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KR100661365B1 - 액정표시장치 - Google Patents

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KR100661365B1
KR100661365B1 KR1020050035047A KR20050035047A KR100661365B1 KR 100661365 B1 KR100661365 B1 KR 100661365B1 KR 1020050035047 A KR1020050035047 A KR 1020050035047A KR 20050035047 A KR20050035047 A KR 20050035047A KR 100661365 B1 KR100661365 B1 KR 100661365B1
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light guide
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light
liquid crystal
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문수동
서인열
최용준
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판 본체와, 상기 액정표시패널과 대향하는 상기 도광판 본체 면에 형성되어 있는 반사편광층을 포함하는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측연을 따라 배치되어 있는 광원을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 광효율이 개선된 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도이고,
도 2는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도이고,
도 3은 본발명의 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이고,
도 4는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서의 빛의 흐름을 설명하기 위한 그림이고,
도 5는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서의 투과율을 나타낸 그래프이고,
도 6은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서의 반사율을 나타낸 그래프이고,
도 7은 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 요부단면도이고,
도 8은 본발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 요부사시도이고,
도 9는 본발명의 제4실시예에 따른 액정표시장치의 요부사시도이다.
* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *
100 : 상부 샤시 200 : 액정표시패널
300 : 광학필름 400 : 도광판
410 : 도광판 본체 411 : 프리즘 패턴
412 : 광산란재 413 : 입사각 증가부
414 : 수직 연결부 420 : 반사편광층
421 : 제1서브층 422 : 제2서브층
500 : 광원 510 : 형광램프
520 : 램프 홀더 521 : 램프 리플렉터
600 : 반사판 700 : 하부 샤시
본 발명은, 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반사편광 기능을 가진 도광판을 사용하여 광효율을 향상시킨 액정표시장치에 관한 것이다.
최근 종래의 CRT를 대신하여 액정표시장치(LCD), PDP(plasma display panel), OLED(organic light emitting diode) 등의 평판표시장치가 많이 개발되고 있다.
액정표시장치는 박막트랜지스터 기판, 컬러필터 기판 그리고 양 기판 사이에 액정이 주입되어 있는 액정표시패널을 포함한다. 액정표시패널은 비발광소자이기 때문에 박막트랜지스터 기판의 후면에는 빛을 공급하기 위한 백라이트 유닛이 위치한다. 백라이트 유닛에서 조사된 빛은 액정의 배열상태에 따라 투과량이 조정된다. 액정표시패널과 백라이트 유닛은 샤시 내에 수용되어 있다.
백라이트 유닛은 크게 에지 타입(edge type)과 직하 타입(direct type)으로 나누어진다. 이 중 에지 타입은 냉음극 형광램프(CCFL) 등의 광원을 도광판의 측면에 배치하고 광학필름을 도광판과 액정표시패널 사이에 배치하는 방식이다.
한편 액정표시패널의 외부면에는 편광판(polarizing plate)이 부착되어 있다. 편광판은 입사되는 비편광된 빛 중 P파만 통과시키고 S파는 통과시키지 않아 광원에서 발생하는 빛 중 상당량이 액정표시패널에 입사되지 못하고 소멸된다.
소멸되는 빛을 줄이기 위하여 P파만 통과시키고 S파는 다시 리사이클시키는 반사편광필름이 사용되고 있다. 반사편광필름은 연신을 통해 편광기능이 부여된 수백장의 아크릴계 필름으로 구성되어 있다. 그런데 반사편광필름은 아크릴계 필름을 접착 방식으로 부착하여 제조하기 때문에 제조원가가 높으며 필름 커팅시 이물질이 발생하는 문제가 있다.
따라서 본발명의 목적은 반사편광층이 형성된 도광판을 사용하여 광효율이 높은 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적은 액정표시패널과; 상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판 본체와, 상기 액정표시패널과 대향하는 상기 도광판 본체 면에 형성되어 있는 반사편광층을 포함하는 도광판과; 상기 도광판의 적어도 일측연을 따라 배치되어 있는 광원을 포함하는 액정표시장치에 의하여 달성될 수 있다.
