KR940000593B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액정표시장치

제1도는 본 발명의 한 실시예에 관한 액정표시장치 전체의 분해사시도.

제2도는 제1도의 장치의 정면도.

제3도는 제1도의 장치의 단면도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 액정표시장치 전체의 분해사시도.

제5도는 제4도의 장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 액정표시판 11 : 직사각형 프레임

12 : 액정표시면 20 : 백라이트 광원장치

21 : 케이싱 22 : 돌출부

23 : 반사면 25 : 측벽

26,45 : 형광램프 31a.31b : 꼭지쇠

41 : 케이싱 42 : 히터

44 : 절연필름

본 발명은 액정표시판과 이 액정표시관의 배면을 조사하는 백라이트 광원장치를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.

액정 텔레비전, OA 기기에 있어서의 액정표시식 디스플레이, 또는 각종의 액정표시식 인스톨멘트패널에서는 투과형액정을 사용한 표시면을 구비한 액정표시판과, 이 액정표시관의 배면으로부터 조사하는 백라이트 광원장치로 구성된 액정표시장치가 사용되고 있다.

이 액정표시장치의 백라이트 광원장치에 있어서는 소정의 너비를 가진 액정표시면을 전체에 걸쳐서 균등한 밝기로 조명하기 위하여 휘도얼룩이 적은 평면적 너비를 가지는 광원이 필요하다. 이로 인해 이러한 종류의 백라이트 광원장치는 형광램프등과 같은 관형램프와 이것을 수용하는 케이싱을 겸하는 반사경과, 케이싱의 개구부에 설치된 광극산투과판으로 구성된다.

광원으로서 형광램프를 사용하면 백열전구에 비해서 발광 효율이 우수한 동시에 발열이 적고, 수명이 긴장점이 있다. 또한 관형을 이루고 있으므로 발광부가 길고 발광면적이 크고 배광분포를 균등으로 하기 쉬운 등의 어점이 있다. 특히 긴 직관형의 형광램프를 복수개 병설하거나, 밸브의 형상을 굴곡한 형상, 예를 들면 U자형, W자형으로 구성하여 적어도 2개의 직선부분을 대략 병행이 되도록 배치하는 등의 구조를 채용하면 발광면이 평면적으로 넓어지므로 소정의 너비를 가지는 상기 액정표시면을 균등한 밝기로 사할 수 있는 이점이 있다. 따라서 이러한 형광램프를 사용한 액정표시장치는 액정표시면에 상영되는 영상의 전구를 사용한 경우에 비해서 색이 선명해진다.

그러나 이와 같은 형광램프를 사용한 액정표시장치에 있어서도 로트에 의하여 영상이 상대적으로 선명하게 보일때와 안보일때의 차가 약간이지만 있을을 발견했다.

본 발명의 목적은 액정표시장치의 영상이 상대적으로 선명하게 보일때와 선명하지 않을때의 차를 없애기 위한 것이다. 또 다른 목적은 액정표시장치의 영상이 언제나 선명하게 유지되도록 하는 것이다.

본 발명에 따르면 투과형액정으로 구성되는 표시면을 가지는 액정표시판과 이 액정표시판의 배면측에 설치되고 관형램프를 구비하고 상기 액정표시판의 배면을 조사하는 백라이트 광원장치를 구비하는 액정표시장 치에 있어서, 상기 액정표시판에 있어서의 시야각이 넓은 방향과 상기 광원장치에 있어서의 광화산투과판상의 휘도얼룩이 적은 방향을 일치시킨 것을 특징으로 하는 액정표시장치가 제공된다.

본 발명에 따르면 액정표시판에 있어서의 화면이 넓게보이는 시야각의 넓은 방향과 상기 광원장치의 광확산투과판상의 휘도얼룩이 적은 방향을 일치함으로써 화면이 넓게보이는 방향의 광확산투과판상의 휘도의 변화가 작아지고 따라서 이 방면의 화면의 밝기는 균일해진다. 반대로 이 방향과 수직의 시야각이 작은 방향은 광확산투과판상의 휘도얼룩이 발생되나, 이 방향은 시야각이 작으므로 화면의 밝기의 변화는 나타나지 않는다. 이로인해 평균적으로는 영상이 선명해진다.

