KR100879952B1 - 직하 조광형 백라이트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 램프에 인접하게 하향 프리즘 플레이트를 부가하여 사용하는 램프의 수를 줄이면서도 휘도를 개선할 수 있는 직하 조광형 백라이트 장치를 개시한다. 본 발명의 백라이트 장치는 기구적인 구성인 커버 버텀;과 상기 커버 버텀 위에 실장되는 반사판; 상기 반사판 위에 평면으로 배열되는 다수의 램프들; 상기 램프와 램프 사이의 휘도를 향상시키기 위해 상기 램프와 램프 사이에 하향 프리즘 패턴을 삽입하는 하향 프리즘 수단; 상기 하향 프리즘 수단 위에 위치하는 확산판; 상기 확산판 위에 위치하는 확산시트; 상기 확산시트 위에 위치하는 프리즘시트; 및 상기 프리즘시트 위에 위치하는 보호시트가 순차 적층된 것이다. 여기서 하향 프리즘 수단은, 분리형 프리즘 바나 하향 프리즘 패턴이 연속되어 일체로 형성된 하향 프리즘 플레이트이다.
LCD, 백라이트, 반사판, 하향 프리즘 플레이트, 램프, 패턴

Description

직하 조광형 백라이트 장치{DIRECT TYPE BACKLIGHT UNIT FOR LCD}
본 발명은 액정표시장치용 백라이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 램프에 인접하게 하향 프리즘을 부가하여 사용하는 램프의 수를 줄이면서도 휘도를 개선한 직하 조광형 백라이트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치의 백라이트(Back light)는 광원으로 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등의 원통형 형광램프나 LED(Light Emitting Diode)소자, EL(Electro Luminescence)소자 등을 주로 사용하고, 광원이 배치되는 방식에 따라 측면 조광형(Edge-lighting)과 직하 조광형(Direct-lighting) 백라이트로 구분된다. 통상, 측면 조광형 백라이트 장치는 비교적 얇은 두께로 인하여 노트북이나 컴퓨터 모니터용 LCD에 주로 사용되고, 직하 조광형 백라이트 장치는 높은 광효율에 의해 TV 등과 같은 대화면을 목적으로 하는 LCD에 주로 이용된다.
종래의 직하 조광형 백라이트(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 광원으로부 터의 빛을 확산시켜 균일도를 향상시키기 위하여 확산제가 첨가된 확산판(14) 위에 확산시트(15), 프리즘시트(16), DBEF(Dual Brightness Enhancement Film; 17 ) 등의 각종 보호 시트류가 적층되어 있고, 확산판(14)의 하측에는 일정 간격을 확보하여 다수의 형광램프들(13)이 평면으로 배열되어 있으며, 형광램프들(13)의 아래에 반사판(12)이 백라이트 장치의 커버버텀(11)에 부착되어 있다.
종래의 직하 조광형 백라이트 장치(10)는 확산판(14)의 하측에 평면으로 형광램프들(13)이 배치되어, 형광램프들(13)에 의해 빛이 직접 방사되어 측면 조광형 백라이트 장치에 비해 광효율이 향상되어 대화면에 용이하게 적용할 수 있으나 램프의 수를 줄일 경우에 램프와 램프 사이 중간 부분에서 휘도가 낮아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 램프와 램프 사이에 하향 프리즘을 부가하여 램프의 수를 줄이면서도 휘도를 개선할 수 있는 직하 조광형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 백라이트 장치는, 기구적인 구성인 커버 버텀;과 상기 커버 버텀 위에 실장되는 반사판; 상기 반사판 위에 평면으로 배열되는 다수의 램프들; 상기 램프와 램프 사이의 휘도를 향상시키기 위해 상기 램프와 램프 사이에 하향 프리즘 패턴을 삽입하는 하향 프리즘 수단; 상기 하향 프리즘 수단 위에 위치하는 확산판; 상기 확산판 위에 위치하는 확산시트; 상기 확산시트 위에 위치하는 프리즘시트; 및 상기 프리즘시트 위에 위치하는 보호시트가 순차 적층된 것을 특징으로 한다.
상기 하향 프리즘 수단은, 분리형 프리즘 바나 하향 프리즘 패턴이 연속 되어 일체로 형성되는 하향 프리즘 플레이트이고,
상기 하향 프리즘 플레이트는 하면에는 상기 램프와 램프 사이에 하향 프리즘 패턴이 위치하여 램프와 램프 사이의 외관을 개선함과 아울러 광효율을 증대시킬 수 있도록 되어 있고, 상기 하향 프리즘 패턴의 골의 각도(θa)는 60°내지 80°가 바람직하며, 상면에는 경면 혹은 렌즈 형상 혹은 마이크로샌드 블러스팅 패턴이 각인되어 있는 것이다.
본 발명의 직하 조광형 백라이트 장치는 램프와 확산판 사이에 새로 부가되는 하향 프리즘 플레이트(혹은 하향 프리즘 바)에 의해 상면 출사광 분포를 균일하게 하여 상면 출사광량의 증대를 가져올 수 있다.
