KR20040064113A - 양면 조명형 백라이트 장치 - Google Patents

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KR20040064113A
KR20040064113A KR1020030001403A KR20030001403A KR20040064113A KR 20040064113 A KR20040064113 A KR 20040064113A KR 1020030001403 A KR1020030001403 A KR 1020030001403A KR 20030001403 A KR20030001403 A KR 20030001403A KR 20040064113 A KR20040064113 A KR 20040064113A
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Abstract

본 발명의 양면 조명형 백라이트 장치는 광원, 하나의 도광판과 반사판으로 이루어져 있다. 도광판은 광원으로부터의 빛이 입사되는 광입사면과, 내부의 빛을 상부 액정 표시 패널 쪽으로 출사하도록 하는 전면 출사면과, 내부의 빛의 일부가 하부 액정 표시 패널 쪽으로 출사하도록 하고 일부는 전면 출사면 쪽으로 반사하도록 산란 패턴이 형성되어 있는 후면 출사면을 구비하며, 후면 출사면은 제1 산란 영역과, 상기 제1 산란 영역 이외의 부분인 제2 산란 영역으로 형성된다. 반사판은 후면 출사면과 인접하여 배치되고, 일부 영역에 윈도우가 형성되어 윈도우로 향하는 빛은 투과시키고 나머지 빛은 반사시키도록 구성되어, 백라이트 장치의 전, 후면에 배치되는 액정 표시 패널에 균일한 조명을 제공할 수 있다.

Description

양면 조명형 백라이트 장치 {Backlight apparatus for dual type liquid crystal displays}
본 발명은 액정표시소자(LCD)에 사용하는 백라이트 장치에 관한 것으로서,더욱 상세하게는 듀얼 폴더형 휴대폰과 같이 양면에 두개의 액정 표시 소자가 형성된 경우 양면의 LCD에 동시에 조명을 제공할 수 있는 양면 조명형 백라이트 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대폰 등의 기기에 쓰이는 LCD 표시장치에서 두개의 LCD 패널이 양면에 설치되는 듀얼 폴더형 제품이 널리 보급되고 있는 추세이다. 이러한 양면에 설치되는 두개의 LCD 패널에 조명을 공급하기 위해서 양면 조명형 백라이트 장치가 사용되었다. 이러한 종래의 양면 조명형 백라이트 장치는 도 9에 도시된 바와 같이 두개의 도광판이 하나의 광원을 나누어 사용하거나 등록실용신안공보 제271744호와 같이 하나의 도광판을 2개의 영역으로 나누어 각각의 영역이 서로 반대 방향으로 조명을 제공하도록 2개의 반사판을 배치하여 조명하는 방식이다.
도 9에 도시된 양면 조명형 백라이트 장치를 간략하게 설명하면, 발광소자(LED) 등으로 이루어지는 광원(1)과, 양면에 배치된 두개의 LCD(4, 5)에 후면 조명을 제공하기 위한 2개의 도광판(2, 2')과, 2개의 도광판(2, 2') 사이에 배치된 반사판(3)으로 이루어진다. 그러나, 이러한 두 개의 도광판이 하나의 광원을 나누어 사용하는 방식은 두 개의 도광판을 사용하므로 비용이 상승하고 제조 공정이 복잡해지며, 광 이용효율이 대략 60% 정도로 낮아 광원에서 도광판에 입사하는 광량의 손실이 많다는 단점이 있다. 또한, 두께가 0.3~0.7 mm 정도가 되는 도광판이 2층으로 적층되어 구성되므로 제품의 두께가 두꺼워지게 되는 단점이 있다.