일실시예에 따라 상기 반사편광층은 서로 다른 굴절율을 가지는 제1서브층과 제2서브층을 포함할 수 있다.
일실시예에 따라 상기 제1서브층과 상기 제2서브층의 굴절율 차이는 0.5이상일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 제1서브층과 상기 제2서브층은 서로 교호적으로 복수회 적층되어 있을 수 있으며, 상기 제1서브층과 상기 제2서브층은 각각 2 내지 10회 적층되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 제1서브층과 상기 제2서브층 중 어느 하나는 SiO2 또는 MgF2로 이루어져 있으며, 다른 하나는 TiO2로 이루어질 수 있다.
일실시예에 따라 상기 제1서브층과 상기 제2서브층의 두께는 각각 10 내지 1000nm일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 반사편광층은 코팅 방법에 의해 형성될 수 있으며, 코팅 방법은 화학기상증착(CVD), 플라즈마 강화 화학기상증착(PECVD), 또는 스퍼터링 방법일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 도광판 본체 내에 산포되어 있으며 상기 도광판 본체와 다른 굴절율을 가지는 광산란재를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따라 상기 도광판 본체는 아크릴계 수지로 이루어지며 상기 광산란재는 폴리스티렌으로 이루어질 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광산란재는 구형일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 도광판의 하면에는 프리즘 패턴 또는 V-컷 패턴이 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광원은 상기 도광판의 일측연 또는 마주보는 양측연 에 위치하며, 상기 프리즘 패턴 또는 V-컷 패턴의 연장방향은 상기 광원의 연장방향과 수직일 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광원은 상기 도광판의 일측연에 위치하며, 상기 도광판 본체 상면에는 상기 광원을 향해 경사져 있는 입사각 증가부가 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 입사각 증가부는 상기 광원의 연장방향을 따라 길게 연장되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 입사각 증가부는 서로 나란히 배치되어 있는 복수개로 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광원은 상기 도광판의 마주보는 양측연에 각각 위치하는 제1광원과 제2광원을 포함하며, 상기 도광판 본체 상면에는 상기 제1광원을 향해 경사져 있는 제1입사각 증가부와 상기 제2광원을 향해 경사져 있는 제2입사각 증가부가 형성되어 있을 수 있다.
상기 제1입사각 증가부와 상기 제2입사각 증가부는 각각 상기 제1광원과 상기 제2광원에 인접하여 형성되어 있을 수 있다.
일실시예에 따라 상기 광원은 램프 또는 엘이디를 포함할 수 있다.
일실시예에 따라 상기 액정표시패널과 상기 도광판 사이에 위치하는 프리즘시트를 더 포함할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본발명을 더욱 상세히 설명하겠다.
여러 실시예에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여 하였으며, 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하고 다른 실시예에서는 생략될 수 있다.
본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치를 도1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 분해 사시도, 도 2는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치의 단면도, 도 3은 본발명의 도 1의 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다.
액정표시장치(1)는 액정표시패널(200), 액정표시패널(200)의 배면에 위치한 광학필름(300), 광학필름(300)의 배면에 위치하며 광원(500)으로부터의 빛을 광학필름(300)에 제공하는 도광판(400)을 포함한다. 광원(500)은 도광판(400)의 일측연을 따라 배치되어 있으며, 도광판(400)의 하부에는 반사판(600)이 위치한다. 액정표시패널(200), 광학필름(300), 도광판(400), 광원(500), 반사판(600)은 상부 샤시(100)와 하부 샤시(700)에 수용되어 있다.
