KR100701249B1 - 직하방식 백라이트 유닛용 확산판 - Google Patents

직하방식 백라이트 유닛용 확산판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 빛을 확산시킬 수 있는 패턴이 표현된 확산판을 광원의 전면에 설치하여 광원에서 발생되는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있는 직하방식 백라이트 유닛용 확산판에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 소정의 크기를 갖는 수용부가 형성된 케이스와, 상기 수용부에 내장되어 빛이 발생되는 광원과, 상기 광원에서 발생되는 빛이 균일하게 조사되도록 광원의 전면에 설치된 확산판으로 이루어진 직하방식 백라이트 유닛에 있어서, 상기 광원에서 발생되어 외부로 조사되는 빛의 균일도를 유지하도록 광원이 있는 직상부의 확산판 부분과 광원이 없는 직상부의 확산판 부분 중 어느 일부분에는 확산패턴이 형성된 것이다.
백라이트, 확산판, 확산패턴

Description

직하방식 백라이트 유닛용 확산판{Reflection plate for direct type back light unit}
도 1은 일반적인 면광원 백라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도.
도 2는 일반적인 면광원 백라이트 유닛을 나타낸 단면도.
도 3은 일반적인 점광원 백라이트 유닛의 휘도 분포를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 확산판이 설치된 면광원 백라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 확산판이 설치된 면광원 백라이트 유닛을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 확산판이 설치된 점광원 백라이트 유닛을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 확산판이 설치된 점광원 백라이트 유닛의 휘도 분포를 나타낸 그래프.
도 8 내지 도15는 본 발명에 따른 확산판의 다른 실시 예를 나타낸 평면도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10 : 케이스 11 : 수용부
20 : 평판형 형광램프 30 : 반사시트
40 : 확산판 41 : 확산패턴
50 : 반사판 60 : LED램프
본 발명은 직하방식 백라이트 유닛용 확산판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 빛을 확산시킬 수 있는 패턴이 표현된 확산판을 광원의 전면에 설치하여 광원에서 발생되는 빛의 균일도를 향상시킬 수 있는 직하방식 백라이트 유닛용 확산판에 관한 것이다.
액정디스플레이장치(LCD : Liquid Crystal Display)(이하 '엘시디'라 칭함)는 종래 CRT형 표시장치에 비하여 눈의 피로를 덜 초래하며, 소형, 경량화, 및 저전력화 할 수 있기 때문에 휴대폰이나 텔레비전의 차세대 표시장치로서 매우 각광받고 있으며 다양한 크기의 제품이 개발되고 있다.
종래 사용되는 엘시디에서 문자 또는 영상을 표시하는 엘시디패널의 구조를 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 표면처리 된 한 쌍의 투명한 유리판 사이에 액정물질을 주입하고, 주입된 액정물질에 구동신호를 발생시키는 엘시디 콘트롤러를 이용하여 전기신호(전압)를 공급하면 그에 따라서 액정물질의 위상변화가 발생된다. 엘시디 구동회로는 액정물질의 분포에 따라서 서로 다른 전압 값을 줌으로써 특정문자 또는 영상의 표시가 가능해진다.
그러나, 엘시디에서는 문자가 표시되는 패널 스스로 빛을 내지 못하므로, 패 널에 표시되는 내용(문자, 영상, 로고 등)을 시각적으로 인식할 수 있도록 보조하는 수단이 요구되고 있다. 현재 보조수단으로서 많이 사용되는 것이 액정표시판의 측면 또는 후면에서 빛을 조사하는 광원을 이용한 백라이트 시스템(back light system)이다.
종래 사용되는 백라이트 시스템은 빛을 투사하는 광원의 위치에 따라서 크게 에지(edge)방식 백라이트와 직하방식 백라이트로 구분된다. 에지(edge)방식 백라이트는 패널의 양측면 하부에 광원이 위치하여 광원으로부터 입사된 빛이 도광판 및 반사판에 의하여 면광원을 생성하여 엘시디 패널의 셀(cell)을 비추는 방식이다. 이러한 에지방식은, 광원으로부터 방사되는 광을 간접적으로 유도하기 때문에 휘도 균일도가 높은 이점이 있지만 이에 반하여 휘도가 상대적으로 떨어지는 문제점이 발생된다.
또한, 직하방식 백라이트는 광원이 엘시디 패널의 바로 밑쪽에 위치하며 광원전면에 확산판을 배치하고 배면에 반사판을 배치하여 광원으로부터 발산된 빛을 반사 및 확산시켜서 엘시디패널의 셀(cell)을 조광하는 방식이다. 이러한 직하방식은, 반사판과 확산판을 이용하여 빛을 효율적으로 이용하기 때문에, 높은 휘도를 얻을 수 있으므로 고휘도가 요구되는 백라이트용에 적합하다.
