KR20000016999A - 보조 전자 발광 램프를 가진 액정 디스플레이의 백라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린의 프레임 부분이 더 좁혀질 수 있고 LCD의 중량이 감소될 수 있는 LCD의 백라이트(backlight)를 위한 신규한 구조에 관한 것이다. LCD의 표시부에 대응하는 디스플레이 영역에 배치된 백라이트에 있어서, 표시부의 주변 영역중 일부를 따라 설치된 냉음극선관은 광 투과성 재료로 만들어진 도광판과 반사기에 의해 둘러싸여지고, 전자 발광 램프가 표시부와 반사기 사이에 설치된다.

Description

보조 전자 발광 램프를 가진 액정 디스플레이의 백라이트{Backlight of Liquid Crystal Display Having Subsidiary Electro-Luminescence Lamp}

본 발명은 LCD(액정 디스플레이) 백라이트 구조에 관한 것으로, 특히, 표시부의 프레임 부분이 좁아지고, 기기의 중량이 감소될 수 있는 구조에 관한 것이다.

본원은 일본에 출원된 일본 특허원 평10-220782호에 의거한 것이며, 그 내용을 본 명세서에서 참조하였다.

디스플레이 기기로 사용되는 LCD는 각종 전자기기에 장착된다. 랩탑(laptop)(또는 노트북) 개인용 컴퓨터는 대형 액정 디스플레이 스크린을 채용한 전형적인 전자 기기이다. 최근의 랩탑 개인용 컴퓨터에서, 메인 스크린의 크기는 "A4사이즈" 또는 "B5사이즈"로 표준화되었고, 상기 표준 사이즈에서 더 얇고 밝은 스크린을 개발하기 위해 경쟁하고 있다. 제한된 메인 스크린 사이즈 내에서 LCD 자체의 면적을 증가하기 위한 개발이 수행되고 있다. LCD의 면적을 증가시키기 위하여, LCD 스크린의 외측 엣지, 즉, 메인 스크린의 프레임 부분을 어떻게 좁히는가를 결정하는 것이 중요하다.

도 4는 종래의 투과형 LCD의 백라이트 부분을 도시한 일반적인 사시도이고, 도 5는 도 4의 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 이러한 종래의 투과형 LCD의 백라이트는 일반적으로 상기 LCD패널이 단부면(end face)으로부터 입사된 광에 의해 조사되도록 광을 도입하기 위한 도광판(light-introducing plate; 23)과, 도광판(23)의 내부를 향해 상기 광을 조사하기 위한 냉음극선관(cold cathode tube; 26)과, 냉음극선관(26)으로부터 방사된 광을 효과적으로 반사하여 도광판(23)의 단면을 향해 상기 반사된 광을 안내하기 위한 반사기(reflector; 27)와, 상기 도광판(23)의 상면에 배치되고 도광판(23)으로부터 입사된 광을 외향으로 확산시키기 위한 확산판(30) 및 도광판(23)의 하면에 부착되고 도광판(23)을 투과하는 상기 광을 반사하여 상기 전방면을 향해 상기 반사된 광을 안내하는 반사판(25)을 포함한다. 참조 부호 21은 LCD 패널을, 참조 부호 22는 표시부을 지시한다.

상기 구조에서, 저전압 전극(26b)과 고전압 전극(26a)은 냉음극선관(26)의 양단에 설치되어 있으며, 저전압 전극(26b)은 연결(배선)라인(31)에 연결되어 있다. 냉음극선관(26)을 전원에 용이하게 연결하기 위하여, 연결 라인(31)은 고전압 전극(26a)의 연결지점으로 연장되며, 이러한 배치는 스크린 프레임을 좁히는 것을 방해한다.

상기 백라이트 구조에서 LCD를 얇게, 스크린 프레임을 좁게 만들기 위하여, 일본 특허공개공보 평9-230341호는 시트형 연결 라인(31)이 적용되고, 도광판(23)의 상면에 배치되어, 기기의 크기와 중량을 감소시키는 구성(도 6에 도시된)을 기술하고 있다.

