KR20070002756A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20070002756A KR1020050058419A KR20050058419A KR20070002756A KR 20070002756 A KR20070002756 A KR 20070002756A KR 1020050058419 A KR1020050058419 A KR 1020050058419A KR 20050058419 A KR20050058419 A KR 20050058419A KR 20070002756 A KR20070002756 A KR 20070002756A
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Abstract

본 발명은 발광램프에서 나오는 자외선도 가시광선화하여 반사시킴으로써 백라이트의 휘도를 향상시키기에 알맞은 백라이트 유닛을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 백라이트 유닛은 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스와; 상기 외곽 케이스의 내면에 자외선을 가시광선화하여 반사시킬 수 있도록 형광물질을 첨가하여 구성된 반사시트를 포함함을 특징으로 한다.
반사시트, 형광물질, 자외선

Description

백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT}
도 1은 종래의 직하 방식 백라이트 유닛의 개략적인 구조도
도 2는 도 1에 적용된 반사시트의 구조 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 구조도
도 4는 도 3에 적용된 반사시트의 구조 사시도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
31 : 발광램프 33 : 외곽 케이스
35a, 35b, 35c : 광산란수단 39,39a : 전원 인입선
41 : 칼라층 42 : PET층
43 : 점착층 44 : 폴리에스터층
본 발명은 백라이트 유닛에 대한 것으로, 특히 자외선에 반응하는 형광물질이 포함된 반사시트를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT 의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(Liquid Crystal Display :LCD), 가스방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP : Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD : Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 그 중에서 액정표시소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 랩탑형 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라 데스크탑형 컴퓨터의 모니터 및 대형 정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백라이트 유닛(Back Light Unit)이 반드시 필요하다.
일반적으로, 액정표시장치의 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 원통형의 형광 램프를 배치하는 방식으로서, 에지 방식과 직하 방식으로 구분된다.
먼저, 에지 방식은 빛을 안내하는 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 것으로써, 램프 유닛은 빛을 발산하는 램프, 램프의 양단에 삽입되어 램프를 보호하 는 램프 홀더 및 램프의 외주면을 감싸고 일측면이 도광판의 측면에 끼워져 램프에서 발산된 빛을 도광판 쪽으로 반사시켜 주는 램프 반사판을 구비한다.
이와 같이 도광판의 측면에 램프 유닛이 설치되는 에지 방식은 주로 랩탑형 컴j퓨터 및 데스크탑형 컴퓨터의 모니터와 같이 비교적 크기가 작은 액정표시장치에 적용되는 것으로, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
한편, 직하 방식은 액정표시장치의 크기가 20인치 이상으로 대형화되기 시작하면서 중점적으로 개발되기 시작한 것으로, 확산판의 하부면에 복수개의 램프를 일렬로 배열시켜 LCD 패널의 전면으로 빛을 직접 조광하는 것이다.
이러한, 직하 방식은 에지 방식에 비해 광의 이용 효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
하지만, 직하 방식이 채택된 액정표시장치의 경우는 대형 모니터나 텔레비전등으로 사용되어 랩탑형 컴퓨터에 비해 사용하는 시간이 길어지고, 램프의 개수도 많기 때문에 에지 방식의 액정표시장치보다 직하방식의 액정표시장치에서 램프의 고장 및 수명이 다하여 점등이 되지 않는 램프가 나타날 가능성이 더 많아졌다.
상기에서 에지 방식과 직하 방식의 액정표시장치의 광원으로는 EL(Electro Luminescence), LED(Light Emitting Diode), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등을 사용할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 백라이트 유닛에 대하여 설명 하기로 한다.
도 1은 종래의 직하 방식 백라이트 유닛의 개략적인 구조도이고, 도 2는 도 1에 적용된 반사시트의 구조 사시도이다.
종래 액정표시소자용 백 라이트 유닛은 도 1에 도시한 바와 같이, 복수개의 발광 램프(1)들, 상기 발광 램프(1)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(3), 상기 발광 램프(1)들과 액정 패널(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(5a,5b,5c)으로 구성된다.
상기 외곽 케이스(3)의 내면에는 발광램프(1)에서 발생된 광이 액정 패널의 표시부로 조사될 수 있도록 반사시트(7)가 배치되어 있다.
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 외곽 케이스(3)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.
상기 발광 램프의 양쪽 전극에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인입선(9,9a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(9,9a)은 별도의 커넥터에 연결되어 구동회로와 접속된다. 따라서, 각 발광 램프(1)마다 별도의 커넥터가 필요하다.
