KR19990001046A - Lcd의 백라이트 장치 구조 - Google Patents

Lcd의 백라이트 장치 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD의 백라이트 장치에 관한 것으로, 반사시트의 크기를 도광판의 크기보다 더 크게 설계하여 몰드프레임에 설치함으로써 LCD 패널의 에지부분에서 발생되는 빛고임 현상을 방지할 수 있다.
또한, 시트류들의 에지부는 LCD 패널의 경계면과 직각이 되도록 화면유효영역의 에지부에서 법선을 긋고 법선에 대해 소정각도를 이루는 사선을 그었을 때 LCD 패널의 하부면과 사선이 교차하는 지점의 위치와 일치하거나 사선이 교차하는 지점의 위치보다 더 연장되어 있어 LCD 패널의 에지부분에서 빛샘 현상이 방지되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 반사시트 및 시트류들의 크기를 증가시켜 LCD 모듈의 빛고임 및 빛샘 현상을 방지함으로써 LCD 모듈의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있다.

Description

LCD의 백라이트 장치 구조
본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display)의 후광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LCD 패널의 화면유효영역의 에지부분에서 발생되는 빛샘 및 빛고임 현상을 억제하여 LCD의 외관품질을 개선하기 위한 LCD의 백라이트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 정보화 사회에서 LCD의 개발은 눈부시게 발전하고 있으며 그 역할도 중요화되고 있다. LCD는 자체 발광을 하지 못하기 때문에 일반적으로 사용되는 투과형 LCD에서는 백라이트 장치(backlight unit)가 꼭 필요하며, LCD의 성능은 LCD 자체만이 아니라 사용하는 백라이트의 성능에 의존하는 바가 크다. 이러한, 백라이트 장치는 크게 도광판, 램프 어셈블리(lamp assembly) 및 몰드프레임(mold frame)으로 구성되어 있다.
이와 같은 LCD는 주로 랩탑형 컴퓨터 또는 LCD 모니터 등과 같이 휴대가 용이한 제품에 많이 사용되므로 LCD의 경박단소화가 요구되고 있으며, 이를 실현하기 위해서 도 1에 도시 바와 같이 LCD 패널(10)의 화면유효영역(Active Area)(11)의 가장자리에서 몰드 프레임까지의 거리(a)가 계속적으로 좁아지고 있는 추세이다.
이와 같이 LCD 패널(10)의 화면유효영역(11)과 몰드 프레임 사이의 거리(a)가 좁아지는 현추세에서 도 2에 도시된 바와 같이 기존 방식으로 백라이트 장치를 설계하면 LCD 모듈의 외관품질 검사에서 화면유효영역 가장자리부분에서 빛샘 현상 및 빛고임 현상등이 발생된다.
도 2a는 기존의 LCD의 백라이트 장치 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 A부분을 확대한 요부확대 단면도이다.
기존의 백라이트 장치 구조(20)는 몰드프레임(30) 내부에 LCD의 광원으로 사용되는 램프 어셈블리(40)가 삽입되어 있다. 램프 어셈블리(40)는 광을 발산하는 램프(41)와 램프(41)에서 발산된 빛을 반사하기 위해 램프(41)를 감싸고 있는 램프 반사판(43)으로 구성되어 있다.
램프 어셈블리(40)에는 램프(41)에서 발산된 빛을 안내하는 도광판(51) 및 도광판(51)으로부터 새어나온 빛을 다시 도광판(41)으로 전달하는 반사시트(53)가 삽입되어 있다. 여기서, 반사시트(53)는 도광판(51)의 하부면에 설치되며 도광판(51)의 크기와 같거나 제작 공차로 인해 도광판(51)의 크기보다 작다.
또한, 도광판(51)의 상부면에는 도광판(51)의 크기보다 작고 몰드프레임(30)의 내측 가장자리와 소정간격 이격되어 시트류들(55)이 설치되어 있으며, 몰드프레임(30)의 상부면에는 하부 기판인 TFT 기판(61)과 상부 기판인 칼라필터 기판(63)으로 구성되어 있으며 정보를 디스플레이해주는 LCD 패널(60)이 설치된다. 여기서, LCD 패널(60)은 화면유효영역(11)의 가장자리에서 몰드프레임(30)의 내측 가장자리까지 l만큼 떨어져 몰드프레임(30)에 설치된다.
