KR101274023B1 - 직하형 백라이트 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 확산판과 상기 확산판을 지지하는 램프가이드가 외압에 의해 서로 마찰될 때 발생하는 노이즈를 방지하기 위해 램프가이드의 형상을 변형한 직하형 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 특히 액정층을 사이에 두고 두 기판이 대향합착된 액정패널의 하부에 적어도 하나 이상 배치된 발광램프와, 상기 발광램프 저면에 배치되는 반사판과, 상기 발광램프 상부에 배치되는 확산판과, 상기 확산판 상면에 안착되는 광학시트류와, 상기 반사판 상부에 체결되고, 상기 확산판을 지지해줌과 동시에 외압에 의해 높이가 변하도록 텐션(tenson)구조를 가지는 지지부를 그 구성요소로 하는 램프 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
백라이트, 확산판, 램프가이드

Description

직하형 백라이트 어셈블리{A Direct Type Back-light Assembly}
도 1은 일반적인 액정패널을 나타낸 단면도.
도 2는 종래 기술에 의한 백라이트 어셈블리의 분해사시도.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선상에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도.
도 4는 종래 기술에 의한 램프가이드의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 백라이트 어셈블리의 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 램프가이드의 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 램프가이드의 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명
11 : 발광램프 12 : 반사판
13 : 케이스 15 : 확산판
16 : 광학시트류 18 : 서포트 사이드
20 : 램프가이드 27 : 액정표시소자
31 : 지지부 32 : 체결부
본 발명은 액정표시소자의 백라이트에 관한 것으로, 특히 램프가이드와 확산판의 마찰에 의한 노이즈를 감소하기 위한 직하형 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.
최근들어, 평판표시소자에 대한 연구가 활발한데, 그 중에서 각광받고 있는 것으로 액정표시소자(LCD; Liquid Crystal Display Device), FED(Field Emission Display Device), ELD(Electro-luminescence Display Device), PDP(Plasma Display Panels) 등이 있다.
이 중, 액정표시소자는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고, 계조 표시나 동화상 표시에 적합하며 전력소비가 적다는 특징 때문에 노트북 PC, 데스크탑 모니터, 및 액정TV로 그 영역이 확대되고 있는 추세이다.
상기 액정표시소자(70)는 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 색상구현을 위한 컬러필터층(112)이 형성된 상부기판(101)과, 액정분자의 배열 방향을 변환시킬 수 있는 스위칭 소자가 형성된 하부기판(102)과, 상기 상,하부 기판(101,102) 사이에 형성된 액정층(100)으로 구성된다.
상기 상부기판(101)에는 상기 컬러필터층(112) 외에 빛샘을 차단하는 블랙 매트릭스(111)와 액정층(100)에 전압을 인가하는 공통전극(113)이 더 형성되어 있으며, 상기 하부기판(102)에는 상기 스위칭 소자인 박막트랜지스터(121) 외에 상기 박막트랜지스터로부터 신호를 인가받고 액정층(100)에 전압을 인가하는 화소전극(122)이 더 형성되어 있다.
그리고, 상기 상,하부 기판(101,102) 사이에는 두 기판의 간격을 일정하게 유지하기 위한 스페이서(115)가 삽입되어 있고, 기판의 가장자리에는 액정이 외부로 흐르는 것을 방지하기 위한 실런트(sealant)(116)가 형성되어 있다.
하지만, 상기 액정표시소자 그 자체가 비발광성이므로 빛을 조사하기 위한 별도의 외부광원이 필요하다. 특히, 투과형 액정표시소자의 경우 LCD 패널의 배면에 광을 발산하고 안내하는 별도의 조광장치, 즉 백라이트 어셈블리가 반드시 요구된다.
상기 백라이트 어셈블리(back-light assembly)는 광을 투사시키는 방식에 따라, 직하형(直下型) 방식부터 도광판 방식까지 다양하다.
이 중, 도광판 방식은 액정패널의 측면에 발광램프(열음극, 냉음극) 등의 관형상의 선광원을 설치하고, 투명한 도광판을 이용하여 발광램프로부터의 광을 액정패널 화면 전체에 투사시키는 방식이고, 직하형 방식은 액정패널 하부에 선택적으로 장착된 발광램프에서 나오는 광이 발광램프와 액정패널 사이에 설치된 확산시트에 의해 확산되어 액정패널 화면 전체에 분포되도록 하는 방식이다.
