KR20030056529A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휘도와 색재현성이 높은 액정표시소자에 관한 것으로서, 특히 본 발명의 액정표시소자는 R.G.B의 색을 발광하는 LED 및 집광커버로 이루어진 광원부와 상기 광원의 빛을 액정패널에 고르게 분산 공급시키기 위한 반사판과 상기 반사판으로부터 공급된 빛을 확산시키기 위한 확산판으로 구성되어 구조가 간단한 중공 백라이트를 이용하기 때문에 휘도와 색재현율을 높이고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

백라이트 유닛{A Backlight Unit}
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 백라이트의 광원으로 LED를 사용하여 휘도와 색재현율을 높임으로서 구조가 간단하고 생산성을 높일 수 있는 백라이트 유닛(Backlight Unit) 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 큰 무게와 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없다.
이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화의 장점을 갖고 있는 LCD(LiquidCrystal Display)가 활발하게 개발되어 오고 있으며, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되었다.
또한, LCD는 CRT와는 달리 액정이 직접 광을 발생시키는 발광소자가 아니라 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화면에 표시하는 수광소자이다. 따라서, LCD 패널에 광을 조사해 주기 위해서는 별도의 광원, 즉, 백라이트 장치가 사용되어야 하므로 LCD의 표시품위를 향상시키기 위해서는 LCD 패널 자체뿐만 아니라 백라이트 장치의 성능에도 크게 의존하고 있다.
이러한 백라이트 장치는 반사형, 투과형 및 상기 두 가지의 방식이 조합된 방식이 있다. 이때, 투과형 방식에서 사용되는 광원장치를 백라이트 유닛이라 한다. 상기 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하방식(Top-Down Method)과 에지 라이트 방식(Edge Light Method)으로 나누어지는 데, 상기 직하방식 보다는 소비전력이 낮고, 광효율이 좋은 상기 에지 라이트 방식이 주로 사용된다.
이하, 도면을 참조하여 에지 라이트 방식에 따른 종래 기술의 백라이트 유닛에 대하여 설명한다.
도 1은 종래 기술의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 백라이트는 백색의 빛을 발광하는 형광램프(10) 및 집광커버(11)로 이루어진 광원부와, 상기 형광램프(10)로부터 발광된 빛을 액정패널(17) 전면에 공급하기 위한 도광판(12)과, 상기 도광판(12)의 뒷면으로 새는 빛을 반사시키는 반사판(13)과, 상기 도광판(12)으로부터 공급된 빛을 확산시키기 위한 확산판(14)과, 상기 확산판(14)을 통과한 빛을 모아 휘도를 높이기 위한 프리즘 시트(15) 및 상기 프리즘 시트(15)를 보호하기 위한 보호시트(16)를 포함하여 구성된다.
이때, 광원인 상기 형광램프(10)의 백색광이 직진성이 떨어지기 때문에 상기 도광판(12)을 이용하여 직진성을 부여하며, 상기 도광판(12)은 상기 백색광을 상기 광원부에서 원거리까지 고르게 분산시키기 위하여 상기 광원부에서 멀어질수록 얇아지는 구조를 갖는다.
이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 액정표시소자의 백라이트 유닛의 원리에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 광원부의 상기 형광램프(10)에서 백색광이 켜지면 일부 상기 집광커버(11)에 반사된 빛과 함께 합쳐져 상기 도광판(12)에 입사된다. 상기 백색의 빛은 상기 도광판(12) 앞뒤의 표면에서 반사 또는 굴절이 일어나 일부 수직하게 방출되고 일부 직진하게 된다. 이때, 방출된 빛은 상기 확산판(14)쪽으로 향하거나, 상기 반사판(13)에 반사되어 상기 도광판(12)를 다시 투과하여 결국 상기 확산판(14)으로 향하게 된다.
또한, 상기 도광판(12) 및 반사판(13)에서 공급된 빛은 상기 확산판(14)을 거쳐 보다 균일하게 확산되며, 상기 확산판(14)에서 확산된 빛은 상기 프리즘시트(15)에서 다시 모아지면서 휘도가 높아진다. 결국, 상기 프리즘 시트(15) 및 보호시트(16)를 통과한 빛은 상기 액정패널(17)의 색신호의 제어에 따라 화면으로 구현된다.
하지만, 이와 같은 종래 기술에 따른 액정표시소자의 백라이트 유닛는 광원인 형광램프, 도광판, 반사판, 확산판, 프리즘 시트 및 보호시트 등으로 이루어진 복잡한 구조를 갖고 있어서 광효율이 떨어져 휘도 및 색재현율이 낮아질 뿐만 아니라 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 광원으로 LED를 사용하여 간단한 구조의 액정표시소자의 백라이트 유닛을 구성할 수 있기 때문에 휘도와 색재현율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 생산성이 높은 액정표시소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛 단면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛 단면도.