액정표시패널(200)은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판(210)과 박막트랜지스터 기판(210)과 대면하고 있는 컬러필터 기판(220), 양 기판(210, 220)을 접합시키며 셀갭(cell gap)을 형성하는 실런트(230), 양 기판(210, 220)과 실런트(230)사이에 위치하는 액정층(240)을 포함한다. 박막트랜지스터 기판(210)과 컬러필터 기판(220)의 외부면에는 각각 편광판(211, 221)이 부착되어 있다. 액정표시패널(200)은 액정층(240)의 배열을 조정하여 화면을 형성하지만 비발광소자이기 때문에 배면에 위치한 광원(500)로부터 빛을 공급받아야 한다.
박막트랜지스터 기판(210)의 일측에는 구동신호 인가를 위한 구동부(250)가 마련되어 있다. 구동부(250)는 연성인쇄회로기판(FPC. 251), 연성인쇄회로기판(251)에 장착되어 있는 구동칩(252), 연성인쇄회로기판(251)의 타측에 연결되어 있는 회로기판(PCB, 253)을 포함한다. 도시된 구동부(250)는 COF(chip on film) 방식을 나타낸 것이며, TCP(tape carrier package), COG(chip on glass) 등 공지의 다른 방식도 가능하다. 또한 구동부(250)가 배선형성과정에서 박막트랜지스터 기판(210)에 형성되는 것도 가능하다.
액정표시패널(200)의 배면에 위치하는 광학필름(300)는 확산필름(310), 프리즘필름(320) 및 보호필름(330)을 포함한다.
확산판(31)은 베이스판과 베이스판에 형성된 구슬 모양의 비드를 포함하는 코팅층으로 이루어져 있다. 도광판(400)에서 공급되는 빛은 위치에 따라 휘도가 불균일할 수 있는데, 확산필름(310)은 도광판(400)에서 공급된 빛을 액정표시패널(200) 전면에 균일하게 확산시킨다.
프리즘필름(320)은 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있다. 프리즘필름(320)은 확산필름(310)에서 확산된 빛을 상부의 액정표시패널(200)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다. 프리즘필름(320)은 통상 2장이 사용될 수 있으며, 이 경우 각 프리즘필름(320)에 형성된 마이크로 프리즘은 소정의 각도를 이루게 된다. 프리즘필름(320)을 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공하게 된다.
가장 상부에 위치하는 보호필름(330)은 스크래치에 약한 프리즘필름(320)을 보호한다.
확산필름(310)의 하부에는 도광판(400)이 위치한다. 도광판(400)은 측연에 배치되어 있는 광원(500)으로부터의 빛을 평면광으로 바꾸어 확산필름(310)으로 공급한다. 도광판(400)은 광원(500)과 대면하는 입사면과 액정표시패널(200)을 향하는 출사면을 가지고 있으며, 입사면에서 입사된 빛을 출사면 전체에 걸쳐 출사시킨다.
제1실시예에 따른 도광판(400)은 도광판 본체(410)과 반사편광층(420)을 포함한다. 반사편광층(420)은 도광판(400)의 출사면 즉 액정표시패널(200)에 대향하는 도광판 본체(410) 면에 형성되어 있다.
도광판 본체(410)는 대략 사각 플레이트 형상이며 재질은 아크릴계 수지로서 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA)로 만들어질 수 있다. 도광판 본체(410)의 하부면에는 프리즘 패턴(411)이 형성되어 있다. 프리즘 패턴(411)의 연장방향은 광원(500)의 연장방향과 수직을 이루고 있다. 도광판 본체(410)의 내부에는 구 형상의 광산란재(412)가 산재되어 있다. 광산란재(412)는 입사되는 빛을 산란 반사시키며 도광판 본체(410)와 굴절율이 다른 폴리스티렌 등으로 만들어질 수 있다. 도광판 본체(410)의 상부에는 복수의 입사각 증가부(413)와 인접한 입사각 증가부(413) 사이에 위치하는 수직 연결부(414)가 형성되어 있다. 입사각 증가부(413)는 광원(500)을 향해 경사져 있어 입사되는 빛의 입사각을 증가시킨다. 입사각 증가부(413)는 광원(500)의 연장방향과 평행하게 복수개로 마련되어 있으며 각 입사각 증가부(413)의 폭(L1)은 동일하다. 또한 입사각 증가부(413)의 경사도 일정하여 각 수직 연결부(414)의 높이(L2)도 동일하다.
