KR101070514B1 - 직하형 백라이트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직하형 백라이트 어셈블리에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 직하형 백라이트 어셈블리는, 소정간격이 이격되어 평행하게 배치된 다수개의 램프와; 상기 다수개의 램프를 소정간격으로 구비하여 안착시키는 바텀 커버와; 상기 램프의 하부에 구비되며, 상기 램프에서 발광된 빛을 전면으로 반사시키는 반사시트와; 상기 소정간격으로 배치된 다수개의 램프가 각각 커버되도록 구비되며, 상기 각 램프에서 출사된 광의 경로를 바꾸는 광학 보조 수단과; 상기 광학보조수단의 상부에 구비되어 발광된 빛의 불균일성을 완화시키는 확산판과; 상기 확산판상에 형성되며, 광산란을 높여주는 확산시트를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 직하형 백라이트 어셈블리는, 직하형 백라이트 어셈블리에 배치되는 소정수의 램프에 광학 보조 수단을 각각 형성함으로써 광균일도를 보다 향상시킬 수 있다.

광학 보조 수단, 직하형, 확산판

Description

직하형 백라이트 어셈블리{DIRECT TYPE BACK LIGHT ASSEMBLY}

도 1은 종래에 따른 액정표시장치의 직하형 백라이트 어셈블리의 구조를 나타낸 분해사시도.

도 2는 상기 도 1의 A-A' 의 단면도.

도 3은 상기 도 1의 램프에서 출사된 광의 진행 경로를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 어셈블리의 구조를 도시한 분해사시도.

도 5는 상기 도 4의 B-B' 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 광학 보조 수단의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 광학 보조 수단의 광진행 경로를 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

401 --- 램프 402 --- 광학 보조 수단

403 --- 반사판 404 --- 바텀 커버

405 --- 확산판 406 --- 확산시트

본 발명은 직하형 백라이트 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 직하형 백라이트 어셈블리에 배치되는 소정수의 램프에 광학 보조 수단을 각각 형성함으로써 광균일도를 보다 향상시킬 수 있는 직하형 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 대응에 적극적으로 대응할 수 없었다.

이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화 및 저소비전력의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display)가 활발하게 개발되어 왔다.

최근에 액정표시장치는 콘트라스트(contrast) 비가 크고, 계조 표시나 동화상 표시에 적합하며 전력소비가 적다는 특징 때문에, CRT(cathode ray tube)의 단점을 극복할 수 있는 대체 수단으로써 점차 그 사용 영역이 확대되고 있다.

하지만, 상기 액정표시장치는 그 자체가 비발광성이므로 빛을 조사하기 위한 별도의 외부광원이 필요하다.

따라서, 액정표시장치는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리(backlight assembly)가 필요하다.

상기 백라이트 어셈블리에 적용되는 외부광원은 액정표시장치의 크기, 사용목적에 따라 적당히 선택되어 사용되는데, 형태별로 나누면 백열전구, 백색할로겐 램프 등의 점광원, 형광 램프(열음극, 냉음극)등의 선광원, EL(Electroluminescent), 매트릭스 형상의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diodes)에 의한 평면 광원 등이 있다.

또한, 상기 백라이트 어셈블리는 표시면에 대한 광원의 위치에 따라 엣지형(edge type)과 직하형(直下形)으로 크게 구분된다. 이 중에서도 상기 직하형 백라이트 어셈블리는 광이용율이 높고 취급이 간단하며 표시면의 크기에 제한이 없기 때문에 30인치 이상의 대형 액정표시장치에 널리 사용되고 있다.

이러한 직하형 백라이트 어셈블리는 램프의 선광을 면광으로 바꾸어주는 도광판이 필요없는 것으로, 표시면의 하부에 구비된 다수의 램프와 상기 램프에서 조사된 빛을 표시면으로 반사시켜 빛 손실을 방지하는 반사시트와 상기 램프의 상부에 빛을 산란시켜 균일한 빛을 발산하는 확산판을 포함하여 이루어진다.

