KR100860520B1 - 액정표시장치의 백라이트 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시장치의 백라이트 구조에 관한 것으로, 빛을 발생시키는 램프와; 상기 램프 측면에 배치되어 램프로부터 입사되는 빛을 안내하는 도광판과; 상기 램프에서 발생되는 빛이 도광판 하부로 누출되는 것을 방지하기 위한 목적으로 도광판 하면에 배치된 반사판과; 액정패널로 입사되는 빛의 균일도를 높여주기 위한 목적으로 도광판 상면에 배치된 확산판과; 상기 확산판으로부터 진행되는 빛을 수직하게 진행할 수 있도록 하는 프리즘 시트로 구성된 백라이트 구조에 있어서, 상기 확산판과 프리즘시트로 구성된 광학 시트가 램프에서 발생하는 열로 인하여 열팽창하여 주름을 발생시키는 문제를 해결하기 위하여 램프에 인접하는 광학 시트의 하단부를 잘라주거나 홀(hole)을 형성한 것이다.

Description

액정표시장치의 백라이트 구조{STRUCTURE FOR BACK LIGHT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 종래의 에지-백라이트 구조를 도시한 개략도.
도 2는 도1에 있어서, 램프와 인접하는 확산판과 프리즘 시트 영역에 발생한 주름을 보여주는 평면도.
도 3은 본 발명의 백라이트 구조를 도시한 도면.
도 4내지 도 7은 도 3에 있어서, 램프와 인접하는 확신판과 프리즘 시트의 하단부에 형성된 열팽창 방지부를 도시한 도면.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
21: 램프 22: 도광판
24: 반사판 25: 확산판
26a: 제 1프리즘 시트 26b: 제 2프리즘 시트
28: 보호 시트 40: 열팽창 방지부
본 발명은 액정 표시장치의 백라이트 구조에 관한 것으로, 특히 백라이트에 인접한 광학 시트들이 백라이트에서 발생되는 열 때문에 팽창하여 주름이 생기는 것을 방지하기 위한 광학시트의 구조에 관한 것이다.
일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 음극선관(cathode ray tube : CRT)은 텔레비젼을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화 및 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
따라서, 상기 음극선관을 대체하기 위해 소형, 경량화 및 저소비전력의 장점을 갖춘 액정 표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 수요가 지속적으로 증가되고 있다.
액정표시장치는 CRT와는 달리 스스로 빛을 내는 소자가 아니기 때문에 액정화면 외에 광원을 필요로 하게 된다. 액정표시장치의 광원으로는 현재 형광램프 (CCFL 또는 HCFL)가 사용되고 있으며, 상기 램프의 배설 위치에 따라 직하식 백라이트장치와 에지-라이트식 백라이트장치로 구분된다.
직하식 백라이트장치는 형광램프에서 발생된 빛을 확산판을 이용하여 균일화시킨 후, 이 빛을 액정패널에 입사시키는 구조이고, 에지-라이트식 백라이트 장치는 형광램프의 빛을 도광판을 통해 액정패널에 입사시키는 구조로써, 에지-라이트 식 백라이트장치는 휘도의 균일도를 도광판에 의하여 조정하고, 램프가 도광판의 에지부분에 배치되기 때문에 직하식의 백라이트 장치에 비교하여 그 만큼 두께가 얇아지는 장점을 가지고 있다.
상기한 바와 같은 종래의 에지-라이트식 백라이트 구조는 도 1에 도시한 바와 같이 빛을 발생시키는 램프(11)와; 상기 램프(11)의 측면에 배치되어 램프로부터 입사된 빛을 안내하는 도광판(12)과; 상기 램프(11)를 감싸는 형태로 도광판(12)의 측면에 설치되는 램프 하우징(13)과; 상기 도광판(12) 하면에 배치되어 램프(11)에서 발생되는 빛이 도광판(12) 하부로 누출되는 것을 방지해주는 반사판(14)과; 상기 도광판(12)의 상면에 배치되어 액정패널로 입사되는 빛의 균일도를 높여주는 확산판(15)과; 상기 확산판(15) 위에 빛을 소정의 각도로 모아주는 프리즘시트(16)로 구성된다.