반면에, 상기 구조에서, 냉음극선관(26)과 반사기(27)가 LCD패널(21)의 표시부(22)에 대응하는 디스플레이 영역에 배치되면, 반사기(27) 상부는 조사되지 않으므로 냉음극선관(26)과 반사기(27)는 상기 디스플레이 영역의 외측에 배치되어야 한다. 그러므로, LCD의 프레임을 더 좁히는 것은 어렵다.

상기 상황을 고려할 때, 본 발명의 목적은 스크린의 프레임 부분이 더 좁혀질 수 있고, LCD의 중량을 감소시킬 수 있는 LCD의 백라이트를 위한 신규한 구조를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 LCD의 일반적인 사시도.

도 2는 도 1의 LCD 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 LCD의 일반적인 사시도.

도 4는 종래의 투과형 LCD의 백라이트 부분을 도시하는 일반적인 사시도.

도 5는 도 4의 LCD 단면도.

도 6은 일본 특허공개공보 평9-230341호에 기재된 연결 배선 배치를 설명하기 위한 LCD 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: LCD패널 2: 표시부

3: 도광판 5: 반사판

6: 냉음극선관 7: 반사기

8: 전자 발광 램프 9,10: 확산판

따라서, 본 발명은 백라이트가 디스플레이 영역을 부분적으로 오버랩하도록 액정 디스플레이의 표시부에 대응하는 디스플레이 영역에 배치된 액정 디스플레이의 백라이트 구조를 제공하는 것이며, 상기 백라이트는 표시부의 주변 영역의 일부를 따라 배치된 냉음극선관과, 단부 면이 냉음극선관과 직면하는 광투과성 물질로 만들어진 도광판과, 냉음극선관으로부터 방사된 광을 반사하고 냉음극선관을 둘러싸는 반사기와, 도광판을 경유하여 조사될 수 없는 표시부의 일부를 조사하기 위해 표시부와 반사기 사이에 설치된 전자 발광 램프를 포함한다.

상기 구조에 따르면, 냉음극선관과 반사기는 표시부에 대응하는 디스플레이 영역에 배치되고, 전자 발광 램프는 표시부과 반사기 사이에 설치된다. 그러므로, 냉음극선관을 사용하여 조사할 수 없는 표시부의 일부는 전자 발광 램프에 의해 조사될 수 있고, 따라서, LCD의 프레임 부분은 종래의 LCD와 비교하여 더 좁혀질 수 있다. 부가해서, 도광판은 작아질 수 있고, 이로 인해 LCD의 중량을 감소시킬 수 있다.

바람직하게는, 전자 발광 램프는 이 전자 발광 램프가 표시부의 전체 주변 영역을 오버랩하도록 배치된다. 따라서, 상기 주변 영역이 어두워지는 것을 방지할 수 있고, 나아가 LCD의 휘도가 더 균일해질 수 있다.

상기 백라이트는 도광판 위에 배치되고 도광판으로부터 입사되는 광을 확산시키기 위한 제 1 확산판을 포함한다.

더욱이, 상기 백라이트는 제 1 확산판과 전자 발광 램프의 전체 영역이 제 2 확산판으로 덮히히도록 배치되어 광을 확산하기 위한 제 2 확산판을 포함한다.

상기 구조에서, 도트 패턴(dot pattern)이 상기 하면 측(lower face side)에 도입된 광을 확산 및 반사하기 위해 도광판의 하면 측에 형성될 수 있다.

이하에서, 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예들에 제한되지 않는다.

도 1은 제 1 실시예에서의 LCD의 일반적인 사시도이고, 도 2는 그 단면도이다.

상기 LCD는 LCD패널(1), 표시부(2), 도광판(light-introducing plate; 3), 도트 패턴(4), 반사판(5), 냉음극선관(cold cathode tube; 6), 반사기(7), 전자 발광 램프(이하, "EL 램프"라 함; 8), 확산판(9, 10) 및 접속 배선(11)을 포함한다. 이들이 기본 요소들이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 광은 냉음극선관(6)과 직면하는 도광판의 양 단면상에서 상기 냉음극선관(6)으로부터 입사되고, 입사된 광은 도광판(3)을 경유하여 LCD패널(1)을 향해 도입된다. 도광판(3)은 아크릴 수지와 같은 광 투과성 수지로 만들어진다. 도트 패턴(4)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 도광판(3)의 하면 측에 도입된 광을 확산 및 반사하기 위해 도광판(3)의 하면 측에 (백색 페인트를 사용하여)형성된다. 또한 반사판(5)은 도광판(3)을 통해 전송된 광이 도광판(3)의 상면을 향해 반사되도록 도광판(3)의 하면에 설치된다.

