KR20040043618A - 백라이트 - Google Patents

백라이트 Download PDF

Info

Publication number
KR20040043618A
KR20040043618A KR1020020071985A KR20020071985A KR20040043618A KR 20040043618 A KR20040043618 A KR 20040043618A KR 1020020071985 A KR1020020071985 A KR 1020020071985A KR 20020071985 A KR20020071985 A KR 20020071985A KR 20040043618 A KR20040043618 A KR 20040043618A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical fiber
guide plate
light source
backlight
Prior art date
Application number
KR1020020071985A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100889537B1 (ko
Inventor
양승훈
김재범
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020020071985A priority Critical patent/KR100889537B1/ko
Publication of KR20040043618A publication Critical patent/KR20040043618A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100889537B1 publication Critical patent/KR100889537B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/34—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 reflector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

백라이트 자체의 열 발생을 줄이고, 광효율을 높이며, 전력소모를 줄이고, 용이하게 가공할 수 있으며, 외부충격에 강한 백라이트를 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트는 광원과; 상기 광원에 일단이 연결된 제 1 광섬유와; 액정 패널의 하부에 배치된 도광판과; 상기 제 1 광섬유에서 연장되고, 상기 도광판의 측면에 배치되며, 복수개의 발광홈이 구비된 제 2 광섬유와; 상기 제 2 광섬유의 바깥쪽을 감싸는 제 1 반사판과; 상기 제 1 반사판의 상부와 상기 도광판의 하단에 형성된 고정 기구물과; 상기 도광판의 하면에 배치된 제 2 반사판으로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

