KR100417397B1

KR100417397B1 - 액정디스플레이용조명장치

Info

Publication number: KR100417397B1
Application number: KR1019960035985A
Authority: KR
Inventors: 엄기태
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 2004-05-31
Anticipated expiration: 2016-08-28
Also published as: KR19980016406A

Abstract

본 발명은 액정디스플레이용 조명장치에 관한 것으로, 종래 기술에 의한 액정디스플레이용 조명장치는 램프에서 방사한 광과 반사경에 의하여 반사된 광을 가이드하는 광가이드수단의 입사면이 평면으로 형성되어 있어 상기 램프에서 방사한 광이 액정패널의 전면(全面)에 균일하지 못하게 가이드되어 광효율이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 아래 도면에 도시된 바와 같이 광가이드수단인 광파이버조립체의 입사면을 곡면으로 형성함으로써, 상기 램프에서 방사한 광과 반사경에 의하여 반사된 광이 상기 광파이버의 투사면의 전면(全面)에 균일하게 투사되게 됨과 아울러 광효율이 높아지게 되는 효과가 있다.

Description

액정디스플레이용 조명장치

본 발명은 액정디스플레이용 조명장치에 관한 것으로, 특히 광원으로부터 방사되는 광과 반사경으로부터 반사되는 광을 액정패널의 전면(全面)에 균일하게 가이드할 수 있는 광가이드수단을 구비하여 광의 효율을 증대시킨 액정디스플레이용 조명장치에 관한 것이다.

종래 기술에 의한 액정디스플레이용 조명장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 광을 발생시켜 방사하는 광원인 램프(2)와, 이 램프(2)의 후면(後面)에 설치되어 상기 램프(2)에서 방사한 광을 반사시키는 반사경(3)과, 상기 램프(2)의 전면(前面)에 설치되어 상기 램프(2)에서 방사한 광과 상기 반사경(3)에 의하여 반사된 광을 가이드하는 광가이드수단(4)으로 구성된다.

상기 광가이드수단(4)은 도 2에 도시된 바와 같이 입사면(4a)과 투사면(4b)이 전체적으로 평면으로 형성되고 단면이 격자형을 구조를 갖는다.

그리고, 상기와 같이 형성된 광가이드수단(4)의 투사면(4b)에는 투사된 광을 집광하기 위한 볼록렌즈 형상의 마이크로렌즈가 배열된 렌즈어레이(5)가 설치되고, 그 렌즈어레이(5)의 전면(前面)에는 액정패널(6)이 구비되어 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 액정디스플레이용 조명장치(1)는 광원인 상기 램프(2)에서 광을 방사하고, 그 램프(2)에서 방사한 광은 상기 반사경(3)에 의하여 반사 또는 직접적으로 상기 광가이드수단(4)으로 가이드되며, 상기 광가이드수단(4)에 의하여 가이드된 광은 상기 광가이드수단(4)의 투사면(4b)에 설치되어 있는 렌즈어레이(5)에 의하여 집광조사됨과 아울러 상기 액정패널(6)에 투사되게 되어 상(像)이 나타나게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 액정디스플레이용 조명장치는 램프에서 방사한 광과 반사경에 의하여 반사된 광을 가이드하는 광가이드수단(4)의 입사면이 평면으로 형성되어 있고, 이들 입사면 전체가 이루는 입사단이 평면으로 형성되어 있어 광원(2)에서 방사되고 반사경(3)에서 반사된 광이 광가이드수단(4)의 입사단 전체에 걸쳐서 균일하게 입사되지 않아 상기 램프에서 방사한 광이 액정패널의 전면(全面)에 균일하지 못하게 가이드되어 광효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하여 액정패널의 전면(全面)에 균일하게 광을 가이드할 수 있는 광가이드수단을 구비하여 광효율을 증대할 수 있는 액정디스플레이용 조명장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 구조를 보인 측면도.

도 2는 종래 기술에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 광가이드수단의 구조를 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 구조를 보인 측면도.

도 4는 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 구조를 보인 평면도.

도 5는 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 광가이드수단인 광파이버조립체의 구조를 측면도.

도 6은 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 광가이드수단인 광파이버조립체의 구조를 평면도.

도 7은 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 광가이드수단인 광파이버조립체의 원리를 설명하는 설명도.

( 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 )

11 : 액정디스플레이용 조명장치 12 : 램프

13 : 반사경 14 : 광파이버조립체

14a : 광파이버 14b : 투사면

14c : 입사면 15 : 렌즈어레이

16 : 액정패널

본 발명의 목적은 액정패널의 후방에 설치되어 광을 방사하는 광원과, 상기 광원의 후방에 설치되어 광원으로부터 방사된 광을 상기 액정패널을 향해 반사하는 반사경과, 상기 액정패널과 광원의 사이에 설치되는 복수 가닥의 광파이버를 가지며 상기 광파이버들의 입사단이 이루는 입사면은 오목한 곡면으로 형성되고 투사면을 이루는 상기 광파이버들의 투사단들에는 각각 볼록렌즈의 형상으로 형성된 렌즈어레이가 설치되어 상기 광원으로부터 방사된 광과 상기 반사경으로 반사된 광을 입사면에서 투사면으로 균일하고 효율적으로 가이드하는 광가이드수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 조명장치에 의하여 달성된다.

이하, 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 구조를 보인 측면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 구조를 보인 평면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 광가이드수단인 광파이버조립체의 구조를 측면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 광가이드수단인 광파이버조립체의 구조를 평면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치의 광가이드수단인 광파이버조립체의 원리를 설명하는 설명도이다.

상기 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 액정디스플레이용 조명장치(11)는 액정패널(16)의 후방에 일정 거리를 두고 설치되어 광을 방사하는 광원인 램프(12)와, 이 램프(12)의 후면에 설치되어 상기 램프(12)에서 방사하는 광을 반사할 수 있는 반사경(13)과, 상기 램프(12)의 전면(前面)과 상기 액정패널(16)의 사이에 설치되어 상기 램프(12)에서 방사된 광과 상기 반사경(13)에 의하여 반사된 광을 가이드하는 광가이드수단인 소정의 직경을 갖는 광파이버(Optical Fiber)(14a)가 다수개 배열 조립된 광파이버조립체(14)가 설치되어 있다.

상기 광파이버조립체(14)는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 광이 투사되는 투사면(14b)은 배열된 광파이버(14a)가 평면을 이룰 수 있도록 하고, 상기 광이 입사되는 입사면(14c)은 상기 램프(12)에서 방사된 광과 상기 반사경(13)에 의하여 반사된 광이 상기 투사면(14b)의 전면(全面)에 일정하게 투사될 수 있도록 광파이버(14a)의 길이를 달리하여 곡면을 형성하도록 배열 조립한 것이다.

여기서 광파이버조립체(14)의 입사면(14c)은 각 광파이버(14a)들의 입사단이 이루는 면이고, 투사면(14b)은 광파이버(14a)들의 투사단이 이루는 면이다.

참고로 상기 광파이버조립체의 원리를 상기 도 7을 참조하여 설명하면, 아래와 같다.

중심부에 설치된 광파이버(A)의 입사량은에 비례하고, 이 광파이버(A)의 주변에 설치된 광파이버(B)의 입사량은에 비례하며, 이때가 되며,이 된다.

상기 중심에 설치된 광파이버(A)와 주변에 설치된 광파이버(B)에 동일한 광량을 전달하여 방출하기 위해서는 다음 두 가지로 나눌 수 있는데, 즉, 광방출 각도에 따른 광의 방출량이 동일한 경우와 광방출 각도에 따른 광의 방출량이 다를 경우를 들 수 있다.

전자의 경우 즉, 광방출 각도에 따른 광의 방출량이 동일한 경우에 동일한 광량을 전달하기 위해서는가 되어야 한다.

즉,가 되어야 하며, 이를 정리하면가 된다. 상기 광파이버조립체(14)의 설계시 이러한 조건을 만족하는 적절한를 설계에 의해 정한다.

또, 후자의 경우 즉, 광방출 각도에 따른 광의 방출량이 다를 경우, 광파이버(A)와 광파이버(B)에 동일한 광량을 전달하기 위해서는가 되어야 한다. 여기에서 n은 광원의 중심에 대한 주변부의 광량이다.

위의 식를 다르게 표현하면,이며,가 된다.

이를 만족시키기 위하여 상기 광방출 각도에 따른 광의 방출량이 동일한 경우와 마찬가지로 적절한를 상기 광파이버조립체(14) 설계시에 정한다.

위의 설명에서, 상기 r은 광원으로부터 상기 평면을 이루는 광파이버(A) 사이의 거리이고, 상기 r' 은 광원으로부터 상기 경사면을 이루는 광파이버(B) 사이의 거리이며, a는 평면을 이루는 광파이버의 반경이고, s는 경사면을 이루는 광파이버의 장축의 길이, 그리고 h는 광파이버 사이의 거리이다.

그리고, 상기 광파이버조립체(14)의 투사면(14b)에는 투사된 광을 집광조사하기 위한 집광조사수단인 마이크로렌즈가 배열 조립된 렌즈어레이(15)가 설치되고, 그 렌즈어레이(15)의 전면(前面)에는 상기 렌즈어레이(15)를 통하여 집광조사된 광을 받아 상(像)을 표시하는 액정패널(16)이 설치되어 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 액정디스플레이용 조명장치(11)는 광원인 상기 램프(12)에서 광을 방사하고, 그 램프(12)에서 방사한 광은 상기 반사경(13)에 의하여 반사 또는 직접적으로 상기 광가이드수단인 광파이버(14a)가 배열 조립하다 광파이버조립체(14)에 의하여 그 광파이버조립체(14)의 투사면(14b)의 전면(全面)에 대하여 일정하게 가이드되며, 상기 광파이버조립체(14)의 투사면(14b)을 통하여 투사된 광은 그 투사면(14b)에 볼록렌즈 형상으로 설치되어 있는 집광조사수단인 렌즈어레이(15)에 의하여 집광조사됨과 아울러 상기 액정패널(16)에 투사되게 되어 상(像)이 나타나게 되는 것이다.

이와 같이 광가이드수단인 광파이버조립체의 입사면을 곡면으로 형성함으로써, 상기 램프에서 방사한 광과 반사경에 의하여 반사된 광이 상기 광파이버의 투사면의 전면(全面)에 균일하게 투사되게 됨과 아울러 광효율이 높아지게 되는 효과가 있다.

Claims

액정패널의 후방에 설치되어 광을 방사하는 광원과, 상기 광원의 후방에 설치되어 광원으로부터 방사된 광을 상기 액정패널을 향해 반사하는 반사경과, 상기 액정패널과 광원의 사이에 설치되는 복수 가닥의 광파이버를 가지며 상기 광파이버들의 입사단이 이루는 입사면은 오목한 곡면으로 형성되고 투사면을 이루는 상기 광파이버들의 투사단들에는 각각 볼록렌즈의 형상으로 형성된 렌즈어레이가 설치되어 상기 광원으로부터 방사된 광과 상기 반사경으로 반사된 광을 입사면에서 투사면으로 균일하고 효율적으로 가이드하는 광가이드수단을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정디스플레이용 조명장치.