KR19980063690U - 액정 표시 장치의 도광판 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도광판 구조에 관한 것으로, 램프와 인접해 있는 도광판 측면에 램프에서 직접 입사되는 직사광에 대한 직사광 법선면과 램프 반사 시트에 반사되어 입사되는 반사광에 대한 반사광 법선면을 교대로 형성하여 도광판에 입사되는 빛을 증대시킴으로써, 종래와 동일한 두께의 도광판일 경우 본 고안에서는 고휘도를 실현할 수 있고, 종래와 동일한 휘도를 요구할 경우 본 고안에서는 도광판의 두께를 줄일 수 있어 액정 표시 장치의 경량화 및 박형화를 실현할 수 있다.

Description

액정 표시 장치의 도광판 구조

본 고안은 백라이트의 도광판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치의 휘도를 상승시키기 위해서 램프와 인접하는 도광판의 측단 프로파일을 직사광과 반사광에 대한 법선면을 형성하여 빛의 휘도를 증가시킨 액정 표시 장치의 도광판 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 정보화 사회에서 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)의 개발은 눈부시게 발전하고 있으며 그 역할도 중요화되고 있다. 액정 표시 장치는 자체 발광을 하지 못하기 때문에 일반적으로 사용되고 있는 투과형 액정 표시 장치에서는 백라이트(back light)가 필요하며, 액정 표시 장치의 성능은 액정 표시 장치 자체만이 아니라 사용하는 백라이트의 성능에 의존하는 바가 크다. 이러한, 백라이트 구조는 크게 도광판, 램프 구조물(lamp assembly) 및 시트류로 구성되어 있다.

이와 같은, 액정 표시 장치는 주로 랩탑형 컴퓨터 또는 LCD 모니터 등과 같이 휴대가 용이한 제품에 사용되므로 경박단소화가 필연적이다. 그러나, 디스플레이 장치로 쓰이는 LCD 패널의 크기는 1인치부터 20인치 이상으로 다양하지만 LCD 패널이 커질수록 고휘도가 요구됨으로 램프와 인접해 있는 도광판의 두께를 증가시켜 입사면적을 증가시키는 것이 필연적이다. 이와 같이, 입사면적을 증가시키기 위해서 도광판의 두께를 증가시킬 경우 도광판의 중량도 같이 증가함으로 도광판이 액정 표시 장치 전체 중량의 50% 이상을 차지함으로써 액정 표시 장치의 목적인 경박단소화에 역행하게 된다.

따라서, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 램프(10)와 인접해 있는 도광판(30)의 측단면 프로파일을 톱니형상(31)으로 가공하여 도광판(30)의 두께를 증가시키지 않고 입사면적만을 증가시켰다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 램프(10)에서 빛이 발산되었을 경우 빛이 도광판(30)에 대해 수평으로 입사되는 영역, 즉, 도광판(30) 측단면 프로파일과 입사되는 빛이 이루는 입사각이 90˚에 근접하는 중앙부분(33)은 평평하게 가공하고, 평평하게 가공된 중앙부분(33) 소정영역을 제외한 부분은 톱니형상(31)으로 가공하여 빛의 입사면적을 증가시킨다. 여기서, 도광판(30) 측단면 프로파일의 중앙부분(33)을 평평하게 가공하는 이유는 도광판(30)에 대해 입사각이 90˚에 근접하는 빛은 거의 반사되지 않고 대부분이 도광판(30) 내부로 입사되기 때문이다.

미설명 부호 20은 램프에서 발사된 빛중 도광판으로 직접 입사되지 못한 빛을 반사하여 도광판으로 입사시켜 주는 램프 반사 시트이다.

그러나, 램프와 인접해 있는 도광판 측단면 프로파일에 형성되어 있는 톱니 형상은 빛의 입사각을 고려하지 않고 임의의 각도로 일정하게 가공되었기 때문에 빛의 투과율이 저하되어 휘도가 저하되었다.