백라이트{Back light}
본 발명은 백라이트에 대한 것으로, 특히 광섬유(Optical Fiber)를 이용하여 열 발생을 줄일 수 있고, 광원을 분리할 수 있는 백 라이트에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트(Back Light)가 반드시 필요하다.
일반적으로, 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백 라이트는 원통형의 발광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지방식과 직하 방식으로 구분된다.
이중 에지방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.
이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식은 주로 랩탑형 컴퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것이다.
한편, 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한, 직하방식은 에지방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
하지만, 직하방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지방식의 액정표시장치보다 직하방식의 액정표시장치에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.
또한, 도광판의 폭방향 양측면에 램프 유닛이 설치되는 에지방식의 경우 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 화면상의 휘도만 저하될 뿐 별무리는 없다.
그러나 직하방식에서는 화면 밑면에 램프들이 복수개 설치되기 때문에 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 램프가 점등되지 않은 부분이 다른 부분보다 현저하게 어두워지므로 램프가 점등되지 않는 부분이 화면상에 곧바로 나타나게 된다.
이로 인해, 직하방식의 액정표시장치에서는 램프의 교체가 빈번하게 이루어지므로, 직하방식의 액정표시장치는 램프 유닛을 분해하고 조립하는데 용이한 구조를 가져야 한다.
상기와 같이 원통형의 발광 램프를 사용하여 에지방식과 직하방식으로 배열하는 백라이트는 발광 램프의 분해와 조립 및 발광 램프 자체의 열 발생으로 광효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래의 백라이트에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 에지형 백라이트의 사시도이고, 도 2는 종래의 직하형 백라이트의 사시도이다.
먼저, 종래 에지형 백라이트는 모니터와 노트북 PC에 사용할 수 있는데, 이하에서는 모니터용 백라이트에 대하여 설명하기로 한다.
모니터용 백 라이트는 도 1에 도시한 바와 같이 빛을 발산하는 광원으로서의램프(10)와, 상기 램프(10)에서 발산하는 광을 안내하여 LCD 패널부(14)로 반사시켜주는 도광판(11)과, 상기 도광판(11) 상부로 출사되는 광을 소정의 각도로 확산시켜주는 확산시트(12)와, 상기 확산된 광을 집광하여 LCD 패널부(14)로 전달하는 프리즘 시트(13)와, 상기 프리즘 시트(13) 상단에 형성된 LCD 패널부(14)와, 상기 도광판(11) 하단에 형성된 고정 기구물(도면에는 나타나 있지 않음)과, 상기 고정 기구물로 전달되는 광을 LCD 패널부(14)로 반사시켜주어 광의 손실을 최소화시켜주는 하면 반사판(16)으로 구성된다.
상기의 구성외에도 도광판(11) 입광면으로 출사되는 램프(10)의 출사광이 손실되는 것을 줄이기 위해 도광판(11)의 입광면을 제외한 램프(10)의 바깥쪽을 감싸는 램프 반사판(18)과, 램프(10)를 소정 위치에 고정시키고 도광판(11)의 램프(10) 영역으로의 과도한 진입을 막기 위해 램프(10) 양단에 형성된 램프 홀더(17)가 더 구비되어 있다.
상기에서 확산시트(12)는 필요에 따라 복수개 형성할 수 있다.
에지 방식에 따라 제작된 모니터용 백라이트는 도광판의 양측 부분에 램프를 배치시키는 것인데, 상술한 바와 같이 에지방식에 따른 백라이트는 모니터외에도 노트북 PC에 적용할 수 있는데, 이때는 도광판의 일측 부분에만 램프를 배치시킨다.
다음에, 종래의 직하형 백라이트는 도 2에 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 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate) 등이 배치된다.
상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 발광램프(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 발광램프(1)의 양단은 도 2와 같이, 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.
상기 발광 램프의 양쪽 전극에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선(9,9a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(9,9a)은 별도의 커넥터에 연결되어 구동회로와 접속된다. 따라서, 각 발광 램프(1)마다 별도의 커넥터가 필요하다.
