KR20030038970A - 직하형 백 라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일렬로 배열된 복수개의 발광램프들; 상기 발광램프들의 양단이 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있는 사각프레임; 상기 사각프레임의 내부밑면에 형성되어 있는 반사판; 및 상기 반사판에 고정되며, 상기 발광램프를 지지하는 램프홀더를 포함하는 직하형 백 라이트에 관한 것으로,

발광램프들이 안정적으로 고정되어 외부힘에 의한 발광램프의 손상을 방지하고, 발광램프 및 광산란수단의 위치변동이 없어 균일한 휘도를 갖는 직하형 백 라이트를 제공한다.

Description

직하형 백 라이트{BACK LIGHT}

본 발명은 백 라이트(Back light)에 관한 것으로, 특히 액정표시소자용 직하형 백 라이트에 관한 것이다.

표시화면의 두께가 수 센치미터(cm)에 불과한 초박형의 평판(Flat panel)디스플레이 장치, 그 중에서도 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display :LCD)는 주로 노트 북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

이러한 액정 디스플레이 장치는 다른 자발광 평판 디스플레이 장치와 달리 비발광성이므로 액정 패널 뒤에 광원으로서 백 라이트(Back Light)가 장착되어 있으며, 이러한 백 라이트의 장착은 두께, 무게 및 전력소모 측면에서 비효율적으로 작용하고 있어 아직도 많은 연구가 계속되고 있다.

일반적으로, 액정 디스플레이 장치의 광원으로 사용되는 백 라이트는 원통형의 발광 램프를 배치하는 방식으로서, 직하형 방식과 도광판 방식으로 구분된다.

직하형 방식은 평면에 발광 램프를 배치하는데, 발광 램프의 형상이 액정 패널에 나타나므로 램프와 액정 패널 사이의 간격을 유지해 주어야 하고, 전체적으로 균일한 광량 분포를 위해 광 산란수단을 배치하여야 하므로 박형화에는 한계가 있다. 또한, 패널이 대면적화됨에 따라 백 라이트의 광출사면의 면적도 증가하게 되는데, 직하형 백 라이트를 대형화할 경우, 광 산란수단이 충분한 두께를 확보하지 못하면 광 출사면이 평탄치 않고, 이러한 이유로 인해 광 산란수단의 두께를 충분히 확보하지 않으면 안된다.

한편, 도광판 방식은 외곽에 발광 램프를 설치하고 도광판을 이용하여 전체의 면으로 빛을 분산하는 것으로, 발광 램프가 측면에 설치되고, 빛이 도광판을 통과하여야 하므로 휘도가 낮은 문제점이 있다. 또한 균일한 휘도의 분포를 위해서는 도광판에 대한 고도의 광학적 설계기술과 가공기술이 요구된다.

이와 같이 직하형 방식과 도광판 방식은 나름대로의 단점을 가지고 있기 때문에 화면의 두께보다는 밝기가 중요시되는 액정표시소자에서는 직하형 방식의 백 라이트를 주로 사용하고, 노트북 PC나 모니터용 PC와 같은 두께가 중요시되는 액정표시소자에서는 도광판 방식의 백 라이트가 주로 사용된다.

현재, 고휘도의 백 라이트를 구현하기 위한 일환으로, 여러 개의 램프를 표시화면의 하측에 배치하거나, 한 개의 램프를 구부려서 배치하는 등 직하형 백 라이트에 관한 연구 개발이 계속되고 있는 추세에 있다.

이하, 종래 기술에 따른 액정표시소자용 직하형 백 라이트를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 직하형 백 라이트의 사시도로서, 종래의 백 라이트는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 발광 램프(1)들, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3), 상기 발광 램프(1)들과 액정 패널(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.

상기 광 산란수단(5a,5b,5c)은 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate) 등이 배치된다.

상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 발광 램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 극대화하기 위함이다.

상기 발광 램프(1)는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극이 배치되어 상기 전극에 전원이 인가되면 발광하고, 상기 발광 램프(1)의 양단은 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.