그러나, 상기 도광판 방식은 각종 부품 소싱(sourcing) 및 제조 과정이 복잡하여 가격 경쟁력이 떨어지고, 램프와 램프하우징과의 형합 문제로부터 야기되는 빛샘의 문제점이 있으며, 빛이 도광판을 통과하여야 하므로 휘도가 낮아지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 액정패널 하부에 발광램프를 선택적으로 장착하는 직하형 방식이 제안되어 높은 휘도와 더욱 균일한 광량분포를 제공하고 있다. 표시면적이 비교적 큰 경우에는 밝기가 일률적인 광원이 필요하게 되는데, 이 런 점에 비추어 볼 때 직하형이 바람직하다 할 것이다.
직하형 방식일 경우, 고휘도의 백 라이트를 구현하기 위한 일환으로, 여러개의 발광램프를 표시화면의 하측에 배치하거나, 한 개의 발광램프를 구부려서 배치하는 등 직하형 방식의 백 라이트에 관한 연구, 개발이 계속되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 직하형 백라이트 어셈블리를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래 기술에 의한 백라이트 어셈블리의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'선상에 따른 백라이트 어셈블리의 단면도이며, 도 4는 종래 기술에 의한 램프가이드의 사시도이다.
구체적으로, 종래의 직하형 방식의 백라이트 어셈블리는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광을 발생시키는 복수개의 발광 램프(51)들과, 상기 발광 램프(51)들에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 배치된 반사판(52)과, 상기 발광 램프(51) 상부에 배치된 확산판(55)과, 확산시트 및 프리즘 시트로 구성된 광학시트류(56)와, 상기 발광램프(51)를 포함한 각종 구성요소들을 고정 및 지지하는 케이스(53)와, 상기 액정표시소자의 가장자리에 부착되어 화상이 표시되는 유효면적을 제외한 가장자리에 둘러싼 스텐레스 스틸 재질의 베젤(bezel)부(71)로 구성된다.
상기 백라이트 어셈블리의 발광램프(51)는 상기 케이스(53)의 내부에 체결되어 상기 발광램프(51)를 반사판(52)으로부터 일정간격 이격되도록 지지해주는 램프 가이드(60)와, 상기 발광램프(51)의 양끝단에 체결되어 발광램프를 고정시켜주는 서포트 사이드(58)를 더 구비하여 상기 발광램프(51)를 고정 및 지지하도록 한다.
이 때, 상기 램프 가이드(60)는 상기 발광램프를 지지해줌과 동시에 확산판(55) 및 광학시트류(56)의 처짐을 방지하는 역할을 하며, 상기 서포트 사이드(58)는 발광램프를 고정시켜 줌과 동시에 그 상측에 확산판(55) 및 광학시트류(56)가 안착되도록 하는 역할을 한다.
특히, 상기 램프 가이드(60)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반사판과 확산판 사이의 공간에 설치되어 확산판을 지지하는 지지부(61)와 지지부 양측에 배치되어 발광램프를 체결하여 고정, 지지하는 체결부(62)로 구성된다. 이때, 램프 가이드의 지지부(61)는 안정된 지지를 위해 원추형상 이를테면 외압에 의한 높이의 변화가 불가능한 구조로 형성된다.
상기와 같이 구성된 백라이트 어셈블리는, 발광램프(51)로부터 발하게 된 빛이 확산판(55) 및 광학시트류(56)를 차례로 거쳐 정보표시면으로 전달된다.
그러나, 종래 기술에 의한 직하형 백라이트 어셈블리는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 직하형 백라이트 구조에서 확산판은 고분자 재질로 제작되는데, 액정표시소자 상부에서 외력을 가하거나, 액정표시장치에 비틀림이 발생될 경우에 확산판이 아래 위로 울렁거리거나, 유동하게 된다.
이 경우 램프가이드의 지지부와 확산판이 서로 마찰하게 되고 마찰된 부분에서 소음(Noise)이 발생한다.