그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래 액정표시장치의 백라이트 구조에 있어서, 램프(11)에 인접하는 확산판(15)과 프리즘 시트(16) 영역(A)에서 램프(11)로부터 발생하는 열이 전달됨에 따라 팽창하게 된다. 이때, 확산판(15)과 프리즘 시트(16)는 열팽창으로 인해 주름이 발생된다.
도 2는 도 1에 있어서 램프와 인접하는 영역(A)에서 확산판과 프리즘 시트에 발생하는 주름을 보여주기 위해 평면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 램프에 인접하는 확산판(15)과 프리즘 시트(16)가 램프로부터 발생되는 열로 인하여 팽창함으로써, 램프에 인접하는 영역(A)에 주름이 형성된다.
확산판(15)과 프리즘 시트(16)는 테입(17)에 의하여 고정되어 있기 때문에 램프의 열로 인해 팽창하게 되면서 주름이 발생하게 된다.
이와 같이 빛의 균일도를 높여주는 확산판과 빛을 소정의 각도로 모아주는 프리즘 시트에 주름이 생기게 되면, 액정패널에 입사되는 빛의 균일도가 떨어져 화질이 저하되는 문제가 있다. 즉, 램프로부터 발생되는 열로 인하여 팽창된 확산판이나 프리즘 시트에 발생된 주름은 램프로부터 광을 액정패널에 효율적으로 입사시키는데 장애요인이 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 램프 주변의 광학 시트에 홀(hole)을 만들어주거나 혹은 잘라주어 열팽창을 완화시켜 줌으로써, 광학 시트에 의도하지 않은 주름이 발생하지 않도록 하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액정 표시장치의 백라이트 구조는 빛을 발생시키는 램프와; 상기 램프 측면에 배치되어 빛을 안내하는 도광판과; 상기 도광판 하부에 배치되며 상기 램프에서 발생되는 빛의 누설을 방지하기 위한 반사판과; 상기 도광판 상면에 배치되며, 액정패널로 입사되는 빛의 균일도를 높이기 위한 광학시트와; 상기 램프와 인접하는 상기 광학시트 하단부에 배치되며, 상기 램프에서 발생되는 열로 인해 상기 광학시트가 열팽창하여 주름이 발생되는 것을 방지하기 위한 열팽창 방지부로 구성된다.
상기 광학 시트들은 상기 도광판과 상기 액정 패널 사이에 순차적으로 적층된 확산판 및 프리즘 시트로 구성된 것이 바람직하다.
상기 열팽창 방지부는 홀 형태, 반홀 형태 및 광학 시트 안쪽으로 잘려진 형태 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 액정 표시장치의 백라이트 구조를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
삭제
도 3은 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 도시한 것이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 액정 패널(29)과; 램프(21)와; 램프(21)로부터 발생된 빛을 안내하기 위한 도광판(22)과; 상기 램프(21)를 감싸는 형태로 도광판(22)의 측면에 설치되는 램프 하우징(23)과; 도광판(22)과 액정 패널(29) 사이에 광을 확산시켜주고 모아주는 역할을 하는 광학 시트(27)를 구비한다.
상기 램프(21)에서 발생된 빛은 도광판(22)의 측면 쪽으로 입사되며, 상기 램프 하우징(23)의 내부 표면은 빛을 반사시킬 수 있도록 처리되어, 램프(21)로부터 발생된 빛을 도광판(22)의 측면 쪽으로 반사시킴으로써, 램프(21)에서 발생된 빛의 이용률을 향상시키게 된다.
한편, 상기 도광판(22)은 경사진 하면과 수평한 상면(또는, 경사진 상면과 수평한 하면)의 패널 형태를 갖도록 PMMA(Polymethyl Methacrylate)와 같은 플라스틱 계열의 투명한 물질로 형성되며, 그 도광판(22)의 경사진 면은 빛을 균일하게 반사시키기 위하여 다수의 도트(dot)나 V형태의 홈이 구비됨에 따라 램프(21)로부터 발생된 빛이 상면을 경유하여 위쪽으로 균일하게 진행되도록 한다.
그리고, 상기 도광판(22)의 아래쪽에는 반사판(24)이 설치되고, 위쪽에는 램 프(21)에 인접하여 형성된 광학 시트(27), 그리고 보호 시트(28)가 순차적으로 설치된다. 여기서, 광학 시트(27)는 확산판(25), 제1 및 제2프리즘 시트들(26a,26b)을 포함하며, 반사판(24)은 도광판(22)의 하면을 통해 아래쪽으로 투과되는 빛을 다시 도광판(22) 쪽으로 반사시킴으로써, 빛의 손실을 줄임과 아울러 도광판(22)의 위쪽으로 투과되는 빛의 균일도를 향상시키는데 기여한다.
따라서, 상기 도광판(22)은 반사판(24)과 함께 램프(21)로부터 발생된 빛을 위쪽방향으로 안내하게 된다.
그리고, 상기 도광판(22)과 제1프리즘 시트(26a) 사이에 설치된 확산판(25)은 도광판(22)로부터 입사되는 빛을 분산시킴으로써, 빛의 부분적인 밀집으로 인한 얼룩이 발생되지 않도록 한다. 또한, 확산판(25)은 제1프리즘 시트(26a)쪽으로 진행하는 빛의 방향을 수직하게 일으켜 세우는 역할도 수행한다.
그리고, 상기 제1프리즘 시트(26a)는 평평한 하면과 전후방향으로 주름진 산란면을 갖는 반면에, 제2프리즘 시트(26b)는 평평한 하면과 좌우방향으로 주름진 산란면을 갖는다. 따라서, 제1프리즘 시트(26a)는 제2프리즘 시트(26b)쪽으로 진행하는 빛을 전후방향에서 집광하고, 제2프리즘 시트(26b)는 보호 시트(28)쪽으로 진행하는 빛을 좌우방향에서 집광함으로써, 결과적으로 확산판(25)으로부터 보호 시트(28)쪽으로 진행되는 빛을 일으켜 세워 수직하게 진행될 수 있도록 한다.
이에 따라, 상기 제1 및 제2프리즘 시트들(26a,26b)을 통과하는 빛은 수직하게 진행되어 보호 시트(28)의 전표면에 대하여 균일하게 분포하게 됨으로써, 휘도가 향상된다.
그리고, 상기 보호 시트(28)는 백라이트의 최상층에 형성되어, 먼지나 긁힘(scratch)에 민감한 하부 시트들을 보호하고, 백라이트 만을 운반하는 경우에 하부 시트들의 유동을 방지하는 역할을 하며, 그 외에 빛의 분포가 보다 균일해지도록 빛을 확산시키는 특성을 갖도록 할 수 있다.
메인 지지대(31)는 상기 램프(21), 도광판(22), 램프 하우징(23), 반사판(24), 확산판(25), 제1 및 제2프리즘 시트들(26a,26b), 그리고 보호 시트(28)들을 지지함과 아울러 각 부재들을 안착시키는 역할을 한다. 그리고, 탑 케이스(top case;30)를 설치하여 상기 액정 패널(29)의 상면 가장자리 전체를 눌러 고정시킨다.
또한, 상기 램프(21)에 인접하는 확산판(25)과 제 1프리즘(26a) 및 제 2프리즘(26b)의 하단부(A')에는 램프(21)에서 발생하는 열로 인해 팽창하여 주름이 발생하는 것을 방지하기 위하여 홈이나 홀이 형성되어 있다. 상기 광학 시트(27) 하단부(A')에 홈이나 홀을 형성하는 대신 절단구조를 형성함으로써, 열팽창에 의한 주름 발생을 억제할 수 있다.
도 4는 도 3에 있어서, 램프(21)에 인접하는 확산판(25)과 제 1 프리즘 시트(26a) 및 제 2 프리즘 시트(26b)로 이루어진 광학 시트(27)의 하단부(A`)에 형성된 열팽창 방지부를 도시한 평면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 램프(21)에 인접하는 광학 시트(27)의 하단부(A')에서 램프(21)에서 발생되는 열로 인해 열팽창이 이루어져 주름이 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 광학 시트(27)의 하단부(A')에 열팽창 방지부(40)가 마련된다.
상기 확산판 및 프리즘시트를 포함하는 광학 시트(27)가 유동하는 것을 방지하기 위해서 양면 테입(41)에 의해서 고정되어 있다. 이때, 램프(21)에 인접하는 광학 시트(27)의 하단부(혹은 광학 시트(27)의 일측 가장자리영역)는 램프(21)에서 발생되는 열로 인해 상기 광학 시트(27)가 팽창하게 되어 광학 시트에 주름이 발생하게 된다. 따라서, 본 발명에서와 같이 주름이 발생되는 광학 시트(27)의 하단부에 다수개의 원형의 홀을 형성하게 되면, 원형의 홀에 의해 열팽창 공간이 확보되어 상기 광학 시트(27)가 열팽창되는 것이 어느 정도 완화된다. 이로써, 열팽창으로 인한 상기 광학 시트(27)의 주름이 방지된다.
상기 열팽창 방지부(40)는 홀 형태 이외에도 램프의 열로 인한 열팽창으로 인해 주름을 방지할 수 있는 형태라면 모두 가능하다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이 홀을 광학 시트(27)의 끝단에 걸치게 형성된 형태, 즉 반원형상의 홀과, 도 6에 도시한 바와 같이, 램프에 인접하는 광학 시트의 하단부를 피트(pit)형태로 잘라내어 열팽창 방지부(40)를 확보할 수 있다.
광학 시트(27)의 열팽창 방지부(40)를 마련하는 방법으로는 상기와 같이 홀을 형성하는 방법 이외에도 도 7에 도시한 바와 같이 광학 시트(27) 외곽을 안쪽으로 잘라 주는 방법도 가능하다.
상술한 방법 이외에도 광학 시트의 열팽창으로 인해 발생하는 주름을 방지할 수 있는 구조를 형성할 수 있다면 모두 적용될 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의한 액정 표시장치의 광학 시트 구조는 램프에 인접하는 광학 시트의 하단부에 여러 형태의 열팽창 방지부를 형성함으로써, 램프에서 발생되는 열로 인해 광학시트에 주름이 발생하는 것을 방지하여 램프에서 나오는 광을 균일하게 액정 패널에 입사 시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 빛을 발생시키는 램프와;
    상기 램프 측면에 배치되어 빛을 안내하는 도광판과;
    상기 도광판 하부에 배치되며 상기 램프에서 발생되는 빛의 누설을 방지하기 위한 반사판과;
    상측에 위치하는 상측 플레이트(top plate)와 하측에 위치하는 하측 플레이트(bottom plate) 및 상기 두 플레이트의 장축방향 일측을 서로 연결하는 연결 플레이트로 이루어져 상기 도광판의 일측에 체결되고, 상기 램프를 내부에 포함하는 램프하우징;
    상기 도광판 상면에 배치되며, 화상이 구현되는 액태브 영역과 화상이 구현되지 않는 비-액티브 영역으로 구분된 액정패널에 제공되는 빛의 균일도를 높이는 광학시트와;
    상기 램프와 인접하는 상기 광학시트의 일측 가장자리영역에 형성되며, 상기 램프에서 발생되는 열로 인해 상기 광학시트가 열팽창하는 열팽창 공간이 확보된 다수의 열팽창 방지부로 구성되되,
    상기 열팽창 방지부는 원형의 홀 형태, 반홀 형태 및 광학시트 안쪽으로 삼각 형상을 이루어 잘려진 피트(pit) 형태 중 적어도 하나의 형태를 이루고, 상기 액정패널의 비-액티브 영역에 대응하는 상기 램프하우징의 상측 플레이트에 배치되어 빛샘이 방지되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광학 시트는 상기 도광판과 상기 액정 패널 사이에 순차적으로 적층된 확산판 및 프리즘 시트로 구성된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 구조.
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