KR20050058104A - 직하형 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직하형 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 광학시트의 처짐을 방지하고 램프광의 효율적인 이용을 수행할 수 있는 방안을 제시한다.

이는 램프간 지지벽을 형성하고, 상기 지지벽을 통해 상부 확산판을 포함한 광학시트의 처짐 현상을 개선하며, 아울러 상기 지지벽과 하부의 반사판에 반사체를 형성하여 전방향 출사되는 램프광을 상부로 출사되도록 하여 광이용 효율의 극대화를 수행하고 있다.

Description

직하형 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치{LCD and the backlight-unit}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직하형 백라이트 구조에서 확산판지지 구조물을 가지는 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니에 주로 이용되고 있으나, CRT 자체의 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 대응에 적극적으로 대응할 수 없었다.

이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화 및 저전력소비의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display)가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 30인치 이상의 옥외용 대형 모니터 및 벽걸이 TV로도 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.

이와 같은 액정표시장치는 외부에서 들어오는 빛의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리(Backlight assembly)가 필요하다.

이러한 백라이트 어셈블리는 표시면에 대한 광원의 위치에 따라 에지형(edge type)과 직하형(直下形)으로 크게 구분된다. 이 중에서도 상기 직하형 백라이트 어셈블리는 광 이용률이 높고 취급이 간단하며 표시면의 크기에 제한이 없기 때문에 30인치 이상의 대형 액정표시장치에 널리 사용되고 있다.

이러한 직하형 백라이트 어셈블리는 램프의 선광을 면광으로 바꾸어주는 도광판이 필요 없는 것으로, 표시면의 하부에 구비된 다수의 램프와 상기 램프에서 조사된 빛을 표시면으로 반사시켜 빛 손실을 방지하는 반사시트와 상기 램프의 상부에 빛을 산란시켜 균일한 빛을 발산하는 확산판 및 다수의 확산시트를 포함한 광산란수단으로 이루어진다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 직하형 백라이트의 사시도로서, 종래의 백라이트는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 발광 램프(1)들, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 하부케이스(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 발광 램프(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 발광 램프(1)의 양단은 하부케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.

상기와 같이 사용되는 확산판은 일반적으로 투명한 폴리카보네이트(PC)나 폴리에스테르(PET) 필름 위에 광산란용, 광집광용 미립자 수지가 코팅된 평탄 구조로서, 발광 램프(1)의 상부에 위치하여 입사된 광을 액정패널의 표시부로 산란 및 집중시키는 역할을 수행한다.

상기와 같은 구조를 가지는 직하형 백라이트 액정표시장치는 도 2의 단면구조와 같이, 다수개의 발광 램프(1)가 동일 방향으로 배열되어 있으며, 상기 발광 램프(1)를 내측에 거치하고 있는 하부케이스(3)와, 상기 발광 램프(1)의 상부에 상기 하부케이스(3)에 단부가 결합되어 위치하는 확산판(diffusing plate)(5a)과 상기 확산판(5a) 상부에 위치하는 다수의 광학시트(5b,5c)로 구성되어 있다.

그런데, 상기와 같은 구조에서는 상기 발광램프(1)의 상부에 위치하는 확산판(5a)은 상기 하부케이스(3)에 결합되어 있으나 패널의 대형화 특성과 상기 확산판(5a)을 포함한 상부에 적층되는 다수의 광학시트(5b,5c)의 하중에 의해 상기 램프(1) 측으로 쳐지거나 휘는 현상이 발생한다.

이러한 현상은 상기 발광램프(1)의 가동시 램프열에 의해 처지거나 또는 비틀리는 현상이 더욱 심하게 발생하여, 상부의 액정패널을 통한 화면 디스플레이의 화질에 영향을 미치게 되는 요인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 직하형 백라이트 구조에서 램프 상부의 확산판의 처짐 현상을 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한 본 발명은램프 상부의 광학시트의 처짐 현상을 방지함과 아울러 발광 램프의 반치각을 조절할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 램프와; 상부에 다수의 광학시트가 안착되고 내부에 상기 다수의 램프가 위치하는 하부케이스와; 상기 하부케이스의 내저면에 위치하는 반사판과; 상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 각 램프와 램프 사이에 형성되며 상기 다수의 광학시트를 지지하는 지지벽을 포함하는 직하형 백라이트 유닛을 제안한다.

여기서 상기 지지벽은 상기 램프의 길이 방향과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 지지벽은 상부가 하부보다 두께가 더욱 얇은 것을 특징으로 한다,

상기 지지벽의 외면과 반사판의 상면 중 하나 이상의 면에 반사체가 더욱 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 반사체는 금속성 소재인 것을 특징으로 한다.

상기 지지벽의 소재는 금속 또는 합성수지인 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명은 액정패널과; 상기 액정패널 하부에 위치하는 다수의 광학시트와; 상기 다수의 광학시트 하부에 위치하고, 다수의 발광 램프와, 상부에 다수의 광학시트가 안착되고 내부에 상기 다수의 램프가 위치하는 하부케이스와, 상기 하부케이스의 내저면에 위치하는 반사판과, 상기 반사판의 상부에 구성되고 상기 램프와 램프 사이에 형성되며 상기 광학시트를 지지하는 지지벽을 구비한 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치를 더욱 제안한다.

상기 지지벽은 상기 램프의 길이 방향과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지벽은 상부가 하부보다 두께가 더욱 얇은 것을 특징으로 한다.

상기 지지벽의 외면과 반사판의 상면 중 하나 이상의 면에 반사체가 더욱 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛과 이를 이용한 액정표시장치에 대해 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 도시한 사시도이고, 도 4는 상기 도 3의 절취선 A-B를 따라 자른 단면도이다.

도시된 구성을 설명하면, 먼저 다수의 발광 램프(11)가 구비되고, 상기 발광 램프(11)가 내공간에 내치되고 상부에 다수의 광학시트가 안착되는 하부케이스(12)가 구비된다. 상기 하부케이스(12)는 내저면에 반사판(13)이 구성되어 있으며, 상기 반사판(13)의 상부이며 상기 램프(11)와 램프 사이에는 지지벽(14)이 구성되어 있다.

여기서 상기 발광 램프(11)는 바람직하게는 냉음극형광램프(CCFL)이며, 상기 램프(11)의 양단부는 상기 하부케이스(12)의 양 측벽에 결합된다.

상기 지지벽(14)은 상기 발광 램프(11)의 길이방향을 따라 상기 반사판(13) 상부에 형성되는데, 상기 각 램프(11) 사이를 완전히 차단하고 있으며, 상부에 위치하는 광학시트와 접촉되어 지지할 수 있는 높이를 가진다.

상기 지지벽(14)은 도 4에 도시된 바와 같이, 반사판(13)과 접한 하부에서 광학시트와 접촉되는 상부로 갈수록 그 두께가 얇아지는 형태로서, 최상부는 안착되는 광학시트와의 접점을 최소화하는 형태로 형성된다. 아울러 상기 지지벽(14)의 상부두께와 하부두께는 필요에 따라 다양하게 조합할 수 있음은 당연하다.

상기 지지벽(14)의 소재는 합성수지가 바람직하며, 금속성 소재로도 구성가능한 바, 합성 수지일 경우 광의 투과가 가능한 투명성 소재인 것도 가능하다.

도 5는 상기한 바와 같은 기본 구성을 가지는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛의 제2실시예에 대한 단면도로서, 상기 지지벽(14)의 외면을 반사체(15)가 감싸고 있는 형태이다.

상기와 같이 지지벽(14)의 외면에 도포되거나 또는 부착되는 반사체(15)는 금속성 소재 거울이며, 이때는 상기 지지벽(14)의 상부두께와 하부 두께를 변형시켜 상기 반사체(15)가 형성된 지지벽(14)에 의한 발광 램프(11) 광의 효율적인 사용이 가능하다. 즉, 이는 상기 램프(11)에서 출사되는 광파장이 최고치의 50%가 되는 각도인 반치각을 조절할 수 있도록 함으로써, 상기 지지벽(14)에 의해 반사되는 광이 상부 액정패널 측으로 출사되도록 하여 손실되는 광을 최소화할 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛의 제3실시예에 대한 단면도로서, 상기 지지벽(14)의 외면을 포함하여 반사판(13)의 상면에도 반사체(16)가 더욱 구성되어 있다.

이는 100퍼센트의 광반사 효율을 가지지 못하는 반사판(13)의 역할을 대체하여 상기 발광램프(11)에서 전 방향으로 출사된 광을 더욱 집진시켜 상부로 출광할 수 있도록 하며, 상기 하부케이스(12) 내에서의 광 이용 효율을 극대화하는 구조이다. 이러한 제3실시에의 경우 상기 반사판(13)을 구성하지 않을 수도 있음은 당연하다.

상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치는 발광 램프의 상부에 위치하는 확산판을 포함한 광학시트의 처짐 현상을 지지벽을 통해 개선하고, 동시에 반사체를 더욱 형성하여 램프 출사광의 효율적인 사용을 가능하게 하는 장점이 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 직하형 백라이트의 사시도

도 2는 상기 도 1의 직하형 백라이트 구조의 측단면도

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 직하형 백라이트 유닛을 도시한 사시도

도 4는 상기 도 3의 절취선 A-B를 따라 자른 단면도

도 5는 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛의 제2실시예에 대한 단면도

도 6은 본 발명에 따른 직하형 백라이트 유닛의 제3실시예에 대한 단면도

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

11 : 발광 램프 12: 하부케이스

13 : 반사판 14 : 지지벽

15 : 반사체

Claims (10)

1. 다수의 발광 램프와;

   상부에 다수의 광학시트가 안착되고 내부에 상기 다수의 램프가 위치하는 하부케이스와;

   상기 하부케이스의 내저면에 위치하는 반사판과;

   상기 반사판의 상부에 구성되고, 상기 각 램프와 램프 사이에 형성되며 상기 다수의 광학시트를 지지하는 지지벽

   을 포함하는 직하형 백라이트 유닛
2. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 지지벽은 상기 램프의 길이 방향과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛
3. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 지지벽은 상부가 하부보다 두께가 더욱 얇은 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛
4. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 지지벽의 외면과 반사판의 상면 중 하나 이상의 면에 반사체가 더욱 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛
5. 청구항 제 4 항에 있어서,

   상기 반사체는 금속성 소재인 것을 특징으로 하는 직하형 백라이트 유닛
6. 청구항 제 1 항에 있어서,

   상기 지지벽의 소재는 금속 또는 합성수지인 것을 특징으로 하는 직하형 백리이트 유닛
7. 액정패널과;

   상기 액정패널 하부에 위치하는 다수의 광학시트와;

   상기 다수의 광학시트 하부에 위치하고, 다수의 발광 램프와, 상부에 다수의 광학시트가 안착되고 내부에 상기 다수의 램프가 위치하는 하부케이스와, 상기 하부케이스의 내저면에 위치하는 반사판과, 상기 반사판의 상부에 구성되고 상기 램프와 램프 사이에 형성되며 상기 광학시트를 지지하는 지지벽을 구비한 백라이트 유닛

   을 포함하는 액정표시장치
8. 청구항 제 7 항에 있어서,

   상기 지지벽은 상기 램프의 길이 방향과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치
9. 청구항 제 7 항에 있어서,

   상기 지지벽은 상부가 하부보다 두께가 더욱 얇은 것을 특징으로 하는 액정표시장치
10. 청구항 제 7 항에 있어서,

    상기 지지벽의 외면과 반사판 상면 중 하나 이상의 면에 반사체가 더욱 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치