KR200232717Y1

KR200232717Y1 - 액정표시장치의 백라이트 장치

Info

Publication number: KR200232717Y1
Application number: KR2019970008236U
Authority: KR
Inventors: 오충섭
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-04-19
Filing date: 1997-04-19
Publication date: 2001-08-07
Also published as: KR19980063690U

Abstract

도광판으로 입사되는 광량을 증대시킨 액정표시장치용 백라이트장치가 개시된다. 램프와 대향하는 도광판의 측단면 프로파일이 램프로부터의 직사광에 대응하는 법선면과 반사시트로부터의 반사광에 대응하는 법선면이 교대로 반복되는 형태로 이루어진다. 동일한 두께의 도광판에 대해 휘도를 향상시킬 수 있고, 동일한 휘도에 대해 도광판의 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

액정표시장치의 백라이트장치{BACKLIGHT DEVICE OF LIQUID CRYSTAL DEVICE}

본 고안은 액정표시장치용 백라이트장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 휘도를 상승시키기 위해서 램프와 인접하는 도광판의 측단면 프로파일을 직사광과 반사광에 대한 법선면이 반복되는 형태로 형성한 액정표시장치의 백라이트장치에 관한 것이다.

일반적으로, 정보화 사회에서 액정표시장치(Liquid Crystal Display)의 개발은 눈부시게 발전하고 있으며 그 역할도 중요하게 되고 있다. 액정표시장치는 자체 발광을 하지 못하기 때문에 일반적으로 사용되고 있는 투과형 액정표시장치에서는 백라이트(back light)가 필요하며, 액정표시장치의 성능은 액정표시장치 자체만이 아니라 사용하는 백라이트장치의 성능에 의존하는 바가 크다. 이러한, 백라이트장치는 크게 도광판, 램프 구조물(lamp assembly) 및 시트류로 구성된다.

이와 같은, 액정표시장치는 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 증가하는데 도광판이 액정표시장치 전체 중량의 50% 이상을 차지함으로써 액정표시장치의 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)을 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 반사시트이다.

그러나, 램프와 인접해 있는 도광판 측단면 프로파일에 형성되는 톱니 형상은 빛의 입사각을 고려하지 않고 임의의 각도로 일정하게 가공되기 때문에 빛의 투과율이 저하되어 휘도가 저하된다.

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 램프와 인접해 있는 도광판 측단면 프로파일을 직사광과 반사광에 대한 법선면이 반복되는 형태로 형성하여 휘도를 증가시킨 액정표시장치의 백라이트장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 도광판 구조를 나타낸 단면도이고,

도 2는 본 고안에 의한 백라이트장치를 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 : 백라이트장치 110 : 램프

120 : 램프 반사시트 130 : 도광판

131 : 직사광 법선면 133 : 반사광 법선면

135 : 곡선면

본 고안에 따르면, 램프와, 램프를 감싸고 있으며 램프로부터 발산되는 광중에서 일부를 반사시키는 램프 반사시트와, 램프 반사시트에 일측 단면부가 삽입되며 램프 및 반사시트로부터의 광을 수용하여 액정표시모듈로 균일하게 반사하는 도광판으로 이루어진 액정표시장치의 백라이트장치에 있어서, 램프와 대향하는 도광판의 측단면 프로파일이 램프로부터의 직사광에 대응하는 법선면과 반사시트로부터의 반사광에 대응하는 법선면이 교대로 반복되는 형태로 이루어진다.

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

도 2는 본 고안에 의한 백라이트장치를 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 백라이트장치(100)는 액정표시장치의 광원으로 사용되는 램프(110)와, 램프(110)에서 발산된 빛을 반사하기 위해 램프(110)를 감싸는 램프 반사시트(120)와, 램프 반사시트(120)에 일측면이 삽입되어 램프(110) 및 램프 반사시트(120)를 통해 입사된 빛을 액정표시모듈로 균일하게 반사시켜 주는 도광판(130)과, 도광판(130) 하부 및 상부에 설치되어 빛을 반사하고 확산하며 집광하는 시트류(140)로 구성된다.

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 반복되어 복수개 형성되며, 도광판(130) 측단면 프로파일은 반복되는 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.

또한, 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 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 법선면(133)이며, 곡선 c는 곡선면(135)이다.

또한, 상기한 바와 같이, 도광판(130) 측면 전체에 원에 대한 접선과 연장선을 형성하여 법선면(131)과 법선면(133)을 형성하고, 바람직하게 도광판(130)의 측면 중앙부분을 기준으로 도광판(130)의 측단면 프로파일이 상하 대칭이 되도록 할수 있다.

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 형성되는 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 법선면(131)과 직각으로 형성된 법선면(133)으로 대부분 입사되는데, 이때, 반사광은 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 대응하는 법선면과 반사광에 대응하는 법선면을 교대로 연결하여 복수개 형성함으로서 도광판으로 입사되는 광량을 증대시킬 수 있다. 따라서, 동일한 두께의 도광판일 경우 본 고안에서는 고휘도를 실현할 수 있고, 동일한 휘도를 요구할 경우 본 고안에서는 도광판의 두께를 줄일 수 있어 액정표시장치의 경량화 및 박형화를 실현할 수 있는 이점이 있다.

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

Claims

램프와, 상기 램프를 감싸고 있으며 상기 램프로부터 발산되는 광 중에서 일부를 반사시키는 램프 반사시트와, 상기 램프 반사시트에 일측 단면부가 삽입되며 상기 램프 및 반사시트로부터의 광을 수용하여 액정표시모듈로 균일하게 반사하는 도광판으로 이루어진 액정표시장치의 백라이트장치에 있어서,

상기 램프와 대향하는 상기 도광판의 측단면 프로파일이 상기 램프로부터의 직사광에 대응하는 법선면과 상기 반사시트로부터의 반사광에 대응하는 법선면이 교대로 반복되는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트장치.
제 1 항에 있어서, 상기 도광판의 측단면 중앙부분의 프로파일은 상기 중앙부분에 대향하는 상기 램프의 외주면에 대응하는 곡률로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트장치.
제 1 항에 있어서, 상기 반사광에 대응하는 법선면은 상기 직사광에 대응하는 법선면과 직각을 이루는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트장치.
제 1 항에 있어서, 상기 도광판의 측단면 중앙을 기준으로 상기 도광판의 측단면 프로파일은 상하 대칭인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트장치.