한편, 등록실용신안공보 제271744호와 같은 백라이트 장치는 제품의 두께는 얇게 형성할 수 있으나 LCD 패널이 도광판을 사이에 두고 서로 겹쳐져 형성되지 못하고 다른 위치에 형성되어야 하므로 도광판이 2개의 LCD 패널의 크기를 더한 정도로 커져야 하기 때문에 제품의 전면 면적이 넓어지게 된다. 따라서, 이러한 방식도 역시 소형화가 어려운 단점이 생기게 된다. 또한, 예를 들어 듀얼형 휴대폰에서 메인 LCD 패널이 제품의 중앙에 형성되는 경우 외부의 서브 LCD 패널은 제품의 중앙에 형성되지 못하고 가장자리 정도에 형성될 수밖에 없어서 제품의 다양한 디자인 개발이 제한된다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기에서 언급한 문제점들을 해소하는 개선된 양면 조명형 백라이트 장치를 제공하는 것으로서, 하나의 도광판과 일부 영역에 윈도우가 형성된 반사판을 사용하여 양면으로 조명을 공급할 수 있는 양면 조명형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소형화가 가능하고 양면의 LCD 패널을 비교적 자유롭게 위치시킬 수 있는 양면 조명형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광량 분포가 균일하고 광이용 효율이 높은 양면 조명형 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 도광판의 후면 출사면을 도시한 평면도이고,
도 3은 도 1에 도시된 반사판을 도시한 평면도이고,
도 4는 도광판의 후면 출사면의 산란 패턴의 밀도 분포를 나타내는 그래프이고,
도 5a 및 도 5b는 각각 삼각형 단면의 산란 패턴과 회절 격자형의 산란 패턴을 도시한 단면도이고,
도 6을 본 발명의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 7은 본 발명의 제3 실시예를 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 8은 본 발명의 제4 실시예를 개략적으로 도시한 측면도이며.
도 9는 종래 기술의 양면 조명형 백라이트 장치를 도시한 도면이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 양면 조명형 백라이트 장치는
광원과;
광원과 인접하여 광원으로부터의 빛이 입사되는 광입사면과, 내부의 빛을상부 액정 표시 패널 쪽으로 출사하도록 하는 전면 출사면과, 내부의 빛의 일부가 하부 액정 표시 패널 쪽으로 출사하도록 하고 일부는 전면 출사면 쪽으로 반사하도록 산란 패턴이 형성되어 있는 후면 출사면을 포함하는 하나의 도광판과;
후면 출사면과 인접하여 배치되고, 일부 영역에 윈도우가 형성되어 윈도우로 향하는 빛은 투과시키고 나머지 빛은 반사시키는 반사판으로 구성된다.
도광판의 후면 출사면에 형성된 산란 패턴은 반사판의 윈도우에 거의 대응하게 형성된 제1 산란 영역과, 상기 제1 산란 영역 이외의 부분인 제2 산란 영역으로 나뉘어 형성된다. 제1 및 제2 산란 영역의 산란 패턴의 면적 밀도는 바람직하게 상기 광원으로부터의 거리에 따라 증가하되, 제1 산란 영역의 면적 밀도가 상기 제2 산란 영역의 면적 밀도보다 큰 값으로 형성될 수 있다.
또한, 제1 산란 영역의 산란 패턴은 바람직하게 그 단면이 삼각형 또는 회절격자(사인파형)의 형상을 하고 있어서, 제1 산란 영역의 산란 패턴에 의하여 전면 출사면으로 향하는 빛의 광량이 제2 산란 영역의 산란 패턴에 의하여 산란되는 광량보다 증가하도록 구성할 수도 있다.
도광판의 후면 출사면의 아래에는 광학 시트를 배치하거나, 부분 반사판 또는 편광 상태에 따라 선택적으로 반사 및 투과를 일어나게 하는 편광 반사 시트 등을 배치하여 광효율을 더 높이고 균일한 광량 분포를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 설명한다. 일반적으로 듀얼 타입의 휴대폰에 사용되는 양면 LCD의 경우 휴대폰의 뚜껑이 닫힌 상태에서 외부로 보이는 LCD를 서브 LCD라하고, 뚜껑을 열었을 때 보이는 내부의LCD를 메인 LCD라 한다. 이하에서는 메인 LCD가 서브 LCD 보다 크기가 큰 경우, 예를 들어 메인 LCD는 2인치 정도, 서브 LCD는 1인치 정도가 되는 경우를 중심으로 설명하겠으나 본 발명이 이러한 경우에 한정되는 것은 아니고 메인 LCD과 서브 LCD의 크기는 설계 사양에 맞추어 다양하게 변경시킬 수 있으며, 양 LCD의 크기를 동일하게도 할 수 있다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 양면 조명형 백라이트 장치를 설명한다.