그러나, 점차 대면적화 되어 가는 엘시디패널의 크기에 따라서 충분한 휘도를 제공하는데 한계와, 휘도 균일도가 낮은 문제점이 있는 바, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 것으로서, 최근에는 평판형 형광램프가 이용되고 있다.
상기 직하방식 백라이트 유닛은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 소정의 크 기를 갖으며 내부에 수용부(101)가 마련된 케이스(100)와, 상기 수용부(101)에 내장되는 평판형 램프(110)와, 상기 평판형 램프(110)의 전면에 설치되는 확산판(120)으로 구성되어 있다.
따라서, 전원을 인가하여 평판형 램프(110)에서 발생되는 빛은 확산판(120)을 통과하면서 그 확산판(120)의 전면으로 조사되게 된다.
그러나 이러한 종래의 확산판(120)은 빛을 확산시키기 위하여 확산판(120)의 전체 면(표면 또는 이면)이 균일하도록 형성되어 있으므로, 평판형 램프(110)의 각 채널(111)에서 발생되는 빛을 확산시켜 균일도를 어느 정도 유지할 수 있지만, 채널(111)이 있는 직상부 부분의 휘도와 채널(111)이 없는 직상부 부분의 휘도를 균일하게 유지하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
한편, 도 3에 나타낸 바와 같이 LED램프(130)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛이 개발되어 사용되고 있으며, 이때에는 복수개의 LED램프(130)를 균일한 간격이 유지되게 설치한다.
상기 LED램프(130)를 이용한 백라이트 유닛은 광원이 소형으로서, 백라이트 유닛의 크기를 최소화 할 수 있고, 소비전력을 절감할 수 있는 장점이 있다.
그러나 이러한 LED램프(130)를 이용한 백라이트 유닛은 도 3에 나타낸 바와 같이 LED램프(130)가 있는 직상부 부분의 휘도는 향상되지만 LED램프(130)가 없는 직상부 부분 휘도가 저하되어 휘도 균일도가 저하되는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 직 하방식 백라이트 유닛에 설치되는 확산판의 표면에 다양한 형태의 패턴을 형성하여 상기 백라이트 유닛에 내장된 광원에서 발생되어 외부로 조사되는 빛의 균일도 를 향상시킬 수 있게 됨은 물론, 백라이트 유닛의 휘도 및 효율을 향상시킬 수 있는 직하방식 백라이트 유닛용 확산판을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 직하방식 백라이트 유닛용 확산판은 소정의 크기를 갖는 수용부가 형성된 케이스와, 상기 수용부에 내장되어 빛이 발생되는 광원과, 상기 광원에서 발생되는 빛이 균일하게 조사되도록 광원의 전면에 설치된 확산판으로 이루어진 직하방식 백라이트 유닛에 있어서, 상기 광원에서 발생되어 외부로 조사되는 빛의 균일도를 유지하도록 광원이 있는 직상부의 확산판 부분과 광원이 없는 직상부의 확산판 부분중 어느 일부분에는 확산패턴이 형성된 것이다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 확산판이 설치된 면광원 백라이트 유닛을 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 확산판이 설치된 면광원 백라이트 유닛을 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 확산판이 설치된 점광원 백라이트 유닛을 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 확산판이 설치된 점광원 백라이트 유닛의 휘도 분포를 나타낸 그래프이다.
평판형 형광램프(20)를 광원으로 사용하는 직하방식 백라이트 유닛은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 케이스(10)의 내부에 소정의 크기를 갖는 수용부(11)가 형성되어 있고, 그 수용부(11)의 내부에는 빛이 발생되는 광원으로 평판형 형광램프(20)가 내장되어 있고, 상기 평판형 형광램프(20)에 형성된 복수개의 채널(21) 사이에는 반사시트(30)가 부착되어 있으며, 상기 케이스(10)의 상측에는 평판형 형광램프(20)에서 발생되는 빛이 균일하게 조사될 수 있도록 확산판(40)이 설치되어 있다.
한편, LED램프(60)를 광원으로 사용하는 직하방식 백라이트 유닛은 도 6에 나타낸 바와 같이 케이스(10)의 내부에 반사판(50)이 설치되어 있되, 그 반사판(50)의 표면에는 LED램프(60)가 설치되어 있고, 상기 LED램프(60)가 설치된 부분은 낮고 LED램프(60)가 설치되지 않은 부분은 높게 형성되어 LED램프(60)에서 발생되는 빛이 조사되는 각도를 확장시키고 있으며, 상기 케이스(10)의 상측에는 LED램프(60)에서 발생되는 빛이 균일하게 조사될 수 있도록 확산판(40)이 설치되어 있다.
