KR100912496B1 - 백라이트 및 백라이트 광원의 배치방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백라이트 및 백라이트 광원의 배치방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광원이 2개 이상인 백라이트에서 광원들 사이의 거리를 A, 광원에서 화면까지의 거리를 B라고 하고, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 A를 X_A, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 B를 X_B, 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타낼 때의 B에 대한 A의 비(A/B)를 Y라고 할 때 A가 X_A보다, B가 X_B보다 작거나 같으며, B에 대한 A의 비(A/B)가 Y보다 작거나 같도록 하면 확산판 등을 사용하지 않아도 화면에 균일한 밝기를 제공할 수 있는 백라이트 및 백라이트 광원의 배치방법에 관한 것이다. 본 발명은 광원들 사이의 거리 및 광원에서 화면까지의 거리의 비만을 조절하여 화면에서 균일한 밝기를 나타내므로 별도의 설계변경이 불필요하며, 표시장치 전체의 일관된 밝기 유지가 중요한 경우(이미지 관리가 중요한 광고판용 백라이트 등)에 유용하게 사용될 수 있다.

백라이트, 광원거리, 균일성

Description

백라이트 및 백라이트 광원의 배치방법{Backlight and Method for Arrangement of Backlight light source}

본 발명은 표시장치에 구비되는 백라이트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광원들 사이의 거리 및 광원에서 화면까지의 거리의 비를 조절함으로써 확산판 등을 사용하지 않고도 빛의 밝기를 균일화하는 백라이트 및 백라이트 광원의 배치방법에 관한 것이다.

일반적으로 에지형 백라이트는 광원, 반사판, 도광판, 확산판 및 프리즘판 순으로 구성되고, 직하형 백라이트는 도광판이 생략된다.

이때, 도광판은 광원으로부터 입사된 빛을 평면광으로 변화시켜주며, 반사판은 도광판 아래에 위치되어 광원으로부터 입사한 빛을 백라이트의 출광면 방향으로 반사시켜 광 이용 효율을 높여 주고 입사광 전체의 반사량을 조절하여 백라이트의 출광면 전체가 균일한 휘도분포를 가지도록 한다. 이때 반사판의 재질은 주로 폴리에스테르 필름이나 금속 코팅 필름을 사용한다.

확산판은 도광판을 통해 입사되는 빛을 확산, 산란시켜 백라이트 출광면 정면방향의 휘도를 증대시키고 균일하게 하며, 프리즘판은 확산판으로부터 나오는 빛을 출광면 정면 이외의 방향으로 나가는 것을 막고 광지향성을 향상시켜 시야각을 좁혀서 백라이트 출광면 정면방향으로의 휘도를 증대시켜 준다.

종래의 백라이트(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 화면(20)에 빛이 나타나도록 백라이트의 화면영역에 광원(30)을 구비한 것이다. 또한 도 2는 도 1의 백라이트(10)가 구비된 표시장치 화면에 나타나는 휘도 또는 조도 등 밝기를 나타낸 것이다. 이때 점선은 밝기의 변화를 쉽게 알아보기 위한 보조선이며, 보조선 위는 밝은 빛을 의미하고, 보조선 아래는 어두운 빛을 의미한다.

도 1a는 선광원이 구비된 백라이트(10)이며, 도 1b는 점광원이 구비된 백라이트(10)이다. 이때 선광원은 수직인 방향으로, 점광원은 모든 방향으로 배열이 불연속적이므로 대칭인 경우에도 광원이 있는 영역과 없는 영역의 밝기 편차가 크다. 특히, 광원의 방사패턴, 광원들 사이의 거리 및 광원에서 화면까지의 거리 등에 따라 밝기 편차가 변한다.

상기 밝기 편차가 전체 화면 밝기의 수 %를 넘어서게 되면 육안으로 줄무늬를 인식하여 화면이 선명하지 못하다.

밝기 편차가 큰 경우에는 도 2에서 도시된 바와 같이 밝은 부분 중간에 어두운 부분이 형성되므로 육안으로 줄무늬를 인식한다.

이를 개선하기 위하여 종래에는 확산판 등을 사용하여 밝기를 균일화하였지만, 확산판에 의해 손실되는 빛의 양이 30%정도에 달하고 추가 공정 및 비용이 소 요되는 문제가 있다. 따라서 확산판 등을 사용하지 않고 화면에 광원의 배치 모양이 나타나지 않도록 하는 방법이 요구된다.

본 발명의 목적은 광원들 사이의 거리와 광원에서 화면까지 거리 및 이들의 비를 조절함으로써 확산판을 사용하지 않고도 빛의 밝기를 균일화할 수 있으며, 최소한의 밝기를 나타낼 수 있는 백라이트를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 백라이트 광원의 배치방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 백라이트는 광원이 2개 이상인 백라이트에서 광원들 사이의 거리를 A, 광원에서 화면까지의 거리를 B라고 하고, 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타낼 때의 B에 대한 A의 비(A/B)를 Y라고 할 때, B에 대한 A의 비(A/B)가 하기 수학식 1의 관계를 만족하며,

[수학식 1]

A/B≤Y

화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 A를 X_A, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 B를 X_B라 할 때, A와 B가 각각 수학식 2, 수학식 3의 관계를 만족한다:

[수학식 2]

A≤X_A

[수학식 3]

B≤X_B.

또한 본 발명은 광원이 2개 이상인 백라이트에서 광원들 사이의 거리를 A, 광원에서 화면까지의 거리를 B라고 하고, 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타낼 때의 B에 대한 A의 비(A/B)를 Y라고 할 때, B에 대한 A의 비(A/B)가 상기 수학식 1의 관계를 만족하고, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 A를 X_A, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 B를 X_B라 할 때, B와 A가 각각 수학식 2, 3을 만족하는 광원의 배치 방법을 제공한다.

본 발명은 광원들 사이의 거리와 광원에서 화면까지의 거리 및 이들의 비를 조절함으로써, 종래에 사용되던 확산판 또는 프리즘판을 사용하지 않고도 화면에 음영이 생기지 않도록 빛의 밝기를 균일화할 수 있으며, 표시장치에서 요구되는 최소 밝기 이상을 나타낼 수 있다. 따라서 표시장치 화면 전체의 밝기가 균일하며, 최소 밝기 이상을 나타낼 수 있으므로 균일성이 중요한 경우(이미지 관리가 중요한 광고판용 백라이트 등)에 유용하게 사용될 수 있다.

종래에는 확산판 또는 프리즘판을 사용함으로써 황변이 발생하면 장기적인 신뢰성 저하가 일어나며, 발생되는 빛의 손실로 인하여 밝기가 감소되었다. 하지만 본 발명은 확산판 또는 프리즘판을 사용하지 않으므로 밝기가 감소하지 않으며, 공정을 감소시켜 공정상 비용을 절감할 수 있다.

광원들 사이 또는 광원에서 화면까지의 거리가 고정된 경우 균일한 밝기를 얻기 위하여 설계를 변경할 필요 없이 광원들 사이 및 광원에서 화면까지의 거리 비만 조절하면 된다.

표시장치 화면에 어두운 부분이 없으므로 빛의 세기를 높이지 않아도 되므로 비용 절감에 좋다.

본 발명은 광원사이의 거리 및 화면높이를 조절함으로써 확산판, 프리즘판 등을 사용하지 않고도 광원의 배치모양이 나타나지 않도록 빛을 균일화할 수 있으며, 표시장치에서 요구되는 최소 밝기 이상을 나타낼 수 있는 백라이트 및 백라이트 광원의 배치방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 백라이트는 광원이 2개 이상에서 광원들 사이의 거리를 A, 광원에서 화면까지의 거리를 B라고 하고, 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타낼 때의 B에 대한 A의 비(A/B)를 Y라고 할 때, B에 대한 A의 비(A/B)가 하기 수학식 1의 관계를 만족하며, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 A를 X_A, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 B를 X_B라 할 때, A와 B가 각각 수학식 2, 3을 만족하도록 광원을 배치한다.

A/B≤Y

A≤X_A

B≤X_B.

이때 광원들 사이의 거리(A)는 광원의 중심과 중심 사이의 거리를 의미하며, 광원에서 화면까지의 거리(B)는 광원의 중심에서 화면의 아랫면까지의 거리를 의미한다.

여기서 표시장치는 LCD, 광고판, DLP 등 백라이트를 구비하여 화면에 이미지를 나타내는 것은 모두 포함한다.

X_A는 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 광원들 사이의 거리이고, X_B는 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 광원에서 화면까지의 거리이다.

상기 최소 밝기는 화면의 내용이 선명하게 보일 수 있는 제품스펙에서 정해지는 최소한의 밝기이므로 본 발명의 백라이트가 최소 밝기 미만의 밝기를 나타내면 화면의 내용을 선명하게 볼 수 없다. 따라서 본 발명 백라이트의 A와 B값 각 각은 X_A, X_B 보다 작거나 같아야 한다. 이때 최소 밝기는 화면의 일부가 아닌 화면 전체의 균일한 밝기가 최소 일때를 의미한다.

표시장치 중에서 LCD의 화면 아랫면의 최소 밝기는 약 1000 nit, 광고판의 화면 아랫면의 최소 밝기는 약 500 nit 일 수 있는데, 이 값은 표시장치가 사용되는 곳의 주변조도와 비교하여 상대적으로 결정되는 값이므로, 표시장치의 화면 아랫면의 최소 밝기는 이에 한정되는 것은 아니고 표시장치의 종류에 따라 각 표시장치에 요구하는 최소 밝기는 변할 수 있다.

상기 밝기 편차는 각 광원과 광원 사이인 중간점의 화면 밝기 차이를 의미하는 것으로써 최대 밝기 편차이상이면 화면에 음영이 생기므로 본 발명 백라이트의 B에 대한 A의 비(A/B)는 Y보다 작거나 같아야 한다.

구체적으로, 밝기 편차는 광원 바로 위의 화면 밝기와 광원들 사이의 중간점 바로 위의 화면 밝기를 구한 후 그 차이를 계산하여 얻는다. 이러한 밝기 편차가 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 초과하는 경우에는 육안으로 화면에 음영을 인식한다.

이때 화면 밝기는 화면 아랫면의 밝기를 의미한다.

또한 밝기 편차를 계산할 때 광원들 사이의 중간점 바로 위의 화면 밝기에만 한정하는 것은 아니고, 광원들 사이에 존재하는 어떠한 지점 바로 위의 화면 밝기일 수 있다.

밝기 편차를 구하는 방법은 광원의 방사패턴에 의해 정해지는 밝기 분포도를 이용한다.

Y는 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타낼 때의 광원에서 화면까지의 거리(B)에 대한 광원들 사이의 거리(A)의 비로써 광원에서 화면까지의 거리(B)가 고정된 경우에는 광원들 사이의 거리(A)를 조절하고, 광원들 사이의 거리(A)가 고정된 경우에는 광원에서 화면까지의 거리(B)를 조절하여 결정할 수 있다. 또한 광원들 사이의 거리(A)나 광원에서 화면까지의 거리(B)가 고정되지 않은 경우에는 상기 거리들을 조절하여 Y를 결정한다.

표시장치 중에서 광고판의 최대 밝기 편차는 일례로 약 10%일 수 있는데, 이 값은 표시장치가 사용되는 곳의 주변조도, 관찰자의 시선이 머무르는 시간 등 여러 가지 요인에 의해 상대적으로 결정되는 값이므로, 표시장치 화면의 최대 밝기 편차는 이에 한정되는 것은 아니고 표시장치의 종류에 따라 각 표시장치에 요구하는 최대 밝기 편차는 변할 수 있다.

광원으로는 선광원인 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 또는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), 점광원인 LED(Light Emitting Diode) 등을 이용한다.

도 6 및 도 7은 도 4를 기본으로 하는 밝기 편차에 대한 비(A/B)를 구하는 실시예이며, 도 6 및 도 7을 설명하기 전에 도 4를 상세하게 설명한다.

본 발명은 밝기 편차를 구하기 위하여 LED광원이 람베르트 분포로 근사될 수 있는 LED 방사패턴(도 3)에 의해 정해지는 곡선이 도시된 밝기 분포도(도 4)를 이 용한다. 또한 도 5는 본 발명의 백라이트 단면도이다.

화면 앞에서 보이는 밝기는 조도(I)가 약 60% 투과된 값을 기준으로 계산된다. 이것은 화면이 이상적인 확산판인 경우를 가정한 것이고, 만약 화면이 방향성이 있는 것이라면 방향성의 정도에 따라 근사적으로 cosⁿ(θ)가 더 곱해질 수 있다.

본 발명에서는 화면으로 이상적인 확산판을 사용하는 경우를 가정하고 화면 아래의 조도를 기준으로 계산한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 도 4의 X축은 광원(110)에서 수직 아래에 있는 화면(120)상의 점을 원점(Ο)으로 하고 원점(Ο)에서 각 θ에 따라 광원(110)에서 화면(120)상의 점까지의 거리(예; α, β, γ 등)를 광원에서 화면까지의 거리(B)로 나눈 값이다(x=tan(θ)). 또한 Y축은 화면의 밝기를 나타낸 것이다.

도 4에서 곡선은 LED 방사패턴에 의해 정해지는 곡선이며, LED 방사패턴의 방향성이 심한 경우에는 곡선이 더 첨예해지고 밝기는 불균일해진다.

도 4에 도시된 바와 같이, 원점(Ο)에서 거리가 멀수록 빛의 밝기는 점점 감소한다.

상기 도 4에서 Y축인 화면의 밝기는 조도(I)로 나타낼 수 있다. 이때 조도(I)는 하기 수학식 4에 의거하여 조도(I)를 계산할 수 있다. 이때 밝기는 거리의 제곱에 반비례하는 점과 화면이 빛의 방향과 θ 각으로 이루어지는 것을 반영한다.

I(θ)=L(θ)/d²×cos(θ)=L₀/d₀ ²×cos⁴(θ)=I₀×cos⁴(θ)

상기 수학식 4의 조도값을 예를 들면, θ=10˚일 때 I=0.94I₀, θ=20˚일 때 I=0.78I₀, θ=30˚일 때 I=0.56I₀, θ=40˚일 때 I=0.34I₀, θ=50˚일 때 I=0.17I₀, θ=60˚일 때 I=0.06I₀, θ=70˚일 때 I=0.01I₀, θ=80˚일 때 I=0.001I₀, θ=90˚일 때 I=0.00I₀이다.

상기 수학식 4에서 d는 광원(110)에서 θ에 따른 화면상의 점까지의 거리이며, 하기 수학식 5에 의거하여 계산할 수 있다. 이때 B는 광원에서 화면까지의 거리이다.

d(θ)=B/cos(θ)

상기 수학식 5의 θ에 따른 화면상의 점까지의 거리값을 예를 들면, θ=10˚일 때 d=1.02B, θ=20˚일 때 d=1.06B, θ=30˚일 때 d=1.15B, θ=40˚일 때 d=1.31B, θ=50˚일 때 d=1.56B, θ=60˚일 때 d=2.00B, θ=70˚일 때 d=2.92B, θ=80˚일 때 d=5.76B, θ=90˚일 때 d=∞B이다.

또한 상기 수학식 4에서 L은 광도이며, 최대 광도가 나오는 방향을 기준으로 각 θ를 정의하면 하기 수학식 6와 같다.

L(θ)=L₀×cos(θ)

상기 수학식 6의 광도값을 예를 들면, θ=10˚일 때 L=0.98L₀, θ=20˚일 때 L=0.94L₀, θ=30˚일 때 L=0.87L₀, θ=40˚일 때 L=0.77L₀, θ=50˚일 때 L=0.64L₀, θ=60˚일 때 L=0.50L₀, θ=70˚일 때 L=0.34L₀, θ=80˚일 때 L=0.17L₀, θ=90˚일 때 L=0.00L₀이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 광원이 배치된 백라이트 단면도이다.

도 6은 표시장치로 광고판을 사용하며, 점광원이 2개이다. 이때 표시장치로 광고판을 이용시 요구되는 최대 밝기 편차는 1%이다.

점광원이 2개일 때 광원들 사이의 거리(A)가 광원에서 화면까지의 거리(B)보다 긴 경우와, 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)가 같은 경우를 예로 들 수 있다.

광원들 사이의 거리(A)가 광원에서 화면까지의 거리(B)보다 약 1.3배(예컨대 광원들 사이의 거리는 1.3, 광원에서 화면까지의 거리는 1임)가 길면 광원(110) 바로 위의 화면 밝기는 약 1.13 I₀(a I₀)가 되고 광원들 사이의 중간점(111) 바로 위의 밝기는 약 1.0 I₀(b I₀)가 된다. 이때 광원(110)과 중간점(111)의 밝기 편차는 약 13%로서 육안으로 화면의 음영을 인식할 수 있다.

밝기 계산법으로 화면 밝기를 구하는 방법을 예로 들면, 화면 밝기 1.13 I₀(a I₀)은 화면 바로 아래에 있는 광원(110)에서 방출되는 빛의 밝기 1.0 I₀와 주변에 있는 광원(110`)으로부터 받는 빛의 밝기 0.13 I₀(도 4에서 X축이 1.3일 때 Y축 값은 0.13 임. 예컨대 광원사이의 거리가 1.3일 때 주변광원으로부터 받을 수 있는 밝기는 약 0.13 I₀임)을 합하여 구한다.

또한 상기 광원사이의 중간점(111) 밝기 1.0 I₀(b I₀)는 중간점(111)이 광원(110, 110`)으로부터 각 0.65씩 거리를 유지하므로, 광원(110)으로부터 받는 밝기인 0.5 I<sub>0</sub>와 광원(110`)으로부터 받는 밝기인 0.5 I₀(도 4에서 X축이 0.65일 때 Y축 값은 0.5 임. 예컨대 광원과 중간점사이의 거리가 0.65이므로 주변광원으로부터 받을 수 있는 밝기는 약 0.5 I₀임)의 합이다.

반면 광원들 사이의 거리(A)가 광원에서 화면까지 거리(B)가 되면, 상기 밝기 계산법에 의하여 광원(110) 바로 위의 화면 밝기는 약 1.25 I₀(a I₀)가 되고, 광원들 사이의 중간점(111) 바로 위의 밝기는 약 1.26 I₀(b I₀)가 된다. 이때 광원(110)과 중간점(111)의 밝기 편차는 1%로서 육안으로 화면의 음영을 인식할 수 없다. 따라서 광원이 2개일 때 비(A/B)가 1인 경우에 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타내므로 비(A/B)가 1이하이면 육안으로 화면의 음영을 인식하지 못한다.

따라서 점광원이 2개이면서 표시장치로 광고판을 이용하고 요구되는 최대 밝기 편차가 1%일 때, 비(A/B)는 1이다.

광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지 거리(B)의 비(A/B)(Y)가 일정한 값(상기 조건에서는 1) 이하가 되면 광원과 화면사이에 확산판이나 프리즘판 등 추가적인 광학계를 설치하지 않더라도 화면은 균일한 밝기를 나타낸다. 물론 관찰자의 훈련정도, 장시간 화면 모니터링 등 여러 가지 요인에 따라 음영을 느끼지 못하는 밝기 편차는 변할 수 있으므로 표시장치에 요구되는 빛의 균일도를 기준으로 판단함이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 광원이 배치된 백라이트 단면도이다.

도 7은 표시장치로 광고판을 사용하며, 점광원이 3개가 구비된다.

요구되는 최대 밝기 편차는 10%이다. 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)가 1이 되도록 광원 3개를 등간격으로 직선상에 배치한다.

중심 광원(110) 바로 위의 화면 밝기는 약 1.50 I₀(a I₀)가 되고 광원들 사이의 중간점(111) 바로 위의 밝기는 약 1.36 I₀(b I₀)가 된다. 이때 광원과 중간점의 밝기 편차는 14%로서 육안으로 화면의 음영을 인식할 수 있다.

반면, 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)가 0.9가 되는 경우에는 중심 광원(110) 바로 위의 화면 밝기는 약 1.60 I₀(a I₀)가 되고 광원들 사이의 중간점(111) 바로 위의 밝기는 약 1.50 I₀(b I₀)가 된다. 이때 광원과 중간점의 밝기 편차는 약 10%로서 육안으로 화면의 음영을 인식할 수 없다.

따라서 점광원이 3개이면서 표시장치로 광고판을 이용하고 요구되는 최대 밝기 편차가 10%일 때, 비(A/B)는 0.9이다.

상기와 같은 조건에서 점광원이 3개이면 광원사이의 거리(A)가 광원에서 화면까지의 거리(B)보다 작아져야 화면에 음영이 생기지 않는다.

예컨대 표시장치의 종류에 상관없이 직선상 등간격으로 배열된 점광원의 개수가 3개 이상이면 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)(Y)가 2개일 때 비해서 작아야 화면(120)에 음영이 생기지 않는다.

만약, 점광원이 등간격으로 배열되지 않은 경우에는 빛의 균일성이 저하되므로 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)(Y)가 점광원이 등간격으로 배열된 경우보다 더 작아져야 한다.

도 6과 같이 광원을 2개 배치한 경우에는 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)(Y)가 일정한 값(도 6에서는 1)이하가 되더라도 중간점(111)이 더 밝아지는 구간이 발생하여 밝기의 균일화를 방해할 수 있다. 이것은 도 7과 같이 광원이 3개 이상 배치하면 완화된다. 하지만, 상기 구간은 밝기의 균일화를 방해하지 않는 밝기일 수도 있다.

도 6 및 도 7에서는 점광원이 1차원적으로 배열된 경우를 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 2차원적인 배열 또는 3차원적인 배열에서도 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)(Y)가 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타낼 때를 기준으로 적용하면 된다. 이때 최대 밝 기 편차는 육안으로 화면의 음영을 인식할 수 없을 때의 최대 밝기 편차이다.

개인별로 눈의 감도가 다르지만 화면의 음영을 못 느끼는 밝기 편차를 수 %정도로 가정한다면, 여기에 해당하는 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)(Y)를 기준으로 광원에서 화면까지의 거리(B)를 그 이상으로 하거나 광원들 사이의 거리(A)를 그 이하로 하면 바람직하다.

그러나 광원에서 화면까지의 거리(B)가 길어지면 화면에 도달하는 빛이 작아져서 화면 밝기가 어두워지므로 허용되는 화면 밝기 이상이 되는 거리 이하에서 사용함이 바람직하다.

본 발명은 점광원의 람베르트 방사패턴을 이용하였지만, 이를 방향에 무관하게 일정한 방사패턴으로 바꾸면 상기 계산값이 cos(θ)로 나누어지므로 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)(Y)가 커져도 음영이 생기지 않을 수 있다. 또한 선광원(CCFL)은 방사패턴이 균일하므로 점광원 보다 광원들 사이의 거리(A)와 광원에서 화면까지의 거리(B)의 비(A/B)(Y)가 커져도 음영이 생기지 않을 수 있다. 이 정도의 변형은 당업자라면 본 발명의 기술적 사상에 따라 용이하게 실시할 수 있다.

또한 점광원, 선광원을 각각 사용하는 경우뿐만 아니라, 점광원, 선광원 및 면광원을 조합하여 빛의 균일성이 약한 광원을 기준으로 적용할 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사 상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

도 1은 종래의 백라이트 구성도이며,

도 2는 도 1의 백라이트에 따른 빛의 밝기를 나타내는 공간적 분포도이고,

도 3은 LED의 방사패턴이며,

도 4는 도 3의 방사패턴에 의한 밝기 분포도이고,

도 5는 본 발명의 백라이트 단면도이며,

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 광원이 배치된 백라이트 단면도이고,

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 광원이 배치된 백라이트 단면도이다.

** 도면의 주요부호에 대한 설명**

10: 백라이트(종래) 20: 화면(종래)

30: 선광원(종래) 40: 점광원(종래)

100: 백라이트 110: 광원

111: 광원들 사이의 중간점 120: 화면

A: 광원들 사이의 거리 B: 광원에서 화면까지 거리

Claims (5)

1. 광원이 2개 이상인 백라이트에서 광원들 사이의 거리를 A, 광원에서 화면까지의 거리를 B라고 하고,

   화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 A를 X_A, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 B를 X_B, 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타낼 때의 B에 대한 A의 비(A/B)를 Y라고 할 때,

   A, B 및 B에 대한 A의 비(A/B)가 다음의 관계를 만족하는 백라이트:

   [수학식 1]

   A/B≤Y

   [수학식 2]

   A≤X_A

   [수학식 3]

   B≤X_B.
2. 제1항에 있어서, 최대 밝기 편차는 1% 내지 10%인 백라이트.
3. 제1항에 있어서, 광원은 LED인 백라이트.
4. 광원이 2개 이상인 백라이트에서 광원들 사이의 거리를 A, 광원에서 화면까지의 거리를 B라고 하고,

   화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 A를 X_A, 화면이 표시장치에서 요구하는 최소 밝기를 나타낼 때의 B를 X_B, 화면이 표시장치에서 요구하는 최대 밝기 편차를 나타낼 때의 B에 대한 A의 비(A/B)를 Y라고 할 때,

   A, B 및 B에 대한 A의 비(A/B)가 다음의 관계를 만족하는 광원의 배치 방법:

   [수학식 1]

   A/B≤Y

   [수학식 2]

   A≤X_A

   [수학식 3]

   B≤X_B.
5. 제4항에 있어서, 최대 밝기 편차는 1% 내지 10%인 광원의 배치 방법.

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