냉음극선관(6)은 광을 도광판(3)의 내부를 향해 조사한다. U형상의 단면을 갖는 반사기(7)는 냉음극선관(6)이 냉음극선관(6)으로부터 방사된 광을 도광판(3)의 적절한 단면을 향해 효과적으로 반사하기 위해 반사기(7)에 의해 둘러싸이도록 배치된다. 냉음극선관(6)과 반사기(7)는 도 2에 도시한 바와 같이, LCD패널(1)의 표시부(2)에 대응하는 디스플레이 영역에 배치된다.

반사기(7)가 디스플레이 영역에 배치됨에 따라, 표시부(2)의 일부는 도광판(3)으로부터의 광에 의해 조사되지 않는다. 그러나, 이 부분은 EL 램프(8)를 사용하여 조사된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 평평한 형상을 갖는 EL 램프(8)는 냉음극선관(6)에 의해 조사될 수 없는 LCD패널(1)의 표시부(2)의 일부를 조사하기 위해, LCD패널(1)과 반사기(7)사이에서 반사기(7)의 상면에 배치된다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, EL램프(8)는 냉음극선관(6) 근처에서 발생하는 불균일한 휘도를 방지하거나 감소시키도록 도광판(3)의 상면을 약간 오버랩한다.

확산판(9)은 외측을 향해 도광판(3)으로부터 입사된 광을 확산하기 위해 도광판(3)의 상부측에 배치된다. 상기 확산판(9)은 EL램프(8)의 색상으로 전체 영역의 광의 색상을 조화시키는 다른 기능을 갖는다.

확산판(10)은 EL램프(8)와 확산판(9)이 확산판(10)에 의해 완전히 덮히도록 배치된다. 이러한 배치는 EL램프(8)와 확산판(9)의 결합 라인 근처에서 불균일 한 광을 방지한다.

또한, 저전압 전극(6b)과 고전압 전극(6a)은 상기 냉음극선관(6)의 양단에 설치되고, 저전압 전극(6b)은 접속 배선(11)과 접속된다. 냉음극선관(6)을 전원(도시하지 않음)에 쉽게 접속하기 위해, 접속 배선(11)은 고전압 전극(6a)의 접속지점으로 연장된다.

여기서, EL램프(8)의 단자(terminal; 8a)는 전원과의 접속이 용이하게 수행될 수 있도록 고전압 전극(6a)의 접속 측으로 돌출된다.

이하에서, 본 실시예의 LCD 작동이 도 1과 도 2를 참조하여 설명될 것이다.

우선, 냉음극선관(6)과 EL램프(8), 즉, 본 실시예의 광원은 광을 발광한다. 냉음극선관(6)으로부터 조사된 광은 직접 또는 반사기(7)에 의해 반사된 후에 도광판(3)의 관련된 단부 면 상에 입사된다. 도광판(3)으로부터 입력된 광은 전 반사(total reflection)를 반복한 다음 도광판(3)의 상부면으로부터 외측까지 조사된다. 또한, 도광판(3)의 하면 측을 향해 전진하는 광은 도광판(3)에 형성된 도트 패턴(4)과 반사판(5)에 의해 상면 측을 향해 반사된다. 도광판(3)의 상면으로부터 조사된 광은 확산판(9)에 의해 확산된다. 여기서, 확산판(9)으로부터 출력된 광은 균일한 휘도를 갖고, 균일한 면 광원으로서 작용하며, EL램프(8)와의 색상 조화가 실현된다. 또한 균일한 휘도가 확산판(9)과 EL램프(8)의 결합 부분에서 관측되므로 전체 디스플레이 스크린은 더 균일한 휘도를 갖는다.

