KR20050052115A - 액정표시장치의 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

광산란수단과 중간 도광판이 처지는 문제와 이에 따른 화질 저하 문제를 효과적으로 방지하기에 알맞은 액정표시장치를 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한, 액정표시장치의 백라이트 유닛은 복수개의 램프가 일방향으로 배열되는 복수개의 램프 어레이부와; 상기 램프 어레이부의 상부에 배치된 광산란수단과; 상기 램프와 상기 광산란수단의 중간에 배치된 중간 도광판과; 상기 램프 각각에 대응되도록 상기 중간 도광판의 하부에 복수개 배치된 반사부와; 상기 광산란수단과 상기 중간 도광판을 동시에 지지하도록 일영역에 배치된 지지대를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

액정표시장치의 백라이트 유닛{BACK LIGHT UNIT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 화질이 떨어지는 것을 방지하기에 알맞은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비전(TV)을 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 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP ; Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD ; Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한, CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치는, 최근에 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형정보 표시장치 등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
여기서 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널과 상기 액정패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 유리 기판과, 상기 제 1, 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과, 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다.
그리고 제 2 유리 기판(칼라필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙 매트릭스층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.
이와 같은 상기 제 1, 제 2 유리 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 액정 주입구를 갖는 실(seal)재에 의해 합착되어 상기 두 기판 사이에 액정이 주입된다.
한편, 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 소자이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백 라이트가 반드시 필요하며, 이러한 백 라이트는 램프 유닛이 설치되는 위치에 따라 에지방식과 직하방식으로 구분된다.
여기서 광원으로는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등을 사용하며, 특히 수명이 길고 소비전력이 작으며 얇게 형성할 수 있는 CCFL 방식이 대화면 컬러 TFT LCD에서 많이 사용된다.
CCFL 방식은 패닝 효과(penning effect)를 이용하기 위해 아르곤, 네온 등을 첨가한 수은 가스를 저압으로 봉입한 형광 방전관을 사용하고 있다. 관의 양단에는 전극이 형성되는데 음극은 판상으로 넓게 형성되며, 전압이 인가될 경우 스퍼터링 현상에서와 같이 방전관 내의 하전입자가 판상의 음극과 충돌하여 이차전자를 발생시키고 이는 주변 원소들을 여기시켜 플라즈마를 형성시킨다.
이 원소들은 강한 자외선을 방출하며 이 자외선이 다시 형광체를 여기시켜 형광체가 가시광선을 방출하게 한다.
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 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
한편, 직하방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 액정패널의 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 텔레비전 등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지방식보다 직하방식에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.
직하방식에서는 화면 밑면에 램프들이 복수개 설치되기 때문에 램프의 수명 및 고장으로 인해 예를 들어, 한 개의 램프가 점등되지 않을 경우 램프가 점등되지 않는 부분이 다른 부분보다 현저하게 어두워지므로 램프가 점등되지 않는 부분이 화면상에 곧바로 나타나게 된다.
이로 인해, 직하방식에서는 램프의 교체가 빈번하게 이루어지므로, 램프 유닛을 분해하고 조립하는데 용이한 구조를 가져야 한다.
상술한 바와 같이 액정표시장치는 액정을 사용하여 화면에 투과되는 광량을 조절하고, 이 광을 이용하여 화면의 명암과 색을 결정하기 때문에 일반적인 디스플레이 장치와는 몇 가지 다른 특성을 나타낸다.
예를 들면, 화면을 보는 각도에 따라 화질이 현격하게 달라지는 시야각, 투사형 발광 디스플레이에 따른 투과율, 투과된 광이 컬러 필터를 통과하여 적(R),녹(G), 청(B)의 색을 어느 정도 재현하는가에 따른 색재현성, 화상의 명암을 나타내는 휘도, 동일한 화상이 장시간 지속되었을 때 화상의 흔적이 오래 남는 잔상 등이 그것이다.
현재 액정표시장치는 휴대용 제품의 디스플레이에서 벗어나 데스크탑 PC용 모니터 및 가정용 TV 등으로 영역을 확대하고있다. 액정표시장치는 경박단소의 물리적 장점을 지니고 있으나, 상술한 특성들 중에서 특히 색재현성 및 휘도 등이 CRT에 비해 취약하다.