그리고, 램프가이드와 확산판이 더욱 심하게 마찰하게 되면 확산판보다 강도가 높은 램프가이드에 의해서 상기 확산판에 홈이 생기는 등 손상(damage)이 가해질 수 있는데, 확산판 홈부분에서 빛이 확산되지 않아 화상이 얼룩질 염려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 램프가이드와 확산판이 외압에 의해 서로 마찰할 때 발생하는 노이즈 및 확산판의 데미지를 방지하기 위해 램프가이드의 형상을 충격흡수할 수 있도록 변형한 직하형 백라이트 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직하형 백라이트 어셈블리는 액정층을 사이에 두고 두 기판이 대향합착된 액정패널의 하부에 적어도 하나 이상 배치된 발광램프와, 상기 발광램프 저면에 배치되는 반사판과, 상기 발광램프 상부에 배치되는 확산판과, 상기 확산판 상면에 안착되는 광학시트류와, 상기 반사판 상부에 체결되고, 상기 확산판을 지지해줌과 동시에 외압에 의해 높이가 변하도록 텐션(tenson)구조를 가지는 지지부를 그 구성요소로 하는 램프 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와같이, 본발명은 램프 가이드의 지지부를 외압에 의한 충격을 흡수할 있도록 텐션 구조로 형성하여, 확산판과 램프 가이드의 지지부 사이에 발생하는 마찰노이즈를 없애고 확산판의 손상을 방지하고자 하는 것을 특징으로 한다.
상기 램프가이드의 지지부를 텐션구조로 형성하기 위해서는 적어도 하나 이상의 곡선부를 가지도록 형성하는데, 갈고리 형상, 물결 형상 또는 나선코 일(spiral) 형상 중 어느 하나로 형성할 수 있을 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 직하형 백라이트 어셈블리를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 의한 백라이트 어셈블리의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 램프가이드의 사시도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 램프가이드의 사시도이다.
액정패널의 하부에 부착되어 정보표시면에 대해 광을 균일하게 조사하는 본 발명에 의한 직하형 백라이트 어셈블리는, 도 5에 도시된 바와 같이, 일정한 간격으로 배치되어 광을 발생시키는 관형상의 발광램프(11)와, 상기 발광램프(11) 저면에 배치되어 새어나오는 발광램프의 빛을 액정패널 측으로 원활하게 반사시켜 주는 반사판(12)과, 상기 발광 램프(11) 상부에 배치되어 발광램프의 빛을 확산시켜주는 확산판(15)과, 상기 확산판 상면에 배치되어 밝기 분포를 전체적으로 균일하게 하기 위한 광학시트류(16)와, 상기 발광램프(11)를 포함한 각종 구성요소들을 고정 및 지지하는 케이스(13)와, 상기 케이스(13)의 내부에 체결되어 상기 발광램프(11)를 반사판(12)으로부터 일정간격 이격되도록 지지해줌과 동시에 상기 확산판이 외압에 의해 가압될때 충격을 흡수해주는 램프 가이드(20)와, 상기 발광램프(11)의 양끝단에 체결되어 발광램프를 고정시켜주는 서포트 사이드(18)로 구성된다.
특히, 상기 램프 가이드(20)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 반사판과 확산판 사이의 공간에 설치되어 확산판을 지지해줌과 동시에 외압에 의한 충격을 흡수할 수 있는 텐션(tension) 구조의 지지부(31)와 상기 지지부와 일체형으로 형성 되고 상기 발광램프를 체결하여 고정, 지지하는 체결부(32)로 구성된다.
하나의 램프 가이드를 구성하는 지지부와 체결부의 개수는 불문하며, 도 6에서는 램프가이드가 하나의 지지부와 세 개의 체결부로 구성되는 것으로 도시하였다.
상기 램프 가이드의 지지부(31)는 충격을 흡수하기 위해서 적어도 하나 이상의 곡선부를 가진다. 즉, 종래의 램프가이드는 지지부에 하중이 많거나 적거나 상관없이 높이가 변화되지 않도록 고정되어 있는 구조였던 반면, 본 발명에 의한 램프가이드는 확산판을 지지하는 지지부에 평소보다 큰 하중이 작용되면 높이가 줄어들 수 있도록 텐션(tension) 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
이로써, 램프가이드의 지지부와 확산판이 외압에 의해 서로 마찰하거나 또는 액정표시소자에 비틀림이 발생될 경우에 확산판으로부터 램프가이드의 지지부로 가해지는 하중이 증가하더라도, 램프가이드의 지지부가 텐션 구조를 가지고 있으므로 지나친 마찰을 회피할 수 있게 되어 확산판과의 마찰에 의한 소음 및 확산판 손상을 방지할 수 있다.
이때, 상기 램프 가이드의 지지부(31)는 전술한 바와 같이 적어도 하나 이상의 곡선부를 가짐으로써 텐션 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는데, 그 형상은 불문하며 외력에 의해 높이가 변하는 구조를 가지면 된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 곡선부를 가지는 갈고리 모양으로 형성하여도 되고, 도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 둘 이상의 곡선부를 가지는 물결 모양으로 형성하여도 되며, 도 8에 도시된 바와 같이, 나선코일(spiral) 모양으로 형성하여도 무방하다.
그리고, 상기 지지부(31)를 포함한 램프 가이드는 반사도가 반사판과 크게 차이나지 않는 물질로 형성하여야 하는데, PC(poly carbonate)와 같은 고분자 물질 또는 알루미늄과 같은 연신성질이 좋은 금속물질 등으로 형성할 수 있다.
한편, 상기 케이스(13)는 백라이트 어셈블리를 지지하는 이외에, 백라이트 상부에 배치되는 액정표시소자(27)도 지지하는데, 상기 케이스(13) 외부에는 상기 액정표시소자의 가장자리에 부착되어 화상이 표시되는 유효면적을 제외한 가장자리에 둘러싼 스텐레스 스틸 재질의 베젤(bezel)부가 더 구비된다.
그리고, 상기 발광램프(11)는 네온(Ne), 아르곤(Ar), 수은(Hg) 등의 방전기체가 주입되고 내주벽에 형광체층이 도포되며 양단의 전원인입선을 통해 전원이 공급되어 점등이 조절되며, 전면으로부터 빛이 발광될 수 있도록 반사판(12)과 접촉하지 않고 대략 4~6mm 높이로 플로팅되게 하며, 서포트 사이드(18)의 홈에 끼워져 지지된다.
상기 광학시트류(16)는 크게 확산시트, 프리즘 시트, 보호시트 등으로 구성되는데, 상기 확산시트는 상기 발광램프(11)에서 나온 빛을 균일하게 확산시켜 주는 역할을 하고, 상기 프리즘 시트는 상기 확산시트 상부에 위치하여 상기 확산시트에서 확산시킨 빛을 집광시켜 액정표시소자로 전달하는 역할을 하며, 상기 보호시트는 상기 프리즘 시트 상부에서 다수개의 광학 시트를 보호하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성된 백라이트 어셈블리는, 발광램프(11)로부터 발하게 된 빛이 확산판(15) 및 광학시트류(16)를 차례로 거쳐 정보표시면으로 전달된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 직하형 백라이트 어셈블리는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 램프 가이드의 지지부가 적어도 하나 이상의 곡선부를 가지도록 텐션 구조로 형성함으로써 외력에 의해 높이가 변하도록 할 수 있다.
따라서, 램프가이드의 지지부와 확산판이 외압에 의해 서로 마찰하거나 또는 액정표시소자에 비틀림이 발생할 경우에 확산판으로부터 램프가이드의 지지부로 가해지는 하중이 증가하더라도, 램프가이드의 지지부가 텐션 구조를 가지고 있으므로 지나친 마찰을 회피할 수 있게 되어 확산판과의 마찰에 의한 소음 및 확산판 손상을 방지할 수 있다.
둘째, 램프가이드의 지지부가 외력에 의한 충격을 흡수하는 텐션구조로 형성되어 램프가이드의 지지부에 의한 확산판의 손상이 방지됨으로써 발광램프의 빛이 전 확산판에 대해 균일하게 확산된다.
따라서, 확산판 홈에 의해 화상이 얼룩지는 것을 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 액정층을 사이에 두고 두 기판이 대향합착된 액정패널의 하부에 적어도 하나 이상 배치된 발광램프와,
    상기 발광램프 저면에 배치되는 반사판과,
    상기 발광램프 상부에 배치되는 확산판과,
    상기 확산판 상면에 안착되는 광학시트류와,
    상기 반사판 상부에 체결되고, 상기 확산판을 지지해줌과 동시에 외압에 의해 높이가 변하도록 텐션(tension)구조를 가지는 지지부를 그 구성요소로 하는 램프가이드를 포함하며,
    상기 램프가이드의 지지부는 2개의 곡선부로 구성된 물결 형상으로 형성되며,
    상기 램프가이드의 지지부는 상기 반사판과 동일한 반사도를 갖는 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 램프가이드는 상기 발광램프를 반사판으로부터 일정간격 이격되도록 지지해주는 체결부를 그 구성요소로 포함하는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 램프가이드의 지지부와 체결부는 일체형인 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 어셈블리.
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