즉, 발광 램프의 한쪽 전극에 연결된 전원 인입선(9)과 다른쪽 전극에 연결된 전원 인입선(9a)이 하나의 커넥터에 연결되며, 전원 인입선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터와 연결된다.
한편, 발광 램프를 상기 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)대신에 관(tube) 양단의 외부에 전극을 갖는 EEFL(External ElectrodeFluorescent Lamp)을 사용하여 구성할 수도 있다.
상기와 같이 종래의 에지방식과 직하방식의 백라이트는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 광원으로 사용되는 발광램프가 액정모듈 내에 포함되어 있으므로 발광램프에서 발생하는 열이 그대로 액정모듈에 전달되어 액정모듈 자체에 열이 발생하여, 차량용, 군사용과 같이 특수한 환경에서 사용하는 경우에는 빠른 성능 저하를 초래할 수 있다.
둘째, 대형의 사이즈에 적용하려면 광효율을 높이기 위해서 복수개의 램프를 사용해야 하므로 소비전력이 증가하는 문제가 발생된다.
셋째, 종래의 에지방식의 백라이트를 소형 사이즈에 적용할 때는 발광램프를 'ㄱ'자형 또는 'ㄷ'자형으로 가공하여 사용하는데, 이와 같이 굴곡을 갖도록 가공하는데 어려움이 따른다.
넷째, 유리관과 수은과 같은 가스로 구성된 선형 구조의 램프를 사용하면 충격에 약하고 환경오염과 같은 문제점들이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 백라이트 자체의 열 발생을 줄이고, 광효율을 높이며, 전력소모를 줄이고, 용이하게 가공할 수 있으며, 외부충격에 강한 백라이트를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 에지형 백라이트의 사시도
도 2는 종래의 직하형 백라이트의 사시도
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트의 사시도
도 3b는 도 3a의 광섬유와 도광판을 자른 단면도
도 4는 도 3a 사용된 광섬유의 길이방향의 단면도
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 광원의 단면구조도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트의 사시도
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트의 사시도
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트의 사시도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30, 70 : 광원 31, 71 : 제 1 광섬유
32 : 도광판 33, 73 : 제 2 광섬유
34 : 제 1 반사판 35 : 외곽 케이스
36, 74 : 발광홈 37 : 제 2 반사판
72 : 외곽 케이스 75 : 반사판
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트는광원과; 상기 광원에 일단이 연결된 제 1 광섬유와; 액정 패널의 하부에 배치된 도광판과; 상기 제 1 광섬유에서 연장되고, 상기 도광판의 측면에 배치되며, 복수개의 발광홈이 구비된 제 2 광섬유와; 상기 제 2 광섬유의 바깥쪽을 감싸는 제 1 반사판과; 상기 제 1 반사판의 상부와 상기 도광판의 하단에 형성된 고정 기구물과; 상기 도광판의 하면에 배치된 제 2 반사판으로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 2 광섬유는 상기 도광판의 마주보는 양측면에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 광섬유는 상기 도광판의 두측면 또는 세측면을 감싸도록 'ㄱ'자형이나 'ㄷ'자형의 일체로 형성됨을 특징으로 한다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예에 다른 백라이트는 광원과; 상기 광원에 일단이 연결된 제 1 광섬유와; 상기 제 1 광섬유의 종단에 연결되고, 상부에 복수개의 발광홈을 갖고 일정간격을 갖고 배열된 제 2 광섬유와; 상기 제 2 광섬유를 지지하는 외곽 케이스와; 상기 외곽 케이스의 내면에 형성된 반사판으로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 백라이트는 상기 제 1, 제 2 광섬유가 일대일로 복수개가 배열되어 있고, 상기 외곽 케이스의 양측면에는 복수개의 홈이 구비되어 있으며, 상기 제 2 광섬유의 양단은 상기 외곽 케이스의 양측면에 형성된 홈에 끼워져 있는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 백라이트는 제 1, 제 2 광섬유가 일체형으로 형성되고, 상기 제 2 광섬유는 상기 외곽 케이스의 틀안에 여러번 굴곡을 갖고 배치되어 있는 것을 특징으로한다.