상기 광원(평판형 형광램프 또는 LED램프)에서 발생된 빛을 균일하게 조사시키기 위한 확산판(40)에는 확산패턴(41)이 형성되어 있되, 그 확산패턴(41)은 광원이 있는 직상부 부분과 광원이 없는 직상부 부분 중 어느 일부분에 형성하는 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 확산판이 설치된 점광원 백라이트 유닛의 휘도 분포를 나타낸 그래프로서, 여기에서 참조되는 바와 같이 복수개의 광원에서 발생된 후 확산판(40)의 확산패턴(41)을 통과하면서 외부로 조사되는 빛의 균일도가 향상되는 것을 확인할 수 있는 것이다.
이와 같이 확산판(40)에 형성되는 확산패턴(41)은 다각형, 원형, 선형과 같이 다양한 형상으로 형성할 수 있으며, 상기 확산패턴(41)을 다각형으로 형성할 때에는 도 8에 나타낸 바와 같이 사각형상으로 형성하거나, 도 9에 나타낸 바와 같이 마름모형상으로 형성하거나, 도 10에 나타낸 바와 같이 육각형상으로 형성할 수도 있다.
한편, 상기 확산패턴(41)을 원형으로 형성할 때에는 도 11에 나타낸 바와 같이 원형으로 형성하거나, 도 12에 나타낸 바와 같이 타원형으로 형성할 수도 있다.
그리고 상기 확산패턴(41)을 선형으로 형성할 때에는 도 13에 나타낸 바와 같이 직선형으로 형성하거나, 도 14에 나타낸 바와 같이 곡선형으로 형성하거나, 도 15에 나타낸 바와 같이 나선형으로 형성할 수도 있다.
또한 상기 확산패턴(41)을 불투명하게 형성하고 그 확산패턴(41)이 형성되지 않은 확산판(40)의 나머지 부분을 투명하게 형성하거나, 확산패턴(41)을 투명하게 형성하고 그 확산패턴(41)이 형성되지 않은 확산판(40)의 나머지 부분을 불투명하게 형성하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 발명은 확산판의 표면에 확산패턴이 형성되어 있으므로 직하방식 백라이트 유닛에 내장된 복수개의 광원에서 발생되는 빛이 확산판을 통과하여 외부로 조사되는 빛이 확산판의 전체면적으로 균일하게 조사되도록 하여 휘도 균일도를 유지할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.
또한 본 발명은 휘도 균일도가 유지되므로 불균일한 점광원, 선광원 또는 면 광원을 균일한 밝기를 갖는 빛으로 바꾸어 각종 표시장치는 물론 일반 조명에 필요한 조명등을 구현 할 수 있게되는 특유의 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 소정의 크기를 갖는 수용부가 형성된 케이스와, 상기 수용부에 내장되어 빛이 발생되는 광원 및 광원을 포함하는 반사판과, 상기 광원에서 발생되는 빛이 균일하게 조사되도록 광원의 전면에 설치된 확산판으로 이루어진 직하방식 백라이트 유닛에 있어서,
    상기 광원에서 발생되어 외부로 조사되는 빛의 균일도를 유지하도록 광원이 있는 직상부의 확산판 부분에는 불투명한 확산패턴이 형성되고, 광원이 없는 직상부의 확산판 부분은 투명하게 형성됨을 특징으로 하는 직하방식 백라이트 유닛용 확산판.
  2. 소정의 크기를 갖는 수용부가 형성된 케이스와, 상기 수용부에 내장되어 빛이 발생되는 광원 및 광원을 포함하는 반사판과, 상기 광원에서 발생되는 빛이 균일하게 조사되도록 광원의 전면에 설치된 확산판으로 이루어진 직하방식 백라이트 유닛에 있어서,
    상기 광원에서 발생되어 외부로 조사되는 빛의 균일도를 유지하도록 광원이 있는 직상부의 확산판 부분에는 투명한 확산패턴이 형성되고, 광원이 없는 직상부의 확산판 부분은 불투명하게 형성됨을 특징으로 하는 직하방식 백라이트 유닛용 확산판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 확산패턴은 사각형, 마름모형, 육각형 중 어느 하나의 형상이 배열됨을 특징으로 하는 직하방식 백라이트 유닛용 확산판.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 확산패턴은 원형, 타원형 중 어느 하나의 형상이 배열됨을 특징으로 하는 직하방식 백라이트 유닛용 확산판.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 확산패턴은 직선형, 곡선형, 나선형 중 어느 하나의 형상이 배열됨을 특징으로 하는 직하방식 백라이트 유닛용 확산판.
  6. 삭제
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