본 발명자등은 영상이 상대적으로 선명하게 보일때와 그렇지 않을때의 차가 어디에 있는지를 검토한 결과백라이트 광원장치의 방향성과 액정표시판의 방향성과의 조합에 원인이 있음을 알았다.

즉, 백라이드 광원장치의 램프의 직선방향(평면좌표의 X방향)을 따른 광즉산투과판상의 휘도는 균일하나, 램프의 직선부분과 교차하는 방향(평면좌표의 Y방향)에 따른 휘도는 불균일하다. 즉, X방향의 휘도의 균정도는 높으나 Y방향의 휘도의 균정도가 나쁜 결점이 있다.

한편 상기의 백라이트 광원장치에 의하여 조사되는 액정표시판의 투과형액정은 시야각이라는 특유의 성질을 가지고 있다. 즉, 액정표시면을 보았을때, 화면을 보는 각도 및 방향에 의하여 정상으로 보이는 경우와 반전해서 보이는 경우가 있다. 이와 같이 반전해서 보이기 시작하는 각도를 시야각으로 칭하고 있다. 이 시야각은 방향이 어느쪽인가에 따라, 예를 들면 액정표시면의 좌우방향(X방향)이냐, 상하방향(Y방향)이냐에 따라 상이한 값을 가지고 있다. 따라서 백라이트 광원장치와 액정표시판의 방향성을 최적으로 함으로써 영 상이 선명히 보이는 액정표시장치를 제공할 수 있게 되었다.

이하, 본 발명의 실시예 1에 대하여 제1도 내지 제3도를 참조하여 설명한다.

도면에서 10은 액정표시판, 20은 백라이트 광원장치이다

액정표시판(10)은 직사각형 프레임 (11)의 중앙부에 투과형액정으로 된 직사각형의 액정표시면(12)을 구비하고 있다. 또 13은 전원 접속용 터미널 필름이다 상기 액정표시판(10)은 상기 액정표시면(12)의 배면으로 부터 백라이드 광원장치(20)에 의하여 조사된다.

상기 백라이트 광원장치(20)는 이하와 같이 구성되고 있다.

도면에서 21은 케이싱이고, 단면이 2차곡선을 이루는 흠통모양으로 형성된다. 간막이 돌출부(22)는 상기 케이싱 (21)의 저면중앙부에 그 케이싱 (21)의 길이방향을 따라서 일체로 형성되고 있다. 상기 돌출부(22)는 단면이 대략 삼각형을 이룬다.

상기 케이싱(21)의 저면 및 돌출부(22)는 전면에 걸쳐서 반사면(23)으로 되고, 상기 케이싱 (21)은 반사경을 겸용하고 있다. 고정절제부(24a,24b)는 상기 케이싱(21)의 측벽 (25)으로 형성되고 있다.

굴곡형 형광램프로서의 U자형의 형광램프 (26)는 상기 케이싱(21)에 수용된다. 도면에서 27은 U자형으로 굴곡성형된 벌브이다. 상기 벌브(27)는 U자형의 굴곡부(28)의 양단에 서로 대략 평행을 이루는 직선부(29a,29b)를 구비하고 있다. 냉음극형전극(30a,30b)은 상기 직선부(29a,29b)에 봉착되고 있다. 꼭지쇠(31a,31b)는 상기 직선부(29a,29b)의 단부에 봉착되고 있다. 형광체 피막(도시생략)은 상기 벌브(27)의 내면에 형 성되고 있고, 또 소정량의 수은과 아르곤, 크세논등과 같은 시동용 회가스가 벌브(27)의 내부에 밀봉되고 있다.

상기 형광램브(26)는 상기 케이싱(21)에 그 직선부(29a,29b)가 케이싱(21)의 저면과 대략 평행이 되도록 하여 수용되고 있다. 이 경우, U자형의 벌브(27)의 대략 병행하는 직선부(29a,29b)는 상기 돌출부(22)에 따라서 배치되고, 상기 직선부 (29a,29b)간에 돌출부(22)가 개재되도록 하여, 즉 돌출부(22)는 인접하는 양직선부 (29a,29b)간을 구분하도록하여 설치되고 있다. 상기 형광램프(26)는 꼭지쇠 (31a, 31b)의 부분이 케이싱(21)의 측벽(25)의 상기 고정절제부(24a,24b)에 끼워맞춤되어 접착제등의 수단으로 고정되므로써 케이싱 (21)에 장치된다.

