KR20040024745A - Backlight unit in Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛(back light unit)에 관한 것으로, 특히 휘도 안정화를 위한 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit of a liquid crystal display, and more particularly to a backlight unit of a liquid crystal display for stabilizing luminance.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비전(TV)을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.CRT (Cathode Ray Tube), one of the commonly used display devices, is mainly used for monitors such as TVs, measuring devices, information terminal devices, etc., but the miniaturization of electronic products due to the weight and size of CRT itself It was unable to actively respond to the demand for weight reduction.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP ; Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD ; Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자(LCD)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, in the trend of miniaturization and light weight of various electronic products, CRT has a certain limit in weight and size, and is expected to be replaced. Liquid crystal display (LCD) and gas discharge using electro-optic effects Plasma Display Panel (PDP) and Electro Luminescence Display (ELD) using the electroluminescent effect, and the like, among them, research on liquid crystal display (LCD) is being actively conducted.
이러한, CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치는, 최근에 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형정보 표시장치 등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.In order to replace the CRT, a liquid crystal display device having advantages such as small size, light weight, and low power consumption has recently been developed to be able to perform a sufficient role as a flat panel display device. As used in monitors and large information display devices, the demand for liquid crystal display devices continues to increase.
여기서 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.The liquid crystal display may be classified into a liquid crystal panel displaying an image and a driving unit for applying a driving signal to the liquid crystal panel. The liquid crystal panel may include first and second glass substrates bonded to each other with a predetermined space, and It consists of the liquid crystal layer injected between the 1st, 2nd glass substrate.
여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과, 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.The first glass substrate (TFT array substrate) may include a plurality of gate lines arranged in one direction at a predetermined interval, a plurality of data lines arranged at regular intervals in a direction perpendicular to the gate lines, A plurality of pixel electrodes formed in a matrix form in each pixel region defined by crossing a gate line and a data line, and a plurality of thin films which are switched by signals of the gate line to transfer the signal of the data line to each pixel electrode Transistors are formed.
그리고 제 2 유리 기판(칼라필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.The second glass substrate (color filter substrate) includes a black matrix layer for blocking light in portions other than the pixel region, an R, G and B color filter layer for expressing color colors, and a common electrode for implementing an image. Is formed.
이와 같은 상기 제 1, 제 2 유리 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 액정 주입구를 갖는 실(seal)재에 의해 합착되어 상기 두 기판 사이에 액정이 주입된다.The first and second glass substrates are bonded to each other by a seal material having a predetermined space by a spacer and having a liquid crystal injection hole, so that the liquid crystal is injected between the two substrates.
한편, 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트가 반드시 필요하며, 이러한 백 라이트는 램프 유닛이 설치되는 위치에 따라 에지 방식과 직하 방식으로 구분된다.On the other hand, most of the liquid crystal display device is a light-receiving device that displays an image by adjusting the amount of light source coming from the outside, so a separate light source, that is, a back light, for irradiating light to the LCD panel is absolutely necessary. According to the position where the lamp unit is installed, it is divided into the edge method and the direct method.
여기서 광원으로는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등을 사용하며, 특히 수명이 길고 소비전력이 작으며 얇게 형성할 수 있는 CCFL 방식이대화면 컬러 TFT LCD에서 많이 사용된다.The light source includes EL (Electro Luminescence), LED (Light Emitting Diode), CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL (Hot Cathode Fluorescent Lamp), etc., especially long life, low power consumption and thin can be formed. CCFL is widely used in large color TFT LCDs.
