KR101407292B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 광을 발광하는 광원과, 상기 광원 상부에 형성되어 광원으로부터 입사되는 광을 면광원으로 전환하는 도광판과, 상기 도광판과 일체형으로 도광판의 일면에 형성되며 상기 도광판으로 입사되는 광을 집광하는 돌출부와, 상기 돌출부 상에 형성되어 상기 돌출부를 보호하는 돌출부 보호층을 포함한다.
돌출부, 도광판

Description

백라이트 유닛{Backlight unit}
도 1은 본 발명에 따른 백라이트 유닛을 도시한 분해사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 돌출부 보호층이 형성된 도광판 및 반사판을 도시한 단면도
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 돌출부 보호층이 형성된 도광판 및 반사판을 도시한 단면도
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10: 램프 11: 램프 하우징
12: 도광판 13: 반사판
14: 프리즘 시트 15: 확산시트
121: 돌출부 122: 돌출부 보호층
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 특히 도광판의 출사광 경로 변형을 방지하도록 하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
통상적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display: 이하, "LCD"라 함)는 매 트릭스 형태로 배열되어진 다수의 액정셀들과 이들 액정셀들 각각에 공급될 비디오 신호를 변환하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 의해 백라이트 유닛(backlight unit)에서 공급되는 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기 액정패널은 자체 발광요소를 갖지 못하는 소자이므로 액정패널에 빛을 공급하기 위한 별도의 광원을 요구하게 된다. 이에 따라, 배면에는 백라이트 유닛이 마련되어 액정패널 전면을 향해 빛을 조사하고 이를 통해서 비로소 식별 가능한 휘도의 화상을 구현한다.
한편, 백라이트 유닛에는 빛을 발광하는 광원과, 광원을 감싸는 형태로 설치되는 광원 하우징과, 광원으로부터 입사되는 광을 면광원으로 전환하는 도광판과, 도광판의 하부에 위치하여 도광판의 하면 및 측면으로부터 진행하는 광을 상면쪽으로 반사시키는 반사판과, 상기 상면쪽으로 입사되는 빛을 집광시키는 프리즘 시트와, 프리즘시트 상부에 형성되어 프리즘시트에서 출사된 빛을 액정패널 전면으로 확산시키는 확산시트를 구비하고 있다. 이에 따라, 램프에서 발생된 광은 도광판 또는 반사판으로 입사되되, 반사판(21)으로 입사된 광은 반사판에서 반사되어 도광판쪽으로 재입사된다. 그리고 도광판 또는 반사판을 통해 입사된 광은 프리즘 시트 및 확산 시트를 통해 집광시킨 후 확산시켜 액정패널로 입사된다.
이때, 광원 및 반사판으로부터 입사되어 도광판에서 출사되는 광의 진행각도는 광의 집광효율을 극대화시키기 위해 백라이트 유닛의 상부에 배치된 액정패널과 수직을 이루도록 해야 한다. 이를 위해, 최근에는 하부에 위치한 반사판과 대면하 는 돌출부가 구비된 도광판에 대해 개발되고 있다.
그러나, 상기 도광판의 돌출부는 상기 도광판이 채용된 백라이트 유닛에 소정의 진동이 가해지면 갈림이나 이물 등의 변형이 생기고 이 변형은 도광판의 출사광 경로를 변형시키는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 도광판의 돌출부 변형을 방지하여 도광판의 출사광 경로 변형을 방지하는 백라이트 유닛을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 광을 발광하는 광원과, 상기 광원 상부에 형성되어 광원으로부터 입사되는 광을 면광원으로 전환하는 도광판과, 상기 도광판과 일체형으로 도광판의 일면에 형성되며 상기 도광판으로 입사되는 광을 집광하는 돌출부와, 상기 돌출부 상에 형성되어 상기 돌출부를 보호하는 돌출부 보호층을 포함한다.
상기 돌출부 보호층의 굴절율은 상기 돌출부의 굴절율보다 낮다.
상기 돌출부는 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly Methyl Meta Acrylate)로 형성되고, 상기 돌출부 보호층은 돌출부의 굴절율보다 0.1~ 0.14낮은 굴절율을 갖는 물질이고, 이는 아크릴 레진이다.
상기 돌출부는 산과 골을 가지는 프리즘 형상으로 구비된다.