제1 실시예에 따른 양면 조명형 백라이트 장치는 1매의 도광판(20)과, 발광소자(LED) 등으로 이루어지는 광원(10)과, 도광판(20)의 후면 출사면(22)에 인접하여 배치되는 반사판(30)으로 이루어진다.
설명의 편의 상 도광판(20)의 전면 출사면(21) 쪽에 메인 LCD(40)가 배치되고 후면 출사면(22) 쪽에 서브 LCD(50)가 배치된다고 하면, 도광판(20)의 후면 출사면은 도 2에 도시된 바와 같이, 서브 LCD(50)의 위치 및 형태에 거의 대응하는 영역과 나머지 영역으로 분리되며, 서브 LCD(50)의 위치 및 형태에 대응하게 형성된 영역을 제1 산란 영역(23)이라 하고, 나머지 영역을 제2 산란 영역(24)이라고 한다.
서브 LCD(50)가 메인 LCD(40)보다 작고 메인 LCD의 중앙에 위치한다면 도 2에 도시된 바와 같이 제1 산란 영역(23)은 서브 LCD에 거의 대응하는 사각형의 영역으로 형성되고, 2 산란 영역은(24)은 나머지의 'ㅁ'자의 영역이 되고 된다.
도 3에 도시된 바와 같이 반사판(30)은 일반적인 불투명 반사 시트에 서브LCD(50)의 위치 및 형태에 대응하도록 형성된 개구부, 즉 윈도우(31)가 형성되어 있어서 윈도우로 향하는 빛은 그대로 투과시키고 나머지 빛은 반사시키도록 구성된다.
또한, 도시하지는 않았지만 도광판(20)과 메인 LCD(40) 사이에는 확산시트 및/또는 프리즘판과 같은 광학 시트가 배치되어 메인 LCD(40)에 균일한 조명을 제공하는데 보조 수단으로 사용될 수 있다. 더욱이, 도광판(20)과 반사판(30) 또는 반사판(30)과 서브 LCD(50) 사이에 확산시트 및/또는 프리즘판과 같은 광학 시트가 배치되어 서브 LCD(50)에 더 균일한 조명을 제공할 수 있다.
도광판의 후면 출사면(22)에 형성된 산란 패턴에 대하여는 도 4와 도 5a-5b를 참조하여 설명한다. 도광판의 후면 출사면(22)의 산란 패턴은 광원(10)으로부터 나오는 빛의 일부가 서브 LCD(50) 쪽으로 향하도록 하는 동시에 메인 LCD(40) 쪽으로도 균일한 조명을 할 수 있도록 하는 것이다. 종래 기술에서 일반적으로 사용하는 미세 돌기 또는 요홈이 형성된 도광판을 윈도우(31)가 형성된 본 발명의 반사판(30)과 같이 사용한다면 메인 LCD(40)으로의 조명은 윈도우(31)에 대응하는 부분이 어둡게 되어 메인 LCD(40) 쪽으로 향하는 조명이 균일하지 못하다. 따라서 서브 LCD(50) 쪽으로 균일한 조명을 하는 동시에 메인 LCD(40) 쪽으로도 균일한 조명을 하기 위하여 본 발명자들은 산란 패턴의 면적 밀도를 조절하는 방식과 산란 패턴의 단면 형상을 변경시키는 방식을 개발하였다.
