KR100653473B1 - Direct type backlight device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엠보싱 형상의 평면램프를 통해서 화면 품위 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 광 산란 기능이 향상된 램프를 통해서 광확산판의 두께를 축소시킴과 동시에 전체적인 모듈의 두께 축소가 가능한 슬림형의 액정표시장치를 제조하는데 적당한 직하형 백라이트 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 직하형 백라이트 장치는 광을 발생하는 형광램프와, 상기 형광램프의 하부에 위치한 반사판과, 상기 형광램프의 상부에 위치한 확산판 및 이들을 수납할 수 있는 몰드 프레임으로 구성되는 직하형 백라이트 장치에 있어서, 상기 형광램프는 그 상부면이 앰보싱 형상으로 이루어진 평판형으로 구성되되, 형광램프는 평면 형상의 후면 글라스와, 상기 후면 글라스 상부에 형성된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상에 형성된 절연물질층과, 상기 절연물질층 상에서 돔 형상을 갖는 복수의 셀들로 이루어져 전체적으로 앰보싱 형상을 갖는 전면 글라스와, 상기 후면 글라스와 전면 글라스의 접착면을 제외한 상기 전면글라스와 후면 글라스의 대향면에 형성된 형광물질층과, 상기 전면 글라스의 상부면에 형성된 제 2 전극을 포함하여 구성된다.The present invention can improve screen quality and reliability through an embossed planar lamp, and reduce the thickness of the light diffusion plate and reduce the overall thickness of the module through an improved light scattering function. A direct type backlight device suitable for manufacturing a light source, the direct type backlight device of the present invention includes a fluorescent lamp for generating light, a reflecting plate positioned below the fluorescent lamp, a diffuser plate positioned above the fluorescent lamp, and housing them. In the direct type backlight device composed of a mold frame capable of, wherein the fluorescent lamp is formed of a flat plate having an upper surface of the embossed shape, the fluorescent lamp is formed on the rear glass of the planar shape, the top of the rear glass A first electrode, an insulating material layer formed on the first electrode, and on the insulating material layer A front glass having an overall embossed shape, a fluorescent material layer formed on opposite surfaces of the front glass and the rear glass except for the adhesive surface of the rear glass and the front glass, and the front glass It is configured to include a second electrode formed on the upper surface of the.
형광램프, 직하형 백라이트 Fluorescent lamps, direct backlight
Description
도 1은 종래 기술에 따른 에지 라이트 방식의 백라이트 장치의 구성도1 is a block diagram of an edge light type backlight device according to the prior art
도 2는 종래 기술에 따른 직하형 백라이트 장치의 구성도2 is a block diagram of a direct type backlight device according to the prior art
도 3은 종래 직하형 백라이트 장치에 따른 형광램프의 구성도3 is a block diagram of a fluorescent lamp according to the conventional direct type backlight device
도 4a는 본 발명의 직하형 백라이트 장치에 따른 형광램프의 정면도Figure 4a is a front view of a fluorescent lamp according to the direct type backlight device of the present invention
도 4b는 본 발명의 직하형 백라이트 장치에 따른 형광램프의 측면도Figure 4b is a side view of a fluorescent lamp according to the direct type backlight device of the present invention
도 5는 본 발명의 직하형 백라이트 장치에 따른 단위 램프의 단면도5 is a cross-sectional view of a unit lamp according to the direct type backlight device of the present invention.
도 6은 본 발명의 직하형 백라이트 장치와 종래 백라이트 장치와의 광 확산성을 비교설명하기 위한 도면6 is a view for explaining the light diffusivity between the direct type backlight device and the conventional backlight device of the present invention
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
51: 후면 글라스 51a : 전면 글라스51:
53 : 형광물질 55, 55a : 전극53:
57 : 방전공간 59 : 절연물질 57: discharge space 59: insulating material
본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로서 특히, 휘도 균일성 및 색도 균일 성 등의 광학적 화면품위의 향상을 도모하는데 적당한 직하형 백라이트 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight device, and more particularly, to a direct type backlight device suitable for improving the optical screen quality such as luminance uniformity and chromaticity uniformity.
