KR100290774B1 - 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조를 개시한다. 개시된 본 발명은, 프리즘(6,7)상에 배치되는 보호판(8)상에 도트 방식이나 헤이즈 방식의 휘선 저감 패턴(81)이 형성된다. 휘선 저감 패턴(81)은 형광 램프(1)측의 조밀도가 가장 높고, 형광 램프(1)측에서 멀어지면서 점진적으로 조밀도가 낮아지도록 배열된다. 특히, 도트 패턴(81a)은 빛을 거의 흡수하지 않는 백색이면서, 그 크기가 형광 램프(1)측에서 멀어지면서 점진적으로 작아지는 다수개의 도트가 배열된 구조를 갖는다.

Description

액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조

본 발명은 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 백 라이트 유니트의 광원인 형광 램프에서 발해진 빛이 각종 판들의 틈새를 통해 액정 패널로 강하게 입사되어, 밝은 선으로 나타나는 현상인 휘선을 저감시키는 구조에 관한 것이다.

액정표시소자란 화상 그래프 표시 기구의 하나로써, 다른 화상 그래프 표시 기구인 씨알티(CRT)에 비해 경박단소형화 및 저소비전력을 실현할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 액정표시소자는 씨알티와는 달리 스스로 빛을 내는 소자가 아니기 때문에 액정 화면 외에 광원을 필요로 하게 된다.

이러한 액정표시소자의 광원으로는 현재 형광 램프(CCLF 또는 HCFL)가 사용되고 있으며, 상기 램프의 설치 위치에 따라 직하식 백 라이트 유니트와 에지-라이트식 백 라이트 유니트로 구분된다. 직하식 백 라이트 유니트는 형광 램프에서 발생된 빛이 확산판에 의해 균일화된 후, 액정 패널에 입사되는 구조이고, 에지-라이트식 백 라이트 유니트는 형광 램프의 빛이 도광판을 경유해서 면광원화된 후, 액정 패널에 입사되는 구조로 되어 있는 바, 에지-라이트식 백 라이트 유니트의 전형적인 한 예를 도 1을 참고로 하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

광원인 형광 램프(1)는 램프 반사체(3)로 둘러싸여 있고, 형광 램프(1)의 측면에 램프 반사체(3)에 의해 반사된 빛을 산란시켜 균일화하므로써 면광원화시키는 도광판(2)이 배치되어 있다. 이 도광판(2)의 상면에는 확산판(5)이 배치되어 있으며, 하면에는 반사판(4)이 배치되어 있다. 확산판(5)은 액정 패널로 입사되는 빛의 균일도를 높여 주기 위한 것이고, 반사판(4)은 형광 램프(1)에서 도광판(2)으로 반사된 빛의 외부 누출, 즉 도광판(2)의 하부로 빛이 누출되는 것을 방지함과 아울러 액정 패널(9)이 배치된 도광판(2)의 상부로 빛을 반사시키기 위한 것이다. 또한, 확산판(5)의 상부에는 빛의 진행 경로를 90。와 180。로 전환하여 정렬시키는 한 쌍의 프리즘 상판(7) 및 하판(6)이 배치되어 있다.

한편, 프리즘 상판(7)의 상부에는 보호판(8)이 배치되어 있다. 보호판(8)은 삼각형 또는 반구형 골을 갖는 프리즘 상판(7)의 형상을 보호하는 역할을 한다. 액정 패널은 보호판(8) 상부에 배치되어 있다.

이와 같이 구성된 백 라이트 유니트는, 형광 램프(1)로부터 발해진 빛이 램프 반사체(3)에 의해 반사되므로써, 도광판(2)과 확산판(5)을 통해 액정 패널로 입사되어 소정의 화상이 형성되도록 하는 바, 이때 형광 램프(1)에서 나온 빛은 반사판(4)에 의해 외부로의 누출이 방지된 채 도광판(2)으로 입사되어 고르게 산란되고, 이와 같이 산란된 빛은 확산판(5)에 의해 더욱 균일화된 후, 각 프리즘 하판(6)과 상판(7)을 통과하면서 일정각으로 진행 경로가 전환된 후, 액정 패널로 수직하게 입사된다.