그 이유는 램프에서 발산되어 도광판에 입사되는 모든 빛은 도광판 측단면 프로파일과 빛이 이루는 입사각이 거의 90˚일 때 빛의 투과율이 최대인데 비해 도광판 측단면 프로파일에 가공된 톱니 형상의 입사면은 거의 대부분이 빛과 이루는 입사각이 90˚보다 크거나 작기 때문에 빛이 일부는 도광판으로 투과되고 일부는 반사되기 때문이다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로 램프와 인접해 있는 도광판 측단면 프로파일을 직사광과 반사광에 대한 법선면이 되도록 형성하여 휘도를 증가시킨 액정 표시 장치의 도광판 구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 도광판 구조를 나타낸 단면도이고,

도 2는 본 고안에 의한 백라이트 구성을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고,

도 3은 본 고안에 의한 도광판 구조를 나타낸 단면도이며,

도 4는 본 고안에 의한 도광판 구조를 설명하기 위한 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 백라이트 구조물110 : 램프

120 : 램프 반사시트 130 : 도광판

131 : 직사광 법선면133 : 반사광 법선면

135 : 곡선면

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 고안은 액정 표시 장치의 광원으로 사용되는 램프와, 상기 램프를 감싸고 있으며 상기 램프에서 발산된 빛중 일부를 반사시키는 램프 반사 시트와, 상기 램프 반사 시트에 소정영역 삽입되어 상기 램프에서 발산된 빛을 입사시켜 상부 방향으로 빛을 균일하게 반사하는 도광판을 포함하는 액정 표시 장치의 백라이트에 있어서, 상기 램프와 인접하고 있는 상기 도광판의 측단면 프로파일에 직사광에 대한 직사광 법선면과 반사광에 대한 반사광 법선면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 고안의 구성은 램프와, 램프를 감싸고 있는 램프 반사 시트와, 램프와 인접된 도광판으로 구성되어 있다.

이하 본 고안에 의한 도광판의 구조를 첨부된 도면 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 의한 백라이트 구성을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 고안에 의한 도광판을 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 고안에 의한 도광판을 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 백라이트 구조물(100)은 액정 표시 장치의 광원으로 사용되는 램프(110)와, 램프(110)에서 발산된 빛을 반사하기 위해 램프(110)를 감싸고 있는 램프 반사시트(120)와, 램프 반사시트(120)에 일측면이 삽입되어 램프(110) 및 램프 반사시트(120)를 통해 입사된 빛을 상부 방향으로 균일하게 반사시켜 주는 도광판(130)과, 도광판(130) 하부 및 상부에 설치되어 빛을 반사하고 확산하며 집광하는 시트류(140)로 구성되어 있다.

여기서, 램프(110)와 인접하고 있는 도광판(130)의 측단면 프로파일은 도 3에 도시된 바와 같이 램프(110)에서 발산된 빛을 도광판(130) 내부로 최대한 입사시켜 빛의 효율을 증대시키기 위해서 입사되는 빛에 대한 법선면(131)(133)이 복수개 형성되어 있으며, 도광판(130) 측단면 프로파일은 법선면(131)(133)으로 인해 라운드 형상이다.

도 4를 참조하여 도광판(130) 측단면 프로파일에 형성되어 있는 법선면(131)(133)을 좀더 상세히 설명하면, 램프(110)의 중심점에서 램프(110) 보다 큰 동심원, 예를 들어 A, B, C를 도광판에 그렸다고 가정할 경우 A원의 일정영역에 접하는 접선 a를 형성하고, 접선 a의 단부에서 B원 방향으로 연장된 선 a´을 형성하는데, 연장된 선 a´는 접선 a와 직각이 되도록 형성한다.

이후, 연장된 선 a´의 단부에서 B원에 접하는 접선 b를 형성하고, 접선 b의 단부에서 C원 방향으로 연장된 선 b´를 형성하는데, 접선 b와 연장된 선 b´는 직각이 되도록 형성한다.