상기 광원은 상기 제 1 광섬유로부터 분리가 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 광원은 R,G,B의 LED, 복수개의 화이트(White) LED 또는 일반 램프(Lamp)로 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 CCFL이나 EEFL의 발광램프 대신에 광섬유(Optical Fiber)를 사용한 것으로, 액정모듈(LCM)에서 발생하는 열을 최소화하고, 적은 광원으로 다양한 형태의 백라이트 시스템을 구축할 수 있으며, 광원을 분리할 수 있는 백라이트 구조에 대한 것이다.
이하, 상기 특징을 갖는 광섬유를 구비한 본 발명의 백라이트를 실시예별로 나누어 설명하기로 한다.
제 1 실시예
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트의 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 광섬유와 도광판을 자른 단면도이며, 도 4는 도 3a에 사용된 광섬유의 길이방향의 단면도이다.
그리고 도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 광원의 단면 구조도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트는 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 에지형 백라이트로써, 광원(30)과, 상기 광원(30)으로부터 빛을 받아 종단으로 발산하는 제 1 광섬유(31)와, 상기 제 1 광섬유(31)의 종단으로 부터 받은 빛을 일측면으로 발산시키기 위한 제 2 광섬유(33)들과, 상기 제 2 광섬유(33)로부터 발산된 광을 인도하여 상부의 LCD 패널부(미도시)로 반사시켜주는 도광판(32)과, 도광판(32)의 입광면으로 출사되는 제 2 광섬유(33)의 출사광이 손실되는 것을 줄이기 위해 도광판(32)의 입광면을 제외한 제 2 광섬유(33)의 바깥쪽을 감싸는 제 1 반사판(34)과, 제 1 반사판(34)의 측면 및 도광판(32)의 하단에 형성된 고정 기구물(35)과, 상기 고정 기구물(35)로 전달되는 광의 손실을 최소화시켜주도록 도광판(32)의 하면에 배치된 제 2 반사판(37)으로 구성된다.
그리고 도면에는 나타나 있지 않지만, 상기 도광판(32)의 상부에는 도광판(32) 상부로 출사되는 광을 소정의 각도로 확산시켜주는 확산시트와, 상기 확산된 광을 집광하여 LCD 패널부로 전달하는 프리즘 시트가 구비된다.
상기 광원(30)은 도 5a에 도시한 바와 같이 R,G,B의 LED로 구성할 수도 있고, 도 5b에 도시한 바와 같이 복수개의 화이트(White) LED로 구성할 수도 있고, 도면에는 도시되지 않았지만 일반 램프(Lamp)를 사용하여 구성할 수도 있다.
그리고 상기 광원(30)은 사용하지 않을 때는 상기 제 1 광섬유(31)로부터 분리하여 보관할 수 있다.
특히, 반투과 LCD를 이용한 노트북 컴퓨터의 경우 광원(30)을 분리해 둠으로써 사용 및 이동이 편리하고, 차후 제품을 수리할 때도 편리하다는 장점이 있다.
상기 R,G,B의 LED로 구성된 광원(30)으로 부터 발산된 광은 처음에는 R,G,B 칼라를 띠고 있지만 제 1 광섬유(31)를 통과하면서 백색(full white)광으로 변화된다.
즉, 제 1 광섬유(31)는 칼라를 혼합하여 백색광으로 만드는 역할을 한다.
상기 제 1 광섬유(31)는 광원(30)으로부터 빛을 입력받아 종단으로 빛을 발산하고, 도광판(32)의 양쪽 가장자리에 배치된 제 2 광섬유(33)와 각각 일체를 이루도록 하나의 광원(30)에 2개가 연결되어 있다.
그리고 제 2 광섬유(33)는 도 3a와 도 4에 도시한 바와 같이 도광판(32)의 양쪽 가장자리에 배열되어 있고, 도광판(32) 방향으로 복수개의 발광홈(36)이 형성되어 있다.
또한 제 2 광섬유(33)는 종단에 전달된 빛이 다시 제 2 광섬유(33) 안쪽으로 반사되도록 종단이 각을 갖고 있다.
상기와 같이 종단이 각을 갖도록 형성하는 것외에, 상기 제 2 광섬유(33)의 종단을 수직으로 자른 뒤 내부 표면이 반사물질로된 캡을 씌워서 구성할 수도 있다.
이와 같이 구성된 제 2 광섬유(33)는 발광홈(36)을 통해 제 1 광섬유(31)로 들어온 빛을 도광판(32)의 입광면으로 발산한다.
상기 제 2 광섬유(33)의 일측에 복수개의 발광홈(36)을 형성시킨 이유는 빛을 도광판(32)쪽으로 발산시키기 위해서이다.
다시말해서, 광섬유 자체는 일단으로 입력된 빛이 전반사를 일으키면서 일방향으로 진행하여 종단으로 발산되기 때문에, 제 1 광섬유(31)로부터 받은 빛을 제 2 광섬유(33)의 일측면의 도광판(32)으로 발산시키기 위해서 제 2 광섬유(33)의 일측면에 발광홈(36)을 형성시킨 것이다.
상술한 바와 같이 제 1, 제 2 광섬유(31,33)는 데이터 통신을 위한 광신호의 전달이 아닌 조명을 위한 빛을 전달하기 위한 것으로, 도면에는 도시되어 있지 않지만 고순도 아크릴레진(Poly methy1 methacrylate:PMMA)으로 된 코어(Core)와 특수 불소 플리머(F-PMMA:Fluorinated poly methy1 methacrylate)로 덮인(Clad) 덮개층으로 구성되어 있다.