그런데, 액정 패널중 형광 램프(1)에 인접한 부분에는, 형광 램프(1)의 강력한 빛으로 인하여 휘도가 높게 된다. 특히, 램프 반사체(3)와 확산판(5) 및 프리즘 하판(6) 사이에는 소정 틈새가 형성되는데, 이는 형광 램프(1)의 열에 의해 램프 반사체(3)가 열팽창되어, 확산판(5) 및 프리즘 하판(6)이 변형을 일으키지 않도록 하기 위함이다. 이로 인하여, 빛은 상기 틈새를 통해 액정 패널로 직접 입사되므로써, 형광 램프(1)측 액정 패널에는 밝은 선이 나타나게 되고, 이를 휘선이라 한다.

휘선은 액정 패널 전체의 휘도 균일성을 저하시키고 전체 휘도를 감소시켜서, 액정 패널의 화상이 어두워지는 사태를 초래시킨다.

그러므로, 휘선을 저감시키기 위한 다각적인 방안이 종래에도 강구되었고, 그 중에서 빛의 일부를 흡수하고 나머지는 반사시키는, 도 2에 도시된 휘선 저감 패턴이 주로 사용되었다. 휘선 저감 패턴은 다수개의 흑색 도트가 종횡 일정 간격을 배열된 도트 패턴(dot pattern)으로서, 그 조밀도 및 크기가 형광 램프측이 가장 높으면서 크고, 형광 램프측에서 멀어지면서 점진적으로 낮아지면서 작아지도록 형성되어 있다.

상기와 같은 도트 패턴은 백 라이트 유니트의 각 구성 요소들중에 형성되는데, 그 중의 4가지 예가 도 3 내지 도 6에 도시되어 있다.

도 3은 형광 램프(1)측에 인접한 반사판(4)상에 도트 패턴(41)이 형성된 것을 나타낸 것으로서, 형광 램프(1)에서 발해진 빛은 램프 반사체(3)에 의해 반사된 후, 일부는 도트 패턴(41)에서 반사되고, 나머지는 흑색의 도트 패턴(41)에 흡수되므로써, 빛의 휘도를 저감시킬 수 있게 된다.

도 4 및 도 5는 도광판(2)의 상부면과 하부면에 도트 패턴(21,22)이 형성된 것을 나타낸 것이고, 도 6은 도광판(2)의 상부면에 맞대어진 램프 반사체(3)의 하부면에 도트 패턴(31)이 형성된 것을 나타낸 것으로서, 각각의 작용은 상기와 동일하다.

그러나, 상기의 각 방식은 휘선 발생을 저감시키데는 어느 정도 효과를 발휘하였으나, 그 저감율이 그다지 높지 않다는 문제점을 갖고 있었다.

특히, 종래의 도트 패턴은 휘도 저감을 위한 흑색이기 때문에, 빛을 흡수하여 휘도를 줄일 수는 있으나, 빛을 흡수하는 관계로 액정 패널로 전달되는 빛의 효율을 낮아지게 하는 역효과가 있었다.

따라서, 본 발명은 빛의 전달 효율을 낮추지 않으면서 휘선 저감율을 극대화시킬 수 있는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 백 라이트 유니트의 구조를 나타낸 단면도

도 2는 종래에 사용되는 도트 방식의 휘선 저감 패턴을 확대해서 나타낸 평면도

도 3 내지 도 6은 종래의 휘선 저감 패턴이 선택적으로 적용된 위치를 나타낸 평면도

도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 휘선 저감 구조를 나타낸 단면도

도 8은 본 실시예 1에 적용되는 도트 패턴을 확대해서 나타낸 평면도

도 9은 본 발명의 실시예 2에 적용되는 헤이즈 패턴을 확대해서 나타낸 평면도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 형광 램프 2 - 도광판

3 - 램프 반사체 4 - 반사판

5 - 확산판 6 - 프리즘 하판

7 - 프리즘 상판 8 - 보호판

81 - 휘선 저감 패턴 81a - 도트 패턴

81b - 헤이즈 패턴

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 구성을 갖는다.

도광판의 일측부에 광원인 형광 램프가 배치되어서, 램프 반사체로 둘러싸이게 된다. 도광판의 하부에는 반사판이 배치되고, 상부에는 아래로부터 순차적으로 확산판과 프리즘이 배치되며, 프리즘상에는 프리즘의 형상 보호를 위한 보호판이 배치된다.