일반적으로 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 등과는 달리 비발광소자이므로 빛이 없는 곳에서는 사용이 불가능하다. 따라서 어두운 곳에서도 사용이 가능하도록 하기 위해 표시면을 균일하게 조사하는 별도의 광원이 요구된다.In general, a liquid crystal display (LCD) is a non-light emitting device unlike a plasma display panel (PDP) and a field emission display (FED), and thus cannot be used in a place without light. Therefore, a separate light source for uniformly irradiating the display surface is required in order to be able to use in a dark place.
이러한 광원의 역할을 하는 백라이트 유니트로서는 크게, 에지 라이트(Edge light)방식의 백라이트 유니트와, 직하 방식의 백라이트 유니트를 들 수 있으며, 상기 에지 라이트 방식의 백라이트 유니트는 도 1에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)의 광원으로 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp)(1)를 사용하고 있으며, 상기 형광램프(1)에서 발생된 빛을 도광판(2)을 통해 전달하여 상기 액정패널(10)의 직하(直下)에서 액정 표시면에 투사하게 된다.As the backlight unit serving as the light source, an edge light type backlight unit and a direct type backlight unit may be cited. The edge light type backlight unit is a liquid crystal as shown in FIG. 1. Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFLs) are used as the light source of the
이때, 상기 형광램프(1)에서 발생된 빛이 도광판(2)에 보다 많이 투사되도록 하기 위해서는 형광램프(1)의 주위에 램프 반사체(3)를 설치하고, 도광판(2)의 하단에는 반사판(Reflector sheet)(4)을 설치하여 빛을 액정 표시면으로 반사시키며, 도광판(2)의 상면에는 확산판(Diffuser sheet)(5), 프리즘 시트(Prism sheet)(6) 및 보호판(Protector sheet)(7)을 순차적으로 설치하여 광학 시트를 구현한다.In this case, in order to project more light generated from the fluorescent lamp 1 onto the
이와 같은 구조를 갖는 에지 라이트 방식의 백라이트 유니트는 상기 광학 시트들이 몰드 프레임(8)에 탑 다운(Top Down)방식으로 적층되어 조립되며, 최하부에는 금속재질의 백 커버(Back cover)(9)가 배치되고, 외곽부는 베즐(Bezel)(11)이라 는 프레스물로 감싸고 있다.In the edge light type backlight unit having such a structure, the optical sheets are stacked and assembled to the
한편, 직하형 백라이트 유니트는 도 2에 도시된 바와 같이, 광원으로서는 상기 에지 라이트 방식의 백라이트 유니트에서와 같이 형광램프(1)를 사용하나, 상기 에지 라이트 방식과는 달리 액정패널(10)의 하면에 배치되며, 최소한 수 개에서 수십 개의 형광램프(1)가 배치된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the direct type backlight unit uses a fluorescent lamp 1 as the light source of the edge light type as the light source, but unlike the edge light type, the lower surface of the
따라서, 상기 형광램프(1)에서 발생된 빛은 별도의 도광판을 통하지 않고 직접 액정패널(1)로 조사된다. 물론, 상기 형광램프(1)에서 발생된 빛이 보다 많이 액정패널(1)쪽으로 조사될 수 있도록 상기 형광램프(1)의 하단에 반사판(4)을 배치하며, 형광램프(1)의 상면에는 광이 직접 조사되어 광량이 국부적으로 강하게 보이는 것을 막기 위해 광 확산을 위한 확산판(5)을 배치한다. 그리고, 상기 확산판(5) 상면에는 확산시트(5a)를 배치한다.Therefore, the light generated from the fluorescent lamp 1 is directly irradiated to the liquid crystal panel 1 without passing through a separate light guide plate. Of course, the reflector 4 is disposed at the lower end of the fluorescent lamp 1 so that the light generated from the fluorescent lamp 1 can be irradiated toward the liquid crystal panel 1 more, and the upper surface of the fluorescent lamp 1 In order to prevent the light from being directly irradiated so that the amount of light appears locally strong, the
이와 같은 직하형 백라이트 유니트는 상기 각 부품들이 몰드 프레임(8)과 백 커버(9) 및 백라이트 샤시(21)에 의해 지지되며, 외곽에는 상기 에지 라이트 방식과 마찬가지로 베즐(11)이라는 프레스물로 감싸고 있다.The direct type backlight unit is supported by the
그러나 상기와 같은 에지 라이트 방식 및 직하 방식의 백라이트 유니트는 형광램프를 여러 개 배치해야 하는 구조를 가지므로 형광램프간의 광학적 편차가 발생하고, 그로 인해 화면 품위가 떨어지는 문제가 발생한다.However, since the backlight unit of the edge light type and the direct type has a structure in which a plurality of fluorescent lamps are arranged, optical deviation occurs between the fluorescent lamps, which causes a problem of deterioration of screen quality.
