KR20050039948A - 액정표시장치용 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛의 구조에 관한 것이다.

최근 액정표시장치에 있어서 고휘도 특성을 요하고 있다. 이때 고휘도를 구현하기 위해서는 직하형 백라이트 유닛을 사용하게 되는데, 종래의 직하형 백라이트 구조에 의해서는 램프로부터 확산판에 입사하는 빛에 있어 확산판 전체에 고르게 입사하지 못하고 반사판에 의해 반사되는 빛 일부가 확산판의 테두리부분에 집중 되어 고른 휘도 분포를 이루지 못하는 문제가 발생한다.

본 발명에 따른 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛에서는 램프 상부에 상기 램프 상부 주변의 일정 영역을 단축 격벽 및 장축 격벽으로 둘러싸는 형태의 격자 구조 반사판을 구비함으로써 램프로부터 출사하는 빛을 확산판 전면에 고르게 입사시키고, 더욱이 확산판에 입사되는 빛의 수직성분을 증가시킴으로써 휘도를 향상시키는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛을 제공한다.

Description

액정표시장치용 백라이트 유닛{Backlight unit for liquid crystal display device}

본 발명은 액정 표시 장치용 광원에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치용 백라이트의 구조에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정표시장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.

일반적으로 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.

그런데, 액정 표시 장치는 스스로 빛을 내지 못하고 단지 빛의 투과율을 조절하는 것으로 별도의 광원이 필요하다.

따라서, 액정패널의 후면에 백라이트(backlight)를 배치하고 백라이트로부터 나오는 빛을 액정패널에 입사시켜, 액정의 배열에 따라 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다.

이러한 백라이트는 광원을 액정패널의 밑면에 두어 기판 전면을 직접 조광하는 직하방식과 액정패널 일측면 또는 양측면에 광원을 두어 도광판 및 반사판 등에 의해 광선을 반사하여 확산시키는 에지(edge)방식으로 나누어진다.

직하방식은 램프에서 출사된 빛이 바로 액정패널 정면으로 출사되기 때문에 도광판이 필요 없는 반면, 에지 방식은 측면 램프에서 출사된 빛을 백라이트 정면으로 출사시키기 때문에 도광판이 필요하다.

일반적으로 노트북 컴퓨터나 LCD모니터에 사용되는 백라이트에는 휘도 얼룩짐이 적고, 박형이며, 저전력 소비가 가능한 에지 방식을 채택하고 있다.

직하방식의 백라이트 유닛은 광 이용율 및 휘도가 높고, 표시면의 크기에 제한이 없기 때문에 대화면의 액정표시장치에 널리 사용되고 있다.

이하, 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치의 구조에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치 모듈의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 직하형 방식 백라이트에서는 선형의 광원인 램프(20)와 상기 램프(20)의 지지를 위한 램프 수용홈(22)이 도면에는 나타내지 않았지만 보텀 케이스의 장변 양측단의 램프 서포터에 포함되어 구비되어 있다. 상기 램프(20) 사이의 공간에 상부에 위치하는 여러 시트들의 자체 무게나 고온에 의한 처짐 현상을 방지하기 위하여 다수의 지지대(25)가 구비되어 있다. 상기 지지대(25)의 상부에는 원하는 시야각 확보를 위해 확산판(18)과 프리즘 시트(14), 디비이에프(Dual Brightness Enhancement Film 이하 DBEF로 표기) 시트(12)와 가이드 패널(10)이 순차적으로 배치되어 있다. 상기 램프(20)의 하부에는 빛의 누출을 막기 위한 반사판(26)과 외부 틀의 역할과 방열의 역할을 하는 보텀 케이스(28)가 순차적으로 배치되어 있다.

전술한 구조에 있어서 확산판 상부에 위치하는 시트들은 특정 효과를 위해 바뀔수 있으며, 또는 광학 특성을 향상시키기 위해 부가적으로 구비될 수도 있다.

여기서, 백라이트 유닛을 형성하는 각각의 구성 요소에 대해 더욱 자세히 설명한다.

광원을 발생하는 램프(20)는 고전압을 인가 받아 가시광선을 발생시키는 광원으로 냉음극램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 또는 열음극램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 두 종류가 있으며, 일정한 전압을 외부에서 공급받아 음극에서 전자를 방출, 상기 방출된 전자가 형광체에 조사되어 가시광선을 만들어 낸다. 더욱이, 최근에는 방전관 내부에 전극을 설치하지 않는 구조인 외부 전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp)를 직하형 백라이트의 광원으로 사용함으로써 면광원을 쉽게 제작할 수 있고, 전극 손상에 의한 램프 손상을 방지하며, 액정 표시 장치의 고휘도 특성을 확보할 수 있게 되었다.

다음, 상기 램프(20) 사이에는 시트를 지지할 수 있도록 여러 개의 지지대(25)가 형성되어 있다. 이는 램프(20) 바로 위의 있는 확산판(18) 자체의 무게로 인하여 또는 램프(20) 구동 시 발생되는 열로 인한 시트의 처짐현상을 방지하기 위함이다.

상기 지지대(25) 상부에 위치하는 확산판(18)은 폴리에스테르(PET) 기재에 아크릴계 수지로 구형의 형상을 형성시켜 램프(20)로부터 조사된 광원을 균일하게 확산시켜 휘도를 균일하게 하는 역할을 한다.

다음, 상기 확산판(18) 상부에 위치한 프리즘 시트(14)는 주로 폴리에스테르(PET) 기재에 아크릴계 수지로 프리즘 형상을 규칙적으로 형성시켜 하부로부터 조사된 빛을 집광시키는 역할을 한다.

DBEF 시트(12)는 프리즘 시트의 한 종류로서 얇은 필름을 적층시킨 구조로 된 폴라라이저(Polarizer)이며, 투과하지 않는 광을 반사하여 리사이클(Recycle)함으로써 휘도를 상승시키는 역할을 한다.

램프(20)의 하부에 위치하는 반사판(26)은 주로 폴리에스테르 기재에 램프(20)의 하측으로 나온 빛을 다시 상측으로 반사시키는 역할을 한다.

최상부에 위치한 가이드 패널(10)은 액정패널의 장착이 가능하도록 하며, 외장 틀의 역할을 한다.

보텀 케이스(28)는 광원인 램프(20)를 고정시키고, 가이드 패널(10)과 같이 백라이트의 외장 틀의 역할과 램프(20)로부터 나오는 열을 외부로 방출하는 방열의 역할을 한다.

최근에는 전술한 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에 있어서, 휘도를 극대화하고, 액정패널 전면에 고른 휘도를 확보하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

도 2는 전술한 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치에 있어서, 반사판과 램프와 상기 램프 상부에 위치하는 확산판까지의 단면만을 간단히 도시한 것이다. 이때 램프로부터 특정방향으로 출사된 빛의 확산판까지의 이동 경로를 화살표로써 표시하였다.

도시한 바와 같이, 최하부에 보텀 케이스(28)가 형성되어 있으며 그 상부에 상기 보텀 케이스(28)와 접촉하며 평면의 반사판(26)이 형성되어 있다. 상기 반사판(26) 위로 여러 개의 램프(20)가 구비되어 있으며, 상기 램프(20) 위로 일정간격 이격하여 지지대(미도시)에 의해 지지되어 위치하고 있다.

상기 램프(20)로부터 출사된 빛은 여러 방향으로 조사되는데, 그 일부는 램프(20)로부터 직접 상부의 확산판(18)으로 조사(①번 경로) 되고 있으며, 일부는 하부에 위치한 반사판(26)에 조사된 후, 반사되어 상부의 확산판(18)으로 입사(②,③번 경로)되고 있다.

이때, 램프(20)로부터 출사한 빛 중 반사판(26)쪽으로 특정 각도를 가지며 출사된 빛(③번 경로)은 반사판(26)에 의해 반사되지만, 상부의 확산판(18)으로 향하는 각도가 미비하여 보텀 케이스(28)에 의해 형성되는 모듈의 측면에 반사된 후 확산판(18)에 입사된다. 이때 액정표시장치 모듈의 보텀 케이스(28)는 그 측면이 일정한 각도를 가지며 형성되어 있으므로 상기 보텀 케이스(28)의 측면에 입사하여 반사된 빛(③번 경로)은 확산판(18)의 테두리 부분으로 주로 입사되어 진다.

따라서, 램프(20)로부터 출사한 빛 중 액정표시장치 모듈의 측면으로 향하는 빛(④번 경로)과 완만한 각도를 가지며 하부의 반사판으로 입사되는 빛(③번 경로)은 모듈의 측면에 의해 반사되어 상부에 위치한 확산판(18)의 테두리부로 입사되므로 최종적으로 액정패널(미도시)에 입사하는 빛에 있어서 확산판(18)의 기능에 의해 어느 정도 확산시키더라도 액정패널(미도시)의 중앙부와 테두리부의 휘도차가 발생하게 되어 액정패널(미도시) 전체에 고른 휘도를 확보하지 못하는 문제가 발생한다.

또한, 상기 액정표시장치의 휘도는 액정패널을 통과하여 나오는 빛의 수직성분만이 휘도에 기여하게 된다. 따라서, 도면에 표시된 ②번 경로 즉 램프(20)로부터 특정 각도를 가지고 출사하여 직접 확산판(18)에 입사되는 빛에 있어서도 상기 확산판(18)과 입사되는 빛의 각도가 수직방향에 대해 많이 기울어진 상태이므로 휘도에 기여하는 수직성분은 실제보다 작게 된다.

이를 해결하고자 도 3에 도시한 바와 같이, 램프(20) 하부에 구비되는 반사판(27)을 평면으로 형성하지 않고, 램프(20) 주변으로 감싸는 형태 즉 램프(20) 주위로 아래로 볼록한 형태의 반사판(27)을 구비한 직하형 백라이트 유닛이 개발되었다.

도 3은 램프 주위로 아래로 볼록한 반사판을 구비한 액정표시장치용 백라이트 유닛의 단면도 일부를 도시한 것이다. 도 2와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 번호를 부여하였다.

도시한 바와 같이, 도 3에서 나타낸 ③번 경로 즉 램프(20) 완만한 각도를 가지며 하부의 반사판(27)으로 출사된 빛은 어느 정도 반사판(27) 자체의 각도에 의해 측면의 보텀 케이스(28)에 반사되지 않고 상부의 확산판(18)으로 입사되므로 어느 정도 고른 휘도를 갖도록 할 수 있다.

하지만, ④번 경로의 빛 즉, 램프(20)로부터 완만한 경사를 가지며 확산판(18)으로 입사되는 빛은 그 출사 각도가 완만하여 여전히 보텀 케이스(28)의 측면부에 반사되어 확산판(18)에 입사되어지므로 고른 휘도 분포를 형성하는 데에는 한계가 있다.

또한, 확산판(18)으로 입사되는 빛의 수직성분은 변화되지 않으므로 휘도 측정시 휘도 향상은 되지 않는다.

본 발명은 상기 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 램프로부터 출사한 빛이 상기 램프 상부에 위치하는 확산판에 고른 분포를 가지며, 수직 성분이 많도록 하여 입사시킴으로써 액정패널 전면에 고르게 휘도가 분포하며, 그 휘도를 향상 시킬 수 있는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛 구조를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛은 보텀 케이스와; 상기 보텀 케이스 상부에 형성되는 제 1 반사판과; 상기 제 1 반사판 상부에 위치하며 일정간격을 가지며 일방향으로 배열되는 다수의 선형 램프와; 상기 선형 램프 상부에 상기 램프 사이마다 배열된 제 1 격벽과, 제 2 격벽으로 이루어진 격자 구조의 제 2 반사판과; 상기 제 2 반사판 상부에 위치하는 확산판을 포함한다.

이때, 상기 제 2 반사판은 상기 제 1 격벽과 상기 제 2 격벽의 교차에 의해 그 내부가 비어있고, 밑면과 윗면이 개방된 형태의 다수의 직육면체가 연결된 격자구조인 것이 특징이다.

또한, 상기 제 1 반사판은 평면 구조 또는 그 단면이 각각의 선형 램프를 감싸듯이 아래로 볼록한 요철 구조인 것이 특징이다.

또한, 상기 제 2 반사판 내부의 격벽으로 둘러싸인 하나의 격자는 제 1 격벽이 길이가 짧은 단축 격벽을 형성하고, 제 2 격벽은 상기 단축 격벽보다 길이가 긴 장축 격벽을 형성하며, 상기 제 1 격벽은 밑면이 두껍고 위로 가며 얇아지는 형태로 형성되어, 그 단면이 삼각형 또는 사다리꼴 모양을 이루는 것이 특징이다.

또한, 상기 제 1 격벽은 선형 램프와 램프 사이의 중앙에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 2 반사판을 형성하는 다수개의 제 1 격벽과 제 2 격벽은 그 높이가 동일하게 형성되거나, 또는 상기 제 2 반사판을 형성하는 다수개의 제 1 격벽과 제 2 격벽은 그 높이가 다르게 형성될 수 있는데, 이때, 상기 제 1 격벽의 상부 끝은 제 2 격벽의 상부 끝과 동일 선상에 위치하거나, 그 하부 끝이 길게 연장되어 제 2 격벽의 하부 끝보다 하부에 위치하는 것이 바람직하다.

또는, 상기 제 1 격벽의 하부 끝은 램프보다 낮은 곳에 위치하거나, 제 1 반사판과 접촉하도록 위치하는 것이 특징이다.

또한, 상기 제 1 격벽의 상부 끝은 제 2 격벽의 상부 끝보다 상부에 위치하거나, 또는 상기 제 2 격벽의 상부 끝이 제 1 격벽의 상부 끝보다 상부에 위치하는 것이 특징이다.

이때, 상기 제 1 격벽의 하부 끝은 램프보다 낮은 곳에 위치하거나, 제 1 반사판과 접촉하도록 위치하는 것이 특징이다.

또한, 상기 제 2 격벽은 일정한 두께로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 2 격벽은 그 하부의 램프와 접촉하거나 일정간격 이격하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 확산판 상부에는 다수의 광학 시트를 더욱 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛의 구조에 대하여 상세히 설명한다.

제 1실시예

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치 모듈의 일부 사시도이다.

우선, 도시한 바와 같이, 강철재(SUS)로 이루어지며, 그 측면이 일정한 두께를 가지는 보텀 케이스(128)가 구비되어 있으며, 상기 보텀 케이스(128)의 내부에는 상기 보텀 케이스(128)와 접촉하는 평면의 반사판(미도시)이 위치하고 있다. 또한, 상기 반사판(미도시) 위에는 일정한 방향으로 가는 형광등 모양의 램프(120)가 도면에는 나타나지 않았지만, 그 양끝이 상기 보텀 케이스(128)에 부착 고정된 서포터(미도시)의 고정홈(미도시)에 고정되어 있다. 이때, 각 램프(120)는 일정 간격을 가지고 배열되어 있으며, 상기 각 램프(120)의 중앙 여러 곳에는 램프(120)의 유동을 방지하고자 램프 고정 서포터(미도시)가 구비되어 램프(120)를 더욱 고정하고 있다.

다음 상기 램프(120)의 상부에는 상기 램프(120)에 접촉하거나 또는 일정간격 이격하여 일정한 두께를 가지며, 상부에서 보았을 때 그 내부는 직사각형이 연결된 격자 모양을 하는 반사판(150)이 구비되어 있다. 상기 격자모양의 반사판(150) 위로 도면에 나타내지 않았지만, 확산판(미도시)이 구비되어 있으며, 상기 확산판(미도시) 위로는 종래기술에서 서술한 바와 동일하게 여러 광학 시트 및 액정패널이 순차적으로 구비되어 있다.

다음, 상기 격자모양의 반사판에 대해 더욱 자세히 설명한다.