CCFL 광원은 패닝 효과(penning effect)를 이용하기 위해 아르곤, 네온 등을 첨가한 수은 가스를 저압으로 봉입한 형광 방전관을 사용하고 있다. 관의 양단에는 전극이 형성되는데 음극은 판상으로 넓게 형성되며, 전압이 인가될 경우 스퍼터링 현상에서와 같이 방전관 내의 하전입자가 판상의 음극과 충돌하여 이차전자를 발생시키고 이는 주변 원소들을 여기시켜 플라즈마를 형성시킨다.The CCFL light source uses a fluorescent discharge tube encapsulated at low pressure with a mercury gas containing argon, neon, or the like to take advantage of the penning effect. Electrodes are formed at both ends of the tube, and the cathode is formed in a wide plate shape.When voltage is applied, as in the sputtering phenomenon, charged particles in the discharge tube collide with the plate-shaped cathode to generate secondary electrons, which excite surrounding elements to excite the plasma. To form.
이 원소들은 강한 자외선을 방출하며 이 자외선이 다시 형광체를 여기시켜 형광체가 가시광선을 방출하게 한다.These elements emit strong ultraviolet light, which in turn excites the phosphor, causing the phosphor to emit visible light.
이중 에지방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발광하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발광된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.In the double-edge method, the lamp unit is installed on the side of the light guide plate for guiding the light, and the lamp unit covers a lamp holder emitting light, a lamp holder inserted into both ends of the lamp to protect the lamp, and an outer circumferential surface of the lamp. The lamp reflector is mounted on the side of the light guide plate to reflect light emitted from the lamp toward the light guide plate.
이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.The edge method in which the lamp unit is installed on the side of the light guide plate is applied to a relatively small liquid crystal display device such as a monitor of a laptop computer and a desktop computer, and has good uniformity of light and a long service life. It is advantageous to thin the liquid crystal display device.
한편, 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.On the other hand, the direct type method has been developed mainly as the size of the liquid crystal display device has increased to 20 inches or more, and a plurality of lamps are arranged in a row on the lower surface of the diffuser plate to direct light directly to the front of the LCD panel. will be.
이러한, 직하방식은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.The direct method is mainly used for a large screen liquid crystal display device requiring high luminance because the light utilization efficiency is higher than that of the edge method.
하지만, 직하방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전 등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지 방식보다 직하방식에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.However, liquid crystal display adopting direct method is used for large monitor or TV, and it takes longer time than laptop type computer and there are many lamps. It is more likely that a lamp that will not turn on appears.
직하방식에서는 화면 밑면에 램프들이 복수개 설치되기 때문에 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 램프가 점등되지 않는 부분이 다른 부분보다 현저하게 어두워지므로 램프가 점등되지 않는 부분이 화면상에 곧바로 나타나게 된다.In the direct method, because a plurality of lamps are installed on the bottom of the screen, for example, due to the life and failure of the lamp, if one lamp does not light up, the part where the lamp does not light up becomes significantly darker than the other part. The part will appear immediately on the screen.
이로 인해, 직하방식에서는 램프의 교체가 빈번하게 이루어지므로, 램프 유닛을 분해하고 조립하는데 용이한 구조를 가져야 한다.For this reason, since the lamp is frequently replaced in the direct method, the lamp unit should be easily disassembled and assembled.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit of a general liquid crystal display device.
도 1에 도시한 바와 같이, 광을 발생시키는 형광램프(11)와, 상기 형광램프(11)를 보호하고 한 방향으로 광을 집광시키는 광원 하우징(12)과, 상기 형광램프(11)로부터 입사되는 광을 평면광원으로 변환하여 액정패널로 공급해 주는 도광판(13)과, 상기 도광판(13)의 하면에 설치된 반사판(14)과, 상기 도광판(13)의 상부에 설치된 확산판(15)과, 상기 확산판(15) 상부에 설치된 하나 또는 두 장의 프리즘 시트(16)와, 상기 프리즘 시트(16)상에 설치된 보호필름(17)을 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, a fluorescent lamp 11 for generating light, a light source housing 12 for protecting the fluorescent lamp 11 and condensing light in one direction, and incident from the fluorescent lamp 11 A light guide plate 13 for converting the light into a planar light source and supplying the light to the liquid crystal panel; a reflecting plate 14 provided on the bottom surface of the light guide plate 13; a diffusion plate 15 provided on the light guide plate 13; It comprises one or two prism sheets 16 provided on the diffusion plate 15, and a protective film 17 provided on the prism sheet 16.