상기 광학적 편차라 함은, 휘도 및 색도의 차이를 말하며, 이는 각 형광램프마다 휘도와 색도가 다르기 때문에 나타나는 현상으로서, 상기 광학적 편차로 인해서 사용자가 화면을 볼 경우, 상기 형광램프가 배치되어 있는 선을 따라 부분적으 로 밝게 보인다던가, 색깔이 다른 부분과 비교하여 상이하다든지 하는 문제가 발생한다.The optical deviation refers to a difference between luminance and chromaticity, which is caused by different luminance and chromaticity for each fluorescent lamp. When the user views the screen due to the optical deviation, a line on which the fluorescent lamp is disposed is shown. The problem is that it appears partially bright along the way, or the color is different compared to other parts.
이러한 광학적 편차에 기인한 문제들은 화면의 품위를 떨어뜨리는 결과를 초래하고, 제품의 신뢰성을 떨어뜨리는 주요한 요인이 된다. 특히 최근에는 액정표시장치를 이용한 대형 TV의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 이에 따라 백라이트 또한 대형화 추세에 있는바, 상기 세경(細徑)의 형광램프를 가로 방향으로 길게 배치한다는 것은 형광램프의 파손 염려를 야기시키는 결과를 초래한다.Problems caused by such optical deviation result in deterioration of screen quality and are a major factor in degrading product reliability. In particular, in recent years, the development of large TVs using liquid crystal displays has been actively progressed. Accordingly, the backlight has also become larger in size, and thus the arrangement of the narrow fluorescent lamps in the horizontal direction may cause damage to the fluorescent lamps. Results in causing.
물론, 상기의 문제점에 대한 대책으로 도 3과 같은 평면의 광원이 제안되기도 하지만 평면램프 또한 많은 문제점을 안고 있는 것이 현실이다. 즉, 평면램프의 경우, 전면 글라스(33)의 중앙부분이 휠 수밖에 없으며, 상기 글라스(33)의 휨 현상은 직접적으로 화면의 품위를 떨어뜨리는 것으로 직결될 뿐만 아니라, 자칫 평면램프의 중앙부위에 크랙(Crack)이 발생하는 문제를 발생시킨다.Of course, a planar light source as shown in FIG. 3 is proposed as a countermeasure for the above problem, but the planar lamp also has many problems. That is, in the case of a flat lamp, the center portion of the
참고로, 도 3의 미설명부호 "33a", "35", "37", "39"는 각각 후면 글라스, 형광체, 전극, 절연체를 지시한다. For reference,
또한, 대한민국 공개특허공보 제 2000-0073958 호에는 평면광원으로 사용하기 위한 평판형 형광램프를 개시하고 있으나, 전극간 거리가 너무 길어 방전이 불안정하고, 전압이 많이 소모되어 전력 소비가 크고, 많은 열이 발생한다는 문제점이 있다. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-0073958 discloses a flat fluorescent lamp for use as a planar light source, but because the distance between electrodes is too long, the discharge is unstable, the voltage is consumed, the power consumption is high, and a lot of heat There is a problem that this occurs.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 엠보싱 형상의 평면램프를 통해서 화면 품위 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 직하형 백라이트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a direct type backlight device that can improve the screen quality and reliability through the embossed flat lamp.
본 발명의 다른 목적은 광 산란 기능이 향상된 램프를 통해서 광확산판의 두께를 축소시킴과 동시에 전체적인 모듈의 두께 축소가 가능한 슬림형의 액정표시장치를 제조하는데 적당한 직하형 백라이트 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a direct type backlight device suitable for manufacturing a slim liquid crystal display device capable of reducing the thickness of the light diffusion plate and reducing the thickness of the overall module through a lamp having an improved light scattering function.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직하형 백라이트 장치는, 광을 발생하는 형광램프와, 상기 형광램프의 하부에 위치한 반사판과, 상기 형광램프의 상부에 위치한 확산판 및 이들을 수납할 수 있는 몰드 프레임으로 구성되는 직하형 백라이트 장치에 있어서, 상기 형광램프의 상부면이 앰보싱 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.Direct type backlight device of the present invention for achieving the above object, a fluorescent lamp for generating light, a reflecting plate located below the fluorescent lamp, a diffuser plate located above the fluorescent lamp and a mold that can accommodate them In the direct type backlight device consisting of a frame, the upper surface of the fluorescent lamp is characterized in that the embossed shape.
이때, 상기 형광램프는 보다 구체적으로 평면 형상의 후면 글라스와, 상기 후면 글라스 상부에 형성된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 상에 형성된 절연물질층과, 상기 절연물질층 상에서 돔 형상을 갖는 복수의 셀들로 이루어져 전체적으로 앰보싱 형상을 갖는 전면 글라스와, 상기 후면 글라스와 전면 글라스의 접착면을 제외한 상기 전면글라스와 후면 글라스의 대향면에 형성된 형광물질층과, 상기 전면 글라스의 상부면에 형성된 제 2 전극을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In this case, the fluorescent lamp may include a plurality of planar rear glass, a first electrode formed on the rear glass, an insulating material layer formed on the first electrode, and a dome shape on the insulating material layer. A front glass consisting of cells having an overall embossing shape, a fluorescent material layer formed on opposite surfaces of the front glass and the rear glass except for the adhesive surface of the rear glass and the front glass, and a second surface formed on the upper surface of the front glass It is preferable to comprise an electrode.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a direct type backlight device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 직하형 백라이트 장치는 액정패널에 조사되는 광을 발생하 는 형광램프를 평판형으로 구성하되, 상기 평판형의 형광램프는 그 상부가 복수개의 돔 형상의 램프 셀들로 이루어져 전체적으로 앰보싱 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.First, the direct type backlight device of the present invention comprises a fluorescent lamp for generating light irradiated to the liquid crystal panel in a flat plate shape, wherein the flat fluorescent lamp is embossed as a whole by a plurality of dome-shaped lamp cells. It is characterized by having a shape.
이때, 도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 직하형 백라이트 장치는 상기 평판형의 형광램프 하부에 반사판이 설치되고, 상기 평판형의 형광램프 상부에는 확산이 설치되며, 상기 확산판 위에는 확산시트가 설치되며, 이들은 몰드 프레임에 의해 고정 지지되는 것은 자명하다. In this case, although not shown in the drawing, the direct type backlight device of the present invention is provided with a reflector plate below the flat fluorescent lamp, a diffusion is installed on the flat fluorescent lamp, and a diffusion sheet is installed on the diffuser plate. It is apparent that they are fixedly supported by the mold frame.
도 4a 내지 4b에 도시한 본 발명의 직하형 백라이트 장치에 따른 형광램프의 정면도 및 평면도에 나타난 바와 같이, 형광램프(41)는 그 상부면이 앰보싱 형상을 가지며, 각 앰보싱 형상 하나하나가 램프 역할을 수행한다.As shown in a front view and a plan view of a fluorescent lamp according to the direct type backlight device of the present invention shown in Figs. 4A to 4B, the
이와 같은 구조의 형광램프(41)는 광 산란 기능이 우수하여 화면품위를 향상시킬 수 있다는 장점을 가지며, 따라서 광확산판의 두께를 얇게 가져갈 수 있어 전체적인 모듈의 두께를 최소화할 수 있다.The
이에, 도 5를 참조하여 본 발명의 직하형 백라이트 장치에 따른 형광램프를 보다 자세하게 설명하기로 한다.Thus, the fluorescent lamp according to the direct type backlight device of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 5.