이와 같이 몰드프레임(30)에 백라이트 장치(20)가 설치되고 LCD 패널(60) 상부면에 탑샤시(미도시)가 설치되면 LCD 모듈의 외관품질 검사를 하게된다. 외관품질 검사는 LCD 모듈을 수평상태로 놓았을 때 작업자는 LCD 모듈과 45°각도를 이루는 지점에서 LCD 모듈 외관검사를 실시한다. 도 2b를 참조하여 이를 좀 더 상세히 언급하면, TFT 기판(61)과 칼라필터 기판(63)의 경계면(65)과 직각이되도록 화면유효영역(11)의 에지부에서 수직선(66)을 긋는다. 이후, 경계면(65)과 수직선(66) 사이에 소정 각도 기울어진 사선(67)을 긋는데, 바람직하게 사선(67)은 경계면(65)과 수직선(66)에 대해 45°각도를 이룬다.
상기에서 설명한 구조를 가진 LCD 모듈의 외관품질 검사를 했을 경우 빛샘 현상이 발생되는 이유는 도 2a에 도시된 바와 같이 도광판의 상부면에 설치되어 있는 시트류들(55)의 단부가 외관품질 검사를 진행하는 작업자의 검사 각도, 즉 도 2b에 도시된 바와 같이 45°각도로 기울어진 사선 안쪽에 위치하게 된다. 그러므로, 도광판(51)을 통과한 광이 시트류들(55)을 거치지 않고 시트류들(55)의 단부와 몰드프레임(30)의 내측면 가장자리 사이에 이격된 공간(b)을 통해 바로 LCD 패널(60)로 입사되기 때문에 빛샘 현상이 발생된다.
또한, 빛고임 현상이 발생되는 이유는 도 2a에 도시된 바와 같이 도광판(51)의 하부면에 도광판(51) 보다 크기 보다 작은 반사시트(53)를 설치할 경우 램프(41)에서 발산된 광이 도광판(51) 하부면으로 직접 입사되기 때문에 화면유효영역(11)의 가장자리 부분에 빛고임 현상이 발생된다.
이와 같이 LCD 패널(60)의 화면유효영역(11) 가장자리부분에서 빛샘 및 빛 고임 현상이 발생되면 화면유효영역(11)의 가장자리 부분이 다른 영역보다 현저하게 밝아 보이는 현상이 발생되어 LCD의 외관품질이 저하되는 문제점이 발생된다.
이와 같은 현상을 방지하기 위해서 종래에는 도 3에 도시된 바와 같이 램프(41)와 인접해 있는 반사시트(70)의 상부면 소정 영역을 블랙 인쇄(71)함으로써 램프(41)에서 발산된 광중 일부분의 광이 블랙 인쇄(71)처리된 부분에서 흡수되도록 하였다. 그러나, 이와 같은 방법을 사용할 경우 광량이 감소되어 특정 영역만이 밝아 보이는 현상을 제거할 수 있지만 광효율 측면에서는 단점으로 작용한다. 즉, 램프에서 발산된 광의 양이 감소되면 광효율은 저하되므로 LCD 모듈상의 휘도가 감소되어 소비전력이 증가된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써 LCD 모듈상의 광휘도는 동일하게 유지하면서 LCD 패널의 특정부분이 빛샘 또는 빛고임 형상으로 인해 밝아 보이는 현상을 억제하여 LCD의 외관품질이 저하되는 것을 방지한 LCD 백라이트 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 LCD 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이고,
도 2a는 기존의 LCD의 백라이트 장치 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 A부분을 확대한 요부확대 단면도이며,
도 3은 기존의 백라이트 장치의 반사시트 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a는 본 발명에 의한 LCD의 백라이트 장치 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4b는 도 4a의 B부분을 확대한 요부확대 단면도이며,
도 5는 본 발명에 의한 백라이트 장치의 반사시트 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 몰드프레임과, 상기 몰드프레임에 고정되는 램프 어셈블리와, 상기 램프 어셈블리에 대향하여 설치된 도광판과, 상기 도광판의 하부에 설치된 반사시트와, 상기 도광판의 상부에 설치되어 상기 도광판으로부터 안내된 광을 LCD 패널에 전달하는 시트류들을 포함하는 LCD 백라이트 장치에 있어서, 상기 시트류들의 단부는 상기 LCD 패널의 화면유효영역 에지부에서의 법선면에 대해 소정각도를 이루는 외관품질 검사자의 관측 사선과 상기 LCD 패널의 하부표면이 교차하는 지점의 위치와 일치하거나 상기 교차하는 지점의 위치보다 더 연장되어 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 램프 어셈블리, 도광판, 반사판, 시트류, LCD 패널로 구성되어 있다.