케이싱(21)의 상면개구부는 직사각형으로 개구되고 있고, 직사각형의 광확산투과판(32)은 상기 개구부에 장치되고 있다. 이 광확산투과판(32)은 아크릴수지등과 같은 유백색을 이루고, 광즉산작용을 한다. 두께부 (33a,33b)는 상기 광확산투과판(32)의 내면(외면도 좋다)에서 벌브(27)의 직선부(29a,29b)의 바로위에 대향하는 부분애 형성된다. 상기 두께부(33a,33b)의 두께는 벌브(27)의 직선부(29a,29b)의 바로위로부터 떨어지는 것에 따라 점차적으로 얇아진다.

이와 같은 구성의 광원장치(20)에 있어서 상기 광확산투과판(32)의 전면에 상기 액정표시판(10)의 액정표시면(12)의 포개져서 액정표시판(10)과 백라이트 광원장치(20)가 조립되고 있다.

이 경우, 액정표시판(10)의 액정표시면(12)에 있어서는 직사각형 화면의 좌우방향(X방향)과 상하방향(Y방향)으로 각각 시야각이 α1, α2로 상이하고, X방향에 따르는 방향의 시야각 α1이 Y방향을 따르는 시야각 α2보다 크게 구성된다.

즉, 액정표시면(12)의 화면을 비스듬히보면 그 비스븜히 본 각도에 따라 액정이 반전해서 보이는 영역이 있다 여기에서 올바로 보이는 각도와 반전되어 보이는 각도의 경계를 시야각이라고 말한다. 그리고 이 시야각에는 본질적으로 방향성이 있고, 본 실시예의 경우, 상기와 같이 액정표시면(12)의 직사각형 화면에서 좌우방향(X방향)에 따르는 방향의 시야각 α1이 상하방향(Y방향)에 따르는 시야각 α1보다 크게 구성된다.

즉, 좌우방향(X방향)에 따라 비스듬히 본 경우는 올바로 보이는 각도영역 α1이 크고, 상하방향(Y방향)에 따라 비스듬히 본 경우는 올바로 보이는 각도영역 α2가 상기 α1보단 작게 구성된다.

한편 백라이트 광원장치(20)에 있어서 형광램프(26)를 점등시키면 U자형 벌브(27)의 형상을 따라 발광하 고, 이 빛의 일부는 케이싱(21) 저면의 반사면(23)에서 반사되어 상단의 광확산투과판(32)으로 향하고, 나머지 빛은 직접 광학산 투과판 (32)으로 향한다. 따라서 형광램프(28)에서 나오는 빛의 거의 전부가 광확산 투과판 (32)을 통해서 외부로 조사되고, 액정표시면(12)을 조사한다. 이 경우 케이싱(21)의 반사면(23)은 2 차 곡면을 이루고 있으므로 이 반사면(23)에서 간사된 빛은 케이싱 (21)의 개구부에 설치한 광확산투과판 (32)을 대략 균등한 밝기가 되도록 조사하고, 또 돌출부(22)도 각각 직선부(29a,29b)에서 나온 빛을 상향으로 반사하고 이들 직선부 29a 및 29b간에 대항되는 광즉산투과판(32)위의 밝기를 높인다 .

한편 광확산투과판(32)의 내면에는 두께부(33a,33b)를 형성하므로 벌브(27)의 가 직선부(29a.29b)의 바로 위세 두께부(33a,33b)가 대향되고, 이로 인해 두께의 부분에서 광투과량이 감소되고 두께부(33a,33b)에서 떨어질수록 두께가 얇아지므로 광투과량이 중가한다. 따라서 광확산투과판(32) 자신도 휘도얼룩을 경감시키는 작용을 한다.

이와 같이, 상기 백라이트 광원장치 (20)는 광확산투과판(32)의 앞면이 전체에 걸쳐서 균등한 밝기가 되도록 배려묀다.

그러나, 이와 같은 광원장치(20)에 있어서도 램프에 대향하는 부분의 광확산투과판상의 휘도는 상대적으로 높고 그 밖의 부분의 휘도는 상대적으로 낮다. 따라서 상기 광원장치(20)에 있어서는 형광램프(26)의 직선부(29a,29b)에 따르는 방향(X방향)의 표시판(10)위의 밝기 변화가 작다.

이것에 대하여 형광램프(26)의 직선부(29a,29b)와 직교하는 방향(Y방향)에 대해서는 광측산투과판상의 휘도변화가 표시판 상의 밝기 변화에 직접 영향을 준다.

따라서, 표시판(10)상의 Y방향의 밝기 변화를 나타나지 않도록하는 방향으로 액정표시판을 조립하는 표시판(10)상의 선명도는 향상된다.

그러므로, 본 실시예에서는 액정표시판(10)의 시야가 α1이 큰 방향, 즉 좌우방향(X방향)과 광원장시 (20)에서 휘도얼룩이 큰 방향, 즉 좌우방향(X방향)을 일치시켜서 이들 액정표시판(10)과 광원장치(20)의 조립방향을 맞추고 있다. 이와 같이 하면 휘도변화가 큰 Y방향은 시야각이 좁기 때문에 표시판상의 밝기 변화가 나타나지 않는다.

반대로 광확산투과판상의 휘도얼룩이 큰 Y방향으로 액정표시판의 시야각이 큰 방향을 맞추면 휘도얼룩이 그대로 액정표시판상의 화면의 밝기 변화로 나타나서 화면의 선명도가 손상된다.

따라서 상기의 액정표시장치에 따르면 시야각의 유효 이용각이 커진다.

이하, 본 발명의 실시예2에 대하여 제4도 및 제5도를 참조하여 설명한다. 여기에서 실시예1과 동일부 재는 동일부호를 부여하여 설명을 생략한다.

도면에서 41은 상면이 개구된 트레이형의 케이싱이다. 상기 케이싱 (41)은 예를 들면 알루미늄등의 금속 또는 폴리카보네이트등의 합성수지로 형성되고, 상면 개구부는 조사부로 구성된다. 가열체인 히터(42)는 상기 케이싱(41)의 저면에 접착제(43)를 사용하여 고정된다. 상기 히터(42)와 대략 동일한 크기의 절연필름 (44)은 상기 히터(42)위에 접착제(43)을 사용하여 고착된다 여기에서 상기 절연필름(44)은 히터 (42)와의 절연성을 유지하고 또 가시광을 효과적으로 반사하는 작용을 한다.

굴곡형 형광램프, 즉 W자형의 냉음극 형광램프(45)는 상기 절연필름(44)위에 배설된다. 도면에서 46은 W자형으로 굴곡형성된 벌브이다. 상기 벌브(46)는 직선부(47a,47b,47c,47d)를 구비하고 있고, 이들 직선부는 U자형의 굴곡부 (48a,48b,48c)로 도통되고 있다. 냉음극형전극(30a,30b)은 상기 벌브(45)의 양단부에 밀봉된다. 꼭지쇠(31a,31b)는 상기 벌브(45)의 양단부에 피착된다. 형광체피막(도시생략)은 상기 벌브(46)의 내면에 형성되고, 또 소정량의 수은과 아르곤, 크세논등의 시동용 희가스가 벌브(46)의 내부에 밀봉된다.

상기 형광램프(45)는 상기 케이싱 (41)내에 수용되고, 상기 벌브(46)의 직선부(47a,47b,47c,47d)는 케이싱 (41)의 저면과 대략 평행을 이루도록 설치된다. 상기 형광램프(45)는 꼭지쇠 (31a,31b)의 부분이 케이싱 (41)의 측벽 (25)의 고정절제부(24a,24b)에 끼워져서 접착제등의 수단으로 고정되므로써 케이싱(41)에 장치 되고 있다. 직사각형의 광확산투과판(49)은 상기 케이싱(41)의 상면 개구부에 부착되어 있다. 이 광확산투과판(49)은 아크릴수지등과 같은 유백색을 이루고, 광확산작용을 한다. 두께부(49)는 상기 광확산투가판(49)의 외면(내면도 좋다)에서 벌브(46)의 직선부(47a∼47d)에 대향되는 부분에 형성되고 있다. 상기 두께부(49)의 두께는 벌브(45)의 직선부로부터 떨어질수록 점차적으로 얇아진다.

