KR20050068671A - 백라이트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백라이트 어셈블리에 대해 개시한다. 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 광을 발생하는 램프 및 상기 램프를 감싸는 램프 리플렉터로 이루어진 램프 유닛과; 하면에 역프리즘 패턴을 형성하여, 상기 램프 유닛으로부터 발광된 선형광원을 면광원으로 변환시키는 도광판과; 상기 도광판의 하부에 구비되며, 상기 도광판의 배면으로 진행하는 광 중 반사되지 않은 광을 다시 상기 도광판의 출사면 쪽으로 반사시키는 반사판과; 상기 도광판의 출사면 위에 구비되며, 상기 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 패턴과 적어도 수직이 아닌 각도로 역프리즘 패턴이 형성되어 광의 집광효율을 향상시키는 역프리즘 시트와; 상기 역프리즘 시트상에 구비되며, 상기 역프리즘 시트로부터 입사된 광을 확산시켜 균일하게 하는 보호 시트를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 역프리즘 시트의 역프리즘 패턴을 상기 도광판의 배면에 형성된 광확산용 프리즘과 수직이 아닌 소정의 각도를 갖게 형성함으로써 액정패널에 나타나는 모아레 현상을 제거하여 높은 휘도 특성을 얻을 수 있다.

Description

백라이트 어셈블리{BACK LIGHT ASSEMBLY}

본 발명은 백라이트 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 백라이트 어셈블리의 광원에서 발광된 빛이 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 패턴과 역프리즘 시트의 역프리즘 패턴을 지나면서 발생되는 모아레 현상을 제거할 수 있는 백라이트 어셈블리에 관한것이다.

최근 들어 정보 처리 기기는 다양한 형태와 기능, 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있으며, 이러한 정보처리 장치는 가공된 정보를 표시하는 디스플레이 장치를 필요로 한다.

정보 디스플레이 장치로는 지금까지 주로 CRT 모니터가 사용되었으나, 최근에는 휴대용 기기의 보편화와 더불어 경량, 소형이면서 공간을 작게 차지하는 액정 표시 장치가 개발되어, 대표적인 정보처리장치인 컴퓨터의 모니터, 가정용 벽걸이텔레비전, 기타 정보 처리 장치의 디스플레이 장치로서 널리 사용되게 되었다.

일반적으로 액정표시장치는 액정의 특정한 분자배열에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변환시키고, 이러한 분자 배열에 의해 발광하는 액정셀의 복굴절성, 선광성, 2색성 및 광산란특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 것으로, 액정셀에 의한 빛의 변조를 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이이다.

상기 액정표시장치는 비발광형 소자로서 액정 패널의 후면에서 빛을 발생하는 장치로서 백라이트 어셈블리를 필요로 하며, 조광장치의 특성상 액정표시장치 구동전력의 70% 이상을 소비하게 된다. 따라서, 백라이트 어셈블리 구조에 의해 액정표시장치의 크기 및 광효율 등이 달라지게 되어 전체적인 액정표시장치의 기계적/광학적 특성이 많은 영향을 받는다.

이러한 백라이트 어셈블리는 광원의 위치에 따라 직하방식과 에지(edge)방식으로 구분되며, 도광판의 형상에 따라 평판형과 경사형으로 구분한다. 경량화와 휘도조절 및 광균일도 측면에서 에지방식의 경사형 도광판을 가진 백라이트 어셈블리를 채택하는 것이 일반적인 경향이다.

현재 백라이트 어셈블리는 박형화, 경량화, 고휘도화 및 고효율화를 기술적 목표로 하여 연구, 개발이 진행중이며, 특히 LCD 패널의 휘도 및 광효율 향상을 위한 노력의 일환으로 램프에서 발생한 광을 면광원으로 전환해 주는 도광판의 상부면 또는 하부면에 다양한 확산방식이 적용되고 있다.

상기 확산방식은 크게 광산란잉크를 도광판에 직접 스크린 인쇄하는 인쇄방식과 광을 반사 또는 굴절시키는 구조를 도광판에 가공하는 무인쇄방식으로 분류되며, 최근의 기술개발 동향은 양산 수율과 광효율상의 장점을 가진 무인쇄방식으로진행되어 가는 추세이다.

특히 상기한 무인쇄방식중 역 프리즘 방식은 도광판의 배면에 프리즘 형상의 광확산부를 형성하고, 도광판의 상부에 프리즘의 패턴이 형성된 역프리즘 필름을 부착함으로써 액정패널에 대한 광의 수직 입사성을 강화하여 높은 휘도를 얻을 수 있는 방식이다.

도 1은 종래에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 백라이트 어셈블리는 광을 발생하는 램프(112) 및 상기 램프(112)를 감싸는 램프 리플렉터(114)로 이루어진 램프 유닛(110)과; 상기 램프 유닛(110)으로부터 발광된 선형광원을 면광원으로 변환시키는 도광판(120)과; 상기 도광판(120)의 하부에 위치하여, 상기 도광판(120)의 배면으로 진행하는 광 중 반사되지 않은 광을 다시 상기 도광판(120)의 출사면 쪽으로 반사시키는 반사판(130)과; 상기 도광판(120)의 출사면 위에 형성되며, 광의 집광효율을 향상하기 위한 역프리즘 시트(140)와; 상기 역프리즘 시트(140)상에 구비되며, 상기 역프리즘 시트로부터 입사된 광을 확산시켜 균일하게 하는 보호 시트(150)를 포함하여 구성된다.

상기 램프(112)로는 주로 냉음극관이 사용되고 있으며, 상기 램프(112)에서 발생되는 광은 도광판(120)의 일측면 혹은 양측면을 통하여 입사하게 된다.

그리고, 상기 광확산부(121)는 상기 도광판(120) 내부로 입사한 광을 프리즘의 양면에서 반사시킴으로써 출사면에 입사되는 광의 입사각을 상기 도광판(120)의 임계각 이하로 설정한다. 따라서, 상기 액정패널(미도시)로의 광의 출사성이 증대된다.

상기 반사판(130)은 상기 도광판(120)의 하부에 형성되며, 상기 반사판(130)은 상기 램프(112)로부터 발생되어 상기 도광판(120)의 배면으로 진행하는 광 중 상기 광확산부(121)에 의해 반사되지 않은 광을 다시 상기 도광판(120)의 출사면 쪽으로 반사시킴으로써, 상기 액정패널(미도시)에 입사되는 광의 손실을 줄임과 동시에 상기 도광판(120)의 출사면으로 투과되는 광의 균일도를 향상시키는 역할을 한다.

상기 보호 시트(150)는 상기 역프리즘 시트(140)의 표면을 보호하는 역할과 함께 상기 역프리즘 시트(140)로부터 입사되는 광을 확산시킴으로써 균일하게 하여 광이 부분적으로 밀집되는 것을 방지한다.

도 2는 종래에 따른 도광판과 역프리즘 시트의 프리즘 패턴의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 도광판(120)은 내부로 입사한 광이 액정패널의 전면에서 균일한 광 분포를 갖도록 상기 도광판(120)의 배면에 램프(112)와 직교하는 방향으로 미세 피치의 프리즘 형상으로 된 광확산부(121)를 형성한다.

상기 역프리즘 시트(140)의 프리즘 패턴(141)은 상기 도광판(120)을 향하도록 형성되며, 상기 도광판(120)의 배면에 형성된 광확산부(121)의 프리즘 패턴과 수직이 되게 형성한다.

그리고, 액정패널 쪽으로 향하는 상기 역프리즘 시트(140)의 상부면은 평탄하게 형성되어 있다.

상기 역프리즘 시트(140)의 일측 경사면에 입사되면, 스넬의 법칙에 따라 액정패널(미도시)에 수직한 방향으로 굴절되며, 이에 따라 액정패널로 입사되는 광의 수직방향의 성분을 증가시킨다.

도 3은 상기 도 2의 프리즘 패턴의 결 방향을 표시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 산의 패턴과 상기 역프리즘 시트의 역프리즘 산 패턴은 서로 직각을 이루도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같이 상기 도광판의 역프리즘 패턴과 상기 역프리즘 시트의 역프리즘 패턴이 서로 수직을 이루거나 수평을 이루도록 형성되면, 반복되는 패턴에 의해 상기 램프로부터 발광된 빛이 상기 도광판의 역프리즘 패턴과 상기 역프리즘 시트를 지나면서 빛의 간섭이 생겨 액정패널상에 모아레 현상(간섭무늬)이 나타나게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은, 백라이트 어셈블리의 광원에서 발광된 빛이 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 패턴과 역프리즘 시트의 역프리즘 패턴을 지나면서 발생되는 모아레 현상을 제거할 수 있는 백라이트 어셈블리를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는,

광을 발생하는 램프 및 상기 램프를 감싸는 램프 리플렉터로 이루어진 램프 유닛과;

하면에 역프리즘 패턴을 형성하여, 상기 램프 유닛으로부터 발광된 선형광원을 면광원으로 변환시키는 도광판과;

상기 도광판의 하부에 구비되며, 상기 도광판의 배면으로 진행하는 광 중 반사되지 않은 광을 다시 상기 도광판의 출사면 쪽으로 반사시키는 반사판과;

상기 도광판의 출사면 위에 구비되며, 상기 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 패턴과 적어도 수직이 아닌 각도로 역프리즘 패턴이 형성되어 광의 집광효율을 향상시키는 역프리즘 시트와;

상기 역프리즘 시트상에 구비되며, 상기 역프리즘 시트로부터 입사된 광을 확산시켜 균일하게 하는 보호 시트를 포함하여 구성된다.

여기서, 특히 상기 역프리즘 시트에 형성되는 역프리즘 패턴의 각도 θ는 수평 방향을 0 도로 나타냈을때, 상하 각각 2 ~ 20 도 사이의 범위로 패턴을 형성하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 역프리즘의 시트의 역프리즘 패턴의 각도를 상하 각각 2 ~ 20 도 사이에서 변경했을때, 모아레 현상이 제거되는 점에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 백라이트 어셈블리의 광원에서 발광된 빛이 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 패턴과 역프리즘 시트의 역프리즘 패턴을 지나면서 발생되는 모아레 현상을 제거할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이, 백라이트 어셈블리는, 광을 발생하는 램프(412) 및 상기 램프(412)를 감싸는 램프 리플렉터(414)로 이루어진 램프 유닛(410)과; 하면에 역프리즘 패턴(421)을 형성하여, 상기 램프 유닛(410)으로부터 발광된 선형광원을 면광원으로 변환시키는 도광판(420)과; 상기 도광판(420)의 하부에 구비되며, 상기 도광판(420)의 배면으로 진행하는 광 중 반사되지 않은 광을 다시 상기 도광판(420)의 출사면 쪽으로 반사시키는 반사판(430)과; 상기 도광판(420)의 출사면 위에 구비되며, 상기 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 패턴과 적어도 수직이 아닌 각도로 역프리즘 패턴(441)이 형성되어 광의 집광효율을 향상시키는 역프리즘 시트(440)와; 상기 역프리즘 시트(440)상에 구비되며, 상기 역프리즘 시트(440)로부터 입사된 광을 확산시켜 균일하게 하는 보호 시트(450)를 포함하여 구성된다.

상기 램프(412)로는 주로 냉음극관이 사용되고 있으며, 상기 램프(412)에서 발생되는 광은 도광판(420)의 일측면 혹은 양측면을 통하여 입사하게 된다.

이때, 상기 램프(412)로부터 출사되는 광에서 상기 도광판(420)에 대하여 역방향으로 출사되는 광은 상기 램프 리플렉터(414)에서 반사시켜 상기 램프(412)에서 발생되는 광의 효율을 향상시킨다.

상기 도광판(420)은 경사진 배면과 수평한 출사면(다른 방법으로, 경사진 출사면과 수평한 배면)을 가지는 패널 형태를 이루도록 아크릴과 같은 플라스틱 계열의 투명한 물질로 형성되어 있으며, 상기 램프(412)로부터 발생한 광이 상기 도광판(420)의 출사면을 경유하여 상부에 안착되는 액정패널(미도시) 쪽으로 진행되도록 한다.

이때, 상기 도광판(420)의 내부로 입사한 광이 액정패널의 전면에서 균일한 광 분포를 갖도록 상기 도광판(420)의 배면에 램프(412)와 직교하는 방향으로 미세 피치의 프리즘 형상으로 된 광확산부(421)를 형성한다.

상기 광확산부(421)는 금형에 광의 반사 또는 산란 기능을 갖는 V자 홈을 형성함으로써 상기 도광판(420)의 사출 공정에서 일체로 형성하거나, 사출된 도광판의 배면에 다이아몬드 블레이드와 같은 경질부재에 의해 직접 홈을 형성한다.

상기 광확산부(421)는 상기 도광판(420) 내부로 입사한 광을 프리즘의 양면에서 경면 반사시킴으로써 출사면에 입사되는 광의 입사각을 상기 도광판(420)의 임계각 이하로 설정한다. 따라서, 상기 액정패널(미도시)로의 광의 출사성이 증대된다.

상기 반사판(430)은 상기 도광판(420)의 하부에 형성되며, 상기 반사판(430)은 상기 램프(412)로부터 발생되어 상기 도광판(320)의 배면으로 진행하는 광 중 상기 광확산부(421)에 의해 반사되지 않은 광을 다시 상기 도광판(420)의 출사면 쪽으로 반사시킴으로써, 상기 액정패널(미도시)에 입사되는 광의 손실을 줄임과 동시에 상기 도광판(420)의 출사면으로 투과되는 광의 균일도를 향상시키는 역할을 한다.

도 5는 본 발명에 따른 도광판과 역프리즘 시트의 프리즘 패턴의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 도광판(420)은 내부로 입사한 광이 액정패널의 전면에서 균일한 광 분포를 갖도록 상기 도광판(420)의 배면에 램프(412)에서 발광된 빛과 직교하는 방향으로 미세 피치의 프리즘 형상으로 된 광확산부(421)를 형성한다.

또한, 상기 도광판(420)의 출사면에서 출사되는 광은 상기 광확산부(421)의 경사면에서 반사된 후 상기 램프(412) 쪽으로 기울어진 방향으로 출사된다.

상기 역프리즘 시트(440)의 하면에는 광을 집광시키기 위한 역프리즘 패턴(441)이 형성되어 있고, 액정패널 쪽으로 향하는 상면은 평탄하게 형성되어 있다.

상기 역프리즘 시트(440)의 프리즘 패턴(441)은 상기 도광판(420)을 향하도록 형성되며, 상기 도광판(420)의 배면에 형성된 광확산부(421)의 프리즘 패턴과 수직이 아닌 소정의 각도를 가지고 형성한다.

상기 역프리즘 시트(440)의 일측 경사면에 입사되면, 스넬의 법칙에 따라 액정패널(미도시)에 수직한 방향으로 굴절되며, 이에 따라 액정패널로 입사되는 광의 수직방향의 성분을 증가시킨다.

도 6은 상기 도 5의 프리즘 패턴의 결 방향을 표시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 산의 패턴과 상기 역프리즘 시트의 역프리즘 산 패턴은 직각이 아닌 소정의 각도로 형성되어 있다.

상기 역프리즘 시트에 형성되는 역프리즘 패턴의 각도 θ는 수평 방향을 0 도로 나타냈을때, 상하 각각 2 ~ 20 도 사이의 범위에서 변경하여 패턴을 형성하게 된다.

상기 역프리즘의 시트(440)의 역프리즘 패턴의 각도를 상하 각각 2 ~ 20 도 사이에서 변경했을때, 휘도 저하를 최소로 할 수 있다.

따라서, 상기 본 발명의 실시 예에서 설명된 바와 같이, 상기 역프리즘 시트(440)의 역프리즘 패턴을 상기 도광판(420)의 배면에 형성된 광확산용 프리즘(421)과 수직이 아닌 소정의 각도를 갖게 형성하여 반복되는 패턴을 피하게 됨으로써 모아레 현상을 제거하여 높은 휘도 특성을 얻을 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리는, 역프리즘 시트의 역프리즘 패턴을 상기 도광판의 배면에 형성된 광확산용 프리즘과 수직이 아닌 소정의 각도를 갖게 형성함으로써 액정패널에 나타나는 모아레 현상을 제거하여 높은 휘도 특성을 얻을 수 있다.

도 1은 종래에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도.

도 2는 종래에 따른 도광판과 역프리즘 시트의 프리즘 패턴의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 상기 도 2의 프리즘 패턴의 결 방향을 표시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 백라이트 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 도광판과 역프리즘 시트의 프리즘 패턴의 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 상기 도 5의 프리즘 패턴의 결 방향을 표시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

410 --- 램프 유닛 412 --- 램프

414 --- 램프 리플렉터 420 --- 도광판

430 --- 반사판 440 --- 역프리즘 시트

441 --- 역프리즘 패턴

Claims (3)

1. 광을 발생하는 램프 및 상기 램프를 감싸는 램프 리플렉터로 이루어진 램프 유닛과;

   하면에 역프리즘 패턴을 형성하여, 상기 램프 유닛으로부터 발광된 선형광원을 면광원으로 변환시키는 도광판과;

   상기 도광판의 하부에 구비되며, 상기 도광판의 배면으로 진행하는 광 중 반사되지 않은 광을 다시 상기 도광판의 출사면 쪽으로 반사시키는 반사판과;

   상기 도광판의 출사면 위에 구비되며, 상기 도광판의 배면에 형성된 역프리즘 패턴과 적어도 수직이 아닌 각도로 역프리즘 패턴이 형성되어 광의 집광효율을 향상시키는 역프리즘 시트와;

   상기 역프리즘 시트상에 구비되며, 상기 역프리즘 시트로부터 입사된 광을 확산시켜 균일하게 하는 보호 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 역프리즘 시트에 형성되는 역프리즘 패턴의 각도 θ는 수평 방향을 0 도로 나타냈을때, 상하 각각 2 ~ 20 도 사이의 범위로 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 역프리즘의 시트의 역프리즘 패턴의 각도를 상하 각각 2 ~ 20 도 사이에서 변경했을때, 모아레 현상이 제거되는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.