KR20060035044A - 두께가 감소된 백라이트 장치 - Google Patents
두께가 감소된 백라이트 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060035044A KR20060035044A KR1020040084122A KR20040084122A KR20060035044A KR 20060035044 A KR20060035044 A KR 20060035044A KR 1020040084122 A KR1020040084122 A KR 1020040084122A KR 20040084122 A KR20040084122 A KR 20040084122A KR 20060035044 A KR20060035044 A KR 20060035044A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- backlight device
- plate
- transparent plate
- disposed
- Prior art date
Links
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 17
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
- G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
- G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0016—Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
Abstract
본 발명은 액정표시장치에 사용되는 백라이트 장치에 관한 것이다. 상기 백라이트 장치는 반사판; 발생한 빛을 측방향으로 방출하도록 상기 반사판 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 LED 광원; 상기 제1 광원의 상부에 각기 배치되는 복수의 차광판; 상기 차광판 상부에 배치되고 상기 차광판에 대응하는 하부에 산란 패턴이 형성된 투명판; 및 상기 투명판 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 LED 광원을 포함한다. 이와 같이 본 발명의 백라이트 장치는 투명판의 측면에 제2 LED 광원을 형성하여 통상의 직하형 백라이트 장치에서 문제시되는 암부 형성을 방지하여 전체 빛의 균일도를 높임으로써 얇은 두께로도 대화면 액정표시장치에 사용할 수 있다.
액정표시, 백라이트, 산란 패턴, 암부, 균일도, 투명판, LED
Description
도 1은 통상의 측면 방출형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 통상의 직하형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치를 개략적으로 설명하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치를 개략적으로 설명하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
<도면의 주요 부분의 부호의 설명>
100, 200: 백라이트 장치 102, 202: 반사판
104, 204: 제1 LED 광원 106, 206: 차광판
108, 208: 투명판 110, 210: 산판 패턴
112, 212: 제2 LED 광원 114, 214: 확산판
116, 216: 액정 패널 L1, L2, L3, L4: 빛
본 발명은 액정표시장치에 사용되는 백라이트 장치에 관한 것이며, 더 구체적으로는 투명판의 측면에 광원을 형성하여 통상의 직하형 백라이트 장치에서 문제시되는 암부 형성을 방지하여 전체 빛의 균일도를 높임으로써 얇은 두께로도 대화면 액정표시장치에 사용할 수 있는 백라이트 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드 즉 LED를 사용하는 액정표시장치(LCD)의 백라이트 장치는 측면 방출 방식(edge emitting)과 직하 방식(direct illumination)으로 구분된다. 측면 방출 방식은 광원에서 나오는 빛을 측방으로 보낸 다음 반사판이나 산란 패턴을 이용하여 상측으로 빛의 경로를 바꿔 액정 패널에 조명을 제공한다. 이와 달리, 직하 방식은 액정 패널 하부에 광원을 설치하고 이 광원에서 측방으로 빛을 보낸 다음 반사 시트를 이용하여 상측으로 빛의 경로를 바꿔 액정 패널에 조명을 제공하게 된다.
도 1은 통상의 측면 방출형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 측면 방출형 백라이트 장치(10)는 산란 패턴(14)이 상면에 형성된 반사판(12), 이 반사판(12)의 상면에 배치된 도광판(16) 및 이 도광판(16)의 양쪽에 배치된 막대 형태의 LED 광원(18, 20)을 구비한다.
LED 광원(18, 20)은 빛(L)을 측방으로 도광판(16) 안으로 방출하며, 빛(L)은 도광판(16) 안에서 돌아다니다가 산란 패턴(14)에 부딪혀 상측으로 산란되어 도광판(16) 상부의 액정 패널(22)에 백라이트를 제공하게 된다.
이와 같은 측면 방출형 백라이트 장치(10)는 그 두께가 작고 구조가 간단하다는 장점이 있다. 또한, 반사판(12)의 상면이나 도광판(16)의 하면에 형성된 반사 패턴(14)의 설계를 통해 상측으로 보내는 빛의 세기를 균일하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, LED 광원(18, 20)에서 나온 빛을 보낼 수 있는 거리는 한계가 있기 때문에, 이 구조는 대화면 LCD의 백라이트에는 적용할 수 없다.
도 2는 통상의 직하형 백라이트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 직하형 백라이트 장치(30)는 평탄한 반사 시트(32), 이 반사 시트(32) 상에 설치된 막대 형태의 LED 광원(34), 상기 LED 광원(34) 상에 배치된 차광판(36), 상기 차광판(36)으로부터 소정 간격(G1)을 두고 배치된 투명판(38) 및 상기 투명판(38)으로부터 소정 간격(G2)을 두고 배치된 확산판(40)을 구비한다.
광원(34)은 빛(L)을 주로 평면 방향으로 방출하며 이와 같이 방출된 빛(L)은 반사 시트(32)에서 반사되어 상부의 투명판(38)을 통과한 다음 상부의 확산판(40)에서 원하는 균일도로 확산되어 상부에 있는 액정 패널(44)에 백라이트를 제공하게 된다. 이와 같은 구조의 백라이트 장치(30)는 액정 패널(42) 하부에 다수의 막대 형 LED 광원(34)을 설치할 수 있기 때문에, 대화면 LCD에 효과적으로 백라이트를 제공할 수 있는 장점이 있다.
하지만, LED 광원(34)으로부터 투명판(38) 사이에 미리 정해진 간격(G1)이 필요하고 투명판(38)과 확산판(40) 역시 소정의 간격(G2)으로 유지되어야 하므로, 이 구조의 백라이트 장치(30)는 두께가 증가한다는 단점이 있다.
구체적으로 설명하면, LED 광원(34)에서 발생한 빛(L)은 주로 차광판(36) 사이의 제1 영역(A1, A2)을 통해 상측으로 반사되므로, 차광판(36)에 의해 가려진 제2 영역(B1, B2, B3)은 어두운 암부를 형성한다. 이와 같은 암부 및 그에 따른 휘선을 제거하기 위해서는, 제1 영역(A1, A2)을 통해 방출된 빛들이 투명판(38)을 통과하여 확산판(40)에 입사하기 전까지 서로 혼합되도록 투명판(38)과 확산판 사이의 거리를 충분히 확보해야 하므로 일정치 이상의 간격(G2)이 요구된다.
이와 같이, 반사 시트(32)에서 액정 패널(42)로 진행하는 빛을 전체적으로 균일하게 하기 위해서는 위와 같은 간격(G1, G2)을 일정치 이상으로 유지해야 하므로, 직하형 백라이트 장치(30)는 그 특성상 두께 증가를 피할 수 없다.
따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 통상의 직하형 백라이트 장치에 사용되는 투명판의 측면에 광원을 형성하여 통상의 직하형 백라이트 장치에서 문제시되는 암부 형성을 방지하여 전체 빛의 균일도를 높임으로써 얇은 두께로도 대화면 액정표시장치에 사용할 수 있는 백라이트 장치를 제공하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 액정 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치로서, 반사판; 발광 다이오드로 이루어지며, 상기 발광 다이오드에서 발생한 빛을 측방향으로 방출하도록 상기 반사판 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 광원; 상기 제1 광원의 상부에 각기 배치되는 복수의 차광판; 상기 차광판 상부에 배치되고 상기 차광판에 대응하는 하부에 산란 패턴이 형성된 투명판; 및 발광 다이오드로 이루어지며, 상기 투명판 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 광원을 포함하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 차광판은 상기 제1 광원의 상부에 부착되며, 상기 투명판은 상기 차광판과 간격을 두고 배치되면 바람직하다.
이와 달리, 상기 차광판은 상기 투명판의 하부에 부착되며, 상기 투명판은 상기 제1 광원과 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 광원, 상기 차광판 및 상기 투명판은 순서대로 적층될 수 있다.
또한, 본 발명은 액정 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치로서, 반사판; 발광 다이오드로 이루어지며, 상기 발광 다이오드에서 발생한 빛을 측방향 으로 방출하도록 상기 반사판 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 광원; 상기 제1 광원의 상부에 각기 부착되는 복수의 차광판; 상기 차광판 상부에 배치되고 상기 차광판에 대응하는 하부에 산란 패턴이 형성된 투명판; 및 발광 다이오드로 이루어지며, 상기 투명판 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 광원을 포함하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 액정 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치로서, 반사판; 발광 다이오드로 이루어지며, 상기 발광 다이오드에서 발생한 빛을 측방향으로 방출하도록 상기 반사판 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 광원; 상기 제1 광원의 상부에 배치되고 상기 제1 광원에 대응하는 하부에 산란 패턴이 형성된 투명판; 상기 산란 패턴의 하부에 각기 부착된 복수의 차광판; 및 발광 다이오드로 이루어지며, 상기 투명판 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 광원을 포함하는 백라이트 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명의 백라이트 장치들은 상기 투명판 상부에 배치되는 확산판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 광원은 일렬로 배치된 복수의 발광 다이오드를 각각 구비할 수 있다.
본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 산란 패턴은 잉크 도트, 미소 요철 및 램버트 패턴으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 백라이트 장치에 있어서, 상기 반사 시트는 램버트 표면(Lambertian surface)을 가질 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 도 3 내지 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치에 대해 설명한다. 이들 도면에서, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치를 개략적으로 설명하는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치(100)는 대화면 액정표시장치(LCD)에 사용하기 위한 것으로서, LCD의 액정 패널(116)의 하부에서 백라이트 조명을 제공하는 백라이트 장치이다.
상기 백라이트 장치(110)는 통상 기판(도시 생략)의 상면에 배치되는 반사판(102), 상기 반사판(102) 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 LED 광원(104), 상기 제1 LED 광원(106)의 상면에 각기 배치되는 복수의 차광판(106), 상기 차광판(106) 상부에 배치되고 상기 차광판(106)에 대응하는 하부에 산란 패턴(110)이 형성된 투명판(108) 및 상기 투명판(108) 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판(108)의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 LED 광원(112)을 포함한다.
상기 반사판(102)은 통상 기판 상에 얇은 막 또는 시트 형태로 배치되며, 바 람직하게는 램버트 표면(Labertian surface)을 갖는다.
상기 제1 LED 광원(104)은 일렬로 배치된 복수의 LED로 이루어지며, 상기 LED에서 발생한 빛을 측방향으로 방출하도록 구성된다. 따라서, 제1 LED 광원(104)은 LED의 빛을 측방으로 유도하도록 구성된 LED 렌즈를 사용하면 바람직하다. 한편, 세 개의 제1 LED 광원(104)을 도시하였으나 이는 예시일 뿐이며 제1 LED 광원(104)은 2 또는 4 이상의 다양한 수효로 구성될 수 있다.
상기 반사판(102)은 제1 LED 광원(104)에서 상측으로 진행하는 빛을 반사하도록 제1 LED 광원(104)의 상부에 부착된다. 차광판(106)은 시트 형태의 부재로서, 높은 반사율을 갖는 소재로 이루어지면 바람직하다. 통상 고반사율 금속으로 구성된다.
투명판(108)은 일정한 두께를 갖는 평판 부재로서, 투명한 아크릴 등으로 구성되며, 통상 상기 차광판(106)에서 일정 간격을 두고 이격 배치된다. 이와 달리, 투명판(108)은 상기 차광판(106)을 개재하여 상기 제1 LED 광원(104) 상에 적층되어도 무방하다.
상기 투명판(108) 하부의 산란 패턴(110)은 상기 차광판(106)에 대응하는 위치에 형성된다. 상기 산란 패턴(110)은 바람직하게는 잉크 도트 또는 미소 요철로 이루어져 투명판(108) 안에서 돌아다니는 빛을 상측으로 반사하게 된다. 이와 달리, 산란 패턴(110) 대신 램버트 표면을 상기 산란 패턴(110)에 해당하는 위치에 형성할 수도 있다.
한편, 반사판(102)과 투명판(108) 사이의 공간은 편의상 개방된 것으로 도시 하였으나 이들 사이에는 통상 고반사율의 측벽이 제공되어 빛의 측방 누출을 방지하게 된다.
상기 제2 LED 광원(112)은 일렬로 배치된 복수의 LED로 이루어지며, 투명판(108) 안으로 빛을 방출하도록 통상 투명판(108)의 양단에 배치된다. 물론, 제2 LED 광원(112)을 투명판(108)의 길이 방향 측면에 배치한다면 하나의 LED 광원(112)만을 설치하는 것도 가능하다.
한편, 상기 투명판(108)의 상부에는 미리 정해진 간격(G)을 두고 얇은 확산판(114)이 추가로 배치된다. 상기 확산판(114)은 통상 빛을 공간적으로 균일하게 분포시켜 액정 패널(116) 전체의 밝기를 일정하게 유지함과 동시에 투과손실을 최소화하도록 확산 효과가 뛰어난 필름으로 구성된다.
이때, 상기 투명판(108)과 확산판(114) 사이의 간격은 도 2의 종래기술의 간격(G2)에 비해 현저히 작다. 그 이유는 투명판(108)의 산란 패턴(110)에서 반사된 빛(L3, L4)이 반사판(102)에서 반사된 빛(L1, L2) 사이의 종래 기술의 직하형 백라이트 장치의 제2 영역(B1, B2, B3)에 해당하는 암부를 밝혀줌으로써 투명판(108)에서 방출되는 전체 빛의 균일도가 현저히 향상되기 때문이다.
이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 장치(100)의 동작 및 효과를 주로 도 5를 참조하여 아래와 같이 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 LED 광원(104)이 측방으로 빛(L1, L2)을 방출하면, 일부 빛(L1)은 직접 반사판(102)에서 반사되어 상측의 투명판(108)에 입사하 고 이를 통과하여 확산판(114)에 도달한다. 또한, 일단 투명판(108)의 밑면에 부딪힌 빛(L2)은 그로부터 반사된 다음 반사판(102)에서 다시 상향 반사되어 투명판(108)을 통해 확산판(114)에 도달한다. 이 과정은 통상의 직하형 백라이트 장치에서와 유사하다.
한편, 제2 LED 광원(112)이 투명판(108) 안으로 빛(L3, L4)을 방출하면, 이들 빛(L3, L4)은 투명판(108)의 상면과 밑면에서 반사되어 투명판(108) 안에서 돌아다니다가 산란 패턴(110)에 부딪히면 상측으로 반사되어 확산판(114)에 도달하게 된다.
이때, 전술한 바와 같이, 산란 패턴(110)이 종래기술의 직하형 백라이트 장치의 암부인 제2 영역(B1, B2, B3)에 대응하는 위치에 형성되어 이들 영역의 밝기를 보상해 주므로 투명판(108)에서 상향 방출되는 빛의 균일도가 향상된다. 그 결과, 투명판(108)에서 방출되는 빛의 혼합을 위해 필요한 간격(G)이 도 2에 도시한 종래기술의 직하형 백라이트 장치의 간격(G2)에 비해 현저히 감소하게 되며, 이는 전체 백라이트 장치(100)의 두께를 감소시키는 효과가 있다.
이하 도 6과 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치에 대해 설명한다. 이들 도면에서, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치를 개략적으로 설명하는 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치의 동작을 설명하는 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치(200)는 대화면 액정표시장치 (LCD)에 사용하기 위한 것으로서, LCD의 액정 패널(216)의 하부에서 백라이트 조명을 제공하는 백라이트 장치이다.
상기 백라이트 장치(210)는 통상 기판(도시 생략)의 상면에 배치되는 반사판(202), 상기 반사판(202) 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 LED 광원(204), 상기 제1 광원(204)의 상부에 이격 배치되고 상기 제1 광원(204)에 대응하는 하부에 산란 패턴(210)이 형성된 투명판(208), 상기 산란 패턴(210)의 하부에 각기 부착된 복수의 차광판(206) 및 상기 투명판(208) 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판(208)의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 광원(212)을 포함한다.
상기 반사판(202)은 통상 기판 상에 얇은 막 또는 시트 형태로 배치되며, 바람직하게는 램버트 표면을 갖는다.
상기 제1 LED 광원(204)은 일렬로 배치된 복수의 LED로 이루어지며, 상기 LED에서 발생한 빛을 측방향으로 방출하도록 구성된다. 따라서, 제1 LED 광원(204)은 LED의 빛을 측방으로 유도하도록 구성된 LED 렌즈를 사용하면 바람직하다. 한편, 세 개의 제1 LED 광원(204)을 도시하였으나 이는 예시일 뿐이며 제1 LED 광원(204)은 2 또는 4 이상의 다양한 수효로 구성될 수 있다.
상기 차광판(206)은 제1 LED 광원(204)에서 상측으로 진행하는 빛을 반사하도록 제1 LED 광원(204)에 대응하는 투명판(208)의 하부에 부착된다. 차광판(206)은 시트 형태의 부재로서, 높은 반사율을 갖는 소재로 이루어지면 바람직하다. 통상 고반사율 금속으로 구성된다. 또한, 상기 차광판(206)은 제1 LED 광원(204)에서 이격 배치되므로 제1 LED 광원(204)의 상면보다 넓은 영역으로 형성되면 바람직 하다.
투명판(208)은 일정한 두께를 갖는 평판 부재로서, 투명한 아크릴 등으로 구성되며, 통상 상기 제1 LED 광원(204)에서 일정 간격을 두고 이격 배치된다. 이와 달리, 투명판(208)은 상기 제1 LED 광원(204) 상에 적층되어도 무방하며, 이 경우 상기 차광판(206)은 투명판(208)과 제1 LED 광원(204) 사이에 개재된다.
상기 투명판(208) 하부의 산란 패턴(210)은 상기 제1 LED 광원(204)에 대응하는 위치에 형성된다. 상기 산란 패턴(210)은 바람직하게는 잉크 도트 또는 미소 요철로 이루어져 투명판(208) 안에서 돌아다니는 빛을 상측으로 반사하게 된다. 이와 달리, 산란 패턴(210) 대신 램버트 표면을 상기 산란 패턴(210)에 해당하는 위치에 형성할 수도 있다.
한편, 반사판(202)과 도광판(208) 사이의 공간은 편의상 개방된 것으로 도시하였으나 이들 사이에는 통상 고반사율의 측벽이 제공되어 빛의 측방 누출을 방지하게 된다.
상기 제2 LED 광원(212)은 일렬로 배치된 복수의 LED로 이루어지며, 투명판(208) 안으로 빛을 방출하도록 통상 투명판(208)의 양단에 배치된다. 물론, 제2 LED 광원(212)을 투명판(208)의 길이 방향 측면에 배치한다면 하나의 LED 광원(212)만을 설치하는 것도 가능하다.
한편, 상기 투명판(208)의 상부에는 미리 정해진 간격(G)을 두고 얇은 확산판(214)이 추가로 배치된다. 상기 확산판(214)은 통상 빛을 공간적으로 균일하게 분포시켜 액정 패널(216) 전체의 밝기를 일정하게 유지함과 동시에 투과손실을 최 소화하도록 확산 효과가 뛰어난 필름으로 구성된다.
이때, 상기 투명판(208)과 확산판(214) 사이의 간격은 도 2의 종래기술의 간격(G2)에 비해 현저히 작다. 그 이유는 투명판(208)의 산란 패턴(210)에서 반사된 빛(L3, L4)이 반사판(202)에서 반사된 빛(L1, L2) 사이의 종래 기술의 직하형 백라이트 장치의 제2 영역(B1, B2, B3)에 해당하는 암부를 밝혀줌으로써 투명판(208)에서 방출되는 전체 빛의 균일도가 현저히 향상되기 때문이다.
이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 장치(200)의 동작 및 효과를 주로 도 7을 참조하여 아래와 같이 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제1 LED 광원(204)이 측방으로 빛(L1, L2)을 방출하면, 일부 빛(L1)은 직접 반사판(202)에서 반사되어 상측의 투명판(208)에 입사하고 이를 통과하여 확산판(214)에 도달한다. 또한, 일단 투명판(208)의 밑면에 부딪힌 빛(L2)은 그로부터 반사된 다음 반사판(202)에서 다시 상향 반사되어 투명판(208)을 통해 확산판(214)에 도달한다. 이 과정은 통상의 직하형 백라이트 장치에서와 유사하다.
한편, 제2 LED 광원(212)이 투명판(208) 안으로 빛(L3, L4)을 방출하면, 이들 빛(L3, L4)은 투명판(208)의 상면과 밑면에서 반사되어 투명판(208) 안에서 돌아다니다가 산란 패턴(210)에 부딪히면 상측으로 반사되어 확산판(214)에 도달하게 된다.
이때, 전술한 바와 같이, 산란 패턴(210)이 종래기술의 직하형 백라이트 장 치의 암부인 제2 영역(B1, B2, B3)에 대응하는 위치에 형성되어 이들 영역의 밝기를 보상해 주므로 투명판(208)에서 상향 방출되는 빛의 균일도가 향상된다. 그 결과, 투명판(208)에서 방출되는 빛의 혼합을 위해 필요한 간격(G)이 도 2에 도시한 종래기술의 직하형 백라이트 장치의 간격(G2)에 비해 현저히 감소하게 되며, 이는 전체 백라이트 장치(200)의 두께를 감소시키는 효과가 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 백라이트 장치는 통상의 직하형 백라이트 장치에 사용되는 투명판의 측면에 광원을 형성하여 통상의 직하형 백라이트 장치에서 문제시되는 암부 형성을 방지하여 전체 빛의 균일도를 높임으로써 얇은 두께로도 대화면 액정표시장치에 사용할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.
Claims (18)
- 액정 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치에 있어서,반사판;발광 다이오드로 이루어지며, 상기 발광 다이오드에서 발생한 빛을 측방향으로 방출하도록 상기 반사판 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 광원;상기 제1 광원의 상부에 각기 배치되는 복수의 차광판;상기 차광판 상부에 배치되고 상기 차광판에 대응하는 하부에 산란 패턴이 형성된 투명판; 및발광 다이오드로 이루어지며, 상기 투명판 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 백라이트 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 차광판은 상기 제1 광원의 상부에 부착되며, 상기 투명판은 상기 차광판과 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 차광판은 상기 투명판의 하부에 부착되며, 상기 투명판은 상기 제1 광원과 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 광원, 상기 차광판 및 상기 투명판은 순서대로 적층되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 투명판 상부에 배치되는 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광원은 일렬로 배치된 복수의 발광 다이오드를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 산란 패턴은 잉크 도트, 미소 요철 및 램버트 패턴으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 반사 시트는 램버트 표면(Lambertian surface)을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 액정 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치에 있어서,반사판;발광 다이오드로 이루어지며, 상기 발광 다이오드에서 발생한 빛을 측방향으로 방출하도록 상기 반사판 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 광원;상기 제1 광원의 상부에 각기 부착되는 복수의 차광판;상기 차광판 상부에 배치되고 상기 차광판에 대응하는 하부에 산란 패턴이 형성된 투명판; 및발광 다이오드로 이루어지며, 상기 투명판 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 투명판 상부에 배치되는 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광원은 일렬로 배치된 복수의 발광 다이오드를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 산란 패턴은 잉크 도트, 미소 요철 및 램버트 패턴으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 반사 시트는 램버트 표면(Lambertian surface)을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 액정 패널의 하부에서 조명을 제공하는 백라이트 장치에 있어서,반사판;발광 다이오드로 이루어지며, 상기 발광 다이오드에서 발생한 빛을 측방향으로 방출하도록 상기 반사판 상에 막대 형태로 배치된 복수의 제1 광원;상기 제1 광원의 상부에 배치되고 상기 제1 광원에 대응하는 하부에 산란 패턴이 형성된 투명판;상기 산란 패턴의 하부에 각기 부착된 복수의 차광판; 및발광 다이오드로 이루어지며, 상기 투명판 안으로 빛을 방출하도록 상기 투명판의 측면에 막대 형태로 배치된 제2 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 투명판 상부에 배치되는 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2 광원은 일렬로 배치된 복수의 발광 다이오드를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 산란 패턴은 잉크 도트, 미소 요철 및 램버트 패턴으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 반사 시트는 램버트 표면(Lambertian surface)을 갖는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040084122A KR100638658B1 (ko) | 2004-10-20 | 2004-10-20 | 백라이트 장치 |
JP2005026546A JP2006120594A (ja) | 2004-10-20 | 2005-02-02 | 厚さの減少したバックライト装置 |
TW094104281A TWI308649B (en) | 2004-10-20 | 2005-02-15 | Backlight apparatus reduced in thickness |
US11/059,406 US7195364B2 (en) | 2004-10-20 | 2005-02-17 | Backlight apparatus reduced in thickness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040084122A KR100638658B1 (ko) | 2004-10-20 | 2004-10-20 | 백라이트 장치 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060035044A true KR20060035044A (ko) | 2006-04-26 |
KR100638658B1 KR100638658B1 (ko) | 2006-10-30 |
Family
ID=36180539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040084122A KR100638658B1 (ko) | 2004-10-20 | 2004-10-20 | 백라이트 장치 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7195364B2 (ko) |
JP (1) | JP2006120594A (ko) |
KR (1) | KR100638658B1 (ko) |
TW (1) | TWI308649B (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011129561A3 (en) * | 2010-04-13 | 2012-01-26 | Lg Electronics Inc. | Backlight unit and display apparatus comprising the same |
US8436963B2 (en) | 2008-11-05 | 2013-05-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Backlight assembly and liquid crystal display having the same |
CN115407550A (zh) * | 2021-05-28 | 2022-11-29 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种显示装置 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI262342B (en) * | 2005-02-18 | 2006-09-21 | Au Optronics Corp | Device for fastening lighting unit in backlight module |
JP4595595B2 (ja) * | 2005-03-08 | 2010-12-08 | ソニー株式会社 | バックライト装置及び液晶表示装置 |
TWM305360U (en) * | 2006-08-31 | 2007-01-21 | K Bridge Electronics Co Ltd | Improved structure of backlight module |
CN101517442B (zh) * | 2006-09-19 | 2013-12-11 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 照明系统、照明设备和显示装置 |
US7481563B2 (en) * | 2006-09-21 | 2009-01-27 | 3M Innovative Properties Company | LED backlight |
CN101479525B (zh) * | 2006-10-27 | 2012-02-08 | 夏普株式会社 | 照明装置和液晶显示装置 |
TWI325502B (en) * | 2007-03-03 | 2010-06-01 | Au Optronics Corp | Diffuser having optical structures |
TWI361316B (en) * | 2007-07-11 | 2012-04-01 | Au Optronics Corp | Backlight module structure and backlight module comprising said structure |
US7872705B2 (en) * | 2007-07-29 | 2011-01-18 | Cree, Inc. | LED backlight system for LCD displays |
JP4517307B2 (ja) * | 2007-11-14 | 2010-08-04 | ソニー株式会社 | 面光源装置及び画像表示装置 |
GB2448564B (en) * | 2007-11-26 | 2009-04-29 | Iti Scotland Ltd | Light guides |
KR101289070B1 (ko) * | 2007-11-28 | 2013-07-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 |
CN101520159A (zh) * | 2008-02-29 | 2009-09-02 | 鹏智科技(深圳)有限公司 | 具均匀发光效果的电子装置 |
GB2464916B (en) * | 2008-10-21 | 2013-07-31 | Iti Scotland Ltd | Light Guides |
US9625641B2 (en) | 2009-03-05 | 2017-04-18 | Design Led Products Limited | Light guides |
TWI596406B (zh) | 2009-03-05 | 2017-08-21 | Iti蘇格蘭有限公司 | 光導元件 |
TWI393958B (zh) | 2009-04-08 | 2013-04-21 | Au Optronics Corp | 背光模組與液晶顯示器 |
TWI421588B (zh) * | 2009-12-31 | 2014-01-01 | Chi Lin Optoelectronics Co Ltd | Backlight module |
SG11201400772WA (en) | 2011-09-20 | 2014-04-28 | 3M Innovative Properties Co | Backlight device |
JP2013073874A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置 |
TW201320412A (zh) * | 2011-11-14 | 2013-05-16 | Evergreen Optronics Inc | 發光二極體封裝 |
KR20150072515A (ko) * | 2013-12-19 | 2015-06-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치 |
KR102315159B1 (ko) * | 2014-05-15 | 2021-10-19 | 로히니, 엘엘씨. | 광-발생원들을 이용한 광 확산 |
US10591660B2 (en) | 2017-09-09 | 2020-03-17 | Svv Technology Innovations, Inc. | Wide-area solid-state illumination devices and systems |
US11204458B2 (en) | 2018-11-12 | 2021-12-21 | S.V.V. Technology Innovations, Inc. | Wide-area solid-state illumination devices and systems employing sheet-form light guides and method of making the same |
US10962701B2 (en) | 2019-04-04 | 2021-03-30 | S.V.V. Technology Innovations, Inc. | Wide-area solid-state illumination devices and systems |
CN113433736B (zh) * | 2021-07-07 | 2022-09-27 | 武汉华星光电技术有限公司 | 背光模组、背光模组制作方法及显示装置 |
CN114415418A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-29 | 厦门天马微电子有限公司 | 背光模组及显示装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4023079B2 (ja) * | 2000-08-31 | 2007-12-19 | 株式会社日立製作所 | 面状照明装置及びこれを備えた表示装置 |
TWI321248B (en) * | 2003-05-12 | 2010-03-01 | Au Optronics Corp | Led backlight module |
-
2004
- 2004-10-20 KR KR1020040084122A patent/KR100638658B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-02-02 JP JP2005026546A patent/JP2006120594A/ja active Pending
- 2005-02-15 TW TW094104281A patent/TWI308649B/zh not_active IP Right Cessation
- 2005-02-17 US US11/059,406 patent/US7195364B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8436963B2 (en) | 2008-11-05 | 2013-05-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Backlight assembly and liquid crystal display having the same |
WO2011129561A3 (en) * | 2010-04-13 | 2012-01-26 | Lg Electronics Inc. | Backlight unit and display apparatus comprising the same |
US8675149B2 (en) | 2010-04-13 | 2014-03-18 | Lg Electronics Inc. | Backlight unit and display apparatus comprising the same |
CN115407550A (zh) * | 2021-05-28 | 2022-11-29 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种显示装置 |
CN115407550B (zh) * | 2021-05-28 | 2024-03-12 | 海信视像科技股份有限公司 | 一种显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060083019A1 (en) | 2006-04-20 |
TWI308649B (en) | 2009-04-11 |
KR100638658B1 (ko) | 2006-10-30 |
US7195364B2 (en) | 2007-03-27 |
JP2006120594A (ja) | 2006-05-11 |
TW200613800A (en) | 2006-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100638658B1 (ko) | 백라이트 장치 | |
JP2006119569A (ja) | 厚さの減少した大画面バックライト装置 | |
KR101290584B1 (ko) | 직하형 백라이트 유닛 및 직하형 백라이트 유닛에서의확산판 제조방법 | |
KR100665005B1 (ko) | 발광다이오드를 이용한 백라이트 장치 | |
JP4363268B2 (ja) | 面状光源装置 | |
JP4145527B2 (ja) | 点状光源を具える照明装置 | |
KR100657284B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 이를 채용한 액정표시장치 | |
KR100716989B1 (ko) | 백라이트 시스템 및 이를 채용한 액정표시장치 | |
KR100677135B1 (ko) | 측 발광 디바이스 및 이를 광원으로 사용하는 백라이트유닛 및 이를 채용한 액정표시장치 | |
KR100574366B1 (ko) | 액정표시모듈 | |
JP2011249320A (ja) | 面状光源装置および表示装置 | |
KR20080091461A (ko) | 액정 표시 장치용 백 라이트 | |
US20070127268A1 (en) | Edge-type backlight module | |
KR100664984B1 (ko) | Lcd 백라이트 장치 | |
JP2004253318A (ja) | 面状照明装置 | |
US20200285111A1 (en) | Light-emitting mechanism and backlight module | |
JP2004342587A (ja) | バックライトおよびそれを用いた液晶表示装置 | |
JP2004265813A (ja) | 面光源装置および表示装置 | |
JP2005228535A (ja) | 面状光源装置及び液晶表示装置 | |
KR101331904B1 (ko) | 발광소자(led) 어레이 및 이를 이용한 백라이트유닛 | |
JP2004171870A (ja) | 照明装置及び液晶表示装置 | |
TW202020364A (zh) | 發光機構、背光模組及其顯示裝置 | |
KR100945482B1 (ko) | 발광 다이오드를 이용한 백라이트 장치 | |
KR20200133087A (ko) | 천공 반사부재를 갖는 백라이트 장치 | |
KR100557447B1 (ko) | 직하형 백라이트 어셈블리의 확산판 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120925 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130930 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141001 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151001 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |