KR0145903B1 - 액정 표시 장치용 후광 장치 - Google Patents

액정 표시 장치용 후광 장치

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KR0145903B1 KR1019950007111A KR19950007111A KR0145903B1 KR 0145903 B1 KR0145903 B1 KR 0145903B1 KR 1019950007111 A KR1019950007111 A KR 1019950007111A KR 19950007111 A KR19950007111 A KR 19950007111A KR 0145903 B1 KR0145903 B1 KR 0145903B1
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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치용 후광 장치에 관한 것으로서, 빛을 발하는 램프, 램프의 빛을 액정 셀로 유도하는 도광판, 도광판의 하부에 위치하고 있으며 램프로부터 도광판의 하부로 들어오는 빛을 반사하는 반사판, 도광판에서 나오는 빛을 확산하는 확산판, 램프를 지지하고 램프의 빛을 도광판으로 반사하는 램프 홀더, 그리고 램프, 도광판, 반사판, 확산판 및 램프 홀더를 지지하는 몰드 프레임을 포함하며, 램프 홀더와 몰드 프레임이 일체로 결합되어 있으며 도광판이 램프 홀더에 직접 끼워져 결합되어 있음을 특징으로 하는 후광 장치에 관한 것이다.

Description

액정 표시 장치용 후광 장치
제1도는 종래의 반사판 방식의 직관 형광 램프의 구조를 일부 절단하여 도시한 사시도이고,
제2도는 종래의 도광판 방식의 직관 형광 램프의 단면을 도시한 도면이고,
제3도는 은판으로 이루어진 광원 받침대를 이용한 종래의 액정 표시 장치용 후광 장치를 절단하여 나타낸 단면도이고,
제4도는 알루미늄 덮개로 이루어진 광원 받침대를 이용한 종래의 액정 표시 장치용 후광 장치를 나타낸 단면도이고,
제5도는 제4도에서의 알루미튬 덮개의 단면도이고,
제6도는 제4도의 광원 받침대와 광원 사이에 생기는 축전기 성분을 나타낸 도면이고,
제7도는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치용 후광 장치를 도시한 단면도이며,
제8도는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 후광 장치중 광원 받침대와 몰드 프레임 부분의 결합체를 두개의 부분으로 나눈 상태를 도시한 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:광원 2,2':광원 받침대
3:반사판 4:확산판
5:도광판 6:프리즘
7,7':몰드 프레임 8:양면 테이프
[발명이 속하는 기술분야]
본 발명은 액정 표시 장치용 후광 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 몰드 프레임과 광원 받침대를 일체화하여 형성한 액정 표시 장치용 후광 장치에 관한 것이다.
[종래 기술]
액정 물질을 이용하는 액정 표시 장치는 오늘날 산업계에서뿐 아니라 가정에서도 널리 이용되고 있고 날이 갈수록 기술이 더욱 발달하여 그 용도가 더욱 다양해지고 있다. 이러한 액정 표시 장치는 가볍고, 비용이 적게 들며, 소비 전력이 작아 집적 회로와의 정합성이 좋은 등 여러가지 장점을 지니고 있어 랩탑 컴퓨터나 포켓용 컴퓨터 등에 이용될 뿐 아니라 차량 탑재용, 컬러 멀티미디어(color multimedia) 화상용으로도 그 용도를 확대해 가고 있다.
일반적으로 박막 트랜지스터 액정 표시 장치는 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor) 등의 스위칭 소자와 화소 전극이 있는 TFT 어레이(array) 기판과 컬러 필터가 있는 컬러 필터 기판과 이 두 기판의 사이에 있는 액정물질, 그리고 양 기판의 바깥에 부착된 편광판으로 이루어지며, 뒷면에는 조명용 후광(後光 : backlight)을 구비하고 있다.
액정 표시 장치는 그 자체로 발광하는 것이 아니므로 기판의 배면에서 빛을 발하는 후광 장치를 부착하여야 한다. 이러한 후광 장치로는 EL(electro-luminescent display)과 형광램프가 주를 이루고 있다.
이중 EL은 고체 장치로서, 박형, 경량, 유연하다는 장점이 있어 개인용 워드프로세서(wordprocessor)나 랩톱 퍼스컴 등에 이용되고 있다. 그러나, 휘도가 낮고 수명이 짧다는 문제점이 있어 LCD TV, 차량용 표시 장치 등에는 본격적으로 이용되지 못하고 있다.
형광 램프는 직관 또는 U자형 형광 램프와 평판형 형광 램프가 있고, 직관 또는 U자형 형광 램프에는 조명 방식에 따라서 반사판 방식과 도광판 방식이 있다. 또, 형광 램프를 방전 전극에 따라 분류하면 열음극 방식과 냉음극 방식이 있으며, 이 중 냉음극 형광 램프는 수명이 길다는 점에서 주로 채용되고 있다.
아래에서 종래의 직관형 형광 램프의 구조 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
제1도는 반사판 방식의 직관 형광 램프의 구조를 일부 절단하여 도시한 사시도이다.
반사판 방식의 형광 램프에서는, 형광관 등의 광원(101)의 하부에 거울과 같은 반사판(103)이 적당한 형태로 설치되어 있고, 광원(101)의 상부에는 빛의 휘도의 균일성을 향상하기 위하여 광원의 위치에 따라 투과율을 바꾸는 광스크린(102)이 있으며, 그 위를 휘도의 균일성을 향상하기 위하여 확산투과성의 확산판(104)이 설치되어 있다.
이러한 반사판 방식의 형광 램프는 휘도를 높일 수 있어 램프의 광속 이용 효율은 좋으나 두께가 두껍다는 점이 단점으로 지적되고 있다.
제2도는 도광판 방식의 직관 형광 램프의 단면을 도시한 도면이다(SID 94 DIGEST p.283 참고).
도광판 방식의 형광 램프에서는 표면을 확산 처리한 아크릴 수지와 같은 투명체인 도광판(5)의 측면에 광원(1)이 설치되어 있으며, 이 광원(1)을 받쳐주고 이 광원(1)이 발하는 빛을 반사하는 광원 받침대(2)가 상기 도광판(5)의 바깥쪽에서 광원(1)을 감싸고 있고 도광판의 일부를 덮고 있다. 상기 도광판(5)의 하부에는 거울과 같은 재질의 반사판(3)이 있고, 그 상부에는 휘도의 균일성을 향상하기 위한 확산 투과성의 확산판(4)이 설치되어 있다. 이 후광 장치의 밑 부분 및 광원(1)의 측면에는 몰드 프레임(mold frame)(도시하지 않음)이 설치된다.
이러한 도광판 방식의 후광 장치에서는 일반적으로 상기 광원 받침대를 은판(Ag sheet) 또는 은 위에 알루미늄(Al)을 덮은 알루미늄 덮개를 주로 사용한다.
제3도는 은판으로 이루어진 광원 받침대를 이용한 종래의 후광 장치를 절단하여 나타낸 단면도이다.
제3도에 도시한 바와 같은 광원 받침대(2)는 약 0.25mm 정도의 두께를 가지는 반원통 모양의 은판을 양면 테이프(8)를 사용하여 도광판(5)의 한 쪽 가장자리의 양면에 고정시켜 만든다. 양면 테이프(8)가 존재함으로 인하여 아래 쪽의 반사판(3) 및 확산판(4)의 끝은 광원 받침대와 겹치치 않는다. 도면 부호 6은 빛이 무효 시각 범위 내로 방사되는 것을 방지하고 유효 시각 범위 내로 방사된 빛의 강도를 향상시키는 프리즘이다.
그러나, 이러한 종래의 장치에서는 제3도에 나타낸 바와 같이, 양면 테이프(8)가 광원(1)으로부터 직간접적으로 빛을 받고 있으며, 양면 테이프(8) 및 양면 테이프(8)에 붙어 있는 접착제의 광학적 성질이 도광판(5) 또는 다른 구성요소들과는 다르기 때문에, 양면 테이프(8)의 주위에 빛이 괴거나 산란되는 현상이 나타나 전체적인 밝기가 균일하지 않게 된다는 문제점이 있다. 그뿐 아니라 은판을 양면 테이프로 도광판에 고정하는 방식은 수작업을 요하는 과정으로 자동화하기 어려워 조립성 및 양산성이 떨어진다는 문제점이 있다.
제4도는 알루미늄 덮개로 이루어진 광원 받침대를 이용한 종래의 후광 장치를 나타낸 단면도이고, 제5도는 알루미늄 덮개의 단면도이며, 제6도는 광원받침대와 광원 사이에 생기는 축전기 성분을 나타낸 것으로서 제4도의 점선 원안에서 발생하는 것이다.
제4도에 도시한 바와 같은 광원 받침대에서는 제3도와 같이 은판을 이용한 광원 받침대와는 달리 양면 테이프를 사용하는 것이 아니라, 반사판(3)을 도광판(5)의 거의 끝부분까지 연장한 뒤 도광판(5)의 가장자리에 광원받침대(2)를 끼운 형태이다.
이 광원 받침대의 단면은 제5도에 도시하였으며, 은판(30)을 중심으로 하여 윗쪽으로는 PET 막(40)과 마스킹 테이프(masking tape)(50)가 차례로 있고, 그 아래쪽으로는 접착제층(20)과 알루미늄 지지판(10)이 있다. 후광 장치에서는 광원(1)쪽으로는 마스킹 테이프(50)가, 바깥쪽으로는 알루미늄 지지판(10)이 위치한다.
그러나, 이러한 종래의 후광 장치에서는 고전압이 인가되는 광원과 도전체인 알루미늄 지지판 사이에 절연 물질인 PET 막 등이 위치하기 때문에 제6도에서와 같은 축전기 성분이 생기고 이에 따른 부유 전류가 발생하여 후광장치의 전류가 손실된다. 이렇게 전류가 손실되면 광원의 전력이 떨어져 휘도가 감소한다는 문제점이 발생한다. 그뿐 아니라 광원 받침대와 확산판 및 프리즘 사이로 빛이 새어나가 휘도가 떨어진다는 문제점이 있다.
[발명의 목적]
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 양면 테이프가 광원으로부터 오는 빛을 받지 않도록 하여 양면 테이프의 주위에 빛이 괴거나 산란되는 현상을 방지하는데에 그 목적이 있다. 본 발명의 또다른 목적은 자동화가 쉬워 조립성 및 양산성이 뛰어난 후광장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 고전압이 인가되는 광원과 도전체인 알루미늄 지지판 사이에 축전기 성분이 생기지 않도록 하여 전류의 손실을 방지하는 데에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 광원 받침대와 확산판 및 프리즘 사이로 빛이 새어나가지 않도록 하는 데에 있다.
[발명의 구성, 작용 및 효과]
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광원, 도광판, 광원 받침대 및 몰드프레임을 포함하는 액정 표시장치용 후광 장치에 있어서, 상기 광원 받침대와 상기 몰드 프레임이 일체로 결합되어 있으며 상기 도광판은 상기 광원 받침대에 직접 끼워져 결합되어 있음을 특징으로 한다.
상기 광원 받침대 및 몰드 프레임의 결합체는 두 부분으로 나뉘어 있을 수 있으며, 플라스틱으로 하는 것이 바람직하다. 상기 광원 받침대는 은 박판인 것이 바람직하며, 이 경우 상기 광원 받침대와 몰드 프레임은 양면 테이프로 간단히 결합할 수 있다.
상기 광원 받침대의 단면은 반원형이 아닌 다각형, 특히 삼각형인 것이 빛의 효율 면에서 바람직하다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 후광 장치는 빛을 발하는 광원, 상기 광원의 빛을 액정 셀로 유도하는 도광판, 상기 도광판의 하부에 위치하고 있으며 상기 광원으로부터 상기 도광판의 하부로 들어오는 빛을 반사하는 반사판, 상기 도광판에서 나오는 빛을 확산하는 확산판, 상기 광원을 지지하고 상기 광원의 빛을 도광판으로 반사하는 광원 받침대, 그리고 상기 광원, 도광판, 반사판, 확산판 및 광원 받침대를 지지하는 몰드 프레임을 포함하며, 상기 광원 받침대와 상기 몰드 프레임이 일체로 결합되어 있으며 상기 도광판이 상기 광원 받침대에 직접 끼워져 결합되어 있다.
이때 상기 몰드 프레임은 상기 광원 받침대보다 길게 연장되어 상기 확산판과 상기 광원 받침대의 경계를 덮고 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에서는 종래의 후광 장치와는 달리 몰드 프레임과 광원 받침대의 결합체를 양면 테이프로 도광판에 고정하는 것이 아니라 도광판에 직접 끼우는 방식을 채택하고 있으므로 양면 테이프로 인한 빛의 산란이나 빛의 굄 현상을 방지할 수 있을 뿐 아니라 조립성 및 양산성도 뛰어나다. 특히 몰드 프레임과 광원 받침대의 결합체를 두 부분으로 분리하는 경우 제작하기가 더욱 용이하다.
광원 받침대로는 은 박판을 직접 사용하기 때문에, 종래의 후광 장치와는 달리, 광원 받침대와 광원 사이에 축전기 성분이 생길 수 없어 부유 전류가 발생하지 않으므로 전력의 효율을 높일 수 있다.
그리고 광원 받침대의 단면이 반원형이 아닌 다각형으로 하여 광원 받침대에서 반사되어 도광판으로 들어가는 빛의 효율을 높일 수 있다. 왜냐하면, 광원 받침대의 단면이 반원형인 경우에는 반사 법칙에 따라 광원으로부터의 빛이 광원 받침대에서 반사돠어 도광판으로 들어가는 대신 광원으로 다시 들어갈 확률이 높기 때문이다.
또, 몰드 프레임은 상부 광원 받침대보다 연장되어 상부 광원 받침대와 확산판 및 프리즘 사이를 덮고 있기 때문에 그 틈에서 새어 나오는 빛을 차단할 수 있는 효과가 있다.
그러면, 아래에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 후광 장치를 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.
제7도는 본 발명의 실시예에 따른 후광 장치를 도시한 단면도이고, 제8도는 이 중 광원 받침대와 몰드 프레임 부분의 결합체를 두개의 부분으로 나눈 상태를 도시한 것이다.
제7도에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 후광 장치의 저면 및 측면에 부착되는 몰드 프레임(7,7')을 광원 받침대(2,2')와 결합시켜 사용한다. 즉, 제4도에서와 같이 반사판(3)을 도광판(5)의 거의 끝부분까지 연장한 뒤 도광판(5)의 가장자리에 몰드 프레임(7,7')과 광원 받침대(2,2')의 결합체를 끼운 형태이다. 몰드 프레임(7,7')과 광원 받침대(2,2')는 양면 테이프(8)로 결합되어 있으며 광원 받침대(2,2')로는 은 박판으로서 단면이 반원형이 아닌 것, 예를 들면 삼각형 또는 다각형인 것이 바람직하다. 몰드 프레임은 일반 사출용 플라스틱(plastic)을 사용할 수 있으며 절연체인 것이 좋다.
본 실시예에서는 몰드 프레임과 광원 받침대의 결합체를 상부(7',2')와 하부(7,2)의 두 부분으로 분리하였기 때문에 제작하기가 더욱 용이하다.
광원 받침대(2,2')로는 은 박판을 직접 사용하기 때문에, 제4도에 나타낸 종래의 후광 장치와는 달리, 광원 받침대(2,2')와 광원(1) 사이에 축전기 성분이 생길 수 없다. 그리고 광원 받침대(2,2')의 단면이 반원형이 아니기 때문에 광원 받침대(2,2')에서 반사되어 도광판(5)으로 들어가는 빛의 효율을 높일 수 있다. 왜냐하면, 광원 받침대(2,2')의 단면이 반원형인 경우에는 광원(1)으로부터의 빛이 광원 받침대(2,2')에서 반사되어 도광판(5)으로 들어가는 대신 광원(1)으로 다시 들어갈 확률이 높기 때문이다.
또, 상부의 몰드 프레임(7')은 상부 광원 받침대(2')보다 연장되어 상부 광원 받침대(2')와 확산판(4) 및 프리즘(6) 사이를 덮고 있기 때문에 그 틈에서 새어 나오는 빛을 차단할 수 있다.
또, 제3도에 도시한 종래의 후광 장치와는 달리 광원 받침대(2,2')를 양면테이프로 도광판(5)에 고정하는 것이 아니라 도광판(5)에 직접 끼우는 방식을 채택하고 있으므로 양면 테이프로 인한 빛의 산란이나 빛의 굄 현상을 방지할 수 있을 뿐 아니라 조립성 및 양산성이 뛰어나다.

Claims (9)

  1. 광원, 도광판, 광원 받침대 및 몰드 프레임을 포함하는 액정 표시 장치용 후광 장치에 있어서, 상기 광원 받침대와 상기 몰드 프레임이 일체로 결합되어 있으며 상기 도광판은 상기 광원 받침대에 직접 끼워져 결합되어 있음을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 후광 장치.
  2. 제1항에서, 상기 광원 받침대 및 몰드 프레임의 결합체는 두 부분으로 나뉘어 있음을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 후광 장치.
  3. 제1항에서, 상기 몰드 프레임은 플라스틱임을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 후광 장치.
  4. 제3항에서, 상기 광원 받침대는 은 박판임을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 후광 장치.
  5. 제4항에서, 상기 광원 받침대와 몰드 프레임은 양면 테이프로 결합되어 있음을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 후광 장치.
  6. 제1항에서, 상기 광원 받침대의 단면은 다각형임을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 후광 장치.
  7. 제6항에서, 상기 광원 받침대의 단면은 삼각형임을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 후광 장치.
  8. 빛을 발하는 광원, 상기 광원의 빛을 액정 셀로 유도하는 도광판, 상기 도광판의 하부에 위치하고 있으며 상기 광원으로부터 상기 도광판의 하부로 들어오는 빛을 반사하는 반사판, 상기 도광판에서 나오는 빛을 확산하는 확산판, 상기 광원을 지지하고 상기 광원의 빛을 도광판으로 반사하는 광원 받침대, 그리고 상기 광원, 도광판, 반사판, 확산판 및 광원 받침대를 지지하는 몰드 프레임을 포함하며, 상기 광원 받침대와 상기 몰드 프레임이 일체로 결합되어 있으며 상기 도광판이 상기 광원 받침대에 직접 끼워져 결합되어 있는 액정 표시 장치용 후광 장치.
  9. 제8항에서, 상기 몰드 프레임은 상기 광원 받침대보다 길게 연장되어 상기 확산판과 상기 광원 받침대의 경계를 덮고 있는 액정 표시 장치용 후광 장치.
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