KR101247508B1 - 백라이트 구조 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노트북과 같이 프리즘 도광판 및 프리즘 시트를 사용하는 모델에 있어서 발생하는 휘선 문제를 개선하기 위하여 램프에 근접하는 프리즘 시트의 프리즘 패턴을 국부적으로 다르게 형성하려는 액정표시장치에 관한 것으로서, 하부커버와; 상기 하부커버상의 적어도 일측에 구비되고, 빛을 발광하는 램프를 포함하는 램프하우징과; 상기 하부커버상에 배치되고, 하부에 프리즘산을 형성하여 램프로부터의 빛을 집광하고 확산하는 도광판과; 상기 도광판의 하부에 배치되어 램프로부터의 빛을 반사하는 반사판과; 상기 도광판의 상측에 적재되고, 램프하우징에 근접하는 하단의 프리즘산이 다른 영역의 프리즘산과 비대칭하게 형성되어 그 영역을 투과하는 램프로부터의 빛을 약화시키는 프리즘 시트와; 상기 프리즘 시트 위에 적재되어 빛을 확산시키는 보호시트; 및 상기 보호시트와 일정 정도 이격되어 배치되는 액정패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

프리즘시트, 프리즘산, 휘선

Description

백라이트 구조 및 이를 구비한 액정표시장치{BACK LIGHT STRUCTURE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE THERBY}

도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성도

도 3은 도 2에 나타낸 역프리즘시트의 하측에 비대칭하게 형성된 프리즘산을 나타내는 도면

★★도면의 주요부분에 대한 부호의 설명★★

136: 프리즘 도광판 146a: 역프리즘시트

θa': A영역의 제1경사면 경사각 θb': A영역의 제2경사면 경사각

θc': B영역의 제1경사면 경사각 θd': B영역의 제2경사면 경사각

146b: 보호시트 150: 액정패널

본 발명은 백라이트 구조 및 액정표시장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 노트북과 같이 프리즘 도광판 및 프리즘 시트를 사용하는 모델에 있어서 발생하는 휘선 문제를 개선하기 위하여 램프에 근접하는 프리즘 시트의 프리즘 패턴을 국부 적으로 다르게 형성하려는 것에 관련된다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 액정셀들과 이들 액정셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 절환하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 의해 백라이트장치에서 공급되는 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.

액정패널에 광을 공급하기 위해 액정패널의 배면에 위치하는 백라이트장치는 광을 발생시키는 램프와, 램프를 외부의 충격으로부터 보호하고 내부에 구비하는 램프하우징과, 램프로부터 입사된 광을 면광원으로 변환하기 위한 도광판, 도광판상에 부착되는 액정패널 쪽으로 입사되는 광효율을 높이기 위한 광학시트와, 도광판의 배면에 부착되어 도광판의 후면으로 방출되는 광을 표시패널로 반사시키기 위한 반사판을 구비한다.

그러면, 이러한 구성한 관련해 구체적으로 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 도 1은 종래기술에 따른 액정표시장치의 구성도이다. 먼저, 하부커버(32)상에는 백라이트장치(30, 34, 36, 38, 46)를 구성한다. 다시 말해, 하부커버(32)상에는 일측 가장자리로 내부에 램프(30)를 구비한 램프하우징(34)이 적재되고, 그 램프하우징(34)과 맞물려 램프(30)로부터의 빛을 유도하는 프리즘 도광판(36)도 함께 하부커버(32)상에 적재된다. 물론 여기에서 도광판(36)의 하측에는 램프(30)로부터의 빛을 반사시키는 반사판(38)이 놓이게 된다. 그리고 그 프리즘 도광판(36)의 상측으로는 역프리즘시트(46a)가 부착되는데, 이것은 프리즘 도광판(36)의 상측에 형성된 확산층(미도시)에 의해 확산된 빛을 하측에 형성된 프리즘산에서 모아주는 역할 을 하게 된다. 물론 그러한 프리즘산의 형성은 좌우가 대칭하게 형성된다. 또한 보호시트(46b)는 역프리즘시트(46a)의 표면을 보호하기 위하여 사용되고 있고, 광의 분포를 균일하게 하기 위하여 광을 확산시키는 역할도 한다.

이와 같이 백라이트장치(30, 34, 36, 38, 46)의 체결이 끝나게 되면, 그 측면으로는 액정표시장치의 전체적 힘의 균형을 유지하기 위한 메인 서포트(48)가 체결된다. 또한 그 메인 서포트(48)는 상부에 적재되는 액정패널(50)을 지지하는 역할뿐 아니라, 액정패널(50)과 백라이트장치(30, 34, 36, 38, 46)를 일정 정도 이격시키기 위하여 사용된다.

뿐만 아니라, 상측에 일정패턴을 형성하는 메인 서포트(48)상에는 스위칭소자로서 각 단위 화소마다 TFT(Thin Film Transistor)가 배열되어 있는 어레이 기판과 이에 대응하여 컬러를 표현하는 컬러필터가 형성된 컬러필터기판이 합착되고, 그 두 기판 사이에 주입되는 액정을 포함하는 액정패널(50)이 적재된다. 그리고 그 액정패널(50)의 전, 후면으로는 각각 1장씩의 편광판(54)이 부착된다.

그리고 위의 액정패널(50)의 4면 가장자리로는 상부커버(56)가 체결되는데, 이는 스크루 등과 같은 적절한 체결수단을 통하여 하부커버(32)에 체결된다.

그러나 종래의 이와 같은 구성에 있어서, 하부커버(32)상의 일측에 구비되는 램프(30)로부터의 빛은 프리즘 도광판(36)에서 거리가 멀어질수록 그 세기가 달라지는데, 무엇보다 문제는 그 램프(30)와 근접하는 빛이 유독 강력한 세기를 갖기 때문에 액정패널(50)상에는 복수 개의 휘선이 발생하게 된다는 것이다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 프리즘 도광판상에 적재되는 역프리즘 시트의 프리즘 산을 서로 비대칭하게 형성하되, 그 비대칭 영역은 램프와 근접하여 휘선을 발생시키는 영역으로 한정하고 그 영역의 프리즘산의 경사각을 국부적으로 변경하여 패턴을 형성하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 이와 같은 목적 달성은 본 발명에 의하여 더욱더 구체화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 액정표시장치는 하부커버와; 상기 하부커버상의 적어도 일측에 구비되고, 빛을 발광하는 램프를 포함하는 램프하우징과; 상기 하부커버상에 배치되고, 하부에 프리즘산을 형성하여 램프로부터의 빛을 집광하고 확산하는 도광판과; 상기 도광판의 하부에 배치되어 램프로부터의 빛을 반사하는 반사판과; 상기 도광판의 상측에 적재되고, 램프하우징에 근접하는 하단의 프리즘산이 다른 영역의 프리즘산과 비대칭하게 형성되어 그 영역을 투과하는 램프로부터의 빛을 약화시키는 프리즘 시트와; 상기 프리즘 시트 위에 적재되어 빛을 확산시키는 보호시트; 및 상기 보호시트와 일정 정도 이격되어 배치되는 액정패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 구조는 하부커버와; 상기 하부커버상의 적어도 일측에 구비되고, 빛을 발광하는 램프를 포함하는 램프하우징과; 상기 하부커버상에 배치되고, 하부에 프리즘산을 형성하여 램프로부터의 빛을 집광하고 확산하는 도광판과; 상기 도광판의 하부에 배치되어 램프로부터의 빛을 반사하는 반사판과; 상기 도광판의 상측에 적재되고, 램프하우징에 근접하는 하단 의 프리즘산이 다른 영역의 프리즘산과 비대칭하게 형성되어 그 영역을 투과하는 램프로부터의 빛을 약화시키는 프리즘 시트와; 상기 프리즘 시트 위에 적재되어 빛을 확산시키는 보호시트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그러면, 위의 구성과 관련해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하고자 한다. 도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구성도이다. 먼저, 하부커버(132)상에는 백라이트장치(130, 134, 136, 138, 146)를 구성한다. 다시 말해, 하부커버(132)상의 적어도 일측 가장자리로는 내부에 램프(130)를 포함하는 램프하우징(134)이 적재되고, 그 램프하우징(134)과 맞물려 램프(130)로부터의 빛을 유도하는 프리즘 도광판(136)도 함께 하부커버(32)상에 적재된다. 물론 여기에서 프리즘 도광판(136)의 하측에는 램프(130)로부터의 빛을 반사시키는 반사판(138)이 놓이게 된다.

그리고 그 프리즘 도광판(136)의 상측으로는 광학 시트(146)가 적재된다. 그 중에서도 먼저, 역프리즘시트(146a)가 부착되는데, 이것은 프리즘 도광판(136)의 상측에 일체로 형성되는 확산층(미표기)에 의해 확산된 빛을 하측에 형성된 프리즘산을 통하여 집광하는 역할을 담당하게 된다. 무엇보다 여기에서 주목하고자 하는 점은 램프(130)에 근접하는 A영역의 프리즘산과 나머지 B영역의 프리즘산이 서로 비대칭하게 형성된다는 것이다. 이것은 다시 말해 두 영역의 프리즘산의 경사각이 서로 다르게 형성됨을 의미한다. 이로 인해 결국 일측에 위치한 램프(130)로부터 프리즘 도광판(136)으로 확산되어 투과되는 역프리즘 시트(146a)의 A영역에서의 빛의 세기와 B영역에서의 빛의 세기는 거의 동일하게 된다. 이와 관련한 자세한 내용은 이후에 다시 한 번 다루기로 한다. 한편, 보호시트(146b)는 역프리즘시트(146a) 의 표면을 보호하기 위하여 사용되고 있을 뿐만 아니라 광의 분포를 균일하게 하기 위하여 광을 확산시키는 역할도 하게 된다.

이와 같이 백라이트장치(130, 134, 136, 138, 146)의 체결이 끝나게 되면, 그 측면으로는 액정표시장치의 전체적 힘의 균형을 유지하기 위한 메인 서포트(148)를 체결하고, 또한 그 메인 서포트(148)의 상측으로는 일정 패턴을 형성하여 액정패널(50)을 적재함으로써 그 액정패널(150)과 백라이트장치(130, 134, 136, 138, 146)를 일정 정도 이격시키게 된다.

여기에서, 메인 서포트(48)상에 적재되는 액정패널(150)은 스위칭소자로서 각 단위 화소마다 TFT(Thin Film Transistor)가 배열되어 있는 어레이 기판과 이에 대응하여 컬러를 표현하는 컬러필터가 형성된 컬러필터기판이 합착되고, 그 두 기판 사이에 주입되는 액정을 포함하는 액정패널(150)이 적재된다. 그리고 그 액정패널(150)의 전, 후면으로는 각각 1장씩의 편광판(154)이 부착된다.

그리고 위의 액정패널(150)의 4면 가장자리로는 상부커버(156)가 체결되는데, 이는 스크루 등과 같은 적절한 체결수단을 통하여 하부커버(132)에 체결된다.

이제부터는 앞서서 이미 간략하게 언급했던 역프리즘시트(146a)의 구체적 형상에 대하여 살펴보고자 한다. 도 3은 도 2에 나타낸 역프리즘시트(146a)의 하측에 형성된 프리즘산을 상세히 볼 수 있도록 하기 위하여 그 역프리즘시트(146a)의 하측을 위로(up side down) 하여본 사시도이다. 도면에서 볼 때, 예를 들어 좌측을 램프하우징 내부에 포함된 램프로부터의 빛이 프리즘 도광판으로 입사되는 입광부와 대응하는 부위라 가정하면, 그 입광부의 최초 프리즘산과 그 다음의 프리즘산은 대략 50㎛의 간격을 유지한다고 볼 수 있다. 이와 같은 경우 본 발명에서는 최소 10㎜에서 최대 20㎜의 범위까지 형성되는 프리즘산은 좌우가 서로 비대칭하게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 이와 같은 내용에 기초해 볼 때, 입광부의 최초 프리즘산을 포함하여 대략 200개에서 400개 정도까지는 비대칭하게 형성되는 셈이다.

또한, 도 2 및 도 3을 참조하여 서로 비대칭하게 형성되는 A 및 B영역의 프리즘산의 경사각과 관련해 살펴보고자 한다. 여기에서, A영역은 좌측의 제1경사면의 경사각(θa')은 60도, 제2경사면의 경사각(θb')은 20도로 기준 할 때, 이에 대응하는 B영역은 좌측의 제1경사면의 경사각(θc')은 25도, 그리고 우측의 제2경사면의 경사각(θd')도 동일하게 25도로 형성하는 것이 바람직하다.

따라서, 램프의 장축방향과 수평하게 형성되는 역프리즘 시트의 하부에 형성되는 프리즘산에 있어서, 램프에 근접하는 영역의 프리즘산을 주변 영역의 프리즘산과 국부적으로 다른 경사각을 가지도록 형성함으로써 액정패널에서의 휘선이 발생하지 않게 되는 것을 확인할 수 있고, 이로 인해 결국 액정패널에서의 균일한 휘도를 얻을 수 있을 것이다.

Claims (12)

1. 하부커버;

   상기 하부커버상의 적어도 일측에 구비되고, 빛을 발광하는 램프를 포함하는 램프하우징;

   상기 하부커버상에 배치되고, 하부에 프리즘산을 형성하여 램프로부터의 빛을 집광하고 확산하는 도광판;

   상기 도광판의 하부에 배치되어 램프로부터의 빛을 반사하는 반사판;

   상기 도광판의 상측에 적재되고, 하단의 프리즘산이 그 프리즘산간 간격이 50㎛일 때, 그 최초 프리즘산에서부터 최소 10㎜에서 최대 20㎜의 범위 내(이하, 'A영역'이라 한다)의 프리즘산과, 상기 A영역의 범위를 벗어나서 형성되는 영역(이하, 'B영역'이라 한다)의 프리즘산으로 구분되고, 서로 비대칭하게 형성되어 그 영역을 투과하는 램프로부터의 빛의 세기를 약화시키는 프리즘 시트;

   상기 프리즘 시트 위에 적재되어 빛을 확산시키는 보호시트; 및

   상기 보호시트와 일정 정도 이격되어 배치되는 액정패널을 포함하고,

   상기 A 영역의 프리즘산은,

   좌측의 제1 경사면과 우측의 제2 경사면의 경사각이 서로 상이하게 구성되는 액정표시장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 A영역에서의 프리즘산은 상기 제1경사면의 경사각이 60도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1경사면과 일체로 형성되는 상기 제2경사면의 경사각이 20도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 B영역의 프리즘산은 상기 제1경사면의 경사각이 25도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1경사면과 일체로 형성되어 상기 제2경사면의 경사각이 25도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
7. 하부커버:

   상기 하부커버상의 적어도 일측에 구비되고, 빛을 발광하는 램프를 포함하는 램프하우징;

   상기 하부커버상에 배치되고, 하부에 프리즘산을 형성하여 램프로부터의 빛을 집광하고 확산하는 도광판;

   상기 도광판의 하부에 배치되어 램프로부터의 빛을 반사하는 반사판;

   상기 도광판의 상측에 적재되고, 하단의 프리즘산이 그 프리즘산간 간격이 50㎛일 때, 그 최초 프리즘산에서부터 최소 10㎜에서 최대 20㎜의 범위 내(이하, 'A영역'이라 한다)의 프리즘산과, 상기 A영역의 범위를 벗어나서 형성되는 영역(이하,'B영역'이라 한다)의 프리즘산으로 구분되고, 서로 비대칭하게 형성되어 그 영역을 투과하는 램프로부터의 빛의 세기를 약화시키는 프리즘 시트; 및

   상기 프리즘 시트 위에 적재되어 빛을 확산시키는 보호시트를 포함하고,

   상기 A 영역의 프리즘산은,

   좌측의 제1 경사면과 우측의 제2 경사면의 경사각이 서로 상이하게 구성되는 액정표시장치의 백라이트 구조.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서, 상기 A영역에서의 프리즘산은 상기 제1경사면의 경사각이 60도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 구조.
10. 제9항에 있어서, 상기 제1경사면과 일체로 형성되는 상기 제2 경사면의 경사각이 20도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 구조.
11. 제9항에 있어서, 상기 B영역의 프리즘산은 상기 제1경사면의 경사각이 25도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 구조.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1경사면과 일체로 형성되는 상기 제2경사면의 경사각이 25도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 구조.

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