특히, 본 발명에 따라 부가된 하향 프리즘 플레이트는 램프와 램프 사이에 하향 프리즘 패턴이 위치하여 램프와 램프 사이의 외관을 개선함과 아울러 광효율을 증대시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따라 분리형 프리즘 바를 사용하는 직하 조광형 백라이 트 장치의 제1 실시예를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1 실시예에서 분리형 프리즘 바의 다양한 형태를 도시한 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 분리형 프리즘 바의 일부 확대 사시도이다. 도 2에서 참조번호 120은 분리형 프리즘 바 전체를 나타낸다. 본 발명의 실시예에서 프리즘 패턴과 관련하여 '하향'의 의미는 삼각 프리즘의 바닥면이 위로 향하고 산이 아래로 향하는 배치를 뜻한다.
본 발명에 따른 제1 실시예의 백라이트 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기구적인 구성인 커버 버텀(11)과, 반사판(11), 다수의 램프들(13), 본 발명에 따라 램프(13)와 램프(13) 사이의 휘도를 향상시키기 위해 램프(13)와 램프(13) 사이에 삽입되는 하향 프리즘 바(122), 확산판(14), 확산시트(15), 프리즘시트(16), DBEF와 같은 보호시트(17)가 적층된 구조로 되어 있다.
도 2를 참조하면, 커버 버텀(11)은 백라이트를 지지하는 기구적인 구성이고, 반사판(12)은 램프(13)의 후방에 위치하여 후방으로 방사되는 빛을 다시 전방으로 반사시켜 광효율을 증가시키기 위한 것이다.
또한 본 발명의 제1 실시예에 따르면 확산판(14) 아래에서 각 램프(13)와 램프 사이(13)에 하향 프리즘 바(122)가 위치하여 램프(13)와 램프(13) 사이의 외관을 개선함과 아울러 광효율을 증대시킬 수 있도록 되어 있다. 즉, 도 2의 확대도면에 도시된 바와 같이 제1 실시예에서는 분리된 하향 프리즘 바(122)가 사용되고 있고, 바람직하게 각 하향 프리즘 바(122)의 산의 각도(θa)는 60°내지 80°가 바람직하고, 하향 프리즘 바(122)의 피치(Pd1)는 램프(13)의 배열에 따라 연속 혹은 가변으로 배열된다. 그리고 하향 프리즘 바(122)의 상면(바닥면)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 경면 혹은 렌즈 형상 혹은 마이크로샌드 블러스팅 패턴이 각인되어 있으며, 하향 프리즘 바(122)의 재질로는 PC, PS, MS, PMMA계열의 수지로 형성될 수 있다.
이러한 제1 실시예에 사용되는 분리형 프리즘 바(122)의 형상은 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 산이 하향으로 향하는 프리즘 형태와 (나)에 도시된 바와 같이 산의 꼭지부분이 라운드된 프리즘 형태나 (다)에 도시된 바와 같이 산의 꼭지부분이 잘려 사다리꼴 형태를 이루는 프리즘 형태 등이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 백라이트의 확산판(14)은 종래의 확산판과 동일하고, 확산판(14) 위에 확산시트(15)와 프리즘시트(16), 보호시트(17)가 순차적으로 적층되어 있다. 이러한 확산시트(15)과, 프리즘시트(16), 보호시트(17)의 구조 및 동작은 이미 잘 알려져 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명에 따라 일체형 프리즘 플레이트를 사용하는 직하 조광형 백라이트 장치의 제2 실시예를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 일체형 프리즘 플레이트의 다양한 형태를 도시한 도면이며, 도 7은 도 5에 도시된 하향 프리즘 플레이트의 일부 확대 사시도이다.
본 발명에 따라 일체 하향 프리즘 플레이트(220)를 사용하는 직하 조광형 백라이트 장치의 제2 실시예(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 기구적인 구성인 커버 버텀(11)과, 반사판(12), 다수의 램프들(13), 본 발명에 따라 램프(13)와 램 프(13) 사이의 휘도를 향상시키기 위해 램프와 램프 사이에 하향 프리즘 패턴을 삽입시키는 하향 프리즘 플레이트(220), 확산판(14), 확산시트(15), 프리즘시트(16), DBEF와 같은 보호시트(17)가 적층된 구조로 되어 있다.
도 5를 참조하면, 커버 버텀(11)은 백라이트를 지지하는 기구적인 구성이고, 반사판(12)은 램프(13)의 후방에 위치하여 후방으로 방사되는 빛을 다시 전방으로 반사시켜 광효율을 증가시키기 위한 것이다.
또한 하향 프리즘 플레이트(220)는 도 5의 확대도면에서와 같이 램프(13)와 램프(13) 사이에 위치하는 상대적으로 큰 프리즘 패턴(222)과 램프(13) 위에 위치하는 상대적으로 작은 프리즘패턴(224)이 번갈아 형성된 일체형 플레이트로 되어 있어 램프(13)와 램프(13) 사이의 외관을 개선함과 아울러 광효율을 증대시킬 수 있도록 되어 있다. 바람직하게 하향 프리즘 패턴(222)의 골의 각도(θa)는 60°내지 80°가 바람직하고, 하향 프리즘 패턴의 피치는 램프의 배열에 따라 연속 혹은 가변으로 배열된다. 그리고 하향 프리즘 패턴의 높이는 램프 상측의 골이 램프 사이의 골보다 높게 형성되며 하향 프리즘 플레이트(220)의 상면에는 도 7에 도시된 바와 같이, 경면 혹은 렌즈 형상 혹은 마이크로샌드 블러스팅 패턴이 각인되어 있으며, 하향 프리즘 플레이트(220)의 재질로는 PC, PS, MS, PMMA계열의 수지로 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 사용되는 하향 프리즘 플레이트에 형성된 프리즘 패턴은 도 6에 도시된 바와 같이 다양한 형태가 가능하다. 즉, 제2 실시예에 사용되는 일 체형 프리즘 플레이트(220)의 형상은 도 6의 (가)에 도시된 바와 같이 산이 하향으로 향하는 일반 프리즘 형태가 형성된 플레이트나 (나)에 도시된 바와 같이 산의 꼭지부분이 라운드된 프리즘 플레이트나 (다)에 도시된 바와 같이 산의 꼭지부분이 잘려 사다리꼴 형태를 이루는 프리즘 플레이트 등이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 백라이트의 확산판(14)은 종래의 확산판과 동일하고, 확산판(14) 위에 확산시트(15)와 프리즘시트(16), 보호시트(17)가 순차적으로 적층되어 있다. 이러한 확산시트(15)와, 프리즘시트(16), 보호시트(17)의 구조 및 동작은 이미 잘 알려져 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명에 따라 백라이트의 외관(화면)이 개선되는 개념을 설명하기 위해 도시한 도면으로서, (가)의 'G2'는 종래와 같이 램프 단품을 사용할 경우의 휘도를 나타낸 그래프이고 'G1'은 하향 프리즘 플레이트(220)를 사용한 경우의 휘도를 나타낸 그래프이다. G1 그래프와 G2 그래프를 비교해보면, 본 발명에 따라 전체적으로 휘도가 균일해져 종래에 비해 램프(13)와 램프(13) 사이의 휘도가 크게 개선된 것을 알 수 있다. 도 8의 (나)는 본 발명에 따라 하향 프리즘 플레이트(220)를 사용할 경우의 빛의 반사경로를 도시한 것이다.
이상에서 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상이 허용되는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변경되어 실시될 수 있다.
도 1은 종래의 직하 조광형 백라이트 장치의 개략적인 구조를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 따라 분리형 프리즘 바를 사용하는 직하 조광형 백라이트 장치의 제1 실시예를 도시한 도면,
도 3은 도 2에 도시된 제1 실시예에서 분리형 프리즘 바의 다양한 형태를 도시한 도면,
도 4는 도 2에 도시된 분리형 프리즘 바의 일부 확대 사시도,
도 5는 본 발명에 따라 일체형 프리즘 플레이트를 사용하는 직하 조광형 백라이트 장치의 제2 실시예를 도시한 도면,
도 6은 도 5에 도시된 일체형 프리즘 플레이트의 다양한 형태를 도시한 도면,
도 7은 도 5에 도시된 하향 프리즘 플레이트의 일부 확대 사시도,
도 8은 본 발명에 따라 백라이트의 외관(화면)이 개선되는 개념을 설명하기 위해 도시한 도면.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
11: 커버버텀 12,110: 반사판
13: 광원 14: 확산판
15: 확산시트 16: 프리즘시트
17: 보호시트 220: 하향 프리즘 플레이트

Claims (2)

  1. 기구적인 구성인 커버 버텀;과
    상기 커버 버텀 위에 실장되는 반사판;
    상기 반사판 위에 평면으로 배열되는 다수의 램프들;
    상기 램프와 램프 사이의 휘도를 향상시키기 위해 상기 램프와 램프 사이에 하향 프리즘 패턴을 삽입하는 하향 프리즘 수단;
    상기 하향 프리즘 수단 위에 위치하는 확산판;
    상기 확산판 위에 위치하는 확산시트;
    상기 확산시트 위에 위치하는 프리즘시트; 및
    상기 프리즘시트 위에 위치하는 보호시트가 순차 적층되고,
    상기 하향 프리즘 수단은
    상기 하향 프리즘 패턴이 개별적으로 분리되어 이루어진 분리형 하향 프리즘 바(122) 혹은 상기 하향 프리즘 패턴이 플레이트로 연결된 하향 프리즘 플레이트(220)이고,
    상기 하향 프리즘 패턴의 골의 각도(θa)는 60°내지 80°이며, 상기 하향 프리즘 패턴의 상면에는 경면 혹은 렌즈 형상 혹은 마이크로샌드 블러스팅 패턴이 각인되어 있는 것을 특징으로 하는 직하 조광형 백라이트 장치.
  2. 삭제
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