먼저 산란 패턴의 면적 밀도를 조절하는 방식을 설명하면, 후면 출사면의 제1 산란 영역(23)의 산란 패턴 면적 밀도를 제2 산란 영역(24)의 산란 패턴 면적밀도보다 증가시키는 것이다. 예를 들어 후면 출사면(22)이 미세한 반구형 돌기 또는 반구형 요홈이 형성된 산란 패턴으로 형성될 수 있는데, 이 때 산란 패턴의 면적 밀도는 광원(10)으로부터의 거리에 따라 증가하되, 제1 산란 영역(23)의 산란 패턴 면적 밀도가 상기 제2 산란 영역(24)의 산란 패턴 면적 밀도보다 큰 값으로 형성하도록 하면 메인 LCD(40) 쪽으로 균일한 광량 분포를 얻을 수 있다. 이 때, 제1 산란 영역(23)의 면적 밀도가 상기 제2 산란 영역(24)의 면적 밀도보다 대략 20% 내지 50% 정도 큰 값이 바람직하다. 도 4는 제1 산란 영역(23)의 면적 밀도가 상기 제2 산란 영역(24)의 면적 밀도보다 대략 20% 정도 큰 값일 때를 도시한 산란 패턴 밀도 분포 그래프이다.
다음으로 도 5a 및 도 5b를 참조하여 산란 패턴의 단면 형상을 변경시키는 방식에 대하여 설명하면 다음과 같다. 제2 산란 영역(24)은 단순한 산란 패턴, 예를 들어 미세한 반구형 돌기 또는 반구형 요홈이 형성된 산란 패턴으로 형성하고, 제1 산란 영역(23)은 그 단면이 삼각형 또는 회절격자형(사인파형)의 형상을 하도록 형성하여, 제1 산란 영역(23)의 산란 패턴에 의하여 메인 LCD(40) 쪽으로 산란되는 빛의 광량이 제2 산란 영역(24)의 산란 패턴에 의하여 메인 LCD(40) 쪽으로 산란되는 광량보다 증가시킨다.
먼저 도 5a에는 제1 산란 영역(23)의 요철 형태가 삼각 단면을 가지는 프리즘판 형태로 된 도광판이 도시되어 있다. 이러한 삼각 단면의 제1 산란 영역으로 입사하는 입사광 R0은 경계면 반사에 의하여 일부는 상부광 R1으로 나오고 일부는굴절에 의하여 하부광 R2으로 나온다. 이 때 삼간 단면의 밑각 θ에 따라 상부광 R1과 하부광 R2의 광량비가 달라지게 된다. 다수의 실험을 통하여 θ가 10°일 때 R1과 R2의 비율이 대략 80%:20%가 되고, θ가 45°일 때 R1과 R2의 비율이 대략 50%:50%이 됨을 알 수 있었다.
다음으로 5b에는 제1 산란 영역(23)의 요철 형태가 회절격자형(사인파형) 단면을 가진 도광판이 도시되어 있다. 이러한 회절격자형(사인파형) 단면의 제1 산란 영역으로 입사하는 입사광 R0은 경계면 반사에 일부는 상부광 R1으로 나오고 일부는 회절에 의하여 하부광 R2으로 나온다. 이 때 요철 패턴의 높이 d와 간격 p에 따라 상부광 R1과 하부광 R2의 광량비가 달라지게 된다. 높이 d : 간격 p = 2 : 1 일 때 R1과 R2의 비율이 대략 50%:50%가 되고, d/p가 낮을수록 상부광 R1의 광량이 커진다.
이러한 제1 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작원리는 광원(10)에서 도광판(20)으로 입사한 빛은 도광판 내부를 따라 진행하다가 도광판(20)의 후면 출사면(22)에 형성된 산란 패턴에 의하여 산란되어 일부는 전면 출사면(21)을 통해 메인 LCD(40) 쪽으로 향하게 되고 일부는 후면 출사면(22)에서 도광판의 외부로 출사하게 된다.
