KR100711217B1 - 액정표시장치용 백 라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화이트 LED를 적용한 백 라이트에 있어서 색 강도 및 색 좌표를 조정한 액정표시장치용 백 라이트에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 액정표시장치용 백 라이트가 제공되며: 이 백 라이트는, 액정 패널의 장측 양 가장자리부에 인접하여 배열되는 다수의 화이트 LED; 및 상기 다수의 화이트 LED 사이에 각각 배열되는 다수의 블루 LED;를 포함한다.

Description

액정표시장치용 백 라이트{Back light for LCD}

도 1은 화이트 광의 스펙트럼 분포를 도시한 그래프.

도 2는 화이트 광 및 블루 광의 스펙트럼 분포를 도시한 그래프.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치용 백 라이트 배열을 나타내는 도면.

도 4는 화이트 광과 블루 광을 혼합한 광의 스펙트럼 분포를 도시한 그래프.

도 5는 컬러 매칭 함수의 스펙트럼 분포를 도시한 그래프.

도 6은 화이트 광을 컬러 매칭 함수로 계산한 스펙트럼 분포를 도시한 그래프.

도 7은 화이드 광과 블루 광이 혼합된 광을 컬러 매칭 함수로 계산한 스펙트럼 분포를 도시한 그래프.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치용 백 라이트 배열을 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

31,81,91: 액정 패널 32,82,92: 화이트 LED

33,83,93: 블루 LED

본 발명은 액정표시장치용 백 라이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화이트 LED를 적용한 백 라이트에 있어서 색 강도 및 색 좌표를 조정한 액정표시장치용 백 라이트에 관한 것이다.

액정표시장치는 두 기판 사이에 개재된 액정에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 사용자가 원하는 화상신호를 얻는다. 이러한 액정표시장치는, CRT와는 달리 스스로 빛을 내는 표시장치가 아니기 때문에 액정 패널의 배면에 화상을 시각적으로 표현하기 위한 별도의 광원을 필요로 한다. 액정표시장치의 광원으로는 형광램프를 구비한 백 라이트가 사용되고 있다. 그러나, 최근 대두되고 있는 수은에 의한 환경 문제로 인해 현재 액정표시장치 대부분에 형광램프의 대체 광원으로 환경 친화적인 LED의 사용이 논의되고 있다. 이러한 LED 중 화이트 LED를 광원으로 하여 액정표시장치용 백 라이트를 구성하며, 화이트 LED에서 방사되는 빛을 액정 패널에 입사시켜 화상신호를 얻는다.

이와 같은 종래의 액정표시장치용 백 라이트에 있어서, 광원으로 화이트 LED를 사용할 경우, 색 강도 및 색 좌표의 조정이 어려워 색 재현성이 저하되며, 또한 색 대역의 경우에도 형광램프를 사용하는 경우보다 색 재현성이 저하된다. 아울러, 화이트 LED는 색의 편차가 크기 때문에, 상기 화이트 LED를 사용한 액정표시장치의 제품 간 편차가 크게 발생한다. 그에 따라, 기존에는 화이트 LED를 사용한 액정표시장치는 모바일 제품에 국한되어 사용되었다. 그런데, TV, 모니터 등의 대 형 액정표시장치용 백 라이트에 있어서, 형광램프의 대체 광원으로 화이트 LED에 적용은 불가피하며, 그 결과, 상기 화이트 LED의 색 강도 및 색 좌표에 조정은 필수적이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 선행 기술에 따른 액정표시장치용 백 라이트에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 본 발명의 목적은, 액정표시장치의 색 강도 및 색 좌표를 조정하여 형광램프를 사용할 경우와 동일한 정도의 색 재현성을 구현하며, 아울러 환경 친화적인 액정표시장치용 백 라이트를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일면에 따라, 액정표시장치용 백 라이트가 제공되며: 이 백 라이트는, 액정 패널의 장측 양 가장자리부에 인접하여 배열되는 다수의 화이트 LED; 및 상기 다수의 화이트 LED 사이에 각각 배열되는 다수의 블루 LED;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 또 다른 다수의 블루 LED를 상기 다수의 화이트 LED와 상기 액정 패널의 장측 양 가장자리부 사이에 배열하거나, 또는 상기 액정 패널의 단측 양 가장자리부에 인접하여 배열한다.

(실시예)

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.

액정표시장치용 백 라이트 광원의 색 좌표값은 아래의 식을 통해 구할 수 있다.

,

,

,

,

,

상기 식에 있어서, S(λ)는 파장에 따른 광원의 상대 스펙트럼 분포율, ρ(λ)는 파장에 따른 표본의 스펙트럼 반사율,

는 파장에 따른 CIE 2°표준관측자에 대한 컬러 매칭 함수를 나타낸다.

이와 같은 식을 통해 형광램프의 색 좌표값을 구하면, x=0.270, y=0.250이며, z를 크게 하면, x, y가 감소하게 된다. 화이트 LED를 사용할 경우 색 좌표값이 x=0.300 및 y=0.300 이하를 만족하는 광원은 매우 적으며, 대부분의 광원이 x=0.300 및 y=0.300 이상의 색 좌표값을 가지고 있다. 즉, x=0.3383 및 y=0.3676의 색 좌표값을 갖는 화이트 LED의 색 좌표값을 조정은 R,G,B 광원 모두에 의하여 영향을 받지만, 도 1에 도시한 바와 같은 화이트 광(W)의 스펙트럼 분포에 있어서, 블루 영역(11)의 스펙트럼의 강도가 그린 영역(12) 및 레드 영역(13)의 스펙트럼 강도보다 낮게 나타난다. 이러한 화이트 광(W)의 스펙트럼 분포에 의해 전체적으로 화이트 LED의 색 좌표값이 높게 형성된다. 따라서, 도 2에 도시한 바와 같은 스펙트럼 분포를 나타내는 블루 광(B)을 사용하여 화이트 광(W)의 스펙트럼에서 부족한 블루 영역(11)의 강도를 높여주면, 화이트 LED의 색 좌표 조정이 가능하게 된다.