여기서, 상기 형광램프(11)로는 주로 냉음극 형광램프가 사용되고 있고, 상기 도광판(13)은 내부에서 전반사되는 빛을 산란시키는 산란패턴이 소정의 부위에 형성되어 있는데 표시 영역과 비표시 영역으로 나뉜다.Here, a cold cathode fluorescent lamp is mainly used as the fluorescent lamp 11, and the light guide plate 13 is formed with a scattering pattern for scattering light that is totally reflected therein, and is divided into a display area and a non-display area. .
상기 형광램프(11)로부터 도광판(13)의 측면에 존재하는 입광면을 통하여 도광판(13) 내부로 입사한 광은 전반사가 되면서 비표시영역을 거쳐 표시영역쪽으로 진행한다.The light incident from the fluorescent lamp 11 into the light guide plate 13 through the light incident surface existing on the side of the light guide plate 13 passes through the non-display area toward the display area while being totally reflected.
이렇게 진행하는 광의 일부는 도광판(13)에 형성된 산란패턴에 의하여 전반사 조건이 깨지면서 도광판(13) 상면을 통해 조금씩 출사되어 액정패널에 면광원을 제공한다.Some of the light proceeds little by little through the upper surface of the light guide plate 13 while the total reflection condition is broken by the scattering pattern formed on the light guide plate 13 to provide a surface light source to the liquid crystal panel.
상기 도광판(13) 하면에 설치되는 반사판(14)은 도광판(13) 하면으로 나오는 빛을 재반사하여 광 이용 효율을 증가시킨다.The reflective plate 14 installed on the lower surface of the light guide plate 13 reflects light emitted from the lower surface of the light guide plate 13 to increase the light utilization efficiency.
그리고 상기 도광판(13)의 상면에 설치된 확산판(15)은 도광판(13)의 상면으로 나온 광을 프리즘 시트(16)에 입사시키는 과정에서 광의 균일도와 방향성을 최적화하며, 상기 프리즘 시트(16)는 이런 과정을 거쳐 입사하는 빛을 원하는 방향으로 집중시키는 방향 조절과 불량 화상을 방지하는 역할을 한다.The diffusion plate 15 disposed on the upper surface of the light guide plate 13 optimizes the uniformity and the directionality of the light in the process of injecting light emitted from the upper surface of the light guide plate 13 into the prism sheet 16, and the prism sheet 16. Through this process, the direction of focusing the incident light in a desired direction and serves to prevent a bad image.
상기 프리즘 시트(16)상에 설치된 보호필름(17)은 프리즘 시트(16)를 보호하며 광균일도를 향상시키고 광출력 방향을 적절히 퍼뜨려 면광원의 시야각을 증가시켜 준다.The protective film 17 installed on the prism sheet 16 protects the prism sheet 16 and improves the light uniformity and spreads the light output direction appropriately to increase the viewing angle of the surface light source.
도 2는 도 1에 도시된 형광램프를 나타내는 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the fluorescent lamp shown in FIG. 1.
도 2에 도시한 바와 같이, 냉음극 형광램프(11)는 원통형의 튜브형 유리관(11a)과, 상기 유리관(11a) 내벽에 도포된 형광물질(11b)과, 상기유리관(11a)내에 불활성기체(예를 들면, Ar 및 Ne) 등이 채워져 있는 원통형의 방전공간(11c)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the cold cathode fluorescent lamp 11 has a cylindrical tubular glass tube 11a, a fluorescent substance 11b coated on the inner wall of the glass tube 11a, and an inert gas (i) in the glass tube 11a. For example, it is composed of a cylindrical discharge space 11c filled with Ar and Ne).
여기서, 상기 원통형의 유리관(11a) 내부에 주입되는 불활성기체들은 네온(Ne)과 아르곤(Ar)이 일정비율 혼합되며 수은(Hg)이 소량 함유된다.Here, the inert gases injected into the cylindrical glass tube 11a are mixed in a ratio of neon (Ne) and argon (Ar) and contain a small amount of mercury (Hg).
한편, 상기 형광램프(11)의 양단에 구성되는 전극(도시되지 않음)에 전압을 인가하면, 방전공간(11c)에 존재하는 전자가 전극에 이끌려 충돌하게 되어 2차 전자가 방출됨으로써 방전이 개시된다.On the other hand, when a voltage is applied to the electrodes (not shown) formed at both ends of the fluorescent lamp 11, electrons present in the discharge space 11c are attracted to the electrode and collide with each other, so that secondary electrons are discharged and discharge starts. do.
그리고 상기 방전에 의해 유동되는 전자는 방전공간(11c)의 또 다른 전자 일례로, 수은 전자와 충돌하여 자외선을 발생시키고, 자외선은 형광물질(11b)을 여기시켜 가시광선을 발광하게 된다.The electrons flowing by the discharge are another example of electrons in the discharge space 11c. The electrons collide with the mercury electrons to generate ultraviolet rays, and the ultraviolet rays excite the fluorescent material 11b to emit visible light.
상기와 같이 발광된 빛은 도광판(13)의 입광면에 집광되어 도광판(13)을 거쳐 확산판(15)과 프리즘 시트(16)를 차례로 거쳐 액정패널을 조명하게 된다.The light emitted as described above is focused on the light incident surface of the light guide plate 13 to illuminate the liquid crystal panel through the light guide plate 13 and sequentially through the diffuser plate 15 and the prism sheet 16.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a backlight unit of a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit of a conventional liquid crystal display device.
도 3에 도시한 바와 같이, 입사되는 광을 받아 투과하는 도광판(21)과, 상기 도광판(21)의 양측면에 구성되어 광을 발생시키기 위해 일렬로 배치되는 복수개의 형광램프(22a,22b,22c)로 이루어진 광원부(22)와, 상기 광원부(22)를 감싸는 형태로 구성되어 한 방향으로 광을 집광시키는 광원 하우징(23)과, 상기 도광판(21)의 하부에 구성되어 도광판(21)의 하면 및 측면으로 새어나오는 광을 상면쪽으로 반사시키는 반사판(24)과, 상기 도광판(21)의 상부에 배치되어 상기 도광판(21)을 경유한 광을 균일하게 확산시키는 확산판(25)과, 상기 확산판(25) 상부에 한 장 또는 두 장의 시트로 구성되어 상기 확산판(25)에서 확산시킨 광을 입사하여 원하는 방향으로 집중되도록 방향 조절과 불량 화상을 방지하는 전달하는 프리즘 시트(26)와, 상기 프리즘 시트(26)의 상측에 배치되어 프리즘 시트(26)를 보호하며 광 균일도를 향상시키고 광출력 방향을 적절히 퍼뜨려 면광원의 시야각을 증가시키는 보호필름(27)을 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, a light guide plate 21 that receives and transmits incident light and a plurality of fluorescent lamps 22a, 22b and 22c arranged on both sides of the light guide plate 21 and arranged in a line to generate light. A light source unit 22 formed of a light source unit 22, a light source housing 23 configured to surround the light source unit 22 to collect light in one direction, and a lower surface of the light guide plate 21. And a reflecting plate 24 reflecting the light leaking out to the side toward the upper surface, a diffusion plate 25 disposed above the light guide plate 21 to uniformly diffuse the light passing through the light guide plate 21, and the diffusion. A prism sheet 26 composed of one or two sheets on the plate 25 to transmit the light diffused by the diffuser plate 25 to concentrate in a desired direction and to prevent direction adjustment and a bad image; Disposed above the prism sheet 26 It comprises a protective film 27 that protects the a prism sheet 26, improves the light uniformity and spreads the light output direction appropriately to increase the viewing angle of the surface light source.