이 때, 제2 산란 영역에서 전면 출사면(21) 쪽으로 산란된 빛은 바로 도광판의 전면 출사면(21)을 통해 메인 LCD(40) 쪽으로 나오게 되고 후면 출사면(22)을통해 도광판의 외부로 나온 빛은 반사판(30)에 의하여 반사되어 다시 전면 출사면(21)을 통해 메인 LCD(40) 쪽으로 나오게 된다. 따라서, 제2 산란 영역에서 산란된 빛은 대부분 메인 LCD(40)로 향하는 조명이 된다.
한편, 제1 산란 영역에 입사한 빛은 산란에 의하여 일부는 전면 출사면(21) 쪽으로 향하게 되고 일부는 후면 출사면(22)을 나와 그대로 아래로 진행하여 서브 LCD(40)로 향하는 조명이 된다.
메인 LCD(40)에서 볼 때 제1 산란 영역과 제2 산란 영역의 광량은 전술한 바와 같이 산란 패턴의 면적 밀도를 조절하는 방식인 경우 제1 산란 영역의 면적 밀도가 상기 제2 산란 영역의 면적 밀도보다 큰 값으로 형성되어 제1 산란 영역에서 메인 LCD(40) 쪽으로 산란되어 출사되는 광량이 상대적으로 커지므로 메인 LCD(40) 쪽에서 균일한 조명이 될 수 있다.
또한, 도광판(20)의 후면 출사면(22)의 산란 패턴의 단면 형상을 변경시키는 방식으로는 제1 산란 영역(23)의 산란 패턴이 삼각형 또는 회절격자의 형상을 하고 있어서, 제1 산란 영역(23)의 산란 패턴에 의하여 전면 출사면(21)으로 향하는 빛의 광량이 제2 산란 영역(24)의 산란 패턴에 의하여 산란되는 광량보다 증가하도록 되어 있다. 따라서, 메인 LCD(40) 쪽에서 균일한 조명이 될 수 있다.
다음으로 도 6을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양면 조명형 백라이트 장치를 설명한다. 제2 실시예에 따른 백라이트 장치는 1매의 도광판(20)과, 발광소자(LED) 등으로 이루어지는 광원(10)과, 도광판(20)의 후면 출사면(22)에 인접하여 배치되는 부분 반사 시트(60)와, 반사판(30)으로 이루어진다.
제2 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로 도광판(20)의 전면 출사면(21) 쪽에 메인 LCD(40)가 배치되고 후면 출사면(22) 쪽에 서브 LCD(50)가 배치된다.
부분 반사 시트(60)는 투명한 필름에 금속 박막이나 비도전체층을 형성하여 이루어진 것으로서, 입사광이 일부는 반사, 일부는 투과하도록 하는 기능을 한다. 이 때 금속 박막이나 비도전체층의 두께에 따라 투과율: 반사율의 비를 1:0 에서 0:1 까지 조절할 수 있다. 예를 들어, 50%의 반사 특성을 가진 반사판을 사용할 경우 아래쪽으로 나오는 광량의 50%는 서브 LCD(50) 쪽으로 향하게 되고 나머지 50%는 메인 LCD(40) 쪽으로 향하게 된다. 따라서, 설계된 메인 LCD(40)와 서브 LCD(50)의 광량비에 따라 적절하게 선택할 수 있다.
반사판(30)은 일반적인 불투명 반사 시트에 서브 LCD(50)의 위치 및 형태에 대응하도록 형성된 윈도우(31)가 형성되어 있어서 윈도우로 향하는 빛은 그대로 투과시키고 나머지 빛은 반사시키도록 구성된다.
제2 실시예에서 도광판(20)의 후면 출사면은 일반적인 산란 패턴을 전체적으로 형성하여 구성할 수도 있고, 제1 실시예와 같이 제1 산란 영역과 제2 산란 영역(24)으로 나누어 산란 패턴의 면적 밀도를 조절하는 방식 또는 산란 패턴의 단면 형상을 변경시키는 방식을 사용할 수도 있다.