즉, 발광 램프의 한쪽 전극에 연결된 전원 인입선(9)과 다른쪽 전극에 연결된 전원 인입선(9a)이 하나의 커넥터에 연결되며, 전원 인입선(9,9a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(3)의 하부로 구부러져서 커넥터와 연결된다.
상기에서 종래의 반사시트는 도 2에 도시한 바와 같이, 칼라층(21)과 PET층 (22)과 점착층(23)과 폴리에스터층(24)으로 구성되어 있다. 이때 폴리에스터층(24)에는 자외선 안정재가 첨가되어 있다.
상기 칼라층(21)은 반사시트의 앞 뒤 구별을 위해서 구성된 층이고, 상기 자외선 안정재에는 하이드락시 벤조페논(Hydroxy benzophenone), 벤졸트리아졸레스(Benzortriazoles), 서브시튜테스 아크릴레이트(Subsitutes Acrylate), HALS(Hindered Amine Light Stabilizer)와 같은 것들이 있다.
상기와 같이 반사시트가 구성되면, 도면에 나타낸 바와 같이 폴리에스터층(24)의 표면에서 가시광선(visible light)은 확산, 반사시키게 되며, 발광 램프에서 나오는 자외선(Ultraviolet)은 흡수하게 된다.
따라서, 발광 램프에서 나오는 자외선은 사용할 수 없게 된다.
상기에서와 같이 종래의 직하 방식의 백라이트 유닛은 반사시트가 발광램프에서 나오는 자외선을 흡수하도록 구성되어 있으므로, 발광 램프에서 나오는 광을 효과적으로 이용할 수 없으며, 백라이트 유닛의 휘도를 향상시키는데도 한계가 있다.
상기에서는 CCFL로 구성된 직하방식의 백라이트 유닛에 대하여 기술하였지만, EEFL로 구성된 직하방식 백라이트 유닛에도 상기 반사시트를 사용하며, 이때도 상기와 같이 백라이트 유닛의 휘도를 향상시키는데 한계가 따른다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 발광램프에서 나오는 자외선도 가시광선화하여 반사시킴으로써 백라이트의 휘도를 향상시키기에 알맞은 백라이트 유닛을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프들과; 상기 발광 램프들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스와; 상기 외곽 케이스의 내면에 자외선을 가시광선화하여 반사시킬 수 있도록 형광물질을 첨가하여 구성된 반사시트를 포함함을 특징으로 한다.
상기 반사시트는 칼라층과 PET(Poly ethylene terephtalate)층과 점착층과 폴리에스터층이 차례로 적층 구성됨을 특징으로 한다.
상기 폴리에스터층에는 폴리 카보네이트(Poly carbonate), 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(poly methly meta acrylate)와 같은 것들을 사용함을 특징으로 한다.
상기 형광물질은 상기 반사시트의 표면 즉, 상기 폴리에스터층의 표면에 도포되거나 코팅되어 있을 수도 있고, 상기 폴리에스터층내에 직접 섞여있을 수도 있는 것을 특징으로 한다.
상기 형광물질은 310~380nm 파장대의 자외선에 반응하는 것을 사용함을 특징으로 한다.
상기 형광물질로는 SrGa2S4:Eu, ZnS:CuAl, Y2O2S:pr, Gd2O2S:Tb, SrGa2S4:Ce, (La2Gd)OB:Ce,Tb, Sr6(PO4)8Cl:Eu, ZnS:Ag, CaSr1-xS:Eu, Y2O8:Eu, Y2O2S:Eu, (Y/Gd)2O2S:Eu와 같은 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광 램프들 상부에는 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate)로 구성된 광 산란수단이 더 배치되는 것을 특징으로 한 다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 구조도이고, 도 4는 도 3에 적용된 반사시트의 구조 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자용 백 라이트 유닛은, 도 3에 도시한 바와 같이, 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프(31)들, 상기 발광 램프(31)들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스(33), 상기 발광 램프(31)들과 액정 패널(미도시) 사이에 배치된 광 산란수단(35a,35b,35c)으로 구성된다.
상기 광 산란수단(35a,35b,35c)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(33)의 내면에는 발광램프(31)에서 발생된 가시광선과 자외선이 모두 액정 패널의 표시부로 집중 조사될 수 있도록 반사시트(37)가 배치되어 있으며, 이는 광의 이용효율을 극대화하기 위해서 이다.
이와 같은 기능을 하는 반사시트(37)는 도 4에 도시한 바와 같이, 칼라층(41)과 PET(Poly ethylene terephtalate)층(42)과 점착층(43)과 폴리에스터층(44)으로 구성되어 있다. 상기 칼라층(41)은 반사시트의 앞뒤 구별을 위해서 구성된 층이다.