상술한 바와 같이, 본 실시예는 EL램프(8)를 채용하며, 그러므로써, 냉음극선관(6)과 반사기(7)는 LCD패널(1)의 표시부(2)에 대응하는 디스플레이 영역에 배치된다. 그러므로, LCD의 프레임은 좁아질 수 있다. 또한, 도광판(3)은 더 작아질 수 있고, 그러므로써 기기의 중량 감소와 같은 다른 이점이 얻어진다.

또한 상술한 바와 같이, EL램프(8)는 도광판(3)에 의해 조사되지 않는 부분을 조사하는 보완 기능을 갖는다. 이러한 부분은 냉음극선관(6)과 반사기(7)를 LCD패널(1)의 표시부(2)에 대응하는 디스플레이 영역에 배치함으로서 만들어진다. 부가해서, 냉음극선관(6)근처에서 도광판(3) 영역의 불균일한 휘도는 EL램프(8)에 의해 방지될 수 있다.

본 발명의 기술적인 적용 분야는 상기 실시예에 제한되지 않으며, 다양한 변경들이 본 발명의 범주 내에서 가능하다.

도 3은 제 2 실시예의 LCD의 일반적인 사시도이다. 제 2 실시예에서, EL램프(8)의 형상만이 제 1 실시예와 다르다. 다른 부분들은 제 1 실시예의 것들과 동일하므로, 여기서 그에 대한 설명은 생략하겠다.

제 1 실시예에서, EL램프는 냉음극선관(6)의 상부 측에만 배치된 반면에, 제 2 실시예에서, EL램프(8)는 도 3에 도시한 바와 같이, 도광판(3)의 주변 영역이 EL램프에 의해 덮히도록 배치된다. 따라서, 프레임의 좁힘과 기기의 경량화는 본 LCD에서 더 향상될 수 있다. 부가해서, EL램프(8)는 이 경우에 도광판(3)의 주변 영역을 조사하고, 따라서, 이 영역은 어두워지지 않으며, LCD의 휘도는 더 균일해질 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 된 액정 디스플레이의 백라이트에서, 냉음극선관과 반사기는 표시부에 대응하는 디스플레이 영역내에 배치되고, 전자 발광 램프는 표시부와 반사기 사이에 설치된다.

그러므로, 냉음극선관을 사용해 도시되지 않는 표시부의 일부는 전자 발광 램프에 의해 조사될 수 있다. 그러므로, LCD의 프레임 부분이 종래의 LCD들에 비교하여 더 좁혀질 수 있다. 부가해서, 도광판은 작아질 수 있고, 이로 인해 LCD의 중량을 줄일 수 있다.

Claims (5)

1. 백라이트가 디스플레이 영역을 부분적으로 오버랩하도록 액정 디스플레이의 표시부에 대응하는 디스플레이 영역에 배치된 액정 디스플레이의 백라이트 구조에 있어서,

   상기 표시부의 주변영역의 일부를 따라 설치된 냉음극선관과,

   단부 면이 상기 냉음극선관과 직면하는 광투과성 재료로 만들어진 도광판과,

   상기 냉음극선관을 둘러싸고 냉음극선관으로부터 방사된 광을 반사하기 위한 반사기와,

   도광판을 경유하여 조사되지 않는 표시부의 일부를 조사하기 위해 표시부와 반사기 사이에 설치된 전자 발광 램프를 포함하는 액정 디스플레이의 백라이트 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 발광 램프는 상기 전자 발광 램프가 표시부의 전체 주변 영역을 오버랩하도록 배치된 액정 디스플레이의 백라이트 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 도광판 상에 설치되고 상기 도광판으로부터 입사된 광을 확산하기 위한 제 1 확산판을 추가로 포함하는 액정 디스플레이의 백라이트 구조.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 확산판과 전자 발광 램프의 전체 영역이 제 2 확산판으로 덮히도록 배치되어, 광을 확산하기 위한 제 2 확산판을 추가로 포함하는 액정 디스플레이의 백라이트 구조.
5. 제 1 항에 있어서, 도트 패턴이 도광판의 하면 측에 도입된 광을 확산 및 반사하기 위해 상기 도광판의 하면 측에 형성된 액정 디스플레이의 백라이트 구조.