이하 본명에 의한 LCD의 백라이트 장치의 구조를 첨부된 도면 도 4 와 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4a는 본 발명에 의한 LCD의 백라이트 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4b는 도 4a를 B부분을 확대한 요부확대 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 백라이트 장치의 반사시트를 나타낸 도면이다.
몰드프레임(130) 내부에 LCD 모듈의 광원으로 사용되는 램프 어셈블리(140)가 삽입되어 있다. 램프 어셈블리(140)는 광을 발산하는 램프(141)와 램프(141)에서 발산된 빛을 반사하기 위해 램프(141)를 감싸고 있으며 내측면이 도금처리된 램프를 반사판(143)으로 구성되어 있다.
램프 어셈블리(140)에는 램프(141)에서 발산된 광을 안내하는 도광판(151)과 도광판(151) 하부면에 설치되어 도광판(151)의 하부면으로 새어나온 빛을 다시 도광판(151)으로 전달하는 반사시트(153)의 일측면이 삽입되어 있다. 여기서, 반사시트(153)의 에지부는 도광판(151)의 에지부와 같거나 도 5에 도시된 바와 같이 빛고임 현상을 제거하기 위해 도광판(151)의 에지부 보다 크게 설계되어 있다.
또한, 도광판(151)의 상부면에는 도광판(151)의 크기보다 작은 시트류들(155)이 몰드프레임(130)과 소정간격 이격되어 설치되어 있으며, 몰드프레임(130)의 상부면에는 하부 기판인 TFT 기판(161)과 상부 기판인 칼라필터 기판(163)으로 구성되어 있으며 정보를 디스플레이해주는 LCD 패널(160)이 설치된다. 여기서, 몰드프레임(130)에 시트류들(155) 및 LCD 패널(160)을 설치할 때는 LCD 패널(160)의 화면유효영역(11) 에지부분에서 빛샘 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해서 LCD 모듈의 외관품질 검사 각도보다 시트류들(155)의 단부가 커야 한다.
도 4b를 참조하여 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
TFT 기판(161)과 칼라필터 기판(163)의 경계면(165)과 직각이 되도록 화면유효영역(11)의 에지부에서 법선(166)을 긋는다. 이후, 화면유효영역(11)의 안쪽에서 경계면(165)과 법선(166)의 접점을 지나도록 소정 각도 기울어진 사선(167)을 긋다. 바람직하게 소정 각도 기울어진 사선(167)은 경계면(165)과 법선(166)에 대해 45°각도를 이룬다. 여기서, 45˚기울어진 사선(167)은 LCD 모듈의 외관품질 검사를 실시하는 작업자의 검사 각도가 되며, 외관품질 검사 각도는 45˚에 한정되지 않으며 업체마다 기준이 다를 수 있다.
이와 같이 45˚각도를 이루도록 기울어진 사선(167)을 그으면 TFT 기판(161)과 칼라필턴 기판(163) 측면에 동위각을 갖는 2개의 삼각형이 형성되는데, 두 삼각형은 밑변의 길이(d)와 높이(d´)는 서로 같다. 즉, TFT 기판(161)에 형성된 삼각형의 높이(d´)는 LCD 패널(160) 두께의 1/2이므로 삼각형의 밑변(d)의 길이 또한 LCD 패널(160) 두께의 1/2이 된다. 여기서, LCD 패널(160)의 전체 두께는 보통 약 1.8㎜이고, TFT 기판(161) 및 칼라필터 기판(163) 각각의 두께가 약 0.9㎜(TFT 기판 및 칼라필터 기판 각각에 부착되는 편광판 포함, 편광판 한 개의 두께가 약 0.2㎜이다.)이다.
따라서, 도광판(151)의 상부면에 설치되는 시트류들(155)은 화면유효영역(11)의 에지부에서 시트류들(155)의 단부까지 길이(c)가 삼각형의 밑변(d), 즉, LCD 패널(160) 두께의 1/2보다 크거나 같도록 설치한다. 또한, 몰드프레임(130)의 상부면에 설치되는 LCD 패널(160)의 화면유효영역(11) 에지부에서부터 몰드프레임 내측면까지의 거리(e)가 LCD 패널(160) 두께의 1/2 보다 더 길어지는데, 그 이유는 시트류들(155)이 램프(141)에서 방출되는 열에 의해 팽창되기 때문에 시트류들(155)의 단부가 몰드프레임(130)의 내측면과 소정간격 이격되어 있어야 하기 때문이다.
이와 같이 화면유효영역(11)의 에지부에서 시트류들(155)의 단부까지의 길이(c)를 LCD 패널(160) 두께의 1/2 이상이 되도록 형성하면 LCD 모듈의 외관품질 검사시 LCD 패널(160)의 화면유효영역(11)의 에지영역이 다른 영역보다 밝아 보이는 빛샘 현상이 제거된다. 이는, 도광판(151)을 통과한 광이 화면유효영역(11) 외부로 연장되어 있는 시트류들(155)을 거치면서 확산되고 집광되기 때문이다.
한편, 외관 품질 검사 각도가 45˚일 때는 시트류들(155)의 단부와 화면유효영역의 에지부분의 거리(c)가 LCD 패널(160) 두께의 1/2과 같거나 크지만 외관품질 검사 각도가 45˚보다 크거나 작을 경우에는 시트류들(155)의 단부와 화면유효영역(11)의 에지부 사이의 거리(c)가 기판들(161)(163)의 경계면(165)과 화면유효영역의 에지부의 법선(166)과 작업자의 외관검사 각도가 이루는 삼각형의 밑변(d) 길이보다 크거나 같을 경우 빛샘 현상이 제거된다.
또한, 본 발명에서 빛고임 현상을 제거하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 반사시트(170)의 에지부를 도광판(151)의 에지부보다 소정 길이 더 연장시켜 램프(141)에서 발산된 광이 반사시트(170)에 의해 반사되어 도광판(151)의 광입사면으로 입사시킨다. 따라서, 램프(141)에서 발산된 광이 도광판(151) 하부면으로 직접 입사되는 것을 방지할 수 있어 빛고임 현상을 억제할 수 있어 화면유효영역(11)의 에지부가 다른 영역보다 밝아 보이는 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 반사시트의 크기를 도광판의 크기보다 더 크게 설계하여 몰드프레임에 설치함으로써 LCD 패널의 에지부분에서 발생되는 빛고임 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 시트류들의 에지부는 LCD 패널의 경계면과 직각이 되도록 화면유효영역의 에지부에서 법선을 긋고 법선에 대해 소정각도를 이루는 사선을 그었을 때 LCD 패널의 하부면과 사선이 교차하는 지점의 위치와 일치하거나 사선이 교차하는 지점의 위치보다 더 연장되어 있어 LCD 패널의 에지부분에서 빛샘 현상이 방지되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반사시트 및 시트류들의 크기를 증가시켜 LCD 모듈의 빛고임 및 빛샘 현상을 방지함으로써 LCD 모듈의 휘도가 감소되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 몰드프레임과, 상기 몰드프레임에 고정되는 램프 어셈블리와, 상기 램프 어셈블리에 대향하여 설치된 도광판과, 상기 도광판의 하부에 설치된 반사시트와, 상기 도광판의 상부에 설치되어 상기 도광판으로부터 안내된 광을 LCD 패널에 전달하는 시트류들을 포함하는 LCD 백라이트 장치에 있어서,
    상기 시트류들의 단부는 상기 LCD 패널의 화면유효영역 에지부에서의 법선면에 대해 소정각도를 이루는 외관품질 검사자의 관측 사선과 상기 LCD 패널의 하부표면이 교차하는 지점의 위치와 일치하거나 상기 교차하는 지점의 위치보다 더 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소정각도는 45˚인 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반사시트의 에지부는 상기 도광판의 에지부보다 더 연장된 것을 특징으로 하는 LCD 백라이트 장치.
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