이 때, 상기 램프와 확산판 사이에 상당한 공간이 존재하기 때문에 상기 확산판은 자중이나 고온에 의해 처지게 되는 현상이 발생한다. 이러한 현상을 방지하기 위해, 상기 확산판과 반사시트 사이에 상기 확산판의 처짐을 방지하기 위해 다수의 지지대가 구비된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래에 따른 직하형 백라이트 어셈블리의 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래에 따른 액정표시장치의 직하형 백라이트 어셈블리의 구조를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 상기 도 1의 A-A' 의 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 직하형 백라이트 어셈블리(100)는, 다수개의 램프(101)와; 상기 다수개의 램프(101)를 소정간격으로 구비하여 안착시키는 바텀 커버(102)와; 상기 램프(101)의 하부에 구비되며, 상기 램프(101)에서 발광된 빛을 전면으로 반사시키는 반사시트(103)와; 상기 램프(101)의 상부에 구비되어 발광된 광의 불균일성을 완화시키는 내부 광학판(104)과; 상기 내부 광학판(104)의 상부에 배치되며, 광을 확산시키기 위한 확산판(diffuser plate)(105)과; 상기 확산판(105)상에 형성되며, 광의 확산을 증가시키기 위한 확산시트(diffuser sheet)(106)를 포함하여 구성된다.

상기 직하형 백라이트 어셈블리(100)는 도광판이 별도로 구비되지 않고, 다수개의 램프(101)가 소정 간격으로 배열되어 있다.

한편, 도 3은 상기 도 1의 램프에서 출사된 광의 진행 경로를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 소정의 간격을 두고 배치된 램프에서 출사된 광은 상부에 배치된 상기 내부 광학판(104)에서 출사된 광의 분포를 균일하게 한다.

그리고, 상기 확산판(105) 및 상기 확산시트(106)에서는 상기 균일하게 분포된 광을 확산시키게 된다.

이때, 상기 내부 광학판(104)은 상기 램프(101)로부터 출사된 광분포 균일도를 해결할 수 있으나 상기 내부 광학판(104)이 상기 램프(101)가 배치된 백라이트 전면을 커버하는 구조이므로 상기 램프(101)에서 발생한 열에 의해 뒤틀리게 된다.

또한, 직하형 백라이트 어셈블리에 내부 광학판을 적용하게 됨으로써 전체적인 백라이트 어셈블리의 두께가 두꺼워지게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은, 직하형 백라이트 어셈블리에 배치되는 소정수의 램프에 광학 보조 수단을 각각 형성함으로써 광균일도를 보다 향상시킬 수 있는 직하형 백라이트 어셈블리를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 직하형 백라이트 어셈블리는,

소정간격이 이격되어 평행하게 배치된 다수개의 램프와;

상기 다수개의 램프를 소정간격으로 구비하여 안착시키는 바텀 커버와;

상기 램프의 하부에 구비되며, 상기 램프에서 발광된 빛을 전면으로 반사시키는 반사시트와;

상기 소정간격으로 배치된 다수개의 램프가 각각 커버되도록 구비되며, 상기 각 램프에서 출사된 광의 경로를 바꾸는 광학 보조 수단과;

상기 광학보조수단의 상부에 구비되어 발광된 빛의 불균일성을 완화시키는 확산판과;

상기 확산판상에 형성되며, 광산란을 높여주는 확산시트를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 광학 보조 수단은 외부 렌즈 형태로 구성되어 있는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 광학 보조 수단의 상부면에 광확산 인쇄, 미세 형상, 부식의 확산 패턴을 형성하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 광학 보조 수단의 상부에 광학 시트류가 더 구비되는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 램프는 형광램프 또는 LED 램프로 구성되는 점에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 직하형 백라이트 어셈블리에 배치되는 소정수의 램프에 광학 보조 수단을 각각 형성함으로써 광균일도를 보다 향상시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 어셈블리의 구조를 도시한 분해사시도이고, 도 5는 상기 도 4의 B-B' 단면도이다.

상기 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 직하형 백라이트 어셈블리(400)는, 소정간격이 이격되어 평행하게 배치된 다수개의 램프(401)와, 상기 다수개의 램프(401)가 각각 커버되도록 구비되며, 상기 각 램프(401)에서 출사된 광의 불균일성을 완화시켜 경로를 바꾸는 광학 보조 수단(402)으로 구성된다.

또한, 상기 다수개의 램프(401)를 소정간격으로 구비하여 안착시키는 바텀 커버(404)와, 상기 램프(401)의 하부에 구비되며, 상기 램프(401)에서 발광된 빛을 전면으로 반사시키는 반사판(403)이 더 구비된다. 이때, 상기 반사판(403)은 상기 램프(401)의 하부로 발산되어 손실되는 빛을 상기 램프(401)의 상부로 반사시킴으로써 그 빛의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 광학 보조 수단(402)에서 균일화된 광을 확산시키는 확산판(diffuser)(405) 및 확산시트(406)가 구비된다.

또한, 상기 확산시트(406)상에 상/하/좌/우 방향으로 빛을 모아 휘도를 높여주는 프리즘시트(prism sheet)(미도시) 및 상기 프리즘시트(미도시)를 보호하고 시야각을 확보하는 보호시트(protector)(미도시)가 더 구비될 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 광학 보조 수단의 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 광학 보조 수단의 광진행 경로를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 광학 보조 수단(402)은 상기 램프(401)의 광 출사면을 각각 커버하도록 배치한다.

보다 상세히 설명하면, 상기 광학 보조 수단(402)은 배치된 복수개의 램프(401) 배열을 따라 전체를 커버할 수 있도록 일축으로 긴 형태를 갖는다. 따라서, 상기 광학 보조 수단(402)은 상기 배치된 램프(401)의 배열 형태에 따라 상기 복수개의 램프수 만큼 배치하게 된다.

또한, 상기 광학 보조 수단(402)은 상기 램프(401)와 대응되는 위치인 중앙부분이 움푹 패인 형상으로 형성되어 있다.

상기 램프(401)는 선형의 형광 램프 뿐만 아니라 LED와 같은 점광원을 2개이상 복수개를 배열한 방식을 포함한다.

상기 광학 보조 수단(402)은 상기 램프(401)에서 출사한 광의 진행 방향을 소정의 방향으로 변경할 수 있도록 평면 및 변곡점을 가진 형태로 이루어진다.

즉, 상기 램프(401)와 대응되는 상기 광학 보조 수단(402)의 상부면은 움푹 패인 형태의 변곡점을 가짐으로써 상기 램프(401)에서 출사되어 일방향으로 진행되 는 광이 양호한 균일도를 이루면서 진행되도록 출사 경로를 변경하게 된다.

또한, 상기 광학 보조 수단(402)의 상부면의 변곡점 부분에는 양호한 광분포 특성(균일도 향상)을 이루기 위해 광확산 인쇄, 미세 형상, 부식 등의 확산 패턴(601)이 부가하게 된다.

또한, 상기 램프(401)와 소정의 거리를 두고 상기 확산판(405)을 배치하여 상기 램프(401)의 발광면 간의 거리 차이로 인한 밝고 어두운 램프간의 밝기 차이를 최소화한다.

그리고, 상기 확산판(405) 상에 상기 확산시트, 상기 프리즘 시트(집광 시트), 상기 보호 시트 등의 광학 시트류를 적층할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 직하형 백라이트를 어셈블리를 적용한 액정표시장치는, 상기 램프를 구비한 직하형 백라이트 어셈블리와; 컬러필터가 형성된 상부기판과; 박막트랜지스터가 형성된 하부기판과; 상기 상부기판과 상기 하부기판이 소정간격으로 이격되어 있고, 그 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어진다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 직하형 백라 이트 어셈블리에 배치되는 소정수의 램프에 광학 보조 수단을 각각 형성함으로써 광균일도를 보다 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 서로 이격되어 평행하게 배치된 다수의 램프들;

   상기 램프들을 안착시키는 바텀 커버와;

   상기 램프들에서 발광된 빛을 전면으로 반사시기 위해 상기 램프들의 하부에 배치된 반사판;

   상기 램프들 각각을 커버하도록 배치되고, 상기 각 램프에서 출사된 광의 경로를 변경하여 주기 위해 상부면의 중앙 부근에 하나의 변곡점을 갖는 움푹 패인 형상을 갖고 상기 중앙 부근 이외의 상기 상부면은 평면을 갖는 광학 보조 수단과;

   상기 광학보조수단의 상부에 구비되어 발광된 빛의 불균일성을 완화시키는 확산판과;

   상기 확산판상에 배치된 확산 시트, 집광 시트 및 보호 시트를 포함하는 광학 시트류를 포함하는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광학 보조 수단은 외부 렌즈 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 어셈블리.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 광학 보조 수단의 상부면에 광확산 인쇄, 미세 형상, 부식의 확산 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 어셈블리.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 램프는 형광램프 또는 LED 로 구성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 어셈블리.
7. 제 1항, 제2항, 제4항 및 제 6항 중 어느 하나의 항에 의한 직하형 백라이트 어셈블리와;

   컬러필터가 형성된 상부기판과;

   박막트랜지스터가 형성된 하부기판과;

   상기 상부기판과 상기 하부기판이 소정간격으로 이격되어 있고, 그 사이에 충진된 액정층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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