그러나, 상기 종래의 백 라이트의 경우, 발광 램프(1)의 양단만이 외곽 케이스(3)에 고정되어 있기 때문에 열 또는 외부 충격등이 가해질 경우 발광 램프들의 위치 변형이 발생될 수 있고, 심할 경우 파손될 수도 있다. 특히, 최근의 대면적화에 따른 발광 램프의 길이가 길어지는 추세에 따라 발광 램프의 손상 확률은 더 커지게 된다.

또한 발광 램프의 길이가 길어질 경우 발광 램프가 처지게 되어 휘도가 불균일하게 될 수 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발광 램프들을 안정적으로 고정하여 발광 램프의 손상을 방지할 수 있는 직하형 백라이트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 대면적의 균일한 밝기 분포를 갖는 직하형 백 라이트를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 직하형 백 라이트의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직하형 백 라이트의 사시도이다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 발광 램프를 지지하는 램프홀더를 보여주는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 직하형 백 라이트의 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 광산란수단를 지지하는 돌기부를 보여주는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 10 : 발광 램프

30 : 사각프레임

7, 70 : 반사판

9, 9a, 90, 90a : 전원인입선

100 : 램프홀더

200 : 돌기부

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 일렬로 배열된 복수개의 발광램프들; 상기 발광램프들의 양단이 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있는 사각프레임; 상기 사각프레임의 내부밑면에 형성되어 있는 반사판; 및 상기 반사판에 고정되며, 상기 발광램프를 지지하는 램프홀더를 포함하는 직하형 백 라이트를 제공한다.

즉, 본 발명에 따른 직하형 백 라이트에 있어서 발광램프들은 사각프레임에 형성된 홈뿐만 아니라 램프홀더에 의해 지지되어 위치 변경 없이 안정되게 고정된다. 따라서, 발광램프의 손상이 방지되고, 발광램프의 처짐이 방지되어 빛의 균일도가 유지된다.

또한, 본 발명에 따른 직하형 백 라이트는 상기 사각프레임 상부에 광산란수단이 형성되며, 이때 광산란수단의 처짐을 방지하기 위해 상기 반사판에 돌기부가 형성됨으로써, 빛의 균일도가 유지될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직하형 백 라이트의 사시도로서, 일렬로 배열된 복수개의 발광램프들(10); 상기 발광램프들(10)의 양단이 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있는 사각프레임(30); 상기 사각프레임(30)의 내부밑면에 형성되어 있는 반사판(70); 및 상기 반사판(70)에 고정되며, 상기 발광램프(10)를 지지하는 램프홀더(100)를 포함하는 직하형 백 라이트에 관한 것이다.

상기 발광 램프(10)는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극 배치되어 있다. 또한, 상기 발광 램프(10)의 양쪽 전극에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선(90, 90a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(90, 90a)은 별도의 커넥터(미도시)에 연결되어 구동회로와 접속된다.

상기 반사판(70)은 발광 램프(10)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 하여 광의 이용효율을 극대화하기 위한 것으로서, 반사판 자제가 광 반사 물질로 이루어져 있거나, 또는 내면에 반사 물질이 코팅되어 형성될 수 있다.

상기 램프홀더(100)는 상기 발광 램프(10)를 지지하는 것으로서, 다양한 형태로 변경 제작될 수 있다.

도 3a 내지 도 3c는 다양한 형태의 램프홀더와 램프홀더에 의해 지지되는 발광 램프를 보여주는 사시도로서, 상기 램프홀더(100)는 도 3a와 같이, 상기 발광램프(10)의 외부 굴곡의 일면을 수용하는 홈이 형성되어 있는 구조물의 형태이거나, 또는 도 3b 및 도 3c와 같이, 상기 발광램프(10)의 외부 굴곡 전면을 수용하도록 발광램프 형상에 대응하는 홀(hole)이 형성되어 있는 구조물의 형태일 수 있다. 도 3a 내지 도 3c는 램프홀더의 일 형태를 도시한 것으로서, 당업자가 본 발명의 기술적 사상 내에서 용이하게 고안할 수 있는 범위 내에서 변경 제작할 수 있을 것이다.

이와 같은 램프홀더(100)는 발광면상에 배치되므로 투명한 재료 또는 빛을 산란시키는 재료로 이루어진 것이 바람직하며, 반드시 일렬로 배열될 필요는 없다.