상기 일정한 높이를 갖는 직사각형 모양의 격자가 서로 이어지며 반사판(150)을 구성하고 있다. 그 하부의 램프(120)의 길이방향에 대해 직사각형 모양의 격자의 단축(150a) 방향이 평행하도록 배치되는 것이 특징이다.

즉, 램프(120)의 길이 방향을 제 1 방향, 램프(120)에 수직하는 방향을 제 2 방향이라 정의할 때, 제 1 방향으로 상기 직사각형 모양의 격자의 장축(150b)이 위치하며, 제 2 방향으로 격자의 단축(150a)이 위치하도록 그 내부가 격자모양을 하는 반사판(150)이 배치되어 있다.

다음, 상기 도 4의 A-A에 따른 단면도인 도 5를 참고하여 설명한다.

도시한 바와 같이, 최하부에 보텀 케이스(128)가 위치하고, 상기 보텀 케이스(128) 위에 평면인 반사판(126)이 상기 보텀 케이스(128)에 접촉하며 위치하고 있으며, 상기 평면의 반사판(126) 위로 일정간격 이격하여 서로 적정간격을 이루는 다수의 램프(120)가 위치하고 있다. 상기 램프(120)와 램프(120) 사이에는 직사각형 모양의 격자 중 그 단면 모양이 삼각형 또는 사다리꼴인 단축의 격벽(150a)이 일정한 높이를 가지며 평면의 반사판(126)에서 일정간격 이격하여 위치하고 있으며, 상기 삼각형 모양의 단면을 갖는 단축(150a)과 단축(150a)을 잇는 장축의 격벽(150b)이 램프(120)에서 상기 장축(150b)의 중앙이 일정간격 이격하며 형성되어 있다. 이때, 상기 장축(150b)은 램프(120)에 접촉하며 위치할 수도 있다. 상기 장축의 격벽(150b)은 램프(120)와 오버랩되므로 그 격벽(150b)의 두께는 최대한 얇게 형성되는 것이 바람직하며, 단축의 격벽(150a)과는 달리 그 두께가 일정하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 격자 형태의 반사판(150)을 그 격자를 이루는 단축과 장축의 격벽(150a, 150b) 높이(h)가 같으므로 상기 단축 및 장축의 격벽(150a, 150b)의 밑변이 램프(120)보다 높거나 램프(120)의 최상부를 연결한 가상의 평면에 접하도록 위치하는 것이 특징이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 일정한 높이(h)와 그 내부가 직사각형 모양의 격자 구조를 갖는 반사판(150)을 구비한 액정표시장치에 있어서, 램프(120)에서 출사하는 빛의 입장에서는 상기 램프(120)의 상부로 일정높이(h)를 갖는 사방이 둘러싸인 격벽(150a, 150b)이 존재하게 된다. 따라서, 종래에서는 존재하지 않는 단축과 장축의 격벽(150a, 150b)에서 반사가 일어나게 되고, 이로 인해 상기 램프(120)에서 출사되는 빛이 상기 램프(120) 주변의 격벽(150a, 150b)으로 둘러싸인 부분에 대응하는 확산판(118) 부분으로 입사하게 되고, 상기 직사각형 모양의 격벽(150a, 150b)으로 형성된 확산판(118) 전체에 고루 대응하게 되므로 어느 정도 동일한 양의 빛을 동일 면적에 조사시킬 수 있다. 또한, 상기 단축을 이루는 격벽(150a)은 램프(120)에 가까운 밑면은 두껍고 확산판(118)에 근접한 부분은 얇은 형태로 즉 상기 단축의 격벽(150a)을 이루는 면이 일정한 각도를 가지며 형성되기 때문에 상기 단축의 격벽(150a)에 반사되는 빛에 있어서 확산판(118)에 수직성분을 증가시켜 입사시키게 되므로 휘도 측정 시 휘도가 증가하는 효과가 있다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 직사각형 모양의 격자 구조의 반사판을 구비한 백라이트 유닛에 있어서, 램프로부터 출사한 빛의 이동 경로를 도시한 것이다.

종래기술에서와 동일한 빛의 출사 방향에 대해 설명한다. 우선, 램프(120)로부터 직접 상부의 확산판(118)으로 입사하는 빛(① 경로)은 종래와 동일하게 램프(120)로부터의 출사각이 확산판(118)의 입사각이 되므로 변화가 없다.

반면, ②경로 즉 램프(120)로부터 하부의 평면의 반사판(126)으로 출사한 빛은 상기 평면의 반사판(126)에서 반사하여 램프(120) 상부에 위치하는 격자 구조의 반사판(150)의 단축 격벽(150a)에 입사하게 되고, 다시 상기 단축 격벽(150a)에서 반사하여 상부의 확산판(118)으로 입사된다. 이때, 램프(120)로부터 출사한 빛이 평면의 반사판(126)에 수직인 가상의 선과 이루는 각인 출사각 θ보다 단축의 격벽(150a)에 반사되어 확산판(118)에 입사되는 빛의 입사각 λ 더 크게되므로 즉 확산판(118)에 입사하는 입의 수직성분이 증가하게 되므로 휘도를 상승시키게 된다.

다음, ④번 경로에 있어서는 즉, 램프(120)에서 완만한 각도를 가지며 출사하는 빛은 종래에 있어서는 보텀 케이스(128)의 측면에 반사되어 확산판(118)의 테두리 부분에 입사되었으나, 본 발명에 의한 격자 모양의 격벽을 갖는 반사판(150)을 램프(120) 상부에 구비함으로써 램프(120) 상부 주변의 격벽(150a, 150b), 더욱 정확히는 일정한 각도를 갖는 단축 격벽(150a)에 반사되어 램프(120) 주변 즉 격벽(150a, 150b)에 둘러싸인 부분에 대응되는 확산판(118)에 입사되고, 그 각도 또한 수직성분이 증가하여 상기 확산판(118)에 입사되므로 휘도 향상에 기여한다.

다음, ③번 경로 즉, 램프(120)로부터 그 하부의 평면의 반사판(126)쪽으로 완만한 각을 가지고 출사한 빛은 상기 빛이 출사한 램프(120) 상부의 주변을 감싸는 격벽에 입사되어 반사되지 않고, 상기 격벽에 인접하는 주위 격벽에 입사 후 반사되어 인접한 격벽으로 둘러싸인 부분에 대응되는 확산판(118)으로 입사된다. 이때, 마찬가지로 전술한 바와 동일한 이유로 인해 확산판(118)에 최종 입사하는 빛은 수직성분이 증가하게 되어 휘도 향상이 되며, 상기 출사한 램프(120)를 둘러싼 격벽에서 인접한 격벽이 확산판(118)의 테두리 부분으로 한정되지 않으므로 고른 휘도 분포에 기여한다.

도 7은 아래로 볼록한 구조의 반사판과 격자 형태의 반사판을 램프(120)를 사이에 두고 구비한 제 1 실시예의 변형예를 도시한 것이다.

보텀 케이스 상부에 평면의 반사판 대신에 램프(120)를 감싸는 형태로 아래로 볼록한 구조의 반사판(127)을 구비하여 램프(120)로부터 하부의 반사판(127)으로 출사한 빛에 대해 수직성분이 증가하도록 확산판(118)에 입사시키는 동시에 램프(120) 상부에 격자 형태의 반사판(150)에 의해 단축 격벽(150a)에 반사되는 빛을 더욱 그 수직성분이 증가되도록 하여 휘도 향상에 도움이 되도록 하였다.

다음, 본 발명에 의한 제 2 실시예에 대해 설명한다. 이때, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하며, 변경되는 구조에 대해서만 서술한다.

제 2 실시예

도 8a와 8b는 본 발명의 제 2 실시예 및 제 2 실시예의 변형예에 의한 직하형 백라이트 유닛의 구조 일부의 단면도이다.

램프(120) 및 상기 램프(120) 하부의 반사판의 구조는 제 1 실시예와 동일하므로 그 구조가 다른 격자 형태의 반사판 구조에 대해서만 설명한다.

제 1 실시예에 의한 격자 구조의 격벽을 갖는 반사판(도 6의 150)은 램프(도 6의 120)의 상부 주변을 감싸는 단축과 장축의 격벽(150a, 150b)에 있어 그 격벽(150a, 150b)의 높이가 같았지만, 제 2 실시예에서는 상기 단축 및 장축의 격벽 높이를 달리 구성하는 것이다.

우선, 도 8a에 도시한 바와 같이, 램프(220)의 길이방향 즉 제 1 방향에 수직하는 제 2 방향에 위치하는 단축의 격벽(250a)의 높이(h1)를 상기 제 1 방향으로 위치하는 장축의 격벽(250b)의 높이(h2) 보다 크게 형성하는 것이다. 좀더 상세히 설명하면, 실제적으로 단축 격벽(250a) 및 장축 격벽(250b)의 윗끝의 위치는 같게 형성하지만, 단축 격벽(250a) 밑끝이 램프(220)가 위치하는 곳까지 연장되는 것이 특징이다.

단축 격벽(도 6의 150a) 밑끝을 램프(도 6의 120)의 상부면보다 높거나 일치하도록 위치시킨 제 1 실시예보다 램프(220)로부터 더욱 완만하게 출사하는 빛을 각도를 갖는 단축 격벽(250a)에 의해 반사시킴으로써 수직성분을 증가시켜 휘도 향상에 더욱 기여할 수 있다.

다음, 도 8b에 도시한 바와 같이, 상기 격자 형태의 격벽을 갖는 반사판(252)에 있어서 단축 격벽(252a) 길이를 더욱 연장하여 램프(220) 하부에 위치하는 평면의 반사판(226)과 접촉하도록 형성할 수도 있다. 이때, 보텀 케이스(228)의 측면 부분에는 상기 단축의 격벽(252a)을 형성하지 않고, 상기 보텀 케이스(228)의 측면 자체를 단축 격벽으로 이용하는 것이 바람직하다.

전술한 직하형 백라이트 유닛에 있어서, 보텀 케이스 상부에 위치하는 평면의 반사판 대신에 아래로 볼록한 반사판을 형성할 수도 있다.

도 9a와 도 9b는 제 2 실시예의 변형예를 도시한 것으로서, 도 9a는 단축 격벽의 위끝의 위치를 높게 형성된 격자 형태의 반사판 단면을 도시한 것이며, 도 9b는 장축 격벽의 위끝 높이를 더 높게 형성한 격자 형태의 격벽을 갖는 반사판 단면을 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 상기 격자 형태의 격벽(254a, 254b)을 갖는 반사판(254)에 있어서 상기 반사판(254)의 윗끝의 위치를 다르게 구성할 수도 있다. 즉, 도 9a에서 보인 바와 같이, 단축 격벽(254a)의 위끝 위치를 장축 격벽(254b)의 위끝 위치보다 높게 형성하거나, 아니면 그 반대로 도 9b에 도시한 바와 같이, 장축 격벽(256b)의 위끝 위치를 단축 격벽(256a)의 위끝 위치보다 높게 형성하여 단축 및 장축의 격벽((254a, 256a), (254b, 256b)) 높이를 다르게 구성하는 것이다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.

본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛에서는 램프 상부에 격자 형태의 장축 및 단축 격벽을 갖는 반사판을 구비함으로써 램프로부터 출사한 빛을 상기 출사한 램프 주변에 대응하는 상부의 확산판으로 빛을 입사시키고, 더욱이 상기 각도를 가지고 형성되는 단축 격벽에 의해 확산판에 입사하는 빛의 수직성분을 증가시켜 고른 분포를 가지며 더 밝은 휘도를 갖는 직하형 백라이트 유닛을 제조 할 수 있다.

도 1 은 종래의 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치 모듈의 단면도.

도 2는 종래의 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치 모듈에 있어서, 반사판과 램프와 상기 램프 상부에 위치하는 확산판까지의 단면만을 간단히 도시한 도면.

도 3은 종래의 램프 주위로 아래로 볼록한 반사판을 구비한 액정표시장치용 백라이트 유닛의 단면도 일부.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 직하형 백라이트 유닛을 구비한 액정표시장치 모듈의 일부를 도시한 사시도.

도 5는 도 4의 A-A에 따른 단면도.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 직사각형 모양의 격자 구조의 반사판을 구비한 백라이트 유닛에 있어서, 램프로부터 출사한 빛의 이동 경로를 도시한 도면.

도 7은 제 1 실시예의 변형예를 도시한 것으로 아래로 볼록한 구조의 반사판과 격자 형태의 반사판을 램프(120)를 사이에 두고 구성된 직하형 백라이트 유닛의 단면도.

도 8a와 8b는 본 발명의 제 2 실시예 및 제 2 실시예의 변형예에 의한 직하형 백라이트 유닛의 구조 일부의 단면도.

도 9a와 도 9b는 제 2 실시예의 변형예를 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

120 : 램프 126 : 평면 반사판

128 : 보텀 케이스 150a : 단축 격벽

150b : 장축 격벽 150 : 격벽을 갖는 격자구조 반사판

Claims (16)

1. 보텀 케이스와;

   상기 보텀 케이스 상부에 형성되는 제 1 반사판과;

   상기 제 1 반사판 상부에 위치하며 일정간격을 가지며 일방향으로 배열되는 다수의 선형 램프와;

   상기 선형 램프 상부에 상기 램프 사이마다 배열된 제 1 격벽과, 제 2 격벽으로 이루어진 격자 구조의 제 2 반사판과;

   상기 제 2 반사판 상부에 위치하는 확산판

   을 포함하여 구성되는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 반사판은 상기 제 1 격벽과 상기 제 2 격벽의 교차에 의해 그 내부가 비어있고, 밑면과 윗면이 개방된 형태의 다수의 직육면체가 연결된 격자구조인 것이 특징인 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 반사판은 평면 구조 또는 그 단면이 각각의 선형 램프를 감싸듯이 아래로 볼록한 요철 구조인 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 반사판 내부의 격벽으로 둘러싸인 하나의 격자는 제 1 격벽이 길이가 짧은 단축 격벽을 형성하고, 제 2 격벽은 상기 단축 격벽보다 길이가 긴 장축 격벽을 형성하는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 격벽은 밑면이 두껍고 위로 가며 얇아지는 형태로 형성되어, 그 단면이 삼각형 또는 사다리꼴 모양을 이루는 것이 특징인 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 격벽은 선형 램프와 램프 사이의 중앙에 위치하는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 반사판을 형성하는 다수개의 제 1 격벽과 제 2 격벽은 그 높이가 동일하게 형성되는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 반사판을 형성하는 다수개의 제 1 격벽과 제 2 격벽은 그 높이가 다르게 형성되는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 격벽의 상부 끝은 제 2 격벽의 상부 끝과 동일 선상에 위치하고 그 하부 끝이 길게 연장되는 제 2 격벽의 하부 끝보다 하부에 위치하는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 격벽의 하부 끝은 램프보다 낮은 곳에 위치하거나, 제 1 반사판과 접촉하도록 위치하는 것이 특징인 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 1 격벽의 상부 끝은 제 2 격벽의 상부 끝보다 상부에 위치하는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 2 격벽의 상부 끝은 제 1 격벽의 상부 끝보다 상부에 위치하는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
13. 제 11 항 또는 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

    상기 제 1 격벽의 하부 끝은 램프보다 낮은 곳에 위치하거나, 제 1 반사판과 접촉하도록 위치하는 것이 특징인 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 2 격벽은 일정한 두께로 형성되는 것이 특징인 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 2 격벽은 그 하부의 램프와 접촉하거나 일정간격 이격하여 형성되는 것이 특징인 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 확산판 상부에는 다수의 광학 시트를 더욱 포함하는 액정표시장치용 직하형 백라이트 유닛.