또한, 도시하지는 않았지만 도광판(20)과 메인 LCD(40) 사이에는 확산시트 및/또는 프리즘판과 같은 광학 시트가 배치되어 메인 LCD(40)에 균일한 조명을 제공하는데 보조 수단으로 사용될 수 있다. 더욱이, 반사판(30)과 서브 LCD(50) 사이에 확산시트 및/또는 프리즘판과 같은 광학 시트가 배치되어 서브 LCD(50)에 더균일한 조명을 제공할 수 있다.
이러한 제2 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작원리는 제1 실시예와 유사하며, 도광판의 후면 출사면으로 나온 빛 중 일부는 부분 반사 시트(60)에 입사하게 되고, 부분 반사 시트(60)에 입사하는 빛 중의 일부는 반사하여 다시 도광판(20)으로 입사하여 도광판의 전면 출사면 쪽으로 나가는 빛이 되고, 일부는 부분 반사 시트(60)을 투과한 후 반사판(30)의 윈도우(31)를 통해 서브 LCD(50)으로 향하게 된다.
다음으로 도 7을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 양면 조명형 백라이트 장치를 설명한다. 제3 실시예에 따른 백라이트 장치는 1매의 도광판(20)과, 발광소자(LED) 등으로 이루어지는 광원(10)과, 도광판(20)의 후면 출사면(22)에 인접하여 배치되는 편광 반사 시트(70)와, 반사판(30)으로 이루어진다.
제3 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로 도광판(20)의 전면 출사면(21) 쪽에 메인 LCD(40)가 배치되고 후면 출사면(22) 쪽에 서브 LCD(50)가 배치된다.
편광 반사 시트(70)는 입사하는 빛 중에서 특정 방향으로 편광된 빛은 투과하고 나머지는 반사하도록 된 것으로서, 예를 들어 p편광의 빛은 위쪽으로 반사되고 s편광의 빛은 그대로 투과하도록 된 것이다. 따라서, 본 실시예에서는 편광 반사 시트(70)를 사용하여 아래쪽으로 나오는 광량의 50%가 되는 s편광의 빛을 서브 LCD(50) 쪽으로 향하게 하고 나머지 50% 정도의 p편광의 빛을 메인 LCD(40) 쪽으로 향하게 하여 메인 LCD(40)와 서브 LCD(50)에 균일한 조명을 하는 것이다.
더욱이, 일반적으로 LCD 패널에 입사하는 빛은 LCD 패널 자체에 부착된 편광판(도시되지 않음)을 통과하면서 대략 50% 정도의 광손실을 가지게 되나 제3 실시예와 같이 사용하는 경우 메인 LCD(40)의 편광판을 p투과성 편광판으로 사용하고 서브 LCD(50)의 편광판을 s투과성 편광판으로 사용하는 경우 광 이용 효율이 2배로 증가하는 부가적인 효과도 얻을 수 있다.
반사판(30)은 일반적인 불투명 반사 시트에 서브 LCD(50)의 위치 및 형태에 대응하도록 형성된 윈도우(31)가 형성되어 있어서 윈도우로 향하는 빛은 그대로 투과시키고 나머지 빛은 반사시키도록 구성된다.
제3 실시예에서 도광판(20)의 후면 출사면은 일반적인 산란 패턴을 전체적으로 형성하여 구성할 수도 있고, 제1 실시예와 같이 제1 산란 영역과 제2 산란 영역(24)으로 나누어 산란 패턴의 면적 밀도를 조절하는 방식 또는 산란 패턴의 단면 형상을 변경시키는 방식을 사용할 수도 있다.
또한, 도시하지는 않았지만 도광판(20)과 메인 LCD(40) 사이에는 확산시트 및/또는 프리즘판과 같은 광학 시트가 배치되어 메인 LCD(40)에 균일한 조명을 제공하는데 보조 수단으로 사용될 수 있다. 더욱이, 반사판(30)과 서브 LCD(50) 사이에 확산시트 및/또는 프리즘판과 같은 광학 시트가 배치되어 서브 LCD(50)에 더 균일한 조명을 제공할 수 있다.
이러한 제3 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작원리는 제1 실시예와 유사하며, 편광 반사 시트(70)를 p 투과성 반사시트를 사용하는 경우 도광판의 후면 출사면으로 나온 빛 중 일부는 편광 반사 시트(70)에 입사하게 된다. 또한, 편광 반사 시트(70)에 입사하는 빛 중의 s파 성분의 빛은 반사하여 다시 도광판(20)으로 입사하여 도광판의 전면 출사면 쪽으로 나가는 빛이 되고, p파 성분의 빛은 편광 반사 시트(70)을 투과한 후 반사판(30)의 윈도우(31)를 통해 서브 LCD(50)으로 향하게 된다.
다음으로 도 8을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 양면 조명형 백라이트 장치를 설명한다. 제4 실시예에 따른 백라이트 장치는 1매의 도광판(20)과, 발광소자(LED) 등으로 이루어지는 광원(10)과, 도광판(20)의 후면 출사면(22)에 인접하여 배치되는 복합 반사판(80)으로 이루어진다.
제4 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로 도광판(20)의 전면 출사면(21) 쪽에 메인 LCD(40)가 배치되고 후면 출사면(22) 쪽에 서브 LCD(50)가 배치된다.
복합 반사판(80)은 서브 LCD(50)의 위치 및 형태에 대응하도록 형성된 영역과 나머지 영역을 나누어 서브 LCD(50)에 해당하는 부분에는 반사율을 낮게, 예를 들어 20% 정도로 하고 나머지 부분은 100%의 반사율을 가지도록 구성한 반사 시트이다. 적층되는 금속층 또는 비도전체층의 두께를 달리하여 각 영역의 반사율이 다르게 되도록 복합 반사판(80)을 제작할 수 있다.
제4 실시예에서 도광판(20)의 후면 출사면은 일반적인 산란 패턴을 전체적으로 형성하여 구성할 수도 있고, 제1 실시예와 같이 제1 산란 영역과 제2 산란 영역(24)으로 나누어 산란 패턴의 면적 밀도를 조절하는 방식 또는 산란 패턴의 단면 형상을 변경시키는 방식을 사용할 수도 있다.
또한, 도시하지는 않았지만 도광판(20)과 메인 LCD(40) 사이에는 확산시트 및/또는 프리즘판과 같은 광학 시트가 배치되어 메인 LCD(40)에 균일한 조명을 제공하는데 보조 수단으로 사용될 수 있다. 더욱이, 복합 반사판(80)과 서브 LCD(50) 사이에 확산시트 및/또는 프리즘판과 같은 광학 시트가 배치되어 서브 LCD(50)에 더 균일한 조명을 제공할 수 있다.
이러한 제4 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작원리는 제1 실시예와 유사하며, 도광판의 후면 출사면으로 나온 빛은 복합 반사판(70)에 입사하게 되고, 이 중 부분 반사 영역(81)에 입사하는 빛 중의 일부는 반사하여 다시 도광판(20)으로 입사하여 도광판의 전면 출사면 쪽으로 나가는 빛이 되고, 일부는 부분 반사 시트(60)을 투과하여 서브 LCD(50)으로 향하게 된다. 한편 전부 반사 영역(82)에 입사한 빛은 다시 도광판(20)으로 입사하여 그 내부에서 진행 또는 메인 LCD(40) 쪽으로 나가는 빛이 될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 사각형의 LCD를 사용하는 것으로 도광판의 산란 패턴과 반사판의 윈도우 등을 모두 사각형으로 설명하였으나 사용하는 LCD의 형태에 따라 원형 등으로 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 양면 조명형 백라이트 장치는 하나의 도광판과 일부 영역에 윈도우가 형성된 반사판을 사용하여 양면에 배치된 LCD에 비교적 균일한 조명을 공급할 수 있으며 광이용 효율도 높게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 양면 조명형 백라이트 장치는 양면의 LCD 패널을 비교적 자유롭게 위치시킬 수 있어서 다양한 디자인이 가능할 뿐 아니라 두께와 면적이 모두 컴팩트하게 되어 제품의 소형화가 가능하다.