그에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치용 백 라이트는, 액정 패널(31)의 장측 양 가장자리부에 인접하여 주 광원으로 다수의 화이트 LED(32)가 배열되고, 그 다수의 화이트 LED(32) 사이에 보조 광원으로 다수의 블루 LED(33)가 각각 배열된다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 액정표시장치용 백 라이트는, 도 4에 도시한 바와 같이, 화이트 광과 블루 광이 혼합된 혼합 광(W+B)의 스펙트럼 분포를 나타낸다. 도 4에 도시한 스펙트럼 분포에서 알 수 있는 바와 같이, 보조 광원인 블루 LED(33)의 블루 광에 의해 화이트 LED(32)의 화이트 광의 스펙트럼 분포에서 낮은 강도의 영역인 블루 영역의 강도를 높이게 된다. 이러한 도 4의 스펙트럼 분포를 가지는 혼합 광(W+B)의 색 좌표값은 전술한 식을 통해 구하며, 상기 컬러 매칭 함수(

)의 스펙트럼 분포는 도 5에 도시한 바와 같다.

도 6은, 도 1에 도시한 화이트 광(W) 스펙트럼 분포를 도 5에 도시한 컬러 매칭 함수의 스펙트럼 분포를 통해 계산하여 나타낸 스펙트럼 분포이다. 또한, 도 7은, 도 4에 도시한 혼합광(W+B)의 스펙트럼 분포를 도 5에 도시한 컬러 매칭 함수의 스펙트럼 분포를 통해 계산하여 나타낸 스펙트럼 분포이다. 도 6에 도시한 스펙트럼 분포에서 블루 영역의 색 강도는 2.0 이하의 값을 가지나, 도 7에 도시한 스펙트럼 분포에서 블루 영역의 색 강도는 2.0 이상의 값을 갖는다. 그 결과, 도 6에 도시한 스펙트럼 분포를 통해 화이트 광(W)의 색 좌표값을 구하면, x=0.3383 및 y=0.3676이나, 도 7에 도시한 스펙트럼 분포를 통해 혼합 광(W+B)의 색 좌표값을 구하면, x=0.2749 및 y=0.2573이다.

따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치용 백 라이트는, 화이트 LED(32)를 주 광원으로 하고, 블루 LED(33)를 보조 광원으로 사용함으로써, 주 광원인 화이트 LED(32)의 색 강도값을 조정하게 되며, 그에 따라 색 좌표값을 조정하게 된다. 즉, 종래의 광원으로 사용하였던 형광램프의 색 좌표값과 거의 동일한 색 좌표값으로 조정할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치용 백 라이트를 도시한 도면이다. 이하, 도 3의 구성요소와 상이한 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 8에 도시한 본 실시예의 액정표시장치 백 라이트는, 액정 패널(31)의 장측 양 가장자리부에 인접하여 다수의 화이트 LED(32)가 배열되고, 그 다수의 화이트 LED(32) 사이에 다수의 블루 LED(33)가 각각 배열되었던 상기 실시예와는 달리, 액정 패널(81)의 장측 양 가장자리부에 인접하여 다수의 화이트 LED(82)가 배열되고, 그 다수의 화이트 LED(82)와 액정 패널(81)의 장측 양 가장자리부 사이에 다수의 블루 LED(83)가 배열된다. 또한, 도 9에 도시한 본 실시예의 액정표시장치 백 라이트는, 액정 패널(91)의 장측 양 가장자리부에 인접하여 다수의 화이트 LED(92)가 배열되고, 액정 패널(91)의 단측 양 가장자리부에 인접하여 다수의 블루 LED (93)가 각각 배열된다.

이와 같은 구조를 갖는 액정표시장치용 백 라이트 또한 이전 실시예와 동일한 방식으로 작동하며, 그 결과 동일한 효과를 구현할 수 있다.

본 발명은 상기한 같은 구성에 따라, 화이트 LED를 주 광원으로 하고, 블루 LED를 보조 광원으로 사용하여 색 강도 및 색 좌표를 조정함으로써, 형광램프와 동일한 정도의 색 재현성을 구현할 수 있으며, 또한 환경 친화적인 액정표시장치용 백 라이트를 제공할 수 있다.

본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (3)

1. 액정표시장치용 백 라이트에 있어서,

   장방형상의 액정 패널의 장측 양 가장자리부에 인접하여 배열되는 다수의 화이트 LED; 및

   상기 다수의 화이트 LED 사이에 각각 배열되는 다수의 블루 LED;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 배열된 화이트 LED와 블루 LED가 배열된 위치와 상기 액정패널의 장측 가장자리 사이에 다른 다수의 블루 LED를 더 배열하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 액정 패널의 단측 가장자리에 인접하게 또 다른 다수의 블루 LED를 더 배열하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트.

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