또한 일반적으로 광섬유는 다양한 기능 및 작업성으로 조명, 광고, 조경, 디스플레이(Displays)등 여러 분야에 응용되고, 열과 전기가 없어 안전하며, 반영구적인 수명으로 뛰어난 경제성이 있다.
또한 소비전력이 작고, 진동이나 충격에 영향을 받지 않으며, 균일한 조도를 유지할 수 있다는 장점 및 대형화면에 응용할 경우에는 길이가 길어지고 커지더라도 형태의 변형이 용이하다는 장점이 있다.
또한, 광섬유는 제 1 광섬유(31)와 같이 종단에서 빛이 방출되는 점조명 방식과, 제 2 광섬유(33)와 같이 길이 방향의 일면으로만 빛이 방출되는 고조도 선조명 방식을 이용하여 광을 방출시킬 수 있다.
상기의 구성을 갖는 백라이트는 에지방식으로 구성된 것으로 점광원 → 선광원 → 면광원의 형태로 변화하면서 빛을 발산한다.
제 2 실시예
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트의 사시도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트는 제 1 실시예에 따른 구성(도 3a에 도시)에서 제 1 광섬유(31), 제 2 광섬유(33), 제 1 반사판(34) 및 고정기구물(35)의 형태에 차이가 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트는 도 6에 도시한 바와 같이 에지 방식의 백라이트로써, 상기 제 1 광섬유(31)는 광원(30)으로 부터 받은 빛을 제 2 광섬유(33)의 입력단으로 전달하도록 한 개의 라인으로 형성되어 있고, 제 1 광섬유(31)와 제 2 광섬유(33)는 일체형으로 연장 형성되어 있다.
그리고 제 2 광섬유(33)는 도광판(32)의 가장자리 부분(3측면)을 에워싸도록 'ㄷ'자 모양의 굴곡을 갖도록 형성되어 있는데, 이것은 광섬유가 형태의 변형이 용이하여 가능한 것이다.
상기와 같이 제 2 광섬유(33)를 'ㄷ'자형으로 형성하는 것은 소형 사이즈에 적용할 때 주고 사용하는데, 소형 사이즈에는 'ㄷ'자형외에 도광판(32)의 2측면을 에워싸는 'ㄱ'자형(미도시)으로도 배치가능하다.
상기와 같이 배치된 제 2 광섬유(33)는 일측면 즉, 도광판(32)의 입광면과 대면하고 있는 각 측면에 복수개의 발광홈(36)이 형성되어 있다.
또한 제 2 광섬유(33)의 종단은 전달된 빛이 다시 제 2 광섬유(33) 안쪽으로 반사되도록 종단이 각을 갖고 있다.
상기와 같이 종단이 각을 갖도록 형성하는 것외에, 상기 제 2 광섬유(33)의 종단을 수직으로 자른 뒤 내부 표면이 반사물질로된 캡을 씌워서 구성할 수도 있다.
그리고 도광판(32)의 입광면으로 출사되는 제 2 광섬유(33)의 출사광이 손실되는 것을 줄이기 위해 도광판(32)의 입광면을 제외한 제 2 광섬유(33)의 바깥쪽을감싸도록 제 1 반사판(34)이 형성되어 있다.
그리고 제 1 반사판(34)의 측면 및 도광판(32)의 하단에 고정 기구물(35)이 형성되어 있다.
상기의 구성외에 광원(30)과 도광판(32)은 제 1 실시예에서 설명한 것과 동일한 구성을 갖는다.
또한 제 1 실시예와 같이 광원(30)은 상기 제 1 광섬유(31)로부터 분리하여 보관할 수 있다.
특히, 반투과 LCD를 이용한 노트북 컴퓨터의 경우 광원(30)을 분리해 둠으로써 사용 및 이동이 편리하고, 차후 제품을 수리할 때도 편리하다.
상기와 같이 구성된 백라이트는 광원(30)으로부터 받은 빛을 제 1 광섬유(31)를 통하여 제 2 광섬유(33)로 전달하고, 제 2 광섬유(33)의 발광홈(36)을 통하여 도광판(32)으로 빛을 출광시키고, 이후에 도광판(32)에서 LCD 패널부(미도시)로 빛을 발산시킨다.
상기와 같이 백라이트는 점광원 → 선광원 → 면광원의 형태로 변화하면서 빛을 발산한다.
제 3 실시예
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트의 사시도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트는 직하방식으로 구성된 것으로, 도 7에 도시한 바와 같이 광원(70)과, 복수개의 제 1, 제 2 광섬유(71, 73)와, 상기 제 2 광섬유(73)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(72)와, 상기 제 2광섬유(73)들과 LCD 패널부(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(미도시)으로 구성된다.
상기 광원(70)은 제 1 실시예와 그 구성 및 종류가 동일하다.
즉, R,G,B의 LED로 구성할 수도 있고, 복수개의 화이트(White) LED로 구성할 수도 있으며, 일반 램프(Lamp)를 사용하여 구성할 수도 있다.
그리고 사용하지 않을 때는 제 1 광섬유(71)로부터 분리하여 보관할 수 있다.
상기 제 1 광섬유(71)는 하나의 광원(70)에 제 1 광섬유(71)가 복수개 연결되고, 빛은 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이 일단에서 종단으로 전달된다.
상기 제 2 광섬유(73)들의 양단은 도 7과 같이, 외곽 케이스(72)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있고, 복수개의 제 1 광섬유(71)와 일대일로 대응되어 일체로 연결되어 있다.