형광 램프에 인접한 보호판상에 빛의 일부를 도광판측으로 반사시키는 휘선 저감 패턴이 소정의 길이로 형성된다. 휘선 저감 패턴은 도트 패턴이거나 또는 헤이즈(haze) 패턴으로서, 그 조밀도 및 크기가 형광 램프측이 가장 높으면서 크고, 형광 램프측에서 멀어지면서 점진적으로 낮아지면서 작아지게 배열된다. 한편, 도트 패턴은 백색인 것이 바람직하다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 백색의 도트나 헤이즈인 휘선 저감 패턴이 보호판상에 형성되므로써, 휘선 저감율을 대폭 향상시킬 수가 있고, 특히 도트 패턴이 백색이므로, 빛을 거의 흡수하지 않으므로써, 빛의 전달 효율이 낮아지는 것도 방지된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

〈실시예 1〉

도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 휘선 방지 구조를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 실시예 1의 주요부인 도트 패턴을 확대해서 나타낸 평면도이다.

먼저, 백 라이트 유니트의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이, 광원인 형광 램프(1)는 도광판(2)의 측부에 배치되고, 빛을 도광판(2)으로 반사시키는 램프 반사체(3)가 형광 램프(1)의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 도광판(2)의 하부로 빛을 누설을 방지함과 아울러 액정 패널이 배치된 상향으로 빛을 반사시키는 반사판(4)이 도광판(2)의 하부에 배치되고, 빛을 균일화시키는 확산판(5)이 도광판(2)의 상부에 배치된다. 빛의 경로를 90。와 180。로 전환시켜서 액정 패널에 수직하게 입사되도록 하는 한 쌍의 프리즘 하판(6) 및 상판(7)이 확산판(5)상에 순차적으로 배치된다. 프리즘 상판(7)의 삼각형 또는 반구형 골 형상을 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 보호판(8)이 프리즘 상판(7)상에 배치된다. 특히, 형광 램프(1)의 열에 의해 팽창되는 램프 반사체(3)에 의해, 확산판(5)과 프리즘 하판(6)이 변형되는 것을 방지하기 위해, 형광 램프(1)측 확산판(5)과 프리즘 하판(6)의 단부는 램프 반사체(3)와 약간의 틈새가 형성되도록 이격,배치된다.

본 발명에서 제시되는 휘선 저감 패턴(81)이 형광 램프(1)측 보호판(8)상에 소정의 길이로 형성된다. 본 실시예 1의 휘선 저감 패턴(81)은 도 8에 도시된, 도트 패턴(81a)으로서, 원형 또는 다각형상을 갖는 다수개의 도트가 종횡 일정 간격으로 배열된 형상을 갖는다. 도트 패턴(81a)의 조밀도와 도트 크기는 형광 램프(1)측이 가장 높으면서 크고, 형광 램프(1)측에서 멀어지면서 점진적으로 낮아지면서 작아진다. 이는, 도트 패턴(81a)중 형광 램프(1)에 가장 인접한 부분에, 제일 강한 휘도의 빛이 입사되기 때문이다.

특히, 본 발명의 도트 패턴(81a)의 색상은 빛을 거의 흡수하지 않는 색상인 백색으로서, 입사된 빛의 일부는 액정 패널로 그대로 투과시키고, 나머지는 도광판(2)측으로 반사시키게 된다.

따라서, 형광 램프(1)로부터 보호판(8)에 직접 입사된 강한 휘도의 빛 대부분은, 도트 패턴(81a)에 의해 도광판(2)으로 반사되게 되므로써, 액정 패널에 휘선 발생이 억제된다. 특히, 도트 패턴(81a)은 백색이므로, 빛을 거의 흡수하지 않으므로써, 액정 패널로의 빛의 전달 효율이 낮아지는 것도 방지된다.

〈실시예 2〉

도 9는 본 실시예 2에 따른 휘선 저감 구조에 적용되는 헤이즈 패턴을 확대해서 나타낸 평면도로서, 실시예 1의 도트 패턴 대신에 헤이즈 패턴이 사용된다.