상기 산은 뾰족한 형태, 라운드 형태, 뾰족한 형태 상에 적층된 라운드 형태 중 어느 하나로 형성된다.
상기 도광판의 배면에 위치되어 입사되는 광을 도광판쪽으로 재반사시키는 반사판을 더 구비하고, 상기 돌출부는 상기 도광판의 배면에 배치되어 상기 반사판과 대면한다.
상기 도광판으로부터 입사되는 광을 집광시키는 프리즘 시트가 더 구비되고, 상기 돌출부는 상기 도광판의 상면에 배치되어 상기 프리즘 시트와 대면한다.
상기 프리즘 시트에서 출사된 빛을 액정패널 전면으로 확산시키는 확산시트를 더 구비한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(20)은 에지형의 백라이트 유닛으로써, 일측에 구비되어 광을 발광하는 광원(10)과, 광원(10)을 감싸는 형태로 설치되는 광원 하우징(11)과, 배면에 돌출부(121)가 구비되고, 광원(10)으로부터 입사되는 광을 면광원으로 전환하는 도광판(12)과, 도광판(12)의 하부에 위치하여 입사되는 광을 재반사시키는 반사판(13)과, 도광판(13)을 통해 입사되는 광을 집광시키는 프리즘 시트(14)와, 프리즘 시트(14) 상부에 형성되는 확산시트(15)와, 도광판(12)의 돌출부(121)가 반사판(13)과 접촉되지 않도록 돌출부(121)상에 형성된 돌출부 보호층(122)이 구비된다.
상기 백라이트 유닛(20) 상에는 도시되지 않은 액정패널이 위치하며, 액정패널은 백라이트 유닛으로부터 출사된 광의 투과율을 제어하여 화상을 구현한다.
백라이트 유닛에서 사용되는 광원(10)으로는 냉음극 형광램프가 사용되며, 램프(10)에서 발생된 광은 도광판(12)의 측면에 존재하는 입사면을 통해 도광판(12)으로 입사된다.
램프 하우징(11)은 내면에 반사면이 있어 램프(10)로부터의 광을 도광판(12) 쪽으로 반사시킨다.
도광판(12)은 돌출부(121)가 구비된 경사진 배면과 수평인 출사면을 가지며, 도광판(12)의 입사면과 출사면이 직각을 이루도록 제작된다. 도광판(12)의 배면에는 반사판(13)과 대면되도록 설치된다. 도광판(12)은 램프(10)로부터 입사된 광을 램프(10)와 먼 거리에 있는 곳까지 도달되도록 한다. 도광판(12)에는 경사진 배면에 램프(10)와 직교하는 방향으로 산과 골을 가지는 프리즘 형상의 돌출부가 구비되며, 도광판 내부로 입사된 광을 빗면을 가진 골사이에서 반사시킴으로써 광을 집광하여 액정패널로의 광의 출사성을 증대시킨다.
반사판(13)은 도광판(12)의 배면에 위치되어 자신에게 입사되는 광을 도광판(12) 쪽으로 재반사시킴으로써 광손실을 줄이도록 한다.
프리즘 시트(14)는 도광판(12)으로부터 입사되는 광을 집광시킨다. 한편, 프리즘 시트(14)의 배면(즉, 도광판의 출사면과 대면하는 면)에도 도광판의 배면과 마찬가지로 도광판의 배면에 구비된 프리즘 형상과 직교하는 방향으로 산과 골을 가지는 프리즘 형상의 돌출부가 구비될 수 있다.
확산시트(15)는 복수의 층들이 하나의 시트로 일체화되게끔 제작되어 프리즘 시트 상부에 형성되며, 프리즘 시트에서 출사된 빛을 패널 전면으로 확산시킨다.
도광판(12)의 돌출부(121) 상에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부에 대면된 반사판(13)과의 접촉으로부터 산을 보호하기 위한 돌출부 보호층(122)이 형성된다. 이 돌출부 보호층(122)은 돌출부의 골부분을 모두 매립하면서 동시에 산부분에 소정 두께를 형성하여 도광판(12)의 배면이 평탄한 면을 갖도록 한다. 이에 따라, 돌출부 보호층(122)이 돌출부(121)가 구비된 도광판(12)상에 형성됨으로써, 돌출부가 구비된 도광판을 백라이트 유닛의 구성으로 사용할 경우, 백라이트 유닛에 소정의 진동이 가해더라라도 도광판(12)의 돌출부가 대면하는 반사판과 접촉하지 않게 되어 돌출부의 갈림이나 이물 등의 변형이 생기는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 돌출부 보호층(122)은 돌출부의 재질인 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly Methyl Meta Acrylate, 이하 "PMMA"라 함)와 같은 투명 아크릴 수지의 굴절율보다 0.1~ 0.14 정도 낮은 굴절율을 갖는 물질 예를 들어, 아크릴 레진(Acryl resin)과 같은 물질로 형성한다. 즉, PMMA의 굴절율은 1.47~1.48정도이고, 아크릴레진의 굴절율은 1.3~ 1.6정도이다. 따라서, 돌출부의 굴절율보다 낮은 굴절율을 갖는 물질을 돌출부 보호층(122)으로 형성함으로써, 액정표시장치의 휘도 수준은 거의 동등하게 유지될 수 있다. 즉, 돌출부의 굴절율보다 0.1~ 0.14정도 낮은 굴절율을 갖는 아크릴 레진을 형성하면, 도광판의 집광원리인 전반사효과에 의한 광의 가이딩(guiding)방식이 극대화되어 액정 표시장치의 휘도수준을 돌출부 보호층이 적용되기 전의 액정표시장치의 휘도수준과 거의 동등하게 유지시킬 수 있게 된다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 도광판의 돌출부(121)를 뾰족한 형태의 돌출부에만 적용하고 있으나, 도 3a에 도시된 바와 같은 라운드 형태의 돌출부(121c)나 도 3b에 도시된 바와 같은 뾰족한 형태의 돌출부(121) 상에 적층된 라운드 형태의 돌출부(121c)에 대해서도 적용할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시예에서는 도광판(12)의 돌출부(121)가 도광판의 경사진 배면에 구비되고 있으나, 돌출부가 도광판의 수평인 출사면에 구비될 수도 있다. 이때, 돌출부 보호층은 프리즘 시트와 대면하게 된다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛에 있어서, 돌출부 보호층이 돌출부가 구비된 도광판에 형성됨으로써, 백라이트 유닛에 소정의 진동이 가해더라라도 도광판의 돌출부가 대면하는 반사판과 접촉하지 않게 되어 돌출부의 갈림이나 이물 등의 변형이 생기는 것을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 광을 발광하는 광원과,
    상기 광원으로부터 입사되는 광을 면광원으로 전환하는 도광판과,
    상기 도광판과 일체형으로 도광판의 일면에 형성되어 상기 도광판으로 입사되는 광을 집광하며, 다수의 뾰족한 산과 다수의 골로 이루어진 제 1 돌출부와,
    상기 제 1 돌출부 상에 형성되며, 다수의 라운드 형상의 산과 다수의 골로 이루어진 제 2 돌출부와,
    상기 제 2 돌출부 상에 형성되어 상기 제 2 돌출부를 보호하는 돌출부 보호층을 포함하며,
    상기 광원은 상기 도광판의 측면에 형성되며,
    상기 제 1 돌출부의 산과 제 2 돌출부의 산이 마주보며,
    상기 제 1 돌출부의 골과 제 2 돌출부의 골이 마주보는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 돌출부 보호층의 굴절율은
    상기 제 1 돌출부의 굴절율보다 낮은 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제 1 돌출부는 폴리메틸메타아크릴레이트(Poly Methyl Meta Acrylate)로 형성되고, 상기 돌출부 보호층은 제 1 돌출부의 굴절율보다 0.1~ 0.14낮은 굴절율을 갖는 물질인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제 1 돌출부의 굴절율보다 0.1~ 0.14낮은 굴절율을 갖는 물질은
    아크릴 레진인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 도광판의 배면에 위치되어 입사되는 광을 도광판쪽으로 재반사시키는 반사판을 더 구비하는 백라이트 유닛.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제 1 돌출부는
    상기 도광판의 배면에 배치되어 상기 반사판과 대면하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 도광판으로부터 입사되는 광을 집광시키는 프리즘 시트가 더 구비되는 백라이트 유닛.
  10. 삭제
  11. 제9 항에 있어서, 상기 프리즘 시트에서 출사된 빛을 액정패널 전면으로 확산시키는 확산시트를 더 구비하는 백라이트 유닛.
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