도 4a 내지 도 4b는 반사판의 상세 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : LED 102 : 집광커버
103a 내지 103b : 반사판 104 : 확산판
105 : 액정패널 106a 내지 106b : 미소돌기
107 : 경사면
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시소자는, 빛을 발광하는 광원 및 집광커버로 이루어진 광원부와, 상기 광원부의 빛을 액정패널에 고르게 분산 공급시키기 위한 반사판과, 상기 반사판으로부터 공급된 빛을 확산시키기 위한 확산판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 백라이트 유닛은 광원으로 LED(Light Emitting Diode)를 사용하여 광원부, 반사판 및 확산판으로 이루어지는 백라이트 유닛을 구성함으로써 휘도와 색재현율을 높일 수 있고, 이와 같이 간단한 구조를 가질 수 있기 때문에 생산성을높일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원으로 R.G.B의 빛을 발광하는 LED(101) 및 집광커버(102)로 이루어진 광원부(도시하지 않음)와, 상기 광원부의 빛을 액정패널(105)에 고르게 분산 공급시키기 위해 상기 광원부에서 멀어질수록 곡율이 커지는 포물선 형상으로 형성된 반사판(103a)과, 상기 반사판(103a)으로부터 공급된 빛을 확산시키기 위한 확산판(104)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 광원부의 LED는 R.G.B 색이 모두 함께 들어있는 칩이나 각각의 R LED, G LED, B LED가 사용가능하며, 상기 LED의 집광정도는 5도 이상의 각도로 과의 집광도를 높일 수 있다..
또한, 상기 반사판(103a)은 상기 광원부에서 멀어질수록 곡율이 커지도록 형성되어 상기 광원부로부터의 빛을 전반사 시켜 상기 액정패널(105)에 고르게 분산 공급한다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원부, 반사판(103a) 및 확산판(104)으로 구성되어 구조가 간단하고, 상기 LED(101)를 사용하여 광 집광도를 높임으로써 광효율 및 색재현율을 높일 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 동작 원리는 다음과 같다.
먼저, LED(101)에서 발광된 R.G.B 색의 빛은 백색광으로 합성되어 화살표 방향으로 상기 반사판(103a)에서 상기 확산판(104)으로 균일하게 반사된다.
또한, 상기 반사판(103a)에서 반사된 빛은 상기 확산판(104)에서 상기 액정패널(105)로 확산되고, 상기 액정패널(105)에서 색신호에 의해 제어되어 화면으로 구현된다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 LED(101)를 사용하여 간단한 구조를 만들 수 있기 때문에 종래 기술 백라이트 유닛에 비해 광효율 및 색재현율도 높다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 광원으로 R.G.B의 빛을 발광하는 LED(101) 및 집광커버(102)로 이루어진 광원부(도시하지 않음)와, 상기 광원부의 빛을 액정패널(105)에 고르게 분산 공급시키기 위해 미소돌기(도시하지 않음)가 형성된 반사판(103b)과, 상기 반사판(103b)으로부터 공급된 빛을 확산시키기 위한 확산판(104)을 포함하여 구성된다.
마찬가지로, 상기 LED(101)는 상기 칩이나, 각각의 R.G.B LED를 사용가능하며, 5도 이상의 집광정도의 각도로 균일성을 갖는다.
여기서, 상기 반사판(103b)은 도 4a와 같이 상기 광원부에서 멀어질수록 경사면(107)의 각도가 커지는 미소돌기(106a)가 형성되어 있을 수도 있으며, 도 4b와 같이 상기 광원부에서 멀어질수록 경사각이 일정한 미소돌기(106b)가 조밀하게 반사판(103b)에 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 미소돌기(106a)(106b)를 사용하여 한 방향의 광원부에 대하여 도식해 놓은 그림이지만, 양방향의 광원부가 있을 경우에도 상기 광원부에 대하여 양쪽에 대하여 경사각을 갖는 상기 미소돌기(106a)(106b)를 사용할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 상기 LED(101)를 광원으로 사용하여 간단한 구조로 만들 수 있기 때문에 광효율 및 색재현율을 높일 수 있다. 더욱이, 이와 같은 간단한 구조를 이용할 수 있기 때문에 생산성을 향상시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 백라이트 유닛은 상기 LED를 사용하여 구조를 간단히 할 수 있고, 이에 따른 간단한 구조에 따른 광효율 및 색재현성을 높일 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 백라이트 유닛은 LED를 광원으로 하여 간단한 구조의 백라이트 유닛을 만들 수 있기 때문에 광효율 및 색 재현율을 높일 수 있다.
둘째, 본 발명의 백라이트 유닛은 LED를 사용하여 구조가 간단하도록 할 수 있기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지아니하는 범위에서 다양한 변형 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (9)

  1. 빛을 발광하는 LED 및 집광커버로 이루어진 광원부와,
    상기 광원부에서 멀어질수록 곡률이 커지는 포물선 모양으로 형성되어 상기 광원부의 빛을 액정패널에 고르게 분산 공급시키기 위한 반사판과,
    상기 반사판으로부터 공급된 빛을 확산시키기 위한 확산판을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 LED는 R.G.B가 모두있는 칩 또는 각각의 R LED, G LED, B LED로 구성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 LED의 집광정도는 5도 이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 빛을 발광하는 LED 및 집광커버로 이루어진 광원부와,
    상기 광원부에 대하여 경사각을 갖는 복수의 미소돌기가 형성되어 상기 광원부의 빛을 액정패널에 고르게 분산 공급시키기 위한 반사판과,
    상기 반사판으로부터 공급된 빛을 확산시키기 위한 확산판을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 미소돌기는 상기 반사판 상에 균일하게 형성되어 상기 광원부에서 멀어질수록 경사각이 커지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 미소돌기는 상기 반사판 상에 일정한 경사각을 가지고 상기 광원부에서 멀어질수록 조밀하게 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 LED의 집광정도는 5도 이상인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 광원부가 복수개 형성될 경우 상기 미소돌기는 상기 광원부에 대향하여 각각의 경사각을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 광원부가 복수개 형성될 경우 상기 광원부에 대향하여 일정한 경사각을 갖는 다수개의 상기 미소돌기가 각각의 상기 광원부에서 멀어질수록 조밀하게 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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