KR100595934B1 - 백라이트 유니트 - Google Patents

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KR100595934B1
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주식회사 우영
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Abstract

백라이트 유니트를 개시한다. 본 발명은 베이스 프레임;과, 베이스 프레임상에 배치되는 다수개의 광원;과, 광원의 상부에 설치되는 확산판;과, 광원과 대향되는 확산판의 영역에 형성되며, 광원으로부터 조사되는 빛을 분산시킬 수 있도록 확산판으로부터 돌출된 형상으로 형성된 광분산부를 포함하며, 광원과 대향되는 부분의 확산판의 두께의 변화를 줌으로써, 광원의 휘선이 보이지 않게 된다.

Description

백라이트 유니트{Back light unit}
도 1은 종래의 백라이트 유니트를 일부 절제하여 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유니트를 도시한 분리사시도,
도 3은 도 2의 일부를 발췌하여 확대도시한 사시도,
도 4는 도 2를 절제하여 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유니트를 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
20...백라이트 유니트 21...베이스 프레임
22...반사쉬트 23...광원
24...상부패드 25...하부패드
26...도전성 스트립 27...광원홀더
28...확산판 29...훼이스 프레임
31...광분산부
본 발명은 백라이트 유니트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광원으로부터 조사된 광을 특정영역에서 분산시켜 균일한 휘도를 유지할 수 있는 백라이트 유니트에 관한 것이다.
통상적으로 평판 디스플레이(flat display)는 크게 발광형과, 수광형으로 분류한다. 발광형으로는 음극선관, 플라즈마 표시장치, 전자발광소자, 형광표시장치, 발광다이오드등이 있다. 수광형으로는 액정표시장치(liquid crystal display)가 있다. 이중에서, 액정표시장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 디스플레이이므로, 어두운 곳에서는 화상을 관찰할 수 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 액정표시장치의 배면에는 백라이트 유니트(back light unit)가 설치되어 빛을 조사한다. 이에 따라, 어두운 곳에서도 화상을 구현할 수 있다. 백라이트 유니트는 액정표시장치와 같은 수광형 디스플레이외에도 조명간판등과 같은 면광원장치에도 사용되고 있다.
백라이트 유니트는 광원의 배치형태에 따라서, 액정표시장치의 바로 아래에 설치된 다수의 램프가 빛을 액정패널에 직접 조사하는 직하발광형(direct light type)과, 도광판(light guide panel)의 측벽에 설치된 램프가 빛을 조사하여 액정패널에 전달하는 가장자리 발광형(edge light type)으로 분류된다.
백라이트 유니트의 광원중 하나인 형광램프는 전극의 형태에 따라서, 양 단부의 전극이 관내에 설치되는 냉음극 형광램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL)와, 양 단부의 전극이 관외에 설치된 관외전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp; EEFL)등으로 구분된다.
도 1을 참조하면, 종래의 직하발광형 백라이트 유니트(10)는 프레임(11)과, 상기 프레임(11)상에 설치되는 반사판(12)과, 상기 반사판(12)상에 소정간격 이격되게 배치되는 다수개의 형광램프(13)와, 상기 프레임(11)의 양 가장자리에 대향되게 설치되는 반사 서포트바아(reflection support bar,14)와, 상기 프레임(11) 상부에 설치되는 확산판(15)을 포함한다. 상기 확산판(15)에는 상기 형광램프(13)로부터 조사되는 빛을 선택적으로 차단하여 재반사시킬 수 있도록 반사층이 패턴화될 수가 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 백라이트 유니트(10)는 교류전원으로부터 전류가 공급되어서 다수개의 형광램프(13)가 빛을 발생시키게 된다. 상기 형광램프(13)로부터 발생된 빛은 그 전방에 결합된 액정패널로 입사하게 된다. 이때, 상기 프레임(11)상에는 반사판(12)과, 반사 서포트바아(14)가 설치되어서 빛을 반사시키고, 확산판(15)이 설치되어서 빛을 산란 및 확산시켜서 광량을 증대시키게 된다.
그런데, 종래의 백라이트 유니트(10)는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
상기 형광램프(13)로부터 조사된 빛은 직접적으로 확산판(15)을 투과하거나, 간접적으로 반사판(12)과, 반사 서포트바아(14)로부터 반사되어 확산판(15)를 경유하여 전방으로 산란하게 되나, 형광램프(13)가 설치된 부분과 상응한 확산판(15)의 영역에서는 상기 형광램프(13)와의 거리가 짧으므로 다른 영역보다 빛의 세기가 강하게 되어서 상대적으로 휘도가 높게 나타난다.
이에 따라, 상기 확산판(15)에는 상기 형광램프(13)가 설치된 부분과 상응하는 영역을 따라 소정패턴의 휘선(bright line)이 발생하게 된다. 이러한 휘선의 발 생은 백라이트 유니트(10)의 전체적인 휘도 균일도를 유지할 수 없게 되는 요인이 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 확산판에 다수의 광분산부를 형성시켜서 휘선을 제거하도록 구조가 변경된 백라이트 유니트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 백라이트 유니트는,
베이스 프레임;
상기 베이스 프레임상에 배치되는 다수개의 광원;
상기 광원의 상부에 설치되는 확산판; 및
상기 광원과 대향되는 확산판의 영역에 형성되며, 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 분산시킬 수 있도록 상기 확산판으로부터 돌출된 형상으로 형성된 광분산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광분산부는 상기 광원이 베이스 프레임에 배치된 방향을 따라서 상기 확산판의 상응된 부분에 나란하게 형성된 것을 특징으로 한다.
게다가, 상기 광분산부는 상기 광원과 대향되는 확산판의 내면에 돌출된 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 광분산부는 상기 광원과 대향되는 확산판의 반대면에 돌출된 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 광분산부는 그 단면이 상기 확산판의 일면으로부터 돌출된 곡면형인 것을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유니트를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유니트(20)를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 백라이트 유니트(20)에는 베이스 프레임(21)이 마련되어 있다. 상기 베이스 프레임(21)은 백라이트 유니트(20)의 외형을 유지하도록 강성을 가지는 후판의 금속재이다. 상기 베이스 프레임(21)의 윗면에는 반사쉬트(22)가 형성되어 있다. 상기 반사쉬트(22)는 상기 베이스 프레임(21)의 윗면 전 영역에 걸쳐서 소정두께로 형성되어 있으며, 빛의 반사율을 높이기 위하여 백색을 유지하고 있다.
상기 반사쉬트(22)가 코팅된 베이스 프레임(21)의 윗면에는 소정간격 이격된 상태에서 평행하게 광원(23)이 배치되어 있다. 상기 광원(23)은 전극(23a)이 관외로 노출되어 있는 관외전극 형광램프이다. 상기 광원(23)은 관의 양 단부에 관외전극(23a)이 형성되어 있으며, 관 내면에는 형광체층이 도포되고, 관 내부에는 아르곤 또는 수은과 같은 방전가스가 충진되어 있다.
상기 관외전극(23a)과 상응한 위치에는 다수개의 광원(23)을 전기적으로 연결시키고, 그 위치를 안정적으로 고정시킬 수 있는 패드수단이 설치되어 있다. 상기 패드수단은 상부패드(24)와, 상기 상부패드(24)와 결합되는 하부패드(25)를 포함한다. 상기 패드수단은 외부로부터 관외전극(23a)이 형성된 부분을 보호하고 있 다.
상기 하부패드(26)의 윗면에는 도전성 스트립(26)이 배치되어 있다. 상기 도전성 스트립(26)은 도전성이 우수한 소재, 예컨대 구리박막과 같은 금속재의 스트립이다. 상기 관외전극(23a)은 상기 도전성 스트립(26)에 공히 전기적으로 접촉되어 있다. 이에 따라, 상기 광원(23)에는 소정의 전원을 동시에 인가할 수가 있다. 이때, 상기 광원(23)에 인가되는 전원공급방식에 따라 패드수단과 도전성 스트립(26)은 복수개로 설치할 수가 있다.
상기 상부패드(24)의 상부에는 광원홀더(27)가 설치되어 있다. 상기 광원홀더(27)는 상기 패드수단을 커버가능하며, 이를 보호하고 있다. 상기 광원홀더(27)는 베이스 프레임(21) 상에 설치된 다음에 나사와 같은 결합수단에 의하여 패드수단과 함께 상기 베이스 프레임(21)에 견고하게 고정되어 있다.
상기 베이스 프레임(21)의 상부에는 확산판(28)이 설치되어 있다. 상기 확산판(28)은 상기 광원(23)상에 위치하고 있어서, 광원(23)으로부터 조사된 빛을 전방으로 산란 및 확산시키는 것이 가능하다.
한편, 상기 베이스 프레임(21)의 상부에는 이와 대향되게 설치되어 결합되며, 백라이트 유니트(20)의 외형을 유지하는 훼이스 프레임(29)이 위치하고 있다. 상기 훼이스 프레임(29)은 중공이 형성되어 있으며, 상기 베이스 프레임(21)의 외곽을 따라 결합가능하다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 백라이트 유니트(20)는 상기 광원(23)으로부터 조사된 빛을 균일하게 산란시켜서 휘선이 보이지 않도록 광분산수단이 설치된데 있다.
보다 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같다.
도면을 참조하면, 상기 베이스 프레임(21)상에는 반사쉬트(22)가 부착되어 있다. 상기 반사쉬트(22)은 반사율을 높이기 위하여 백색의 쉬트이며, 상기 베이스 프레임(21)의 윗면에 대하여 접착부재에 의하여 부착되어 있다. 상기 반사쉬트(22)의 윗면에는 상기 베이스 프레임(21)의 길이방향으로 다수개의 광원(23)이 위치하고 있다. 상기 광원(23)은 소정간격 이격된 상태에서 평행하게 배치되어 있다.
상기 광원(23)이 배치된 베이스 프레임(21) 상에는 확산판(28)이 위치하고 있다. 상기 확산판(28)은 상기 베이스 프레임(21)과 상응한 형상을 가지며, 소정 두께의 평판이다. 상기 확산판(28)은 베이스 프레임(21)상에 안착되어 결합가능하다. 그리고, 상기 확산판(28)은 빛을 산란 및 확산시킬 수 있도록 고분자 수지로 된 소재, 예컨대 아크릴판으로 제조되는 것이 바람직하다. 이러한 확산판(28)은 전체적으로 균일한 두께를 유지하고 있다.
여기서, 상기 확산판(28)에는 광분산부(31)가 형성되어 있다. 상기 광분산부(31)는 상기 광원(23)과 상응하는 확산판(28)의 아랫면에 형성되어 있다. 상기 광분산부(31)는 확산판(28)의 다른 부분보다 두께가 두껍게 형성되어 있다. 이를 위하여, 상기 광분산부(31)는 상기 확산판(28)의 아랫면에 돌출하여 있으며, 곡면형을 이루고 있다.
그리고, 상기 광분산부(31)가 형성되는 부분은 상기 광원(23)으로부터 조사되는 빛을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 상기 광원(23)과 대향되는 위치에 해당 되는 확산판(28)의 아랫면에 형성되어 있다. 이때, 상기 광분산부(31)는 상기 광원(23)이 배치된 방향을 따라 상기 베이스 프레임(21)의 길이방향으로 스트립 형상으로 형성되어 있다. 이에 따라, 상기 광분산부(31)는 소정간격 이격되게 형성되고, 상호 평행하게 배치되어 있다. 이러한 광분산부(31)는 상기 확산판(28)으로부터 일체로 형성되는 것이 제조공정상 유리하며, 상기 확산판(28)과 실질적으로 동일한 소재이다.
또한, 상기 광분산부(31)는 상기 광원(23)으로부터 입사되는 빛을 사방으로 굴절시켜서, 빛의 세기를 약화시키기 위하여 그 단면이 아랫방향으로 볼록한 반타원형이 바람직하다. 이외에도, 상기 광분산부(31)는 입사되는 빛을 분산시킬 수 있는 다른 형상으로도 가능할 것이다.
도 4는 백라이트 유니트(20)의 결합된 상태를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 베이스 프레임(21)의 윗면에는 반사쉬트(22)가 설치되고, 상기 반사쉬트(22) 상에는 다수개의 광원(23)이 배치되어 있으며, 그 상부에 확산판(28)이 위치하고 있다. 이때, 상기 광원(23)과 대향되는 확산판(28)의 아랫면에는 상응한 위치에 광분산부(31)가 형성되어 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 백라이트 유니트(20)는 상기 광원(23)으로부터 조사된 빛이 직접적으로 확산판(28)으로 조사되거나, 베이스 프레임(21)상에 형성된 반사판(22)으로 반사되여서 간접적으로 확산판(28)으로 입사하게 된다. 이때, 상기 광분산부(31)로 입사하는 빛은 볼록형상으로 인하여 굴절율이 달라져서 사방으로 분산되는 효과를 일으키게 된다. 이러한 빛의 분산효과는 빛의 세기가 상대적 으로 가장 강한 부분인 광원(23)과 대향되는 영역에서의 빛의 세기를 약화시키게 되어서 다른 영역과의 휘도의 균일도를 증대시키게 된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유니트(50)를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 백라이트 유니트(50)는 베이스 프레임(51)과, 상기 베이스 프레임(51)의 윗면에 코팅된 반사쉬트(52)와, 상기 반사쉬트(52)의 윗면에 소정간격 이격되게 배치된 다수개의 광원(53)을 포함한다.
상기 베이스 프레임(51) 상에는 빛을 산란 및 확산시키기 위하여 확산판(58)이 설치되어 있다. 상기 확산판(58)은 균일한 두께를 유지하는 평판형이다. 이때, 상기 확산판(58)의 윗면에는 다른 부분과 두께를 달리하는 광분산부(510)가 형성되어 있다.
상기 광분산부(510)는 광원(53)과 상응한 위치에 형성되어 있으며, 상기 광원(53)과 대향되는 확산판(58)의 반대면에 형성되어 있다. 또한, 상기 광분산부(510)는 상기 광원(53)이 배치되는 방향과 나란하도록 상기 베이스 프레임(51)상에 소정간격 이격되게 형성되어 있다.
이러한 광분산부(510)는 상기 광원(53)으로부터 입사되는 빛을 분산시킬 수 있도록 그 단면이 상기 광원(53)이 설치된 확산판(58)의 대향면과 반대되는 방향으로 돌출한 볼록형상의 반타원형이다.
이처럼, 상기 확산판(58)상에 두께를 달리하는 광확산부(510)가 형성됨에 따라서, 상기 광원(53)으로부터 조사된 빛을 균일하게 조명하는 것이 가능하다고 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 백라이트 유니트는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 광원과 대향되는 부분의 확산판의 두께의 변화를 줌으로써, 광원의 휘선이 보이지 않게 된다.
둘째, 광원으로부터 조사된 빛을 백라이트 유니트 전체 영역에서 균일하게 조명하는 것이 가능하게 됨에 따라서 휘도의 균일도를 증대시킨다.
셋째, 휘도의 균일성이 보장됨에 따라, 전체적인 백라이트 유니트의 두께를 줄일 수가 있다.
넷째, 별도의 휘도균일수단을 설치하지 않고도, 확산판에 일체로 된 광분산부에 의하여 휘도의 균일도를 증대시킬 수 있으므로 제조원가를 줄일 수가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임상에 배치되는 다수개의 광원;
    상기 광원의 상부에 설치되는 확산판; 및
    상기 광원과 대향되는 확산판의 영역에 형성되며, 상기 광원으로부터 조사되는 빛을 분산시킬 수 있도록 상기 확산판으로부터 돌출된 형상으로 형성되며, 상기 광원이 베이스 프레임에 배치된 방향을 따라서 상기 확산판의 상응된 부분에 나란하게 형성된 광분산부;를 포함하는 백라이트 유니트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광분산부는 상기 확산판상에 소정간격 이격된 스트립 형상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광분산부는 상기 광원과 대향되는 확산판의 내면에 돌출된 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광분산부는 상기 광원과 대향되는 확산판의 반대면에 돌출된 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 광분산부는 그 단면이 상기 확산판의 일면으로부터 돌출된 곡면형인 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 광분산부는 상기 확산판과 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트.
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