상기 폴리에스터층(44)은 폴리머 기재라고도 하는데, 상기 폴리머 기재는 합성 (고분자)수지를 의미하는 것으로 폴리 카보네이트(Poly carbonate), 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(poly methly meta acrylate)와 같은 것들이 있다.
상기 구조를 갖는 반사시트(37)에는 발광 램프(31)에서 누설되는 자외선 예를 들어 310~380nm 파장대의 자외선에 반응하는 형광물질이 첨가되어 있다.
상기 형광물질은 상기 반사시트의 표면 즉, 폴리에스터층(44)의 표면에 도포되거나 코팅되어 있을 수도 있고, 폴리에스터층(44)내에 직접 섞여있을 수도 있다.
상기와 같이 형광물질이 첨가되어 있으면 반사시트(37)는 발광램프(31)에서 누설되는 자외선을 가시광선화하여 상부로 반사시킨다.
상기와 같이 반사시트(37)에 형광물질이 첨가되어 구성되면, 도면에 나타낸 바와 같이 폴리에스터층(44)의 표면에서 가시광선(visible light)과 자외선(Ultraviolet)이 모두 확산, 반사된다.
상기에서 형광물질에는 SrGa2S4:Eu, ZnS:CuAl, Y2O2S:pr, Gd2O2S:Tb, SrGa2S4:Ce, (La2Gd)OB:Ce,Tb, Sr6(PO4)8Cl:Eu, ZnS:Ag, CaSr1-xS:Eu, Y2O8:Eu, Y2O2S:Eu, (Y/Gd)2O2S:Eu와 같은 것을 사용할 수 있다.
상기 발광 램프(31)는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp :CCFL)로서, 관(Tube) 내부의 양단에 전극이 배치되어 상기 전극에 전원이 인가되면 발광하고, 상기 발광 램프(31)의 양단은 외곽 케이스(33)의 양쪽면에 형성된 홈에 끼워져 있다.
상기 발광 램프의 양쪽 전극에는 램프 구동을 위한 전원을 전달하는 전원 인 입선(39,39a)이 연결되고, 상기 전원 인입선(39,39a)은 별도의 커넥터에 연결되어 구동회로와 접속된다. 따라서, 각 발광 램프(31)마다 별도의 커넥터가 필요하다.
즉, 발광 램프의 한쪽 전극에 연결된 전원 인입선(39)과 다른쪽 전극에 연결된 전원 인입선(39a)이 하나의 커넥터에 연결되며, 전원 인입선(39,39a) 중 어느 하나는 외곽 케이스(33)의 하부로 구부러져서 커넥터와 연결된다.
상기에서는 냉음극관 램프(CCFL)로 구성된 직하방식의 백라이트 유닛에 대하여 기술하였지만, 외부전극 발광램프(EEFL)로 구성된 직하방식 백라이트 유닛에도 상기의 형광물질을 첨가한 반사시트를 사용할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.
반사시트에 형광물질을 첨가하여 구성하면, 발광램프에서 누설된 자외선을 가시광선화하여 상부로 반사시킬 수 있으므로 백라이트 유닛의 전체 휘도를 보다 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 일방향으로 배열된 복수개의 발광 램프들과;
    상기 발광 램프들을 고정시키고 지지하는 외곽 케이스와;
    상기 외곽 케이스의 내면에 자외선을 가시광선화하여 반사시킬 수 있도록 형광물질을 첨가하여 구성된 반사시트를 포함함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사시트는 칼라층과 PET(Poly ethylene terephtalate)층과 점착층과 폴리에스터층이 차례로 적층 구성됨을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리에스터층에는 폴리 카보네이트(Poly carbonate), 폴리 메틸 메타 아크릴레이트(poly methly meta acrylate)와 같은 것들을 사용함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 형광물질은 상기 반사시트의 표면 즉, 상기 폴리에스터층의 표면에 도포되거나 코팅되어 있을 수도 있고, 상기 폴리에스터층내에 직접 섞여있을 수도 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광물질은 310~380nm 파장대의 자외선에 반응하는 것을 사용함을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광물질로는 SrGa2S4:Eu, ZnS:CuAl, Y2O2S:pr, Gd2O2S:Tb, SrGa2S4:Ce, (La2Gd)OB:Ce,Tb, Sr6(PO4)8Cl:Eu, ZnS:Ag, CaSr1-xS:Eu, Y2O8:Eu, Y2O2S:Eu, (Y/Gd)2O2S:Eu와 같은 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 램프들 상부에는 다수의 확산 시트(Diffusion sheet) 및 확산 플레이트(Diffusion plate)로 구성된 광 산란수단이 더 배치되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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