그리고 각 제 2 광섬유(73)들은 종단에 전달된 빛이 다시 제 2 광섬유(73) 안쪽으로 반사되도록 종단이 각을 갖도록 형성되어 있다.
이때 상기와 같이 종단이 각을 갖도록 형성하는 것외에, 상기 제 2 광섬유(33)의 종단을 수직으로 자른 뒤 내부 표면이 반사물질로된 캡을 씌워서 구성할 수도 있다.
또한 광 산란수단으로 빛을 발산시키기 위해서 제 2 광섬유(73)의 상부에 발광홈(74)이 형성되어 있다.
상기 제 1, 제 2 광섬유(71,73)는 그 개수 및 배열 모양만 다르고, 그 재질및 빛 전달 특성은 제 1, 제 2 실시예에 설명한 제 1, 제 2 광섬유와 동일하다.
그리고 도면에는 나타나 있지 않지만 상기 광 산란수단은 제 2 광섬유(73)의 형상이 LCD 패널부의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖도록 하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 제 2 광섬유(73)와 LCD 패널부의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate)로 구성된다.
그리고 상기 외곽 케이스(72)의 내면에는 제 2 광섬유(73)에서 발생된 광이 LCD 패널부의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(75)이 배치되어 있는데, 이것은 광의 이용효율을 극대화시키기 위한 것이다.
제 4 실시예
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트의 사시도이다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 백라이트는 도 8에 도시한 바와 같이 직하방식의 백라이트로써, 광원(70)과, 제 1, 제 2 광섬유(71, 73)와, 상기 제 2 광섬유(73)가 배열된 외곽 케이스(72)와, 상기 제 2 광섬유(73)와 LCD 패널부(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(미도시)으로 구성된다.
상기 광원(70)은 제 1 실시예와 그 구성 및 종류가 동일하다.
즉, R,G,B의 LED로 구성할 수도 있고, 복수개의 화이트(White) LED로 구성할 수도 있으며, 일반 램프(Lamp)를 사용하여 구성할 수도 있다.
그리고 사용하지 않을 때는 제 1 광섬유(71)로부터 분리하여 보관할 수 있다.
상기 제 1 광섬유(71)는 일단은 광원(70)에 연결되고, 타단(종단)은 제 2 광섬유(73)에 연결되고, 빛은 일단에서 종단으로 전달된다.
상기 제 2 광섬유(73)는 도 7에 도시한 바와 같이, 한 개의 광섬유를 외곽 케이스(72)의 틀안에 여러번 굴곡을 갖도록 배열한 것으로, 이것은 광섬유의 형태를 변형하기가 쉽기 때문에 가능한 것이다.
그리고 각 제 2 광섬유(73)는 종단에 전달된 빛이 다시 제 2 광섬유(73) 안쪽으로 반사되도록 종단이 각을 갖고 있다.
상기와 같이 종단이 각을 갖도록 형성하는 것외에, 상기 제 2 광섬유(33)의 종단을 수직으로 자른 뒤 내부 표면이 반사물질로된 캡을 씌워서 구성할 수도 있다.
또한 광 산란수단으로 빛을 발산시키기 위해서 제 2 광섬유(73)의 상부에 복수개의 발광홈(74)이 형성되어 있다.
상기 제 1, 제 2 광섬유(71,73)는 그 개수 및 배열 모양만 다르고, 그 재질 및 빛 전달 특성은 제 1, 제 2 실시예에 설명한 제 1, 제 2 광섬유와 동일하다.
그리고 도면에는 나타나 있지 않지만 상기 광 산란수단은 제 2 광섬유(73)의 형상이 LCD 패널부의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖도록 하기 위한 것으로, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 제 2 광섬유(73)와 LCD 패널부의 사이에 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate)로 구성된다.
그리고 상기 외곽 케이스(72)의 내면에는 제 2 광섬유(73)에서 발생된 광이LCD 패널부의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(75)이 배치되어 있는데, 이것은 광의 이용효율을 극대화시키기 위한 것이다.
상기와 같이 광섬유의 어디에 발광홈을 형성하느냐에 따라서 에지방식의 백라이트나 직하방식의 백라이트를 구성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 백라이트는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 발광램프 대신에 광섬유를 사용하므로 액정모듈 전체의 열 발생율을 줄여서 광효율을 높일 수 있다.
둘째, 하나의 점광원을 백라이트의 광원으로 사용하므로 전력소모를 줄일 수 있다.
셋째, 광원을 분리하여 관리할 수 있으므로 사용 및 이동이 편리하고, 차후 제품을 수리할 때도 편리하다. 특히, 반투과 LCD를 이용한 노트북 컴퓨터에 적용하기가 편리하다.
넷째, 광섬유의 형태 변형이 용이하여 특히, 소형 사이즈에 적용이 유리하다.
다섯째, 발광 램프 대신에 광섬유를 사용하므로 외부 충격에 강하고 환경 오염 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (9)

  1. 광원과;
    상기 광원에 일단이 연결된 제 1 광섬유와;
    액정 패널의 하부에 배치된 도광판과;
    상기 제 1 광섬유에서 연장되고, 상기 도광판의 측면에 배치되며, 복수개의 발광홈이 구비된 제 2 광섬유와;
    상기 제 2 광섬유의 바깥쪽을 감싸는 제 1 반사판과;
    상기 제 1 반사판의 상부와 상기 도광판의 하단에 형성된 고정 기구물과;
    상기 도광판의 하면에 배치된 제 2 반사판으로 구성됨을 특징으로 하는 백라이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 제 1 광섬유로부터 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 백라이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 R,G,B의 LED, 복수개의 화이트(White) LED 또는 일반 램프(Lamp)로 구성됨을 특징으로 하는 백라이트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 광섬유는 상기 도광판의 마주보는 양측면에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 광섬유는 상기 도광판의 두측면 또는 세측면을 감싸도록 'ㄱ'자형이나 'ㄷ'자형의 일체로 형성됨을 특징으로 하는 백라이트.
  6. 광원과;
    상기 광원에 일단이 연결된 제 1 광섬유와;
    상기 제 1 광섬유의 종단에 연결되고, 상부에 복수개의 발광홈을 갖고 일정간격을 갖고 배열된 제 2 광섬유와;
    상기 제 2 광섬유를 지지하는 외곽 케이스와;
    상기 외곽 케이스의 내면에 형성된 반사판으로 구성됨을 특징으로 하는 백라이트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 제 1 광섬유로부터 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 백라이트.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 백라이트는 상기 제 1, 제 2 광섬유가 일대일로 복수개가 배열되어 있고,
    상기 외곽 케이스의 양측면에는 복수개의 홈이 구비되어 있으며,
    상기 제 2 광섬유의 양단은 상기 외곽 케이스의 양측면에 형성된 홈에 끼워져 있는 것을 포함함을 특징으로 하는 백라이트.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 백라이트는 제 1, 제 2 광섬유가 일체형으로 형성되고,
    상기 제 2 광섬유는 상기 외곽 케이스의 틀안에 여러번 굴곡을 갖고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트.
KR1020020071985A 2002-11-19 2002-11-19 백라이트 KR100889537B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020071985A KR100889537B1 (ko) 2002-11-19 2002-11-19 백라이트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020071985A KR100889537B1 (ko) 2002-11-19 2002-11-19 백라이트

