KR20050058112A - 액정표시장치용 백라이트유닛 - Google Patents

Abstract

백라이트유닛은 병열로 배열된 다수개의 형광램프와; 상기 형광램프의 하부에 위치한 반사판과; 상기 형광램프의 상부에 위치한 확산판과; 상기 확산판 상부에 위치한 확산시트를 포함하고 있으며, 상기 반사판 또는 확산판에 형광체가 도포되어 있다. 형광체가 확산판에 도포되어 있을 경우에는 전면적으로 형성될 수 있고, 상기 형광램프의 배열된 형상을 따라 패턴화되어 있을 수 있다.또한 상기 반사판에도 상기 형광램프의 배열된 형상에 대응하는 형광체패턴이 형성될 수 있다.

이러한 형광체는 형광램프로부터의 자외선을 가시광선으로 변환하는 기능을 함으로써 빛의 효율을 높임은 물론 백라이트유닛의 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

액정표시장치용 백라이트유닛{ Backlight Unit for LCD}

본 발명은 액정표시장치용 백라이트유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직하형 백라이트유닛에 관한 것이다.

노트북과 같은 소형디스플레이에 사용되던 액정표시장치가 패널의 대형화기술이 진전됨에 따라 그 적용범위가 LCD모니터 그리고 LCD TV에 까지 확대되고 있다.

액정표시장치는 스스로 빛을 내기 못하고 단지 빛의 투과율을 조절하는 것으로 별도의 광원이 필요하게 된다. 따라서 액정패널 뒷면에 백라이트를 배치하고, 백라이트로부터 나오는 빛을 액정패널에 입사시켜, 액정에 배열에 따라 투과하는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다.

이러한 백라이트는 광원을 액정표시장치 밑면에 두어 기판전면을 직접 조광하는 직하방식과 기판의 일측면 또는 양측면에 광원을 두어 도광판 및 반사판 등에 의해 광선을 반사하여 확산하는 에지(edge)방식(또는 측광형)으로 나뉘어져 있으며, 노트북에 적용되는 것은 부피를 감소시킬 수 있는 에지방식의 백라이트가 주로 사용되고 있다.

그런데 LCDTV와 같이 대형화하는 경우에는 밝기를 보강하기 위해 에지형에서 도광판, 프리즘 등 일부가 제거된 직하형을 채택하고 26인치의 경우에는 16개 정도의 광원(CCFL)이 사용된다.

도 1은 종래의 액정표시장치용 백라이트의 사시도로서, 도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치용 백라이트는 복수개의 형광램프(1)들과, 이 형광램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽케이스(3)와, 상기 형광램프(1)와 액정패널(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(5)(optical curtain)을 구비하고 있다.

이 광 산란수단(5)은 형광램프의 형상이 액정패널의표시면에 나타나는 것을 방지하고, 전체적으로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하기 위해 배치되며, 광 산란 효과를 증진시키기 위해 액정패널과의 사이에 다수의 확산시트(diffusion sheet)(6a,6b) 및/또는 확산플레이트(diffusion plate)등이 배치된다.

외곽 케이스(3)의 내면에는 형광램프(1)에서 발생된 광이 액정패널의 표시부로 집중조사될 수 있도록 반사판(7)이 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 좋게 하기 위함이다.

액정표시장치에서는 광원으로서 냉음극형광램프(CCFL)(1)을 사용하고 있으며, CCFL은 초자관과 양끝의 전극, 그리고 관 내부의 일정량의 수은과 Ar과 Ne의 혼합가스가 들어있다.

한편 형광램프(1)의 내벽에는 형광체가 도포되어 있는데, 램프의 양전극에 고전압을 인가하면, 전극으로부터의 전계에 의한 전자방출이 일어나고, 전자에 의해 수은과 같은 불활성기체가 여기되면, 복사에너지로 자외선이 방출되는데, 이 자외선은 형광체와 충돌하여 에너지변환을 하여 가시광선을 방출시켜 발광하게 된다.

그런데 실제 백라이트에서는 램프로부터의 자외선이 전부 가시광선으로 변환되지 못하고 방출되게 된다. 이러한 자외선으로 인하여 열발생이 문제가 되며 특히 최근의 대형패널에 적용하기 위하여 다수개의 형광램프를 사용하는 경우에는 광학시트 액정 등에 영향을 주어 디스플레이특성을 떨어뜨리게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 램프유리재질개선을 통한 차단방법이 제안되고 있으나, 유리재질개선에 한계가 있는 실정이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 백라이트유닛으로부터 방출되는 자외선을 효과적으로 이용할 수 있는 백라이트유닛구조를 제공하는 것이다.

기타 본 발명의 다른 목적은 첨부된 도면과 추후 설명하는 상세한 설명을 통해 이해할 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트유닛은 병열로 배열된 다수개의 형광램프와; 상기 형광램프의 하부에 위치한 반사판과; 상기 형광램프의 상부에 위치한 확산판과; 상기 확산판 상부에 위치한 확산시트를 포함하고 있으며, 상기 반사판 또는 확산판에 형광체가 도포되어 있다.

형광체가 확산판 또는 확산시트에 도포되어 있을 경우에는 전면적으로 형성될 수 있고, 상기 형광램프의 배열된 형상을 따라 패턴화되어 있을 수 있다.

또한 상기 반사판에도 상기 형광램프의 배열된 형상에 대응하는 형광체패턴이 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예를 도시한 것으로, 도시한 바와 같이, 백라이트유닛(100)은 병렬로 배열된 다수의 형광램프(10)와 상기 형광램프의 하부에 반사판(20)과 상기 형광램프(10)의 상부에 확산판(diffusion plate)(30), 확산시트(40)가 적층되어 있는 점에서 기본구조는 종래와 유사하다고 할 수 있다. 그런데, 본 발명에서는 확산판(30)에 형광체(35)가 도포되어 있는 점에서 차이가 있다.

형광체(35)를 도포하는 방법은 스프레이 또는 침전식이 있고, 스프레이법이 침전식에 비해 균일도측면에서 유리하다.

이 형광체(35)로 인하여, 형광램프(10)에서 방출되는 자외선이 상부의 확산시트로 전달되는 것이 방지될 수 있고, 아울러 형광체(35)에 부딪힌 자외선은 가시광선으로 변환되는 효과가 있다.

이때 확산판(30)을 대신하여 확산시트(40)에 형광체가 도포된 경우도 동일한 효과를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트유닛을 도시하고 있는 것으로, 도 2와 실질적 요소가 동일하므로, 주요부분만 표시하였고, 확산판(30)에 형광체의 패턴(35a)이 형성되어 있다는 점에서 도 2의 제 1 실시예와 차이가 난다. 이 패턴되어 도포된 형광체(35a)는 형광램프(10)의 배열과 대응되는 위치에 형성하고, 그 형성방법으로는 실크스크린법이 적용될 수 있을 것이다.

이 패턴된 형광체(35a)는 제 1 실시예와 같이 형광램프(10)로부터의 자외선의 방출을 방지함과 아울러 가시광선으로의 전환역할을 하는 것은 당연하고, 이 실시예에서는 패턴의 효과로서, 특히, 백라이트유닛의 두께을 줄일 수 있는 효과가 있다. 이를 자세히 설명하면, 슬림화가 강조되면서, 백라이트의 유닛의 두께가 얇아질 것이 요구되지만, 직하형과 같이, 직접 형광램프에서 필요한 빛이 제공되는 경우에는 형광램프가 위치한 곳의 밝기와 형광램프가 없는 곳의 밝기가 차이가 나게 되므로, 형광램프와 확산판의 거리를 좁힐 수 없는 문제가 발생한다.

따라서 이 실시예에 따라, 패턴된 형광체(35a)는 형광램프(10)로부터의 빛의 세기를 조금 줄여주는 역할도 하게 되므로 백라이트유닛의 두께를 줄일 수 있는 효과를 가져오게 된다.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예의 구성을 도시하고 있는 바, 제 1, 2 실시예와 달리 반사판(20)에 형광체패턴(20a)이 형성되어 있다. 이 형광체패턴(20a) 역시 제 2 실시예와 같이, 형광램프(10)와 대응하는 위치 즉, 바로 아래 쪽에 위치하고 있고, 형성방법으로는 실크스크린법이 바람직하다.

반사판(20) 중 형광램프(10)의 바로 아래부분은 평며난이고, 형광램프(10)로부터의 빛을 다시 180°회전시켜 그대로 형광램프(10)로 들어가기 때문데 반사의 역할을 제대로 하지 못하고 있다. 따라서 여기에 형광체패턴(20a)을 형성하여 두면, 형광체패턴(20a)에 부딪히 형광램프(10)의 가시광선이 산란되어 빛의 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 형광램프(10)로부터 방출되는 자외선을 가시광선으로 변환시킬 수 있어 자외선을 줄이고, 가시광선의 양을 증대시키는 효과를 가져온다.

본 발명의 정신에 따른 다양한 예시를 설명하였으나, 이는 단지 예시이고 본 발명의 정신을 벗어나지 않고, 다양한 변화와 변형이 가능할 것이나, 이러한 다양한 변화와 변형은 모두 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 청구범위를 통해 이해될 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 형광램프로부터 방출되는 자외선으로 인한 열화 등을 방지하고, 자외선을 가시광선으로 변환하여 빛효율을 높일 수 있으며, 아울러, 직하형 백라이트유닛의 두께를 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한 반사판에 무용한 영역인 형광램프 바로 아래에 형광체 패턴을 둠으로써 가시광선의 산란 및 자외선의 가시광선으로의 변환효과를 가져올 수 있다.

도 1은 종래의 직하형 백라이트유닛의 분해사시도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 백라이트유닛의 분해사시도.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 백라이트유닛의 주요부 분해사시도.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 백라이트유닛의 주요부 분해사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명*

10:형광램프 20: 반사판

30: 확산판 40: 확산시트

20a, 35, 35a: 형광체

Claims (5)

1. 병열로 배열된 다수개의 형광램프와;

   상기 형광램프의 하부에 위치한 반사판과;

   상기 형광램프의 상부에 위치한 확산판과;

   상기 확산판 상부에 위치한 확산시트

   를 포함하고 있으며,

   상기 반사판 또는 확산판에 형광체가 도포되어 있는 백라이트유닛.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 형광체는 확산판 또는 확산시트에 전면적으로 도포되어 있는 백라이트유닛.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 형광체는 상기 형광램프의 배열된 형상을 따라 패턴화되어 있는 백라이트유닛.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 형광체는 상기 반사판에 상기 형광램프의 배열된 형상에 대응하도록 패턴화되어 있는 백라이트유닛.
5. 청구항 3 항 또는 청구항 4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 형광체 패턴은 실크스크린법으로 형성되는 백라이트유닛.