기존의 노트북 모니터용 액정표시장치는 미국 텔레비전 시스템 위원회(national television system committee)에 의해 컬러 텔레비전의 방송 방식으로 채용된 NTSC 방식에 비해 색재현성이 40∼50%의 수준이지만, 이것으로도 사용자의 요구를 충족시킬 수 있었다.
그러나, 새로운 액정표시장치의 시장으로 주목받고 있는 TV의 경우에는 CRT 수준 또는 그 이상의 색재현성을 구현할 수 있는 액정표시장치의 개발이 요구된다.
통상적인 다색(multi-color) 액정표시장치는 크게 액정패널, 백라이트 및 컬러 필터로 구성된다. 즉, 삼파장 형광램프로 이루어진 백라이트를 광원으로 이용하여 여기서 출사된 백색광을 상기 컬러 필터에서 적, 녹, 청의 삼색으로 분리하고, 이를 다시 가법 혼합하여 다양한 색을 구현한다.
광원의 색은 국제조명위원회에서 정한 색좌표(chromaticitycordinates)에 의해 결정된다. 즉, 임의의 광원의 스펙트럼으로부터 삼자극치 값 X, Y, Z를 계산한 후, 상기 삼자극치 값으로부터 변환 매트릭스에 의해 적, 녹, 청의 색좌표 x, y, z를 구한다. 이어서, 적, 녹, 청의 x, y값을 직교 좌표로 나타내면 말발굽 모양의 스펙트럼 궤적이 그려지는데, 이를 CIE 색도표(chromaticity diagram)라 한다. 일반적인 광원은 모두 이러한 말발굽 형태의 안쪽에 그 색좌표를 갖게 된다.
이때, 적, 녹, 청의 각 색좌표가 이루는 삼각형 영역이 색재현 영역이 되며, 상기 삼각형 영역이 커질수록 색재현성이 높아지게 된다. 색재현성은 색순도와 휘도에 의존하는데, 색순도 및 휘도가 높아질수록 색재현성이 증가한다.
여기서, 삼자극치 X, Y, Z는 어떤 스펙트럼에 근접한 개별적인 등색함수(color-matching function)의 가중치를 나타내는 것으로, 특히 Y는 명도에 대한 자극치를 나타낸다.
한편, 열원의 온도에 따라 발광하는 빛의 색변화를 기준으로 백색의 색상을 온도를 표시한 것을 색온도라 하는데, 모니터상에서의 색온도는 크게 세 가지, 즉 9300K, 6500K 및 5000K로 나타난다.
색온도가 9000K에 가까울수록 청색이 가미된 백색을 나타내고, 색온도가 6500K이면 적색이 가미된 백색을 나타내며, 색온도가 5000K이면 중간색이 된다. 색온도는 백색의 색좌표(x, y)로부터 구해지는데, 색온도가 9000K 근방일수록 유럽방송연맹(European broadcasting union ; EBU) 규격을 만족할 수 있다.
상술한 액정표시장치의 경우에는 백라이트의 발광 스펙트럼이 등색함수 및 컬러 필터의 투과 스펙트럼과 결합하여 가시광선 영역의 각 파장에 대한 삼자극치를 결정하므로, 다양한 색 구현을 얻기 위해서는 백라이트, 컬러 필터 및 삼자극치 간의 상관관계를 적절히 조절하여야 한다. 즉, 색재현성 및 색온도를 최적화하기 위해서 백라이트의 발광 스펙트럼을 변경해야 하고, 이에 대응하여 발광 효율을 극대화시키도록 컬러 필터의 투과 스펙트럼이 조정되어야 한다.
만약, 백색을 구현하기 위해서는 청색, 녹색, 적색의 LED를 동시에 사용해야 하므로 적용상의 문제점이 많이 발생한다. 특히, 청색, 녹색, 적색의 LED를 동시에 사용하는 경우에는 각각의 LED의 위치에 따라서 나오는 다른 색들을 모아서 백색을 만드는 기술적인 문제 때문에 현실적으로 적용하기가 힘들다.
따라서 백색광을 구현하기 위해서는 한 개의 LED에서 삼파장이 모두 일정 세기 이상으로 발광되는 것이 요구된다.
이와 같이 색 재현 범위가 우수한 노트북의 냉각 음극 형광등의 장점과 소형일 뿐만 아니라 전력 소모가 매우 작은 핸드폰의 SMD(Surface Mounting Device) LED의 백라이트의 장점만을 살릴 수 있는 백라이트를 개발이 절실히 요구되고 있다.
한편, 일반적인 백라이트 유닛의 구성은 다음과 같다.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 형광램프(1), 도광판(2), 확산물질(3), 반사판(4), 확산판(5) 및 프리즘 시트(6)등으로 구성되어 있다.
먼저, 상기 형광램프(1)는 전압이 인가되면 형광램프(1)내에 존재하는 잔류전자들은 양극으로 이동하고, 이동중인 잔류전자가 아르곤(Ar)과 충돌하여 아르곤이 여기되어 양이온을 증식하고, 증식된 양이온이 음극에 충돌하여 2차 전자를 방출한다.
상기 방출된 2차 전자가 관내를 흘러서 방전을 개시하게 되면 방전에 의한 전자의 흐름이 수은증기와 충돌, 전리하여 자외선과 가시광이 방출되고, 방출된 자외선이 램프 내벽에 도포된 형광체를 여기시켜 가시광을 방출하여 빛을 발산하게 된다.
이어, 상기 도광판(2)은 상기 형광램프(1)에서 발산된 빛을 내부로 입사시켜 상부로 면광원이 출사되도록 하는 웨이브 가이드(Wave-Guide)로서, 광투과력이 우수한 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 수지가 사용된다.
상기 도광판(2)의 광입사 효율에 관계하는 요소로는 도광판 두께 대 램프 직경, 도광판과 램프 사이 거리, 램프 반사판의 형태 등이 있으며, 일반적으로 형광램프(1)를 도광판(2) 중심보다 두께 방향으로 비껴 놓음으로서 광입사 효율이 높아지게 된다.
LCD용 백라이트 유닛의 도광판(2)은 인쇄방식의 도광판, V-cut 방식의 도광판 및 산란 도광판 등이 있다.
이어, 상기 확산물질(3)은 Si02, 입자와 PMMA, 솔벤트(Solvent)등으로 이루어진다. 이때 상술한 Si02 입자는 광확산용으로 사용되고, 다공질 입자 구조를 가진다. 또한 PMMA는 Si02 입자를 도광판(2) 하부면에 부착시키기 위해 사용된다.
상기 확산물질(3)은 도트 형태로 도광판 하부면에 도포되며, 도광판(2) 상부에서의 균일한 면광원을 얻기 위해 도트의 면적이 단계적으로 커진다. 즉, 형광램프(1)에서 가까운 쪽은 단위면적당 도트가 차지하는 면적율을 작고, 형광램프(1)에서 먼쪽은 단위 면적당 도트가 차지하는 면적율을 크다.
이때 도트의 모양은 여러 가지 형태가 있을 수 있으며, 단위면적당 도트의 면적율이 동일하면 도트의 모양에 상관없이 도광판 상부에서 같은 밝기의 효과를 얻을 수 있다.
이어, 반사판(4)은 도광판(2) 후단에 설치되어 형광램프(1)에서 출사된 빛이 도광판(2) 내부로 입사되도록 한다.
그리고 상기 확산판(5)은 도트 패턴이 도포된 도광판(2) 상부에 설치되어 시야각(Viewing Angle)에 따라 균일한 휘도를 얻도록 하는데, 확산판(5)의 재질로는 PET나 PC(Poly Carbonate) 수지를 사용하며, 확산판(5)의 상부에는 확산 역할을 하는 입자 코팅층이 있다.
이어, 프리즘 시트(6)는 상기 확산판(5) 상부로 투과되어 반사되는 광의 정면 휘도를 높이기 위한 것으로서, 상술한 프리즘 시트(6)는 특정 각도의 광만 투과되도록 하고, 나머지 각도로 입사된 빛은 내부 전반사가 일어나 프리즘 시트(6) 하부로 다시 되돌아간다. 상술한 것과 같이 되돌아가는 광은 도광판(2) 하부에 부착된 반사판(4)에 의해 반사된다.
상기와 같이 구성된 백라이트 유닛은 몰드 프레임에 고정되며, 백라이트 유닛의 상면에 배치되는 디스플레이 유닛은 탑샤시로 보호되고, 탑샤시와 몰드 프레임은 그 사이에 백라이트 유닛과 디스플레이 유닛을 수용한 채 결합된다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래의 액정표시장치의 백라이트 유닛을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래 기술에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 사시도이다.
그리고 도 3은 종래의 다른 기술에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이고, 도 4a와 도 4b는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'와 Ⅱ-Ⅱ'선상을 자른 백라이트 유닛의 구조 단면도이다.
도 2에 도시된, 종래 기술에 따른 백라이트 유닛은, 광에 투명한 재료로 제조된 직사각형의 광학 도파관 플레이트(10)를 사용한 것을 나타낸 것으로, 상기 도파관 플레이트(10)는 광이 빠져나가는(couple out) 상부 측면의 광 방출 표면(11)과, 이 광 방출 표면의 반대에 위치하는 하부 측면(12)과, 네 개의 측면(13 내지 16)으로 이루어진다. 그리고 광원용의 복수의 원통형 구멍(20)(cavity)(개략적으로 도시됨)은 광 방출 표면(11)의 방향으로 뻗기 위해 도파관 플레이트(10)의 하부 측면으로 들어가 있고, R,G,B의 LED 램프(미도시)는 상기 구멍(20) 하부에 각각 배치되어 있다. 상기 구멍(20)은 규칙적인 격자 배열로 광학 도파관 플레이트에 고르게 분포하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 R,G,B의 LED 램프를 사용한 백라이트 유닛은, 색재현율이 향상되고 수은을 사용하지 않는다는 장점이 있으나, 각 R,G,B의 LED 램프에서 나오는 칼라를 혼합하여 방출하기 위해서, 각 구멍(20)에는 상기 광방출 표면(11)과 면해있는 상부 측면과 측부 벽면을 구비하여야 하고, 상기 상부 측면은 제 1 반사층으로 코팅되어 있어야 하고, 상기 구멍(20)의 하부 측면이 제 2 반사층으로 코팅되어 있어야 하며, 상기 상부 측면과 대향해 있는 상기 구멍(20)의 가장자리는 제 3 반사층에 의해 둘러싸여 있어야 한다. 또한, 상기 광학 도파관 플레이트(10)와 각 구멍의 LED 램프의 광을 결합(coupling)은 상기 측부 벽면을 통해 일어나도록 구성되는등 그 구조가 복잡하다는 문제가 있다.
다음에, 종래의 다른 기술에 따른 백라이트 유닛은 도 3에 도시한 바와 같이, 직하형 방싱에 중간 도광판을 사용한 구조이다.
도 3, 도 4a, 도 4b에 도시된 백라이트 유닛은 복수개의 LED 램프(31)가 일방향으로 배열되는 복수개의 램프 어레이부(30)와, 액정패널로 빛을 확산시켜 전달하기 위해서 상기 램프 어레이부(30)의 상부에 배치된 광산란수단(34)과, 상기 LED 램프(31)의 빛을 잘 혼합하여 색 균일도를 맞추기 위하여 상기 LED 램프(31)와 상기 광산란수단(34)의 중간에 배치된 중간 도광판(32)과, 상기 LED 램프(31) 각각에 대응되도록 중간 도광판(32)의 하부에 복수개 배치된 반사부(33)와, 상기 LED 램프(31)가 고정되며 중간 도광판(32)과 광산란수단(34)을 지지하는 기구물(40)로 구성된다.
상기와 같이 중간 도광판(32)을 구비하여 LED 램프(31)의 빛이 직접 액정 패널로 나오지 않도록 하고 있다.
그러나 상기와 같이 구성된 백라이트 유닛은 복수개의 LED 램프(31)에서 발생된 열과 중력에 의해서 광산란수단(34)과 중간 도광판(32)이 LED 램프(31) 방향으로 처지게 되는 문제가 발생한다. 또한, 이와 같은 문제에 의해서 LED 램프(31) 방향으로 처진 부분과 처지지 않은 부분의 밝기에 차이가 발생하게 된다. 즉, LED 램프(31) 방향으로 처진 부분은 밝게 나타나고, 나머지 부분은 이보다 어둡게 나타나는 화질 저하 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광산란수단과 중간 도광판이 처지는 문제와 이에 따른 화질 저하 문제를 효과적으로 방지하기에 알맞은 액정표시장치의 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 액정표시장치의 백라이트 유닛은 복수개의 램프가 일방향으로 배열되는 복수개의 램프 어레이부와; 상기 램프 어레이부의 상부에 배치된 광산란수단과; 상기 램프와 상기 광산란수단의 중간에 배치된 중간 도광판과; 상기 램프 각각에 대응되도록 상기 중간 도광판의 하부에 복수개 배치된 반사부와; 상기 광산란수단과 상기 중간 도광판을 동시에 지지하도록 일영역에 배치된 지지대를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 램프 어레이부는 R,G,B의 LED 램프가 순차적으로 복수개 배치되어 구성됨을 특징으로 한다.
상기 지지대는 중간에 계단 모양의 단이 형성된 2단 구조로 형성됨을 특징으로 한다.
상기 지지대는 상부에서는 상기 광산란수단을 지지하고, 계단 모양의 중간단에서는 상기 중간 도광판을 지지하도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기 지지대는 광반사 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 지지대는 폴리카보네이트(Poly Carbonate:PC)로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 중간 도광판은 상기 지지대의 상부가 통과할 수 있도록 상기 지지대가 배치될 부분에 홀(hole)이 형성되어 있음을 특징으로 한다.
상기 광산란수단은 광 산란 효과를 증진시키기 위해 복수개의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate)로 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도이고, 도 6a와 도 6b는 도 5의 Ⅲ-Ⅲ'와 Ⅳ-Ⅳ'선상을 자른 백라이트 유닛의 구조 단면도이다.
그리고 도 7a와 도 7b는 지지대의 평면도 및 정면도이고, 도 8은 광산란수단 및 중간도광판을 지지하고 있는 지지대의 확대도이다.
본 발명은 직하형 구조의 LED 백라이트 유닛에 관한 것으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수개의 LED 램프(51)가 일방향으로 배열되는 복수개의 램프 어레이부(50)와, 액정패널로 빛을 확산시켜 전달하기 위해서 상기 램프 어레이부(50)의 상부에 배치된 광산란수단(55)과, 상기 LED 램프(51)의 빛을 잘 혼합하여 색 균일도를 맞추기 위하여 상기 LED 램프(51)와 상기 광산란수단(55)의 중간에 배치된 중간 도광판(52)과, 상기 LED 램프(51) 각각에 대응되도록 중간 도광판(52)의 하부에 복수개 배치된 반사부(53)와, 상기 광산란수단(55)과 상기 중간 도광판(52)을 동시에 지지하도록 일영역에 배치된 지지대(54)와, 상기 LED 램프(51)가 고정되며 중간 도광판(52)과 광산란수단(55)을 지지하는 기구물(60)로 구성된다.
상기 램프 어레이부(50)는 R,G,B의 LED 램프가 순차적으로 복수개 배치되어 구성된다.
그리고 상기 광산란수단(55)은 LED 램프(51)의 형상이 액정 패널의 표시화면에 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 배치되어 구성된다.
상기 지지대(54)는 LED 램프(51)들에서 발생하는 열과 중력으로 인해서 광산란수단(55)과 중간 도광판(52)이 LED 램프(51) 방향으로 처지게 되는 현상을 방지하기 위해서 형성된 것으로, 도 7a와 도 7b 및 도 8에 도시한 바와 같이, 광산란수단(55)과 중간 도광판(52)을 동시에 지지해 주도록 중간에 계단 모양의 단이 형성된 2단 구조를 이루고 있다.
즉, 지지대(54)는 하부에서 상부로 올라갈수록 그 둘레 길이가 줄어드는 원뿔 모양을 하고 있고, 그 중간부분에는 계단 모양의 턱이 형성되어 있으며, 지지대(54)의 상부는 광산란수단(55)을 지지하고, 계단 모양의 단(중간단)에서는 중간 도광판(55)을 지지하고 있다.
상기 지지대(54)는 중앙 부분 또는, 중앙라인의 2 부분이상을 지지하도록 형성될 수도 있다.
상기 지지대(54)는 광반사 특성이 있는 물질로 구성되며(예를 들어서 폴리카보네이트(Poly Carbonate:PC)), 색상은 흰색이나 투명 또는 반투명 재질로 형성된다.
그리고 상기 중간 도광판(52)은 지지대(54)의 상부가 통과할 수 있도록 지지대(54)가 배치될 부분에 홀(hole)이 형성되어 있다.
상기와 같이 지지대(54)가 광산란수단(55)과 중간 도광판(52)을 동시에 지지할 수 있도록 구성되어 있으므로, LED 램프(51)에서 발생하는 열과 중력에 의해서 광산란수단(55)과 중간 도광판(52)이 처지는 문제 및 이에 의해서 발생할 수 있는 화질 불량 문제를 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, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위내에서 변경 실시될 수 있을 것이다.
상기 구성에 의한 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.
광산란수단과 중간 도광판을 동시에 지지할 수 있도록 2단 구조의 지지대를 구비하므로써, LED 램프에서 발생하는 열과 중력에 의해서 광산란수단과 중간 도광판이 처지는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 의해서 발생할 수 있는 화질 불량 문제도 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 백라이트 유닛을 나타낸 구조도
도 2는 종래 기술에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 사시도
도 3은 종래의 다른 기술에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도
도 4a와 도 4b는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'와 Ⅱ-Ⅱ'선상을 자른 백라이트 유닛의 구조 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 평면도
도 6a와 도 6b는 도 5의 Ⅲ-Ⅲ'와 Ⅳ-Ⅳ'선상을 자른 백라이트 유닛의 구조 단면도
도 7a와 도 7b는 지지대의 평면도 및 정면도
도 8은 광산란수단 및 중간도광판을 지지하고 있는 지지대의 확대도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
50 : 램프 어레이부 51 : LED 램프
52 : 중간 도광판 53 : 반사부
54 : 지지대 55 : 광산란수단
60 : 기구물

Claims (9)

  1. 복수개의 램프가 일방향으로 배열되는 복수개의 램프 어레이부와;
    상기 램프 어레이부의 상부에 배치된 광산란수단과;
    상기 램프와 상기 광산란수단의 중간에 배치된 중간 도광판과;
    상기 램프 각각에 대응되도록 상기 중간 도광판의 하부에 복수개 배치된 반사부와;
    상기 광산란수단과 상기 중간 도광판을 동시에 지지하도록 일영역에 배치된 지지대를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 램프 어레이부는 R,G,B의 LED 램프가 순차적으로 복수개 배치되어 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대는 중간에 계단 모양의 단이 형성된 2단 구조로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대는 상부에서는 상기 광산란수단을 지지하고, 계단 모양의 중간단에서는 상기 중간 도광판을 지지하도록 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대는 광반사 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대는 폴리카보네이트(Poly Carbonate:PC)로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지대는 흰색이나 투명 또는 반투명 재질로 형성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 도광판은 상기 지지대의 상부가 통과할 수 있도록 상기 지지대가 배치될 부분에 홀(hole)이 형성되어 있음을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광산란수단은 광 산란 효과를 증진시키기 위해 복수개의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate)로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유닛.
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KR20160002583A (ko) * 2014-06-30 2016-01-08 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
CN106019701A (zh) * 2016-05-31 2016-10-12 青岛海信电器股份有限公司 一种直下式背光模组及液晶显示装置

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