상기와 같이 구성된 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛은 TV나 모니터의 고휘도 설계를 위하여 3개의 형광램프(22a,22b,22c)를 일렬로 배치하여 휘도를 상승시키고자 했다.The backlight unit of the conventional liquid crystal display device configured as described above attempts to increase luminance by arranging three fluorescent lamps 22a, 22b, and 22c in a line for high brightness design of a TV or a monitor.
그러나 상기와 3개의 형광램프(22a,22b,22c)를 일렬로 배치할 때 시간이 경과할수록 중앙에 위치해 있는 램프가 양쪽에 위치하고 있는 램프의 영향에 의하여 램프의 효율이 떨어질 뿐만 아니라 램프가 근접해 있기 때문에 생기는 열 때문에 램프의 온도가 상승하게 되어 램프의 효율이 낮아지면서 휘도 저항의 원인을 야기시킨다.However, when the three fluorescent lamps 22a, 22b, and 22c are arranged in a row, as the time passes, not only the lamp efficiency is lowered due to the influence of the lamps located at both centers, but the lamps are in close proximity. Because of the heat generated by the lamp, the temperature of the lamp rises, causing the lamp to become less efficient, causing the luminance resistance.
그러나 상기와 같은 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.However, in the backlight unit of the conventional liquid crystal display device as described above, there are the following problems.
즉, 모니터나 TV 모델은 고휘도 설계를 위해 램프 개수를 늘리면서 각 램프를 일렬로 배치함으로써 램프간 거리가 가까워져 높은 온도가 발생하여 휘도가 불안정해진다.In other words, monitors and TV models are arranged in a row while increasing the number of lamps for high-brightness design, the distance between the lamps is closer, high temperature occurs, the brightness is unstable.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 램프 간 거리를 최대화하여 휘도를 안정화하도록 한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a backlight unit of a liquid crystal display device which stabilizes luminance by maximizing the distance between lamps.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit of a general liquid crystal display device.
도 2는 도 1에 도시된 형광램프를 나타내는 단면도2 is a cross-sectional view showing a fluorescent lamp shown in FIG.
도 3은 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타낸 단면도3 is a cross-sectional view showing a backlight unit of a conventional liquid crystal display device;
도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타낸 단면도4 is a cross-sectional view showing a backlight unit of a liquid crystal display according to the present invention.
도 5는 본 발명에서 각 램프를 고정시키기 위한 램프 고정 패드를 나타낸 평면도Figure 5 is a plan view showing a lamp fixing pad for fixing each lamp in the present invention
도 6a 및 도 6b는 종래와 본 발명에 각 램프의 배치에 따른 휘도 변화를 나타낸 그래프6A and 6B are graphs showing changes in luminance according to the arrangement of each lamp in the prior art and the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
31 : 도광판 32 : 광원부31: light guide plate 32: light source
33 : 광원 하우징 34 : 반사판33: light source housing 34: reflector
35 : 확산판 36 : 프리즘 시트35 diffuser 36 prism sheet
37 : 보호필름 38 : 램프 고정 패드37: protective film 38: lamp fixing pad
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 유닛은 입사되는 광을 받아 투과하는 도광판과, 상기 도광판의 측면에 서로 일정한 간격을 갖고 삼각형 형태로 배치되며 외형의 사이즈가 동일한 제 1, 제 2, 제 3 램프로 이루어진 광원부와, 상기 광원부를 보호하며 한 방향으로 광을 집광시키는 광원 하우징과, 상기 도광판의 하부에 설치되는 반사판과, 상기 도광판의 상부에 설치되는 확산판과, 상기 확산판 상부에 설치되는 프리즘 시트를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The backlight unit of the liquid crystal display according to the present invention for achieving the above object is a light guide plate that receives and transmits the incident light, and is arranged in a triangular form at regular intervals on the side of the light guide plate, the same size of the appearance A light source unit consisting of first, second, and third lamps, a light source housing protecting the light source unit and condensing light in one direction, a reflector provided below the light guide plate, a diffuser plate provided above the light guide plate, And a prism sheet installed on the diffusion plate.