반사편광층(420)은 입사각 증가부(413)와 수직 연결부(414) 상에 형성되어 있다. 반사편광층(420)은 서로 굴절율이 다르며 교호적으로 적층되어 있는 제1서브층(421)과 제2서브층(422)으로 이루어져 있다. 제1실시예에서 제1서브층(421)과 제2서브층(422)는 각각 5층씩 적층되어 있으며, 제1서브층(421)은 SiO2로 제2서브층은 TiO2로 이루어져 있다. 실시예와 달리 제1서브층(421)은 MgF2로 이루어질 수도 있다.
제1서브층(421)과 제2서브층(422)의 굴절율은 각각 약 1.46과 2.4로서 도광판 본체(410)의 굴절율인 1.49(PMMA인 경우)과 다르다. 제1서브층(421)과 제2서브층(422) 간의 굴절율 차이는 약 0.94 정도이다.
반사편광층(420)은 화학기상증착(CVD), 스퍼터링(sputtering) 등의 코팅 방법에 의하여 형성될 수 있다. 코팅 방법을 이용하기 때문에 반사편광층(420)이 복수 층으로 이루어져 있어도 접착과정 없이 형성할 수 있으며 절단 과정이 없어 절단에 의한 이물질 발생이 없다. 제1서브층(421)과 제2서브층(422)의 두께는 10 내지 1000nm인 것이 바람직한데, 10nm이하인 경우 반사편광 효과가 크지 않은 반면 이 보다 얇은 층을 형성하기가 용이하지 않다. 1000nm이상인 경우 형성시간이 과도한 반면 반사편광 효과는 증가하지 않고 투과율이 떨어지게 된다. 코팅방법을 이용하면 10 내지 1000nm 내에서 각 서브층(421, 422)의 두께 조절은 용이하게 수행할 수 있다. 제1서브층(421)과 제2서브층(422)은 각각 2회 내지 10회 적층되어 있을 수 있다.
광원(500)은 도광판(400)의 일측연을 따라 배치되어 있으며, 램프(510), 램프(510)의 단부를 지지하고 있는 램프 홀더(520), 램프(510)를 감싸고 있는 램프 리플렉터(530)를 포함한다.
램프(510)는 형광램프로서 냉음극형광랭프(CCFL) 또는 외부전극형광램프(EEFL)일 수 있다. 형광램프는 플라즈마 현상을 이용한 것으로 램프 내부에는 수은, 네온, 아르곤 등의 방전가스가 봉입되어 있다. 램프의 전극에 고전압을 가하면 전극으로부터 전계에 의해 전자가 방출된다. 방출된 전자는 수은을 여기시키고, 여기된 수은으로부터 자외선이 발생된다. 발생된 자외선은 형광층에 의하여 가시광선으로 변환되어 외부로 방출된다.
램프 홀더(520)는 램프(510)의 전극부(미도시)를 감싸고 있으며, 램프(510)와 인버터(미도시)와의 연결을 보호하는 역할을 한다. 램프 홀더(520)는 실리콘과 같은 수지로 만들어 질 수 있다.
램프 리플렉터(530)는 램프(510)에서 발생된 빛을 도광판(400) 방향으로 반사시키는 역할을 한다. 램프 리플렉터(530)는 반사율이 좋은 알루미늄 판 등으로 제조될 수 있으며, 램프(510)를 향하는 면에는 은 코팅이 되어 있을 수 있다.
도광판(400) 하부에 위치하는 반사판(600)은 도광판(400)에서 누설된 빛을 반사시켜 도광판(400)으로 다시 공급하는 역할을 한다. 반사판(600)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 등으로 만들어 질 수 있다.