도 5는 도 4a에 도시된 앰보싱 형상의 형광램프 중 하나의 셀에 대한 단면을 도시한 것으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 하면에는 평면형상의 후면 글라스(51)가 설치되고, 상면에는 돔(Dome) 형상의 전면 글라스(51a)가 설치된 구조를 갖는다.FIG. 5 is a cross-sectional view of one cell of the fluorescent lamp of the embossed shape shown in FIG. 4A. As shown in the drawing, a flat
그리고 각 글라스(51)(51a)의 내측에는 방전에 의한 자외선을 가시광선으로 바꿔주는 형광물질(53)이 도포되어 있다.Inside the
상기 후면 글라스(51)의 내벽과 상기 전면 글라스(51a)의 외벽에는 각각 방전을 위한 전압이 인가되는 제 1, 제 2 전극(55)(55a)이 형성되어 있다. 이때, 전면 글라스(51a)의 외벽에 형성된 제 2 전극(55a)은 상기 액정패널(도시되지 않음)쪽으로 조사되는 가시광선이 차단되지 않도록 투명한 재질 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명전극으로 형성한다.First and
또한, 상기 전면 글라스(51a)와 후면 글라스(51)의 합착으로 인한 방전공간(57) 내에는 방전에 의한 자외선 발생을 촉진시킬 수 있는 물질인 수은 또는 아르곤(Ar) 또는 네온(Ne)과 같은 희가스가 충진되어 있다.In addition, in the
또한, 상기 후면 글라스(51)의 내측에 형성되어 있는 제 1 전극(55)과 상기 형광물질(53)과의 사이에는 둘 사이의 절연을 위한 절연물질(59)이 코팅되어 있으며, 이때, 상기 절연물질(59)로서는 SiO2, Al2O3, TiO2 중 어느 하나를 포함한다.In addition, an insulating
이와 같이 구성된 형광램프는 도 6에 도시한 바와 같이, 돔(Dome) 형상의 셀들이 모여 전체적으로 앰보싱 형상을 가지므로 각 셀들의 광학경로는 종래방식의 일반 평면형 형광램프에 비해 훨씬 많은 광확산성을 가지게 된다.As shown in FIG. 6, the fluorescent lamp configured as described above has dome-shaped cells and has an overall embossing shape. Therefore, the optical path of each cell is much more diffused than the conventional planar fluorescent lamp. Will have
참고로, 도 6은 본 발명의 앰보싱 형상의 형광램프와 종래의 단순 평면형상의 형광램프간의 광확산성을 비교하기 위한 도면이다.For reference, Figure 6 is a view for comparing the light diffusion between the embossed fluorescent lamp of the present invention and the conventional simple planar fluorescent lamp.
도면으로부터 알 수 있듯이 상부면이 앰보싱 형상으로 되어 있는 본 발명에 따른 형광램프가 종래의 단순 평면형상의 형광램프에 비해 광확산성이 뛰어난 것을 볼 수 있다.As can be seen from the figure, it can be seen that the fluorescent lamp according to the present invention, which has an upper surface in an embossed shape, has an excellent light diffusivity compared to a conventional simple planar fluorescent lamp.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있고, 상기 실시예들을 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수가 있음은 명확하다. 따라서, 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it is clear that the present invention can use various changes, modifications, and equivalents, and that the above embodiments can be appropriately modified and applied in the same manner. Accordingly, the above description is not intended to limit the scope of the invention as defined by the following claims.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 직하형 백라이트 장치는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the direct type backlight device of the present invention has the following effects.
형광램프의 상부면을 광확산성이 뛰어한 앰보싱 형상으로 구성함으로써, 상기 형광램프의 상부에 설치되는 확산판의 두께를 최소화할 수 있으며, 그로 인해 백라이트 장치의 모듈 두께를 줄일 수가 있어 보다 슬림(Slim)한 제품의 설계가 가능하다.By forming an upper surface of the fluorescent lamp in an embossed shape with excellent light diffusing property, it is possible to minimize the thickness of the diffuser plate installed on the upper portion of the fluorescent lamp, thereby reducing the thickness of the module of the backlight device, making it slimmer. It is possible to design slim product.
또한, 신뢰성 측면에 있어서도 종래 세경의 램프를 사용하는 경우에 비해 램프 파손의 염려가 없어 높은 신뢰성을 확보할 수가 있을 뿐만 아니라, 완전 평면의 글라스 사용에 따른 글라스의 휨 현상을 방지할 수가 있다.
In addition, in terms of reliability, as compared with the case of using a conventional narrow-diameter lamp, there is no fear of lamp breakage, thereby ensuring high reliability and preventing the glass from warping due to the use of a completely flat glass.
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- 2003-07-22 KR KR1020030050115A patent/KR100653473B1/en active IP Right Grant
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