여기서, 상기 제 1, 제 2 램프는 일정한 간격을 갖도록 일렬로 배치되고, 상기 제 3 램프는 제 1, 제 2 램프와 일정한 간격을 갖고 제 1, 제 2 램프 사이의 상측에 배치된다.Here, the first and second lamps are arranged in a row to have a constant interval, and the third lamp is disposed above the first and second lamps at regular intervals with the first and second lamps.
또한, 상기 제 1, 제 2, 제 3 램프는 중앙부위에 램프를 고정하는 램프 고정 패드가 부착되어 있다.In addition, the first, second and third lamps are attached to a lamp fixing pad for fixing the lamp in the central portion.
또한, 상기 도광판은 내부에서 전반사되는 빛을 산란시키는 산란패턴이 소정의 부위에 형성되어 있다.In addition, the light guide plate has a scattering pattern for scattering the light totally reflected therein is formed in a predetermined portion.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a backlight unit of a liquid crystal display according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 유닛을 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit of a liquid crystal display according to the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 입사되는 광을 받아 투과하는 도광판(31)과, 상기 도광판(31)의 양측면에 구성되어 광을 발생시키기 위해 서로 일정한 간격을 갖고 삼각형 형태로 배치되며 외형의 사이즈가 동일한 복수개의 램프(32a,32b,32c)로 이루어진 광원부(32)와, 상기 광원부(32)를 감싸는 형태로 설치되어 한 방향으로 광을 집광시키는 광원 하우징(33)과, 상기 도광판(31)의 하부에 배치되어 도광판(31)의 하면 및 측면으로 새어나오는 광을 상면쪽으로 반사시키는 반사판(34)과, 상기 도광판(31)의 상부에 배치되어 상기 도광판(31)을 경유한 광을 균일하게 확산시키는 확산판(35)과, 상기 확산판(35) 상부에 배치되어 상기 확산판(35)에서 확산된 광을 입사하여 원하는 방향으로 집중되도록 방향 조절과 불량 화상을 방지하는 프리즘 시트(36)와, 상기 프리즘 시트(36)의 상부에 배치되는 보호 필름(37)을 포함하여 구성되어 있다.As shown in FIG. 4, the light guide plate 31 which receives incident light and transmits light is formed on both sides of the light guide plate 31 and is disposed in a triangle shape at regular intervals to generate light, and has an external shape. A light source unit 32 formed of the same plurality of lamps 32a, 32b, and 32c, a light source housing 33 installed to surround the light source unit 32 to focus light in one direction, and the light guide plate 31 A reflector 34 disposed at a lower portion of the light guide plate 31 to reflect light leaking out to the lower surface and the side of the light guide plate 31 toward the upper surface; and a light disposed above the light guide plate 31 to uniformly diffuse the light passing through the light guide plate 31. And a prism sheet 36 disposed above the diffuser plate 35 to adjust the direction and prevent a bad image from entering the light diffused from the diffuser plate 35 and concentrating in a desired direction. Of the prism sheet 36 It is comprised including the protective film 37 arrange | positioned at the upper part.
여기서 상기 광원부(32)를 구성하는 램프는 종래와 같이 일렬로 배치시키지 않고, 2개의 램프를 일정한 간격을 갖도록 배치한 후 나머지 한 개의 램프를 2개의 램프와 일정한 간격을 갖으면서 그 사이의 상측에 구성함으로써 각 램프간의 거리를 최대화한다.Here, the lamps constituting the light source unit 32 are not arranged in a line as in the prior art, and two lamps are arranged to have a constant interval, and then the other lamps are disposed at the upper side between the two lamps at a constant interval. By maximizing the distance between each lamp.
즉, 본 발명의 광원부(32)를 구성하는 3개의 램프 중 2개의 램프를 아래로 위치시키고, 나머지 한 개의 램프를 위쪽에 배치시키거나, 램프 한 개를 아래에 위치시키고 나머지 2개의 램프를 위쪽에 위치시켜 각 램프간의 거리를 최대한 확보한다.That is, two lamps of the three lamps constituting the light source unit 32 of the present invention are placed downward, and one lamp is placed above, or one lamp is placed below, and the other two lamps are placed upward. To ensure maximum distance between each lamp.
한편, 상기 광원부(32)를 구성하는 램프로는 주로 냉음극 형광램프가 사용되고 있고, 상기 도광판(31)은 내부에서 전반사되는 빛을 산란시키는 산란패턴이 소정의 부위에 형성되어 있는데 표시 영역과 비표시 영역으로 나뉜다.On the other hand, a cold cathode fluorescent lamp is mainly used as a lamp constituting the light source unit 32, and the light guide plate 31 is formed with a scattering pattern for scattering light totally reflected therein in a predetermined portion, It is divided into display areas.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 유닛은 TV 또는 모니터 모델에서 고휘도 설계를 위하여 3개의 램프를 삼각형 형태로 배치하고 있다.In the backlight unit of the LCD according to the present invention configured as described above, three lamps are arranged in a triangular form for high brightness design in a TV or monitor model.
상기 광원부(32)로부터 도광판(31)의 측면에 존재하는 입광면을 통하여 도광판(31) 내부로 입사한 광은 전반사가 되면서 비표시영역을 거쳐 표시영역쪽으로 진행한다.The light incident from the light source part 32 into the light guide plate 31 through the light incident surface on the side surface of the light guide plate 31 is totally reflected and passes through the non-display area toward the display area.
이렇게 진행하는 광의 일부는 도광판(31)에 형성된 산란패턴에 의하여 전반사 조건이 깨지면서 도광판(31) 상면을 통해 조금씩 출사되어 액정패널에 면광원을 제공한다.Some of the light proceeds little by little through the upper surface of the light guide plate 31 while the total reflection condition is broken by the scattering pattern formed on the light guide plate 31 to provide a surface light source to the liquid crystal panel.
상기 도광판(31) 하면에 설치되는 반사판(34)은 도광판(31) 하면으로 나오는 빛을 재반사하여 광 이용 효율을 증가시킨다.The reflection plate 34 installed on the lower surface of the light guide plate 31 re-reflects light emitted from the lower surface of the light guide plate 31 to increase light utilization efficiency.
그리고 상기 도광판(31)의 상면에 설치된 확산판(35)은 도광판(31)의 상면으로 나온 광을 프리즘 시트(36)에 입사시키는 과정에서 광의 균일도와 방향성을 최적화하며, 상기 프리즘 시트(36)는 이런 과정을 거쳐 입사하는 빛을 원하는 방향으로 집중시키는 방향 조절과 불량 화상을 방지하는 역할을 한다.In addition, the diffusion plate 35 disposed on the upper surface of the light guide plate 31 optimizes the uniformity and direction of the light in the process of injecting the light emitted from the upper surface of the light guide plate 31 into the prism sheet 36, and the prism sheet 36. Through this process, the direction of focusing the incident light in a desired direction and serves to prevent a bad image.
상기 프리즘 시트(36)상에 설치된 보호필름(37)은 프리즘 시트(36)를 보호하며 광균일도를 향상시키고 광출력 방향을 적절히 퍼뜨려 면광원의 시야각을 증가시켜 준다.The protective film 37 provided on the prism sheet 36 protects the prism sheet 36 and improves the light uniformity and spreads the light output direction appropriately to increase the viewing angle of the surface light source.
도 5는 본 발명에서 각 램프를 고정시키기 위한 램프 고정 패드를 나타낸 평면도이다.5 is a plan view showing a lamp fixing pad for fixing each lamp in the present invention.
본 발명에서는 진동 충격으로 인하여 램프(32a,32b,32c)의 깨짐을 방지하기 위하여 도 5에 도시한 바와 같이, 각 램프(32a,32b,32c)의 중앙부위에 램프 고정 패드(38)를 구성하여 각 램프(32a,32b,32c)의 흔들림을 최소화한다.In the present invention, as shown in FIG. 5 in order to prevent the lamp 32a, 32b, 32c from being broken due to vibration shock, a lamp fixing pad 38 is formed at the center of each lamp 32a, 32b, 32c. This minimizes the shaking of each lamp 32a, 32b, 32c.
도 6a 및 도 6b는 종래와 본 발명에 각 램프의 배치에 따른 휘도 변화를 나타낸 그래프이다.6A and 6B are graphs showing changes in luminance according to arrangement of respective lamps in the related art and the present invention.
도 6a에서와 같이, 종래에는 각 램프를 일렬로 배치함으로써 각 램프간에 온도 상승으로 인하여 시간에 따른 휘도가 불안정하는 것을 볼 수 있다.As shown in FIG. 6A, conventionally, by arranging each lamp in a line, it can be seen that luminance over time is unstable due to a temperature rise between the lamps.
반면에 도 6b에서와 같이, 본 발명에서 각 램프를 삼각형 형태로 배열함으로서 각 램프간 거리를 최대한 확보함으로써 각 램프간에 발생하는 온도 상승을 최소화하여 시간에 따른 휘도 특성이 안정함을 볼 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 6b, by arranging each lamp in a triangular shape in the present invention it can be seen that the brightness characteristics over time by minimizing the temperature rise occurring between each lamp by ensuring the maximum distance between each lamp.
표 1, 표 2, 표 3은 종래와 본 발명의 백라이트 유닛에 사용되는 램프의 저압부, 중앙부, 고압부의 온도 특성을 나타낸 것이다.Table 1, Table 2, and Table 3 show the temperature characteristics of the low pressure part, the center part, and the high pressure part of the lamp used in the backlight unit of the related art and the present invention.
상기에서와 같이 종래와 본 발명과의 램프 온도 차이를 테스트한 결과 램프의 저압부에서 종래 방식은 최대 177.7℃인 반면에 본 발명에서는 141.5℃로 약 36℃정도 차이로 가장 큰 온도 차이를 볼 수 있으며, 전체적으로 본 발명은 종래 보다 램프의 열이 적게 발생되는 것을 알 수 있다.As a result of the test of the lamp temperature difference between the prior art and the present invention, the conventional method in the low pressure part of the lamp is 177.7 ° C., whereas in the present invention, the largest temperature difference can be seen at 141.5 ° C. with a difference of about 36 ° C. In general, it can be seen that the present invention generates less heat of the lamp than in the prior art.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the backlight unit of the liquid crystal display according to the present invention has the following effects.
첫째, 램프를 삼각형 형태로 배치하여 램프간의 거리를 최대한 확보함으로써 램프의 온도 상승에 따른 휘도의 안정화를 이룰 수 있다.First, by arranging the lamps in a triangular form to maximize the distance between the lamps it is possible to achieve the stabilization of brightness according to the temperature rise of the lamp.
둘째, 램프 중앙부에 램프 고정 패드를 둠으로써 진동 충격에 의한 램프의 깨짐을 방지할 수 있다.Second, by providing a lamp fixing pad in the center of the lamp can prevent the lamp from being broken by the vibration shock.
Claims (4)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100912623B1 (en) | 2006-11-17 | 2009-08-17 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Planar light source and display device having the same |
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2002
- 2002-09-16 KR KR1020020056178A patent/KR20040024745A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100912623B1 (en) | 2006-11-17 | 2009-08-17 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Planar light source and display device having the same |
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