이어서, 도광판(130)의 중앙 부분, 즉, 도광판(130) 측면이 평평할 때 빛의 입사각이 거의 90˚인 부분에서는 연장된 선 b´ 단부에서 C원의 원주를 따라 소정 구간을 곡선 c로 형성한다. 여기서, 도 4에 도시된 접선 a와 b는 램프(110)에서 발산된 빛이 도광판(130)으로 직접 입사되는 직사광이 입사시키기 위한 직사광 법선면(131)이고, 연장된 선 a´와 b´는 램프(110)에서 발산된 빛이 램프 반사시트(120)에 반사되어 도광판(130)으로 입사되는 반사광을 입사시키기 위한 반사광 법선면(133)이며, 곡선 c는 곡선면(135)이다. 여기서, 상기에 설명한 것과 같이 도광판(130) 측면 전체에 원에 대한 접선과 연장선을 형성하여 직사광 법선면(131)과 반사광 법선면(133)을 형성하여 바람직하게는 도광판(130)의 측면 정중앙을 기준으로 도광판(130)의 측단면 프로파일은 상하 대칭이 되도록 한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 도광판의 작용을 설명하면 다음과 같다.

원형의 램프(110)에서 빛이 발산되면 발산된 빛 중 일부는 도광판(130)으로 직접 입사되고, 일부는 램프 반사시트(120)에 의해 반사되어 도광판(130)으로 입사된다. 이때, 램프(110)에서 발산된 빛 중 도광판(130)으로 직접 입사되는 직사광은 도광판(130) 측면에 형성되어 있는 직사광 법선면(131)과 거의 90˚의 입사각을 이루므로 직사광이 도광판(130) 측면에서 반사되지 않고 대부분이 도광판(130) 내부로 입사된다.

또한, 램프(110)에서 발산된 빛이 램프 반사시트(120)에 의해서 반사된 반사광은 직사광 법선면(131)과 직각으로 형성된 반사광 법선면(133)으로 대부분 입사되는데, 이때, 반사광은 반사광 법선면(133)과 거의 90˚의 입사각을 이루기 때문에 대부분의 반사광이 도광판(130) 내부로 입사되어 빛의 효율이 증가된다.

이와 같이 램프와 인접하는 도광판의 측단면 프로파일에 직사광에 대한 직사광 법선면과 반사광에 대한 반사광 법선면을 교대로 연결하여 복수개 형성함으로 도광판으로 입사되는 광량을 증대시킬 수 있다. 따라서, 종래와 동일한 두께의 도광판일 경우 본 고안에서는 고휘도를 실현할 수 있고, 종래와 동일한 휘도를 요구할 경우 본 고안에서는 도광판의 두께를 줄일 수 있어 액정 표시 장치의 경량화 및 박형화를 실현할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 램프와 인접해 있는 도광판 측면에 램프에서 직접 입사되는 직사광에 대한 직사광 법선면과 램프 반사 시트에 반사되어 입사되는 반사광에 대한 반사광 법선면을 교대로 연결하여 복수개 형성함으로써 도광판으로 입사되는 빛을 증대시켜 휘도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 액정 표시 장치의 광원으로 사용되는 램프와, 상기 램프를 감싸고 있으며 상기 램프에서 발산된 빛중 일부를 반사시키는 램프 반사 시트와, 상기 램프 반사 시트에 소정영역 삽입되어 상기 램프에서 발산된 빛을 입사시켜 상부 방향으로 빛을 균일하게 반사하는 도광판을 포함하는 액정 표시 장치의 백라이트에 있어서,

   상기 램프와 인접하고 있는 상기 도광판의 측단면 프로파일에 직사광에 대한 직사광 법선면과 반사광에 대한 반사광 법선면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 도광판 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판의 측단면 프로파일 중앙 소정영역을 제외한 부분에 상기 직사광 법선면과 상기 반사광 법선면이 교대로 연결된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 도광판 구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 중앙 소정영역의 측단면 프로파일은 상기 램프 중앙부분의 외주면과 대응하는 곡선면으로 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 도광판 구조.
4. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반사광 법선면은 상기 직사광 법선면과 직각인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 도광판 구조.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판의 측면 중앙을 기준으로 상기 도광판의 측단면 프로파일은 상하 대칭인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 도광판 구조.