KR100783611B1 - 백라이트 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

중앙부 광휘도를 향상시킬 수 있는 백라이트 어셈블리를 개시한다. 다수개의 램프와, 램프로부터 출사되는 광을 입사받아 확산시키는 확산판이 구비되고, 다수개의 램프를 확산판의 가장자리로부터 중앙으로 갈수록 조밀하게 배열한다. 이로써, 확산판의 중앙부에 광의 공급량을 증가시켜 중앙부 광휘도를 향상시킬 수 있다.
램프, 간격, 피치, 광휘도, 휘선, 확산판

Description

백라이트 어셈블리{BACKLIGHT ASSEMBLY}
도 1은 일반적인 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 3은 상기한 도 2의 백라이트 어셈블리의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 광휘도 분포를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200 : 백라이트 어셈블리 110, 210 : 램프
120, 220 : 반사판 130, 230 : 확산판
140, 240 : 몰드 프레임
본 발명은 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유효 디스플레이 영역의 중앙부 광휘도를 향상시키기 위한 직하방식의 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.
최근 들어, 기술 개발의 결과로써 제품의 소형화, 경량화가 가속화되면서 지 금까지 정보 디스플레이 장치에 널리 사용되고 있는 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체할 새로운 수단이 개발되고 있다. CRT는 성능이나 가격적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있지만, 현대 사회의 새로운 요구인 소형화, 경량화 및 휴대성을 충족시키지 못하고 있다. 이에 반하여, 액정 표시 장치는 소형화, 경량화, 저전력 소비화 등의 장점을 가지고 있어, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리기기에 장착되고 있는 실정이다.
이러한 액정 표시 장치는 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정셀에 의한 광의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.
액정 표시 장치는 자체적으로 광을 발하지 못하기 때문에, 내부에 구비된 백라이트를 이용하여 액정 패널을 조명하여 영상을 제공한다. 액정 패널의 광 투과율은 인가된 전기적 신호에 따라 조절되며, 이에 대응되어 정지된 화상이나 움직이는 화상이 액정 패널 상에 디스플레이된다.
현재 상기와 같은 액정 표시 장치에 있어서 광을 제공하는 백라이트는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent lamp)를 광원으로 사용한다. 냉음극형광램프는 발광 소재와 원리에 있어 일반적인 형광램프와 큰 차이가 없으면서 저전류 동작이 가능하고 발열량이 적으며 수명이 길다는 장점을 갖는다. 냉음극형광램프는 그 내벽에 형광체가 도포된 유리관과 관의 양단에 부착된 전극을 포함한다. 유리관은 아르곤과 같은 희박 가스와 정량의 수은으로 봉입된다.
상기한 전극들 간에 전압이 가해지면, 전자들이 방출되어 유리관 내의 가스를 이온화시킨다. 이온과 전자의 이온화 및 재결합에 의해 253.7nm의 방전이 개시되며, 이러한 방전은 수은을 여기시켜 254nm의 자외선을 발생시킨다. 자외선은 관벽에 도포된 형광체를 자극시켜 가시광선을 방출시킨다.
도 1은 일반적인 백라이트 어셈블리의 단면도로서, 특히 반사판에 다수개의 램프가 일정한 간격을 가지고 배열된 직하방식의 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 백라이트 어셈블리(100)는 광을 발생하는 램프(110)와, 램프(110)로부터 발생된 광을 반사시키는 반사판(120)과, 램프(110) 및 반사판(120)으로부터 출사되는 광을 입사받아 이를 확산시켜 균일한 광휘도 분포를 갖는 광을 출사시키는 확산판(130) 및 이들을 수납하는 수납용기(140)를 포함한다.
직하방식의 백라이트 어셈블리(100)에 있어서, 램프(110)는 일반적으로 다수개가 구비되며, 램프(110)는 반사판(120)상에 일정한 제1 간격(a)을 가지고 배열되어 있고, 확산판(130)은 램프(110)들로부터 일정한 제2 간격(b) 만큼 이격되어 구비된다.