이상에서 본원 발명의 기술적 특징을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위 내에서도 여러 가지 변형 및 수정을 가할 수 있음은 명백하다.

Claims (8)

  1. 상하부 양면에 설치되는 액정 표시 패널에 조명을 제공하기 위한 백라이트 장치에서,
    광원과;
    상기 광원과 인접하여 광원으로부터의 빛이 입사되는 광입사면과, 내부의 빛을 상기 상부 액정 표시 패널 쪽으로 출사하도록 하는 전면 출사면과, 내부의 빛의 일부가 상기 하부 액정 표시 패널 쪽으로 출사하도록 하고 일부는 전면 출사면 쪽으로 반사하도록 산란 패턴이 형성되어 있는 후면 출사면을 포함하는 하나의 도광판과;
    상기 후면 출사면과 인접하여 배치되고, 일부 영역에 윈도우가 형성되어 윈도우로 향하는 빛은 투과시키고 나머지 빛은 반사시키는 반사판
    을 포함하는 양면 조명형 백라이트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 후면 출사면의 아래에 배치되고, 빛이 일부는 투과되고 일부는 반사되도록 하는 부분 반사판
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 조명형 백라이트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 후면 출사면의 아래에 배치되고, 편광 상태에 따라 선택적으로 반사 및 투과를 일어나게 하는 편광 반사 시트
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 조명형 백라이트 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 후면 출사면에 형성된 산란 패턴은 상기 반사판의 윈도우에 거의 대응하게 형성된 제1 산란 영역과, 상기 제1 산란 영역 이외의 부분인 제2 산란 영역으로 형성되고,
    제1 및 제2 산란 영역의 산란 패턴의 면적 밀도는 상기 광원으로부터의 거리에 따라 증가하되, 제1 산란 영역의 면적 밀도가 상기 제2 산란 영역의 면적 밀도보다 큰 값으로 형성된 것을 특징으로 하는 양면 조명형 백라이트 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    제1 산란 영역의 면적 밀도가 상기 제2 산란 영역의 면적 밀도보다 20% 내지 50% 저도 큰 값으로 형성된 것을 특징으로 하는 양면 조명형 백라이트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 후면 출사면에 형성된 산란 패턴은 상기 반사판의 윈도우에 거의 대응하게 형성된 제1 산란 영역과, 상기 제1 산란 영역 이외의 부분인 제2 산란 영역으로 형성되고,
    상기 제1 산란 영역의 산란 패턴은 그 단면이 삼각형 또는 회절격자형(사인파형)의 형상을 하고 있어서, 상기 제1 산란 영역의 산란 패턴에 의하여 상기 전면 출사면으로 향하는 빛의 광량이 상기 제2 산란 영역의 산란 패턴에 의하여 산란되는 광량보다 증가하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 양면 조명형 백라이트 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판의 전면 출사면 위에 배치되는 적어도 1매의 광학 시트
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 조명형 백라이트 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판의 후면 출사면과 반사판 사이 또는 반사판 아래에 배치되는 적어도 1매의 광학 시트
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 조명형 백라이트 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170033478A (ko) * 2015-09-16 2017-03-27 엘지디스플레이 주식회사 양면 표시장치 및 그를 위한 백라이트 유닛

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KR20170033478A (ko) * 2015-09-16 2017-03-27 엘지디스플레이 주식회사 양면 표시장치 및 그를 위한 백라이트 유닛

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