되는 탑커버를 포함하는 액정표시장치모듈을 제공한다.
상기 도광판의 엠보싱 패턴이 구성된 양측면은 램프와 대응되는 것을 특징으로 하며, 상기 도광판은 굴절률이 상이한 2개 이상의 복합수지층으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도광판의 재질은 아크릴계 수지 및 무정형 폴리올레핀(AmorphousPoly Propylene), 폴리아미드(Polyamide), 폴리메틸펜텐(polymethylpentene) 또는 블렌드(Blend) 중 선택된 것을 특징으로 하며, 상기 복합수지층은 수지층간의 굴절률 차가 0.03 ~ 0.3 또는 0.05 ~ 0.20의 차가 나도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복합수지층에는 광 확산제 등을 함유하여 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치모듈에 대한 분해 사시도이다.
도시한 바와 같이, 사각테 형상의 서포트메인(127) 상면으로 백라이트 유닛(120)과 액정패널(111)이 순서대로 포개어지고, 이러한 서포트메인(127)의 형태변형방지를 위해서 서포트메인(127)의 배면을 따라 커버버툼(135)이 결합되며, 이들 모두를 고정시킬 수 있도록 액정패널(111) 가장자리를 테두리 하는 탑커버(113)가 서포트메인(127) 및 커버버툼(135)에 조립 체결된다.
이때, 액정패널(111)의 적어도 일측면을 따라서는 연성회로기판(flexible printed circuit board : 115)을 매개로 접속된 인쇄회로기판(printed circuit board : 117)이 연결되고, 백라이트 유닛(120)은 서포트메인(127)의 양측으로 배열되며, 양끝단에 램프홀더(미도시)를 포함하는 램프(129)와, 서포트메인(127) 상면 으로 개재되는 백색 또는 은색시트의 반사판(125)과, 상기 반사판(125)의 양측에는 램프(129)를 가이드 하는 램프가이드(133)가 구비된다.
이때, 상기 반사판(125) 상에는 도광판(123)이 안착되는데, 상기 램프(129)와 대응되는 도광판(123)의 양측면과 하부면에는 엠보싱 패턴(Embossing pattern)이 형성되어 있는 특징이 있다.
그리고 이를 덮는 다수의 광학시트(121)를 더욱 포함한다.
도 4는 도 3에 도시한 백라이트 유닛의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 광원인 램프(129)와, 상기 램프(129)에서 입사된 빛을 면광원으로 바꿔 액정패널(도 3의 111) 내로 입사시키는 도광판(123)과, 상기 도광판(123)의 하부면으로 빠져 나가는 빛을 반사시키기 위한 반사판(125)과, 상기 도광판(123)으로부터 입사된 빛을 균일한 세기의 빛으로 만들기 위한 다수의 광학시트(121)를 포함하여 구성된다.
상기 램프(129)는 도광판(123)의 양측에 복수개가 위치할 수 있으며, 상기 램프(129)의 상, 하부측과 외측을 가이드하는 램프가이드(133)가 구성된다.
상기 도광판(123)은 광을 투과시킬 수 있는 투과성 재료중의 하나인 아크릴계 투명수지인 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate)같은 플라스틱(plastic)이나 수지(resin)로 형성된다.
또한, 도광판(123)의 입광부에 해당하는 양측면에는 상기 램프(129)에서 발산되는 빛의 광량을 증가시키기 위한 엠보싱 패턴(Embossing pattern)이 구성되어 있 으며, 상기 반사판(125)에 의해 반사되는 빛을 입사시키는 도광판(123)의 하부면에도 엠보싱 패턴이 형성되어 있다.
상기 도광판(123)의 양측면과 하부면에 구성된 엠보싱 패턴은 도광판(123) 내부로 빛이 입사되는 면적을 넓게 하여 더 많은 빛이 도광판(123) 내부로 입사되게 된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예로서 복합수지로 형성된 도광판을 사용한 백라이트 유닛의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
아래 제시한 제 2 실시예는 도광판(123) 내부로 전반사되어 입사되는 빛을 더욱 균일하게 액정패널(도 3의 111) 방향으로 보낼 수 있는 방법을 제시한 것이다.
도시한 바와 같이, 광원인 램프(229)와, 상기 램프(229)에서 입사된 빛을 면광원으로 바꿔 액정패널(도 3의 111) 내로 입사시키는 도광판(223)과, 상기 도광판(223)의 하부면으로 빠져 나가는 빛을 반사시키기 위한 반사판(225)과, 상기 도광판(223)으로부터 입사된 빛을 균일한 세기의 빛으로 만들기 위한 다수의 광학시트(221)를 포함하여 구성된다.
상기 램프(229)는 도광판(223)의 양측에 복수개가 위치할 수 있으며, 상기 램프(229)의 상, 하부측과 외측을 가이드하는 램프가이드(233)가 구성된다.
이때, 도광판(223)의 입광부에 해당하는 양측면에는 상기 램프(229)에서 발산되는 빛의 광량을 증가시키기 위한 엠보싱 패턴(Embossing pattern)과, 상기 반사판(225)에 의해 반사되는 빛을 입사시키는 도광판(223)의 하부면에도 엠보싱 패턴을 형성함으로써, 램프(229)에서 발산되는 많은 양의 빛을 도광판(223) 내부로 입 사시키게 된다.
또한, 상기 도광판(223)은 대한민국 특허공개(공고) 제 10 - 0424965에 기재된 바와 같이, 굴절률이 상이한 2개 이상의 수지층으로 형성한다.
이때, 수지층으로는 열가소성 수지를 사용하는데, 수지가 투명할 경우 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate)와 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethleneterephalate), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride) 등 여러 가지 아크릴계 투명수지를 사용할 수 있으며, 무정형 폴리올레핀(AmorphousPoly Propylene), 폴리아미드(Polyamide), 폴리메틸펜텐(polymethylpentene) 또는 블렌드(Blend) 등을 사용하여 형성한다.
이때, 상기 복합수지층은 수지층간의 굴절률 차가 바람직하게 0.03 ~ 0.3, 0.05 ~ 0.20의 차가 나도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 나열한 수지들의 바람직한 배합은 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 등과 폴리메틸메타크릴레이트와의 배합이다.
상기 굴절률의 차가 작은 경우에는 수지층의 계면에서 빛의 주행 방향 변화가 너무 작게 되며, 그 결과 도광판에서 액정패널로 입사되는 빛이 너무 작아지게 된다. 또한, 굴절률 차가 너무 크게 형성되는 경우, 수지층의 계면에서 빛의 주행 방향 변화가 과도하게 되어 역시, 도광판에서 액정패널로 입사되는 빛이 너무 작아지게 된다.
상기 수지들에는 광 확산제 등을 함유하여 형성할 수 있다.
상기 굴절률이 상이한 2개 이상의 수지층으로 도광판(223)을 형성하는 경우, 도광판(223) 내부로 입사되는 빛이 도광판(223)의 표면과 상기 또 다른 수지층의 계면에서 반복적으로 반사되고 굴절되어 상기 도광판(223)의 내부에 입사된 빛은 액정패널(도 3의 111) 방향으로 균일하게 입사하게 된다.
이로 인하여, 상기 램프(229)에서 발산된 빛은 도광판(223)의 양측면과 하부면에 구성된 엠보싱 패턴에 의해 많은 양의 빛이 도광판(223) 내부로 입사됨으로 광량이 증가하게 되며, 상기 도광판(223) 내부로 입사된 빛은 굴절률이 상이한 2개의 복합수지층에 의해 반복적으로 반사되고 굴절되어 액정패널(도 3의 111) 방향으로 균일하게 입사하게 된다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 도광판의 양측면과 하부면에 엠보싱 패턴을 형성함으로써, 도광판 내부로 빛이 입사되는 면적을 넓히게 됨으로, 도광판 내부로 입사되는 광량을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 상기 도광판을 굴절률이 상이한 2개의 복합수지를 사용하여 형성함으로써, 균일한 빛을 액정패널 방향으로 입사시키게 되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 커버버툼과;
    상기 커버버툼 상부에 형성되는 사각테 형상의 서포트메인과;
    상기 서포트메인의 양측 길이 방향을 따라 배열되는 램프와;
    상기 램프를 가이드 하는 램프가이드와;
    상기 서포트메인 상에 차례로 형성되는 반사판과;
    상기 반사판 상에 안착되며, 양측면과 하부면에 엠보싱 패턴(Embossing pattern)이 형성된 도광판과;
    상기 도광판 상에 안착되는 다수의 광학시트를 더욱 포함하는 백라이트 유닛과;
    상기 백라이트 유닛 상에 안착되는 액정패널과;
    상기 액정패널의 가장자리를 테두리 하며 상기 서포트메인 및 커버버툼에 조립 결합되는 탑커버
    를 포함하는 액정표시장치모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판의 엠보싱 패턴이 구성된 양측면은 램프와 대응되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도광판은 굴절률이 상이한 2개 이상의 복합수지층으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 도광판의 재질은 아크릴계 수지 및 무정형 폴리올레핀(AmorphousPoly Propylene), 폴리아미드(Polyamide), 폴리메틸펜텐(polymethylpentene) 또는 블렌드(Blend) 중 선택된 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복합수지층은 수지층간의 굴절률 차가 0.03 ~ 0.3 또는 0.05 ~ 0.20의 차가 나도록 구성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 복합수지층에는 광 확산제 등을 함유하여 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치모듈.
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