KR20040057665A - 액정표시장치용 백 라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대형 액정표시장치에 적용하기 위한 램프(lamp)의 제작공정상의 어려움 및 취급, 조립상의 파손불량을 방지하기 위하여 일단이 절곡된 복수개의 분할 램프를 채용한 액정표시장치용 백 라이트(Back Light)에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 액정패널에 균일한 광을 공급하기 위해 배치된 도광판과, 상기 도광판의 일측에 배치되고, 일단이 절곡되어 있는 복수개의 분할 램프와, 상기 분할 램프의 양끝단에 배치되어 상기 분할 램프를 고정하고, 상기 각 분할 램프간을 연결하는 램프 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트를 제공한다.

Description

액정표시장치용 백 라이트{Back Light for Liquid Crystal Display Device}

본 발명은 액정표시장치(LCD)용 백 라이트(Back Light)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 액정표시장치에 적용하기 위한 램프의 제작공정상의 어려움 및 취급, 조립상의 파손불량을 방지하기 위하여 일단이 절곡된 복수개의 분할 램프를 채용한 액정표시장치용 백 라이트에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비젼(TV)을 비롯하여 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체무게와 크기로 인해 전자제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.

따라서, 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에 따라 CRT를 대체하기 위해, 전계광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display Device), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display)등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이중 액정표시장치는 CRT에 비해 시인성이 우수하고 평균 소비전력도 같은 화면크기의 CRT에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 가장 널리 사용되고 있다. 하지만, 상기와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광형(Non-emissive type) 표시소자이기 때문에액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트가 반드시 필요하며, 이러한 백 라이트는 램프 유닛(Lamp Unit)이 설치되는 위치에 따라 사이드 라이트(Side Light)형 백 라이트와 직하형(Direct Type) 백 라이트로 구분된다.

이중, 사이드 라이트형 백 라이트는 액정패널의 측면에 형광 램프등의 관형상의 선광원을 설치하고, 투명한 도광판을 이용하여 형광 램프로부터의 광을 액정패널 화면 전체에 투사시키는 방식이다. 이러한 사이드 라이트형 백 라이트는 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 사용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며 액정표시장치의 박형화에 유리하다.

그리고, 직하형 백 라이트는 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 액정패널의 전면으로 빛을 직접 조사하는 방식이다. 이러한, 직하형 백 라이트는 사이드 라이트형 백 라이트에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정표시장치용 백 라이트를 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 종래의 사이드 라이트형 백 라이트의 개략적인 구조를 나타내는 사시도이며, 도 1b는 종래의 평판형(Flat Type) 및 쐐기형(Wedge Type)백 라이트의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 사이드 라이트형 백 라이트는 램프(1)가 도광판(2)의 좌측 또는 우측에 배치되어 빛을 조사하고, 상기 램프(1)로 부터 조사된 빛은 도광판(2)에 의해 면광으로 바뀌어 액정패널측으로 균일하게 공급된다.

그리고, 상기 도광판(2)의 하부에는 반사판(3)이 배치되어 액정패널(미도시)의 반대쪽으로 새어나오는 빛을 도광판(2)으로 반사시켜 주게되며, 상기 램프(1)에는 입광면을 제외한 영역에 램프 반사판(7)이 배치되어 램프(1)에서 나온 빛을 도광판(2)으로 반사시켜 준다.

또한, 상기 도광판(2)의 상부에는 확산시트(Diffuser Sheet)(4)가 배치되어 도광판(2)으로 나온 빛을 산란시켜 균일한 빛이 발산되도록 하며, 상기 확산시트(4) 상부에는 프리즘 시트(Prism Sheet)(5)가 배치되어 상기 확산시트(4)에서 확산시킨 빛을 집광시켜 주게된다. 그리고, 상기 프리즘 시트(5) 상부에는 보호시트(Protector Sheet)(6)가 배치되어 프리즘 시트(5)를 보호하고 들어온 빛을 산란시켜 균일한 빛을 발산시키는 기능을 하게 된다. 여기서, 상기 확산시트(4)와 프리즘 시트(5) 및 보호시트(6)등을 광학시트(10)라고 한다.

따라서, 상기 램프(1)에 의해 조사된 빛은 반사판(3) 및 램프 반사판(7)에 의해 반사되어 또는 직접 도광판(2)을 통해 균일성을 확보해 주는 확산시트(4)을 거쳐, 프리즘 시트(5)를 통해 집광되어 평면으로 나가게 된다. 그리고, 상기 램프(1)는 고휘도가 요구되는 모니터용이나 TV용 액정표시장치일 경우에는 사이드 부분에 2개 이상의 램프(1)가 장착되기도 한다.

또한, 상기와 같은 구조의 종래의 사이드 라이트형 백 라이트는 도 1b에 도시된 바와 같이, 도광판(2)의 단면에 따라 평판형(Flat type)과 쐐기형(Wedge Type)으로 나눌 수있다. 이중 평판형은 도광판(2)의 두께가 균일한 구조를 가지는데 휘도가 높은 반면 무거우며 소비전력이 높고, 쐐기형은 도광판(2)의 두께가 점차 얇아지는 구조를 가지고 있는데, 무게가 가볍고 소비전력이 낮은 반면 휘도가 높지 않고, 도광판(2) 형상가공이 어렵다.

도 2는 종래의 직하형 백라이트의 개략적인 구조를 나타내는 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 직하형 백라이트는 내부에 평행하게 배치된 복수개의 램프(11)들과, 상기 램프(11)를 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(Case)(12)와, 상기 램프(11)와 액정패널(미도시) 사이에 배치된 광산란 수단(20)으로 구성된다.

상기 광산란 수단(20)은 램프(11)의 형상이 액정패널의 표시면에 나타나는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위한 것으로, 상기 램프(11)와 소정간격 이격되어 배치된다. 이는 상기 광산란 수단(20)과 램프(11)가 너무 밀착되어 있으면 빛의 세기가 강한 램프(11) 부분은 액정패널에 밝은 면을 형성하고, 빛의 세기가 약한 램프(11)와 램프(11)사이 부분은 액정패널에 어두운 면을 형성하여 균일한 휘도의 광을 얻지 못하기 때문이다. 또한, 상기 광산란 수단(20)은 광산란 효과를 증진시키기 위해 액정패널과의 사이에 다수의 확산시트 및 확산 플레이트(plate)등을 구비한다. 그리고, 상기 외곽 케이스(12)의 내면에는 램프(11)에서 발생된 광이 액정패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사판(13)이 설치되어 있다.

이와 같이 종래의 중소형의 액정표시장치용 백 라이트 구조에서는 상기 도 1a 및 도 2에 도시된 바와 같이, 입광면 전면에 대응하는 하나의 형광램프가 길이방향으로 배치되게 된다. 하지만, 액정표시장치의 대형화 추세에 따라 상기 중소형 램프로는 액정패널 전면에 광을 조사할 수 없게 되어 이에 대응하는 대형 램프의 제작이 필요해 지게 되었다.

이에 따라, 대형 액정표시장치의 크기에 맞는 램프가 제작되었으나, 종래 중소형의 램프의 제작과는 달리 대형 램프의 유리관 제조공정은 여러가지 어려움이 있어 백 라이트의 길이 전체에 대응하는 램프를 제작하기 어렵다는 문제점이 나타났다. 또한, 제작이 되어도 취급이 어렵고 조립도중 파손되는 불량이 크며, 상기 문제점에 따른 제품의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 일단이 절곡된 복수개의 분할 램프를 채용함으로써 대형 액정표시장치에 적용가능한 램프를 제공하고, 램프 제작공정상의 어려움 및 취급, 조립상의 파손불량을 방지하도록한 액정표시장치용 백 라이트를 제공하는데 목적이 있다.

도 1a는 종래의 사이드 라이트형 백라이트의 개략적인 구조를 나타내는 사시도이다.

도 1b는 종래의 평판형(Flat Type) 및 쐐기형(Wedge Type)백 라이트의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 2는 종래의 직하형 백라이트의 개략적인 구조를 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 사이드 라이트형 백 라이트의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이다.

도 4는 도 3의 A부분의 확대 단면도이다.

도 5은 본 발명에 따른 직하형 백라이트의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 직하형 백라이트의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 분할 램프 22 : 도광판

23 : 램프 홀더 24 : 전극부

25 : 외곽 케이스

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치용 백 라이트는 액정패널에 균일한 광을 공급하기 위해 배치된 도광판과, 상기 도광판의 일측에 배치되고, 일단이 절곡되어 있는 복수개의 분할 램프와, 상기 분할 램프의 양끝단에 배치되어 상기 분할 램프를 고정하고, 상기 각 분할 램프간을 연결하는 램프 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 액정표시장치용 백 라이트를첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 사이드 라이트형 백 라이트의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3의 A부분의 확대 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사이드 라이트형 백 라이트는 일단이 절곡된 분할 램프(21)가 도광판(22)의 일측에 배치되어 빛을 조사하고, 상기 분할 램프(21)로 부터 조사된 빛은 도광판(22)에 의해 면광으로 바뀌어 액정패널(미도시)측으로 균일하게 공급된다.

이러한, 액정표시장치용 백 라이트의 구성요소중 분할 램프(21)는 도광판(22)의 입광면 전면에 대응하여 2개 이상의 분할 램프(21)가 배치됨을 알 수 있다. 즉, 도광판(22)의 입광면에 대응하는 길이를 갖는 하나의 램프(1)가 배치되는 것이 아니라 2개이상의 분할 램프(21)를 길이방향으로 배치하여 빛이 도광판(22)의 입광면 전체에 균일하게 조사되도록 하는 구조를 가진다.

이와 같이, 종래의 램프의 배치구조와 달리 본 발명은 2개 이상의 분할 램프(21)를 길이방향으로 배치하는 구조이므로, 분할 램프(21)간의 상호 연결을 위해서 분할 램프(21)간의 연결부위에는 분할 램프(21)의 연결을 위한 램프 홀더(23)가 추가로 배치되게 된다. 즉, 종래에는 하나의 램프만이 길이 방향으로 배치되므로, 램프의 고정을 위해서 램프의 양 끝단에 각각 램프 홀더(23)가 배치되어 램프를 고정하는 기능을 하였으나, 본 발명에 따른 액정표시장치용 백 라이트에서의 램프 홀더(23)는 분할 램프(21)의 좌측 또는 우측 끝단에 배치되어 분할 램프(21)의 고정역할을 할 뿐만 아니라, 상기한 바와 같이 분할 램프(21)간의 연결부위에도 배치되어 램프간을 연결하게 된다.

또한, 상기 분할 램프(21)는 일단이 절곡되어 있는데, 이러한 절곡부는 L자형으로 형성됨을 제시한다. 이러한 절곡부의 형상에 대해 좀더 상세히 알아보면, 상술한 바와 같이, 2개 이상의 분할 램프(21)를 길이 방향으로 배치하게 되면, 상기 분할 램프(21)간의 연결 부위에는 각 분할 램프(21)의 미발광 부분인 전극부(24)가 위치하게 되고 따라서, 미발광 부분인 전극부(24)가 위치한 분할램프(21)간의 연결부분인 중앙부위에는 빛이 발생하지 않기 때문에 어두운 영역이 발생하게 된다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 분할 램프를 L자형으로 형성하여 분할 램프(21)의 미발광 부분인 전극부(24)를 절곡하여 램프홀더(23)로 고정 연결시킴으로써 전극부(24)의 미발광 부위에 의한 어두운 영역을 제거하고 도광판(22)에 균일하게 빛이 분포 되게 한다. 또한, 이러한 상기 절곡부의 형상은 L자형에 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능함은 당업자에게 있어 자명하다고 하겠다.

도 5은 본 발명에 따른 직하형 백라이트의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 직하형 백라이트의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 직하형 백라이트는 외곽 케이스(25)내에 일정한 간격을 갖고 평행하게 배치된 복수개의 분할 램프(21)들과, 분할 램프(21)의 일단에 위치하여 상기 분할 램프(21)를 고정하는 램프 홀더(미도시) 및 분할 램프(21)간의 연결부위에 위치한 램프 홀더(23)와 상기 분할 램프(21)의 상부에 배치된 광산란 수단(미도시)을 구비한다.

이러한 직하형 백라이트에서도 일단이 절곡된 특히, L자형 분할 램프(21)가 배치되는데, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 분할 램프(21)는 상기 사이드 라이트형 백 라이트와 동일한 구조임을 알 수 있다. 즉, 상기 분할 램프(21)의 미발광부분인 전극부(24)를 절곡하여 어두운 영역을 제거하고, 램프 홀더(23)에 의해 각 분할 램프(21)간의 연결 및 고정이 이루어지는 구조이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치용 백 라이트에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

먼저, 대형 액정표시장치의 경우 그에 대응하는 대형 램프를 별도로 제작할 필요가 없어 램프 제작상의 어려움 및 제작에 따른 취급, 조립상의 어려움등을 한꺼번에 해결할 수 있다.

또한, L자형 분할 램프를 채용하여 비발광 부분인 전극부를 L자형으로 절곡된 부위에 위치시킴으로써, 분할 램프의 채용에 따른 분할 부위의 부분 어두움을 해결할 수 있게 되며, 분할 램프간의 연결은 연결부위에 램프 홀더를 추가로 배치하여 이루어지므로, 램프 홀더의 추가에 의해 강도를 보강할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 액정패널에 균일한 광을 공급하기 위해 배치된 도광판과,

   상기 도광판의 일측에 배치되고, 일단이 절곡되어 있는 복수개의 분할 램프와,

   상기 분할 램프의 양끝단에 배치되어 상기 분할 램프를 고정하고, 상기 각 분할 램프간을 연결하는 램프 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 분할 램프는 L자형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 분할 램프의 절곡부는 미발광 부위인 전극부임을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트.
4. 액정패널의 배면에 구성되어 균일한 광을 공급하는 광 산란수단과,

   상기 광 산란수단의 하부에 일정한 간격을 갖고 평행하게 배치되고, 일단이 절곡되어 있는 복수개의 분할 램프와,

   상기 분할 램프의 양끝단에 배치되어 상기 분할 램프를 고정하고, 상기 각 분할 램프간을 연결하는 램프 홀더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백 라이트.