즉, 도트 패턴이 형성된 위치인 형광 램프(1)측 보호막(8)상에 헤이즈 패턴(81b)이 형성되어서, 강한 휘도의 빛을 도광판으로 반사시키게 된다.

헤이즈 패턴(81b) 형성은 주지된 사실대로, 옅은 안개와 같이 흐릿하게 해칭을 하는 것을 말한다. 따라서, 헤이즈가 높다는 것은 빛을 많이 산란시켜 빛의 균일도가 높아지는 것을 의미하며, 그 반대로 낮다는 것은 빛을 적게 산란시켜 빛의 균일도가 낮아지는 것을 의미한다. 그러므로, 헤이즈 패턴(81b)은 휘도가 높은 빛이 입사되는 형광 램프(1)측에 인접한 부분의 헤이즈가 높고, 형광 램프(1)에서 멀어지면서 점진적으로 헤이즈가 낮아지는 형상을 갖는다.

한편, 본 실시예 1 및 2만에 의해 빛이 전달 효율을 낮아지게 하지 않으면서, 휘선 저감율을 향상시킬 수는 있다. 그러나, 바람직하게는, 본 실시예 1 및 2에서 제시된 보호막(8)에 형성되는 휘선 저감 패턴(81)에 부가하여, 이 휘선 저감 패턴(81)을 종래의 휘선 저감 패턴이 형성된 위치에도 적용하게 되면, 휘선 저감율을 최대로 높일 수가 있다.

즉, 도광판의 상하부면, 반사판의 상부면, 및 램프 반사체의 하부면에 본 발명에 따른 휘선 저감 패턴(81)을 모두 형성시키거나 또는 선택적으로 형성시키면, 휘선 저감율을 대폭 향상시킬 수가 있다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 보호막(8)상에 휘선 저감 패턴(81)이 형성되므로써, 높은 휘도의 빛중 대부분이 휘선 저감 패턴(81)에 의해 도광판(2)으로 반사되어서, 휘선 저감율을 대폭 향상시킬 수가 있다.

특히, 도트 형상의 휘선 저감 패턴(81a)의 도트 색상이 백색이므로, 빛이 거의 흡수되지 않게 되므로써, 휘선 저감율을 향상시킴과 아울러 액정 패널로의 빛 전달 효율이 낮아지지 않게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (11)

1. 램프 반사체로 둘러싸인 형광 램프가 도광판의 측부에 배치되고, 상기 도광판의 하부에 반사판이 배치되고, 액정 패널을 향하는 상부에 확산판과 프리즘이 배치되며, 상기 프리즘상에 보호판이 배치된 구성을 갖는 백 라이트 유니트에서, 상기 형광 램프측 액정 패널에 형광 램프의 강한 빛에 의한 휘선이 발생되는 것을 저감시키는 구조에 있어서,

   상기 형광 램프측 보호막상에, 빛의 일부는 투과시키고 나머지는 상기 도광판측으로 반사시키는, 휘선 저감 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 휘선 저감 패턴은 다수개의 도트가 종횡 일정 간격으로 배열된 도트 패턴인 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 도트 패턴의 도트 조밀도와 크기는, 상기 형광 램측측이 가장 높으면서 크고, 형광 램프측에서 멀어지면서 점진적으로 낮아지면서 작아지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 도트 패턴의 도트 색상은 빛을 흡수하지 않는 백색인 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 도트 패턴의 도트는 원형인 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 도트 패턴의 도트는 다각형인 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 휘선 저감 패턴은 헤이즈 패턴인 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 헤이즈 패턴의 조밀도는 형광 램프측이 가장 높고, 형광 램프측에서 멀어지면서 점진적으로 낮아지는 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
9. 제 1 항과 제 2 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휘선 저감 패턴은 형광 램프측 반사판상에도 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
10. 제 1 항과 제 2 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휘선 저감 패턴은 형광 램프측 도광판의 상하부면에도 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.
11. 제 1 항과 제 2 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휘선 저감 패턴은 도광판의 상부면에 맞대어지는 상기 램프 반사체의 하부면에도 형성된 것을 특징으로 하는 액정표시소자용 백 라이트 유니트의 휘선 저감 구조.

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