이하에서는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서 빛의 흐름을 도 4를 참조하여 설명하겠다.
램프(510)에서 발생한 빛 중 일부는 도광판 본체(410)를 거쳐 반사편광층(420)에 입사된다. 또 다른 일부 빛은 반사판(600)에 반사된 후 도광판 본체(410)를 거쳐 반사편광층(420)에 입사된다. 반사판(600)을 거쳐 입사되는 빛은 도광판 본체(410)의 하부면에 형성되어 있는 프리즘 패턴(411)으로 인해 입사각이 증가된다. 반사편광층(420)에 입사된 빛은 도광판 본체(410)와 반사편광층(420) 간의 굴절율 차이에 의해 일부는 투과하고 일부는 반사하는데, P파는 투과하고 S파는 반사된다. 반사편광층(420)에는 서로 다른 굴절율을 가지는 제1서브층(421)과 제2서브층(422)가 교호적으로 적층되어 있기 때문에 P파 투과, S파 반사는 각 서브층(421, 422)간의 계면에서도 일어나게 된다. 이와 같은 과정을 통해 P파의 대부분은 액정표시패널(200)로 공급되고 S파의 대부분은 도광판 본체(410)로 다시 반사된다. 서브층(421, 422)간의 계면에서 일어나는P파 투과, S파 반사의 편광분리 효율을 증가시키기 위해서는 서브층(421, 422) 간의 굴절율 차이가 0.5이상인 것이 바람직하다. 반사되어 도광판 본체(410)로 재입사된 S파는 광산란재(412)에 반사되어 다시 비편광된다. 비편광된 빛은 반사편광층(420)에 바로 입사되기도 하며, 반사판(600)에 반사된 후 반사편광층(420)에 입사되기도 한다. 반사편광층(420)에 입사된 빛은 다시 편광 분리 과정을 거친다. 이와 같이 반사편광층(420)은 P파는 통과시키고 S파는 리사이클시켜 P파 공급 효율을 증가시킨다. 이에 따라 광원(500)으로부터의 빛 중 많은 부분이 P파로 편광되어 박막트랜지스터 기판(210)에 부착되어 있는 편광판(211)을 통과하게 되며, 액정표시장치(1)의 광효율이 향상된다.
한편 반사편광층(420)에 입사된 빛의 대부분은 입사각 증가부(413)를 통해 입 사한다. 입사각 증가부(413)가 램프(510)를 향해 경사져 있기 때문에 입사되는 빛의 입사각(θ)은 비교적 크게 되고 편광분리 효율이 증가된다. 단, 입사각 증가부(413)의 경사는 입사각(θ)이 전반사를 일으키는 임계각보다 큰 빛이 많지 않도록 조절해야 한다. 도광판 본체(410)가 PMMA로 이루어진 경우 임계각은 약 42도이다.
이하에서는 제1실시예에 따른 편광분리 효과를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하다.
도 5는 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서의 투과율을 나타낸 그래프이고, 도 6은 본발명의 제1실시예에 따른 액정표시장치에서의 반사율을 나타낸 그래프이다. 이들 그래프는 제1실시예에 따른 도광판(400)을 통과한 빛의 투과율과 반사율에 관한 것이다.
도 5를 보면 가시광선의 파장 영역인 400 내지 700nm에서 P파의 투과율은 90% 이상으로 100%에 가까운 것을 알 수 있다. 반면 S파의 투과율은 30%이하로서 20%에 가까운 것을 알 수 있다. 도 6은 P파의 낮은 반사율과 S파의 높은 반사율을 나타내고 있다.
따라서 제1실시예에 따른 액정표시장치(1)에서는 별도의 반사편광필름을 사용하지 않고도 광효율을 증가시킬 수 있다.
이상의 제1실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 반사편광층(420)은 단일층으로도 가능하며, 3개 이상의 서브층으로 이루어지는 것도 가능하다. 단일층일 경우에는 도광판 본체(410)과 굴절율 차이가 큰 TiO2로 이루어지는 것이 바람직하다. 입사각 증가부(413)의 폭과 경사정도는 일정하지 않고 위치에 따라 서로 달라질 수 있다.
이하에서는 본발명의 제2실시예 내지 제4실시예에 따른 액정표시장치를 도 7 내지 도9를 참조하여 설명한다.
도 7은 본발명의 제2실시예에 따른 액정표시장치의 요부단면도로서, 도광판(400)과 램프(510a, 510b)를 나타내고 있다. 제2실시예에서의 램프(510a, 520b)는 도광판(400)의 일측연에 위치하는 제1램프(510a)와 제1램프(510a)와 도광판(400)을 사이에 두고 위치하는 제2램프(510b)를 포함한다. 도광판 본체(410)의 출사면에는 입사각 증가부(413a, 413b)가 형성되어 있다. 입사각 증가부(413a, 413b)는 제1램프(510a)를 향해 경사져 있는 제1입사각 증가부(413a)와 제2램프(510b)를 향해 경사져 있는 제2입사각 증가부(413b)로 이루어져 있다. 인접한 제1입사각 증가부(413a) 사이에는 제1수직 연결부(414a)가, 인접한 제2입사각 증가부(413b) 사이에는 제2수직 연결부(414b)가 위치하고 있다.
액정표시장치(1)의 크기가 커지면서 휘도 향상을 위해 도광판(400)의 마주보는 양측연에 광원(500)이 마련되는 경우가 있다. 제2실시예에 따르면 이 경우 편광분리 효과를 증가시킬 수 있다. 제1램프(510a)에서 나오는 빛은 주로 인접한 제1입사각 증가부(413a)에서 편광분리가 되고 제2램프(510b)에서 나오는 빛은 주로 인접한 제2입사각 증가부(413b)에서 편광분리된다. 제1입사각 증가부(413a)는 제1램프(510a)로부터의 빛의 입사각을 증가시키고 제2입사각 증가부(413b)는 제2램프(510b)로부터의 빛의 입사각을 증가시켜 편광분리 효율을 향상시킨다.
도 8은 본발명의 제3실시예에 따른 액정표시장치의 요부사시도로서, 도광판(400)을 나타내고 있다. 제3실시예 따른 도광판(400)은 쐐기 타입으로서 광원(500)이 위치하는 부분은 두께(d1)가 마주하는 부분의 두께(d2)보다 크다. 도광판(400)의 하부에는 V-컷 패턴(415)이 형성되어 있다. V-컷 패턴(415)은 프레스 방식 등으로 형성될 수 있으며 제1실시예의 프리즘 패턴(411)과 유사한 기능을 수행한다. 도광판(400)의 하부에는 프리즘 패턴(411), V-컷 패턴(415) 외에 돌기 패턴, 반사 패턴 등이 형성될 수 있다.
도 9는 본발명의 제4실시예에 따른 액정표시장치의 요부사시도로서 도광판(400)과 광원(500)을 나타낸다. 제4실시예에 따른 광원(500)은 엘이디 회로기판(540)과 엘이디 회로기판(540) 상에 장착되어 있는 엘이디(550)를 포함한다. 엘이디(550)는 휘도가 우수하고 색재현성이 우수한 장점을 가지고 있다. 엘이디(550)는 각각 적색, 녹색, 청색을 발광하는 엘이디(550)를 포함할 수 있다.
비록 본발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 반사편광층이 형성된 도광판을 사용하여 광효율이 높은 액정표시장치가 제공된다.

Claims (29)

  1. 액정표시패널과;
    상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판 본체와, 상기 액정표시패널과 대향하는 상기 도광판 본체 면에 형성되어 있는 반사편광층을 포함하는 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일측연을 따라 배치되어 있는 광원을 포함하며,
    상기 도광판 본체 상면에는 상기 광원을 향해 경사져 있는 입사각 증가부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반사편광층은 서로 다른 굴절율을 가지는 제1서브층과 제2서브층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1서브층과 상기 제2서브층의 굴절율 차이는 0.5이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1서브층과 상기 제2서브층은 서로 교호적으로 복수회 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1서브층과 상기 제2서브층은 각각 2 내지 10회 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제1서브층과 상기 제2서브층 중 어느 하나는 SiO2 또는 MgF2로 이루어져 있으며, 다른 하나는 TiO2로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제1서브층과 상기 제2서브층의 두께는 각각 10 내지 1000nm인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반사편광층은 코팅 방법에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 코팅 방법은 화학기상증착(CVD), 플라즈마 강화 화학기상증착(PECVD), 또는 스퍼터링 방법인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판 본체 내에 산포되어 있으며 상기 도광판 본체와 다른 굴절율을 가지는 광산란재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 도광판 본체는 아크릴계 수지로 이루어지며 상기 광산란재는 폴리스티렌으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 광산란재는 구형인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 도광판의 하면에는 프리즘 패턴 또는 V-컷 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광원은 상기 도광판의 일측연 또는 마주보는 양측연에 위치하며,
    상기 프리즘 패턴 또는 V-컷 패턴의 연장방향은 상기 광원의 연장방향과 수직인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 입사각 증가부는 상기 광원의 연장방향을 따라 길게 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 입사각 증가부는 서로 나란히 배치되어 있는 복수개로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 상기 도광판의 마주보는 양측연에 각각 위치하는 제1광원과 제2광원을 포함하며,
    상기 입사각 증가부는 상기 제1광원을 향해 경사져 있는 제1입사각 증가부와 상기 제2광원을 향해 경사져 있는 제2입사각 증가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1입사각 증가부는 상기 제1광원에 인접하며 형성되어 있으며 상기 제2입사각 증가부는 상기 제2광원에 인접하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  21. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은 엘이디를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  22. 제 1항에 있어서,
    상기 액정표시패널과 상기 도광판 사이에 위치하는 프리즘시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  23. 액정표시패널과;
    상기 액정표시패널의 배면에 위치하는 도광판 본체와, 상기 액정표시패널과 대향하는 상기 도광판 본체 면에 형성되어 있는 반사편광층을 포함하는 도광판과;
    상기 도광판의 적어도 일측연을 따라 배치되어 있는 광원을 포함하며,
    상기 광원은 상기 도광판의 마주보는 양측연에 각각 위치하는 제1광원과 제2광원을 포함하며,
    상기 도광판 본체 상면에는 상기 제1광원을 향해 경사져 있는 제1입사각 증가부와 상기 제2광원을 향해 경사져 있는 제2입사각 증가부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 반사편광층은 서로 다른 굴절율을 가지는 제1서브층과 제2서브층을 포함하며, 상기 제1서브층과 상기 제2서브층의 굴절율 차이는 0.5이상인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 도광판 본체 내에 산포되어 있으며 상기 도광판 본체와 다른 굴절율을 가지는 광산란재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 도광판의 하면에는 프리즘 패턴 또는 V-컷 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 프리즘 패턴 또는 V-컷 패턴의 연장방향은 상기 광원의 연장방향과 수직인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 입사각 증가부는 상기 광원의 연장방향을 따라 길게 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 제1입사각 증가부는 상기 제1광원에 인접하며 형성되어 있으며 상기 제2입사각 증가부는 상기 제2광원에 인접하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070035865A (ko) * 2005-09-28 2007-04-02 삼성테크윈 주식회사 백라이트 유니트용 도광판, 이를 구비한 백라이트 유니트및 백라이트 유니트용 도광판 제조 방법