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040043618A true KR20040043618A (ko) 2004-05-24
KR100889537B1 KR100889537B1 (ko) 2009-03-23

Family

ID=37340062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020071985A KR100889537B1 (ko) 2002-11-19 2002-11-19 백라이트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100889537B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120010817A (ko) * 2010-07-27 2012-02-06 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
EP2702439A1 (en) * 2011-04-26 2014-03-05 Corning Incorporated Light-coupling optical systems and methods employing light-diffusing optical fiber
US9170361B2 (en) 2012-03-16 2015-10-27 Boe Technology Group Co., Ltd. Backlight module and display device
CN107608137A (zh) * 2017-10-31 2018-01-19 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种光源、背光模组和显示装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101544311B1 (ko) 2014-03-23 2015-08-12 신경철 Led와 광섬유를 이용한 광 확산 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06186430A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Mitsubishi Rayon Co Ltd 面発光体
JPH09325221A (ja) * 1996-04-04 1997-12-16 Hitachi Cable Ltd 照明装置
JP2000047038A (ja) * 1998-07-30 2000-02-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> バックライト装置および表示装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120010817A (ko) * 2010-07-27 2012-02-06 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
EP2702439A1 (en) * 2011-04-26 2014-03-05 Corning Incorporated Light-coupling optical systems and methods employing light-diffusing optical fiber
EP2702317A1 (en) * 2011-04-26 2014-03-05 Corning Incorporated Systems and methods for coupling light into a transparent sheet
EP2702439A4 (en) * 2011-04-26 2014-09-17 Corning Inc OPTICAL LIGHT COUPLING SYSTEMS AND METHODS USING LIGHT DIFFUSING GLASS FIBERS
EP2702317A4 (en) * 2011-04-26 2014-10-01 Corning Inc SYSTEMS AND METHOD FOR INPUTING LIGHT INTO A TRANSPARENT FILM
US9170361B2 (en) 2012-03-16 2015-10-27 Boe Technology Group Co., Ltd. Backlight module and display device
CN107608137A (zh) * 2017-10-31 2018-01-19 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种光源、背光模组和显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100889537B1 (ko) 2009-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20060000977A (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛
US7021813B2 (en) Backlight assembly for liquid crystal display device having diffusive reflector
EP2515028B1 (en) Illuminating device, display device, and television receiver
KR101174770B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치
US7458710B2 (en) Backlight unit using optical fibers
US20070171676A1 (en) Backlight module
KR100698034B1 (ko) 직하형 백 라이트
KR101016289B1 (ko) 백라이트 유닛
EP1493050A1 (en) Compact lighting system and display device
KR20100076821A (ko) 방열이 용이한 액정표시소자
KR20070096457A (ko) 광 파이프를 이용한 면 광원 장치, 이를 구비한 백라이트유닛 및 액정 표시 장치
KR101212137B1 (ko) 백라이트 유닛
KR20070002750A (ko) 백라이트 유닛
KR20110057528A (ko) 백라이트 모듈 및 이를 포함한 액정표시장치
CN113985658A (zh) 一种背光模组、显示装置
KR20020041480A (ko) 엘씨디의 백 라이트 광원 모듈
KR100889537B1 (ko) 백라이트
US8814413B2 (en) Backlight module and liquid crystal display using the same
KR100989168B1 (ko) 백라이트 및 그 제조방법
KR100750995B1 (ko) 광 파이프를 이용한 면 광원 장치, 이를 구비한 백라이트유닛 및 액정 표시 장치
KR20080016074A (ko) 백라이트 유닛
KR20060001423A (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛
KR101023719B1 (ko) 착탈식 액정표시장치
KR100484536B1 (ko) 도광판
KR20030000467A (ko) 광섬유를 이용한 엘시디용 백라이트

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121228

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131227

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150227

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160226

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180213

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee