KR20060000765A - 백라이트 조립체 - Google Patents

Abstract

백라이트 조립체가 개시된다. 개시된 백라이트 조립체는, 광을 발생하는 복수개의 램프, 상기 램프로부터 발생된 광을 반사시키는 오목반사경, 상기 광의 진행방향에 설치되는 오목렌즈, 상기 오목반사경이 설치되는 배면 프레임, 및 상기 오목렌즈의 상부에 위치되며 광을 확산시키는 확산판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 광효율이 향상되며, 광의 균일성이 개선되며, 원하는 각도와 방향으로 광을 조절할 수 있게 된다.

Description

백라이트 조립체{Back light Assembly}

도 1은 종래의 백라이트 조립체의 분해 단면도이다.

도 2는 종래의 백라이트 조립체에서의 광의 반사 상태를 설명하는 설명도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 조립체의 분해 단면도이다.

도 4는 도 3의 백라이트 조립체에서의 광의 반사 상태를 나타내는 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 배면기판 112 : 오목반사경

114 : 램프 115 : 오목렌즈

116 : 확산판 118 : 확산시트

120 : 패널

본 발명은 백라이트 조립체에 관한 것으로서, 더 상세하게는 오목반사경과 오목렌즈를 이용한 직하방식의 백라이트 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 두개의 유리판 사이에 액정을 주입하여 상하 유리판 전극에 전원을 인가하여 각 화소에 액정 분자배열이 변화함으로써 영상을 표시하는 장치로서, 그 구성요소는 크게 패널부, 구동부, 백라이트부로 구성되어진다.

CRT, PDP, FED 와는 달리 액정표시장치에 의한 표시는 그 자체가 빛을 발광하지 못하는 비발광성이기 때문에 빛이 없는 곳에서는 독자적인 사용이 불가능하다. 이러한 단점을 보완하여 어두운 곳에서의 사용이 가능하게 할 목적으로 정보 표시면에 균일하게 면조사되는 백라이트 조립체를 장착한다.

최근까지 백라이트 조립체는 어두운 장소에서 액정표시장치(LCD)의 화면에 표시되는 정보를 읽기 위한 기능으로 사용되어 왔으나, 근래에는 디자인, 저전력화, 휴대폰의 박형화 등의 여러 가지 요구에 의하여 도광판을 보다 얇게 형성하고 있으며, 여러 가지 칼라를 표현할 수 있는 기능뿐만 아니라, LED를 사용하여 소비전력을 감소시키기 위한 기술개발 등이 이루어지고 있다. 그중에서도 조사되는 광이 광조사면 전체에 있어서 균일한 휘도로써 조사되게 하고자 하는 시도가 진행되고 있다.

도 1 및 도 2에는 종래의 백라이트 조립체의 구조가 설명되고 있다. 도 1은 종래의 백라이트 조립체의 분해 단면도이며, 도 2는 이러한 종래의 백라이트 조립체에서의 출사광의 경로에 대한 설명도이다.

통상의 백라이트 조립체는 빛을 발생하는 길이방향으로 연장된 형상의 램프(14)와, 램프 아래에 위치한 반사판(12)과, 상기 램프 상측에 위치한 확산판(16)과, 확산판(16)과 패널(20) 사이에 위치하는 확산 시트(18)와, 전체 구조를 지지해주는 배면 프레임(10)을 구비한다.

램프(14)는 주로 냉음극형광램프가 사용되고 있으며, 램프(14)는 광원으로서 작용한다. 반사판(12)의 출사경로가 아닌 경로로 진행하는 광을 반사시켜서 원하는 방향으로 광의 경로를 변경시키는 역할을 한다. 반사판(12)은 램프(14)에서 발생한 광을 상측으로 반사시키고, 반사판(12)에서 반사된 광은 확산판(16)에 입사하게 된다. 확산판(16)은 램프(14)에서 발생한 광과 반사판(12)에서 반사된 광을 1차 산란시킨다. 확산 시트(18)는 확산판(16)에서 산란된 광을 2차 산란시키는 역할을 한다. 이러한 과정을 통하여 확산 시트(18)에서 산란된 광은 면광원이 된어 패널에 광을 조사하게 된다.

도 2에 도시된 출사광의 경로(파선으로 도시)를 참고하면, 램프(14)에서 발산되는 광의 일부는 바로 확산판(16)으로 입사되며, 일부 광은 반사판(12)에서 소정의 각도로 반사된 후에 상기 확산판(16)에 입사된다. 이때 광은 반사판(12)에서 반사면에 수직인 선을 기준으로 입사각과 동일한 반사각으로 반사되게 된다. 즉, 램프(14)에서 발생하는 광은 구면파이기 때문에, 램프(14)에서 발생된 여러 경로의 광이 확산판(16)에 도달하는 거리는 각각의 진행 경로에 따라 달라지게 된다.

따라서, 램프(14)에서 수직으로 입사되는 지점에서는 광량이 가장 많으며, 수직으로 입사되는 지점을 중심으로 좌, 우로 갈수록 광량이 줄어든다. 이때문에, 확산판(3)을 투과한 광분포가 불균일하게 된다. 또한 이러한 구조에서는 난반사가 이루어지기 때문에 광의 재사용율이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 오목반사경과 오목렌즈를 이용하여 반사광의 각도나 방향을 조절함으로써 원하는 지점에 광을 모으거나 보낼 수 있는 구조를 구비한 백라이트 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투과형 플라즈마 디스플레이 패널은,

광을 발생하는 복수개의 램프;

상기 램프로부터 발생된 광을 반사시키는 오목반사경;

상기 광의 진행방향에 설치되는 오목렌즈;

상기 반사판이 설치되는 배면 프레임; 및

상기 오목렌즈의 상부에 위치되며 광을 확산시키는 확산판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 오목반사경은 상기 램프를 둘러싸고 있는 형상이다.

상기 오목렌즈는 상기 오목반사경의 출사면 측에 설치된다.

한편, 상기 오목렌즈는 상기 오목반사경의 출사면 측의 크기와 같은 크기를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 램프는 오목반사경의 초점거리에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 오목렌즈는 그 일측면이 오목한 것이 바람직하다.

특히, 상기 오목렌즈 중 램프를 향하는 면이 오목한 것이 바람직하다.

또한, 상기 확산판의 상부에 확산시트가 추가로 구비될 수 있다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 조립체의 분해 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 조립체는 광을 발생하는 길이방향으로 연장된 형상의 램프(114)와 상기 램프(114)를 둘러싸는 오목 거울 형상의 오목반사경(112)과 상기 오목반사경(112)을 통해 반사된 광이 출사되는 측에 설치되는 오목렌즈(115)를 구비하는 광조사부와, 상기 광조사부가 장착되어 전체 구조를 지지해주는 배면 프레임(110)을 포함한다. 광조사부가 설치된 배면프레임(110)의 상부에는 램프로부터 발생된 광을 확산시키는 확산판(116)이 위치된다. 선택적으로 상기 확산판(116)의 상부에는 확산시트(118)가 구비될 수도 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 램프(114)와 상기 오목반사경(112)의 위치를 고정하기 위한 고정장치가 별도로 구비된다.

상기 램프(114)로는 길이방향으로 연장된 형상의 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 일반적으로 사용된다. 또한 상기 램프는 서로 나란하게 병렬적으로 위치된다. 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 램프(114)는 전원회로에 의해 서로 전기적으로 연결되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 램프(114)에 대하여 별도의 분리된 오목반사경(112)을 설치할 수도 있으나, 선택적으로, 복수개의 오목반사경이 일체를 이루는 반사경 조립체가 사용될 수도 있다. 또한 선택적으로, 도면에 도시되지는 않았 으나, 배면프레임(110)의 내부에 오목반사경의 경로를 이탈한 광을 추가적으로 반사하기 위한 반사판을 설치할 수도 있다.

도 4에는 상기와 같은 구조의 백라이트 조립체에서의 광이 진행하는 경로가 파선으로 도시되어 있다.

도 4를 참조하면, 램프(114)에서 나오는 광의 일부는 직접 오목렌즈(115)를 투과하는 경로를 거치게 되지만, 나머지 일부는 오목반사경(112)에서 반사되어 경로가 변경된 후에 오목렌즈(115)측으로 향하게 된다.

일반적으로, 오목반사경은 빛을 모아주는 집광기능을 수행하게 된다. 특히 본 발명의 오목반사경에서의 광의 진행 경로에 대하여 설명하면, 광원인 램프(114)가 오목반사경의 중심선에 대하여 오목반사경의 표면으로부터 오목반사경의 초점거리, 즉 오목한 평면에 해당하는 호의 반경의 1/2의 거리에 위치하면, 램프에서 발생된 광은 오목반사경에서 반사된 후 오목렌즈(115)를 향하여 직진하게 된다. 만약 램프가 오목반사경의 표면으로부터 초점거리 이내의 거리에 위치하게 되면, 광은 집광되지 않고 발산되는 방향으로 반사되게 된다. 반면에 램프가 오목반사경의 초점거리의 1배 내지 초점 거리의 2배의 범위의 위치에 놓이게 되면 광은 집광되는 경로를 거치게 된다. 나아가 광원이 초점거리의 2배의 거리에 놓이게 되면 광은 오목반사경에 반사된 후 다시 그 경로를 따라 되돌아오게 된다.

오목반사경의 대칭축에서 보아 오목반사경의 표면으로부터 초점거리의 2배가 되는 위치는 오목반사경의 표면에 해당하는 호의 중심에 해당하게 되어, 이 위치에 놓인 랜프는 오목반사경의 표면으로부터 상기 호의 반경에 해당하는 거리만큼 이격 되어 있는 것이 된다.

따라서 램프에서 발생된 광이 오목반사경에서 반사된 후에 오목렌즈(115)를 향하는 방향 (도 4에서 수직하게 위로 향하는 방향)으로 진행하거나 집광되는 방향으로 진행하기 위해서, 상기 램프(114)는 오목반사경(112)의 표면으로부터 초점거리 2배의 거리이내, 즉 오목반사경(112)의 반경거리 내에 위치되어야 한다. 이러한 원리에 의해, 본 발명의 램프(114)는 오목반사경(112)의 내측 표면에 해당하는 호의 반경거리 내에 위치되어야 하고, 따라서 램프는 오목반사경(112)에 둘러싸이는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 조립체에 따르면, 상기 램프(114)는 오목반사경(112)의 표면으로부터 그 대칭축을 따라 그 초점거리의 1배 내지 초점거리의 2배의 거리에 위치되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 램프(114)는 오목반사경(112)의 표면으로부터 그 대칭축을 따라 그 초점거리의 1배의 거리에 위치되는 것이 바람직하다.

램프(114)가 오목반사경(112)의 초점거리에 위치되면 램프(114)에서 발생하여 오목반사경(112)에 반사된 광은 상기 오목렌즈(115)를 향하여 직진하게 된다.

한편, 상기 오목반사경(112)의 출사면 측에 오목렌즈(115)가 설치된다. 여기서, 램프(114)로부터 바로 출사되는 광과 오목반사경(112)에 의해 반사된 후 진행하는 광 전체에 대한 경로를 조정할 수 있도록 하기 위하여 상기 오목렌즈(115)는 상기 오목반사경(112)의 출사면 측의 크기와 실질적으로 같은 크기를 구비하는 것이 바람직하다. 따라서, 오목렌즈(115)는 오목반사경(112)의 일면을 완전히 덮 어서 램프(114)에서 발생된 일체의 광에 대한 진행 경로를 조절하게 된다.

상기 오목렌즈(115)는 그 양면이 모두 오목한 형상일 수도 있지만, 그 일측면만이 오목한 것일 수도 있다. 오목렌즈의 양면이 오목한 형상이면, 오목렌즈를 통과하는 광은 일면만 오목한 오목렌즈를 통과한 광과 비교하여 광이 발산하는 각도가 커지게 된다.

특히, 본 발명의 백라이트 조립체에 따른 도 4를 참고하면, 상기 오목렌즈(115)의 양면 중 램프(114)를 향하는 면은 오목한 형상을 하고 있지만, 반드시 에에 한정되는 것은 아니며, 광이 퍼지게 하는 각도의 필요에 따라 다양한 초점거리와 형상을 구비한 오목렌즈가 사용될 수 있다.

광이 볼록렌즈를 통과하면 집광되지만, 광이 오목렌즈를 통과하면 그 반대로 외측으로 발산하게 된다. 따라서 하나의 램프를 통하여 발생된 광이 직접 오목렌즈를 투과하거나, 반사과정을 거친 후 오목렌즈를 투과하면, 광은 각각의 램프의 중심에 해당하는 위치를 중심으로 오목렌즈의 표면에서 부채꼴로 퍼지는 경로를 가지게 된다. 각각의 램프마다 별도의 오목반사경과 오목렌즈를 통하여 광의 경로가 집광된 후 발산하게 되므로, 이렇게 오목렌즈를 투과한 광은 확산판(116)의 입사면 전체에서 균일한 광분포 특성을 가지게 된다. 한편, 확산판(116)은 오목렌즈(115)로부터 입사되는 광을 산란시키게 된다. 상기 확산판(116)의 상부에는 확산시트(118)가 추가로 구비되어 확산판(116)에서 1차 산란된 광을 2차 산란시키게 되며, 이러한 구조를 가진 백라이트 조립체의 상면에는 패널(120)이 놓이게 된다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 의하면, 복수개의 램프에서 각각 발생하는 광의 경로가 오목반사경에서 조절이 되며 특정 지점에 모인 광이 다시 렌즈에 의해 소정의 경로로 굴절되므로 기존의 평면 반사경을 이용한 백라이트 조립체에 비하여 광재사용율이 개선되어 광효율이 향상되며, 출사되는 광의 균일성이 향상될 뿐만 아니라 반사되는 광의 방향과 각도를 조절할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

1. 광을 발생하는 복수개의 램프;

   상기 램프로부터 발생된 광을 반사시키는 오목반사경;

   상기 광의 진행방향에 설치되는 오목렌즈;

   상기 반사판이 설치되는 배면 프레임; 및

   상기 오목렌즈의 상부에 위치되며 광을 확산시키는 확산판을 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목반사경은 상기 램프를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 조립체.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목렌즈는 상기 오목반사경의 출사면 측에 설치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 조립체.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 오목렌즈는 상기 오목반사경의 출사면 측의 크기와 같은 크기를 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조립체.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 램프는 상기 오목반사경의 초점거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조립체.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목렌즈는 그 일측면이 오목한 것을 특징으로 하는 백라이트 조립체.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 오목렌즈 중 램프를 향하는 면은 오목한 것을 특징으로 하는 백라이트 조립체.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산판의 상부에 확산시트를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 조립체.

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