또한, 상기 램프홀더(100)는 발광 램프(10)의 길이에 따라 각 발광 램프마다 복수개 형성되는 것도 가능하다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 사각 프레임(30) 상부에는 광 산란수단이 형성될 수 있다. 이와 같은 광 산란수단은 발광 램프의 형상이 액정 패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정 패널과의 사이에 다수의 확산 시트 및 확산 플레이트 등이 배치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 직하형 백 라이트의 사시도로서, 일렬로 배열된 복수개의 발광램프들(10); 상기 발광램프들(10)의 양단이 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있는 사각프레임(30); 상기 사각프레임(30)의 내부밑면에 형성되어 있는 반사판(70); 상기 사각프레임(30) 상부에 형성된 광 산란수단(미도시); 상기 반사판(70)에 고정되며, 상기 발광램프(10)를 지지하는 램프홀더(100); 및 상기 반사판(70)에 고정되며, 상기 광 산란수단을 지지하는 돌기부(200)를 포함하는 직하형 백 라이트에 관한 것이다.

도 4와 같은 구조의 직하형 백라이트는 광산란수단을 지지하는 돌기부(200)가 형성됨으로써, 보다 균일한 빛의 밝기 분포를 유지할 수 있다.

즉, 표시화면의 대면적화로 광 산란수단 또한 대형화가 됨에 따라, 광 산란수단 자체의 무게 또는 발광램프에서 발산되는 열 등에 의해 광 산란수단이 휘어지거나 처짐이 발생될 수 있다. 따라서, 본 발명의 직하형 백라이트는 광 산란수단을 지지하는 돌기부를 추가로 형성함으로써 광 산란수단과 발광면 사이에 균일한 간격을 유지하여 상기 문제를 해결하는 것이다.

상기 돌기부(200)는 도 5에 도시한 바와 같이 다양한 형태로 제작될 수 있으나, 광 산란수단과 접하는 영역이 커질 경우 그 부분이 어두워질 수 있기 때문에 광 산란수단과 접하는 영역을 최소로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 돌기부(200) 및 그와 접하는 광 산란수단 사이에서 발생되는 기계적 마찰 등을 방지하기 위해서 부드러운 재질로 형성된 캡을 상기 돌기부에 씌우는 것도 가능하다.

상기 돌기부(200)는 발광면상에 배치되므로 상기 램프홀더(100)와 마찬가지로 투명한 재료 또는 빛을 산란시키는 재료로 이루어진 것이 바람직하다.

그 외에, 발광램프(10), 반사판(70), 램프홀더(100) 등은 도 2에 따른 직하형 백라이트에서 설명한 바와 동일하다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예로부터 당업자라면 용이하게 도출할 수 있는 여러 가지 형태를 포함한다.

상기 구성의 본 발명에 따른 직하형 백 라이트는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 발광램프들이 안정적으로 고정되어 외부힘에 의한 발광램프의 손상을 방지할 수 있다.

둘째, 발광램프 및 광산란수단의 위치변동이 없어 균일한 휘도를 유지할 수 잇다.

셋째, 대면적의 광원으로서의 제작이 용이하여 대면적의 액정표시장치의 백라이트로서 적극 대응할 수가 있다.

Claims (8)

1. 일렬로 배열된 복수개의 발광램프들;

   상기 발광램프들의 양단이 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있는 사각프레임;

   상기 사각프레임의 내부밑면에 형성되어 있는 반사판; 및

   상기 반사판에 고정되며, 상기 발광램프를 지지하는 램프홀더를 포함하는 직하형 백 라이트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 사각 프레임 상부에 광 산란수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 광 산란수단을 지지하는 돌기부가 상기 반사판에 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 돌기부는 투명한 재료 또는 빛을 산란시키는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 램프홀더는 투명한 재료 또는 빛을 산란시키는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 램프홀더는 상기 발광램프의 외부 굴곡 전면을 수용하도록 발광램프 형상에 대응하는 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 램프홀더는 상기 발광램프의 외부 굴곡의 일면을 수용하는 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.
8. 제 5항에 있어서,

   램프홀더가 각각의 발광램프에 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.