KR101156436B1 (ko) * 2010-01-19 2012-06-18 삼성모바일디스플레이주식회사 광학필름 및 이를 구비하는 유기 발광 디스플레이 장치
DE102010018034A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Flächenlichtleiter und Flächenstrahler
US8740436B2 (en) 2011-02-10 2014-06-03 Dell Products L.P. Display assembly and methods
CN202196197U (zh) * 2011-09-16 2012-04-18 北京京东方光电科技有限公司 异型导光板、背光模组及液晶显示装置
CN102506359A (zh) * 2011-11-16 2012-06-20 苏州佳世达电通有限公司 背光模组
WO2014004228A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-03 3M Innovative Properties Company Optical component array
WO2017164117A1 (ja) * 2016-03-24 2017-09-28 シャープ株式会社 表示装置及びヘッドマウントディスプレイ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970707460A (ko) * 1995-08-23 1997-12-01 제이. 지. 에이. 롤페스 평면 패널 화상 디스플레이 장치용 조사시스템(lllumination system for a flat-panel picture display device)
JP2000321572A (ja) 1999-05-17 2000-11-24 Nitto Denko Corp 液晶表示装置
KR20010062552A (ko) * 1999-12-28 2001-07-07 추후제출 조명 장치
KR20020094847A (ko) * 2001-06-08 2002-12-18 강신원 액정 표시장치 백라이트용 산란형 도광판 설계 시뮬레이터
JP2003207646A (ja) 2000-12-28 2003-07-25 Fuji Electric Co Ltd 導光板及びこの導光板を備えた液晶表示装置
JP2003270445A (ja) 2002-03-14 2003-09-25 Nec Corp 導光板、液晶表示装置およびその製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5575549A (en) * 1994-08-12 1996-11-19 Enplas Corporation Surface light source device
US5881201A (en) * 1997-03-11 1999-03-09 Hoechst Celanese Corporation Backlighting lightpipes for display applications
JPH11259007A (ja) * 1998-03-10 1999-09-24 Sony Corp 反射型表示装置
WO2002005022A1 (fr) * 2000-07-11 2002-01-17 Mitsubishi Chemical Corporation Dispositif a source de lumiere en surface
US6595652B2 (en) * 2000-12-12 2003-07-22 International Manufacturing And Engineering Services Co., Ltd. Surface lighting device
CN1483150A (zh) * 2000-12-28 2004-03-17 ��ʿͨ��ʽ���� 导光板和具有该导光板的液晶显示装置
KR20030013428A (ko) * 2001-03-22 2003-02-14 소니 가부시끼 가이샤 반사형 표시 장치 및 도광판 및 도광판의 제조 방법
JP3879661B2 (ja) * 2002-11-27 2007-02-14 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
TW200408836A (en) * 2002-11-29 2004-06-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Light guide plate and lightsource system with it
US7088405B2 (en) * 2003-05-05 2006-08-08 3M Innovative Properties Company Structured transflectors for enhanced ambient and backlight operation of transmissive liquid crystal displays
KR101075232B1 (ko) * 2004-02-06 2011-10-20 삼성전자주식회사 도광판, 백라이트 유닛, 액정디스플레이 및 도광판의제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970707460A (ko) * 1995-08-23 1997-12-01 제이. 지. 에이. 롤페스 평면 패널 화상 디스플레이 장치용 조사시스템(lllumination system for a flat-panel picture display device)
JP2000321572A (ja) 1999-05-17 2000-11-24 Nitto Denko Corp 液晶表示装置
KR20010062552A (ko) * 1999-12-28 2001-07-07 추후제출 조명 장치
JP2003207646A (ja) 2000-12-28 2003-07-25 Fuji Electric Co Ltd 導光板及びこの導光板を備えた液晶表示装置
KR20020094847A (ko) * 2001-06-08 2002-12-18 강신원 액정 표시장치 백라이트용 산란형 도광판 설계 시뮬레이터
JP2003270445A (ja) 2002-03-14 2003-09-25 Nec Corp 導光板、液晶表示装置およびその製造方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020010062552
1020020094847
15207646

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