수납용기(140)는 상면이 개구된 육면체 형상을 가지며, 수납용기(140)의 내부에는 소정 깊이의 공간이 형성되며, 공간의 내부면을 따라 반사판(120)이 구비되고, 확산판(130)이 안착된다.
램프(110)는 확산판(130) 측에 광을 공급한다. 이때 확산판(130)에서 출사되는 광은 미도시된 액정 표시 패널에 입사되어 영상을 디스플레이한다. 따라서, 확 산판(130)에서 출사되는 광은 확산판(130) 전면에 걸쳐 균일한 광휘도를 갖아야 되며, 램프(110)와 램프(110) 사이의 위치에서 어두운 부분이 발생하지 않아야 한다.
상기한 조건을 충족시키기 위해서는 램프(110)간의 제1 간격(a)이 램프(110)와 확산판(130)과의 제2 간격(b) 보다 1.8배 이하여야 한다.
일반적인 백라이트 어셈블리(100)는, 상기에서 언급한 바와 같이 상기 제1 간격(a)은 상기 제2 간격(b) 보다 1.8배 이하로 배열되어, 확산판(130)에서는 휘선이 발생하지 않고 상기 확산판(130)에서 출사되는 광은 균일한 광휘도를 갖는다.
그러나, 수요자의 요구에 따라 제품의 성능 평가의 한 수단으로서 중앙부의 광휘도를 측정하여, 광휘도가 일정한 값 이상일 것을 요한다. 따라서, 제품의 광휘도가 화면 전체적으로 균일하다 하더라도, 화면 중앙부에 수요자가 요구하는 광휘도를 충족시킬 수 없는 경우가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
또한 제품을 사용하는 사용자의 입장에서 사용자의 시선은 화면, 특히 유효 디스플레이 영역의 중앙부에 주로 집중하게 된다. 따라서 유효 디스플레이 영역의 중앙부가 다른 부분보다 높은 광휘도를 유지할 필요성이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 유효 디스플레이 영역의 중앙부 광휘도를 향상시키기 위한 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 백라이트 어셈블리는, 광을 발생하는 복수의 램프; 상기 램프의 상측에 구비되어, 상기 광을 입사받아 확산시키는 확산판; 및 상기 복수의 램프와 상기 확산판을 수납하는 수납용기를 포함하고, 상기 확산판의 아래에 배열되는 램프 간격은 가장자리에서 중앙부로 갈수록 순차적으로 줄어들도록 배치된다. 상기 중앙부에 서로 인접하게 배치된 램프들의 이격 거리의 최소값은 각 램프의 지름보다는 크고 상기 램프들이 상기 수납용기에 등간격으로 배치되는 경우의 램프들 사이의 제1 거리보다 작고, 상기 가장자리에 서로 인접하게 배치된 램프들의 이격 거리의 최대값은 상기 제1 거리보다 크고 각 램프와 상기 확산판 사이의 제2 거리의 1.8배보다 작은 것을 특징으로 한다.
이러한 백라이트 어셈블리에 의하면, 확산판의 가장자리로부터 중앙쪽으로 갈수록 램프간의 간격을 좁게 배열하여 확산판 중앙부에 광의 공급을 증가시켜 유효 디스플레이 영역의 중앙부 광휘도를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도로서, 특히 램프간의 간격을 서로 다르게 하여 중앙부 광휘도를 향상시킬 수 있는 백라이트 어셈블리의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(200)는 제1 광을 발생시키는 복수의 램프(210)들과, 램프(210)들 각각으로부터 발생된 제1 광을 반사시켜 제2 광으로 출사시키는 반사판(220)과, 램프(210) 및 반사판(220)의 제1 광 및 제2 광을 입사받아 이를 확산시켜 제3 광을 출사시키는 확산판(230) 및 이들을 수납하는 수납용기(240)로 이루어진다.
보다 상세하게는, 직하방식의 백라이트 어셈블리(200)에서, 램프(210)는 일반적으로 다수개가 구비되며, 램프(210)들은 미도시된 전원공급장치와 연결되어 램프(210)를 구동하기 위한 전원을 공급받아 방사상으로 제1 광을 출사시킨다.
반사판(220)은 램프(210)의 하측에 구비되고, 램프(210)로부터 출사되는 제1 광을 반사시켜 확산판(230)측으로 제2 광을 출사시키는 역할을 한다. 이러한 반사판은 백라이트의 광효율을 증진시키기 위한 것으로 별도의 플레이트 타입으로 구현하지 않더라도 수납용기(240)의 바닥면에 일정 코팅 처리를 통해 이루어질 수도 있을 것이다.
확산판(230)은 아크릴 수지(PMMA)로 이루어지고, 램프(210)의 상측에 구비되어 램프(210) 및 반사판(230)으로부터 제1 광 및 제2 광을 입사받아 이를 확산시켜 제3 광을 출사시킨다. 물론 도면상에서 도시하지는 않았지만, 확산판(230)의 상부에는 각종 광학 시트류가 안착되는데, 예를 들어, 확산시트와, 확산시트의 상부에 구비되는 제1 및 제2 프리즘 시트, 그리고 프리즘 시트의 상부에 구비되어 외부로부터 유입되는 이물질을 차단하는 보호시트 등이 구비될 수 있을 것이다.
수납용기(240)는 상면이 개구된 육면체 형상을 가지며, 수납용기(240)의 내부에는 소정 깊이의 공간이 형성되며, 공간의 내부면을 따라 반사판(230)이 구비되고, 반사판(230) 위로는 램프(210)들이 서로 다른 간격을 가지고 나란하게 배열된다. 바람직하게는 확산판(230)의 중앙부에서 확산판(230)의 가장자리로 갈수록 램프 간격이 넓어지는 배열을 갖는다.
또한, 수납용기(240)에는 램프(210)로부터 소정 간격 이격된 확산판(230)이 안착된다.
상기한 도 2에 도시된 바와 같이, 백라이트 어셈블리(200)에서 램프(210)들이 서로 다른 간격 제1 간격(W1)과, 제2 간격(W2) 및 제3 간격(W3)을 가지고 반사판(220)상에 배열되어 있으며, 램프(210)들은 확산판(230)과 간격 T 만큼 이격되어 있다.
다시 말해, 반사판(220)의 중앙부에는 램프(210)들이 작은 간격을 가지고 배열되고, 중앙부에서 가장자리로 갈수록 램프(210)들이 큰 간격을 가지고 배열된다. 중앙부의 제1 간격(W1)은 제2 간격(W2) 보다 작고, 또한 제2 간격(W2)은 가장자리의 제3 간격(W3) 보다 작다.
동일한 수의 램프를 사용하면서 상기와 같이 램프를 배열하게 되면 상기한 도 1에 도시된 램프간의 간격(a)보다 제1 간격(W1)이 더 조밀해지고, 제3 간격(W3)은 더 넓어지게 된다.
램프간의 제1 간격(W1)과 제2 간격(W2) 및 제3 간격(W3)은 램프(210)와 확산판(220)의 간격 T보다 1.8배 이하의 크기를 갖아야 된다. 램프간의 제1 간격(W1), 제2 간격(W2) 및 제3 간격(W3)이 T보다 1.8배 이상인 경우 확산판(230)상에 휘선이 발생하기 때문이다.
도 3은 상기한 도 2의 백라이트 어셈블리의 평면도로서, 특히, 광휘도의 균일도(Uniformity) 측정을 위한 백라이트 어셈블리의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 어셈블리(200)의 확산판(230)상에 A 내지 M의 13개 부위가 표시되어 있다.
확산판(230)상의 A 내지 M 부위 중 수요자의 요구에 따라서 A 내지 E 부위의 5 군데 부위의 광휘도를 측정하거나, 또는 A 및 F 내지 M 부위의 9 군데 부위의 광휘도를 측정하여 광휘도 균일도를 조사한다. 여기서, 광휘도 균일도(Uniformity)는 측정된 부위의 광휘도 중 최저 광휘도를 최고 광휘도로 나눈 퍼센트(%) 값이다.
상기한 광휘도 균일도는 수요자의 제품의 성능에 대한 요구에 따라 일정한 값 이상이어야 하며, 바람직하게는 80% 이상일 것을 요한다. 만일 광휘도 균일도가 80% 미만의 경우 최고 광휘도를 갖는 부위와 최저 광휘도를 갖는 부위가 사용자의 눈에 인식될 정도로 나타나게 된다.
또한, 광휘도 균일도 이외에 수요자의 제품 평가 기준의 하나로써 중앙에 있는 A 부위의 광휘도를 측정한다. 다시 말해 광휘도 균일도가 80% 이상인 경우라도 A 부위의 광휘도가 일정 수준 이상이어야 수요자의 제품의 성능에 대한 요구를 충족시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 백라이트 어셈블리(200)의 제조과정에 있어서 확산판(230)의 광휘도 균일도를 수요자의 요구 조건에 적합하도록 충족시키면서 가능한 중앙부의 광휘도를 향상시키는 것이 바람직하다.
따라서, 확산판의 광휘도 균일도를 충족시키는 한도 내 즉, 광휘도 균일도가 80% 이상을 유지하면서 확산판의 중앙부에 램프를 조밀하게 배열함으로서 확산판 중앙부의 광휘도를 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 광휘도 분포를 나타낸 도면으로서, 특히 확산판 가장자리의 광휘도를 기준으로 하여 확산판상의 광휘도 분포를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 확산판 가장자리 광휘도(nitedge)를 기준으로 설정하여 상기한 도 2의 확산판(230)의 광휘도의 분포를 살펴보면, 확산판(230)의 중앙부의 광 휘도가 가장자리보다 상대적으로 높은 광휘도를 갖는 것을 알 수 있다.
상기의 중앙부의 광휘도(nitmax)는 앞서 설명한 바와 같이 수요자의 요구값 이상이야 하며, 따라서 확산판의 가장자리 광휘도(nitedge)를 최고 광휘도(nitmax)로 나눈 %값, 즉 광휘도 균일도는 80% 이상이여 한다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 확산판의 가장자리로부터 중앙쪽으로 갈수록 램프간의 간격을 좁게 배열하여 확산판 중앙부에 광의 공급을 증가시켜 동일한 수의 램프를 사용하면서 중앙부의 광휘도를 향상시킬 수 있다.
아울러, 확산판의 광휘도 균일도를 수요자의 요구 수준에 충족시키면서, 중앙부에 램프를 조밀하게 배열하여 확산판 중앙부의 광휘도를 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 광을 발생하는 복수의 램프들;
    상기 램프들의 상측에 구비되어, 상기 광을 입사받아 확산시키는 확산판; 및
    상기 램프들과 상기 확산판을 수납하는 수납용기를 포함하고,
    서로 인접한 램프들의 이격 거리는 상기 수납용기의 가장자리에서 중앙부로 갈수록 순차적으로 줄어들도록 배치되며,
    상기 중앙부에 서로 인접하게 배치된 램프들의 이격 거리의 최소값은 각 램프의 지름보다는 크고 상기 램프들이 상기 수납용기에 등간격으로 배치되는 경우의 램프들 사이의 제1 거리보다 작고,
    상기 가장자리에 서로 인접하게 배치된 램프들의 이격 거리의 최대값은 상기 제1 거리보다 크고 각 램프와 상기 확산판 사이의 제2 거리의 1.8배보다 작은 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 확산판 상의 최저 광휘도를 최고 광휘도로 나눈 값은 0.8 이상 1.0 이하인 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
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