상기 히터 (42)의 히터본체 (42a)의 상하면은 내열성 절연성의 필름, 즉 폴리에스테르수지 시이트(50,51)에 의하여 라미네이트 가공으로 형성된다. 상기 히터 본체(42a)는 상기 W자형 벌브(46)에 따라 W자형을 이루고 있고, 금속 메시로된 필름상 히터를 W자형 상으로 절제하여 형성하고 있다. 그러나 상기 히터본체 (42a)는 사행형히터를 W자형상으로 형성해도 되고, 또 니크롬선등으로 해도 된다. 상기 내열성 절연성 필 름은 각각 히타볼체(42a)의 외부선보다 큰 윤곽을 가지는 1장의 연속필름으로 구성되고, 케이싱(41)의 저면의 형상에 대응하는 대략 4각형으로 형성되어 있다.

다음에 상기 구성에 의한 실시예의 작용효과를 설명한다.

형광램프(45)에 통전하면 램프(45)는 W자형 벌브(46)에 따른 형상으로 발광한다. 형광램프(45)로부터 방사된 빛의 일부는 케이싱(41)의 측면, 절연필름(44)에서 반사되어 개구부의 광확산투과판(49)으로 향한다. 또 나머지 빛은 직접 광화산투과판 (49)으로 향한다. 따라서 램프(45)로부터 나오는 빛은 거의 전부가 광확산투과판(49)을 통해서 외부로 조사된다. 이때 형광램프(45)의 전극(30a,30b)간에 방전이 실행되고, 또 히터본체(42a)에도 전류가 흘러서 형광램프(45)의 가열이 실행된다.

상기한 액정표시장치에 의하면 형광램프(45), 히터본체(42a)는 절연필름을 개재하여 배설되기 대문에 양자에 전류가 흘러도 양자간에서 리이크가 발생하지 않는다. 이로 인해 형광램프(45)에서의 전류의 손실이 없고, 평균휘도를 저하시키는 일이 없다.

또, 상기 절연필름(44)의 백색필름을 사용하고 있으므로 가시광의 반사효율이 높고, 그 결과 평균휘도는 종래에 비해서 20% 상승했다.

또, 광화산투과판(49)의 일부의 면에는 두께부(49a)를 형성함으로써 두께부분에서 광투과량이 감소하고 두께부(49a)로부터 떨어질수록 두께가 얇아지고, 광투과량이 증가한다. 따라서 광확산투과판 자신도 휘도 얼룩을 해소하는 작용을 한다.

상기와 같이 광화산투과판(49)상에 있어서의 휘도 분포는 직선부(473∼474)와 직교하는 방향 및 직선부 (47a∼47d)에 따르는 방향의 어느것도 휘도얼룩이 경감되고, 전면에 걸쳐서 고른 휘도로 할수가 있다.

그리고, 시동전에 허터(42)에 통전해 놓으면 이 히터(42)가 발열하여 형광램프 (45)를 가열한다. 이로 인해 벌브(46)내의 수은이나 희가스가 어느정도 가열되므로 방전의 개시가 용이해지고, 또 방전개시후 수은이나 회가스의 중기압의 소정 압력까지의 상승이 용이해지고, 광속의 개시가 신속해진다. 즉 주위온도가 낮아도 시동특성 이 향상된다.

또, 안정점등 중에 있어서도 히터 (42)의 발열에 의하여 형광램프(45)를 가열하여 수은이나 희가스의 증기압을 소정압으로 유지하고 발광효율을 높일 수 있다.

이와 같은 일로 저온도 분위기에서도 램프 효율을 높일 수 있다.

또, 히터(42)는 W자형으로 절제된 필름상 히터본체(42)를 각가 히터본체 (42a)의 외곽선보다 큰 윤곽을 가지는 연속필름으로 구성되는 대략 4각형의 내열성 절연필름(50,51)으로 라미네이트 가공했으므로 W자형의 히터본체(42)를 대략 4각형의 시이트로서 취급할 수 있고 접착작용이 용이하다.

또, 히터(42)에 통전하는 것은 특히 주위온도가 낮을 경우에하고, 따라서 주위온도를 센서등로 검출하여 히터(42)에의 통전을 제어하도록 해도 좋다.

또, 주위의 온도가 높을 경우에도 개시를 향상시키기 위하여 히터를 사용해도 좋고 히터의 온도의 개시를 신속히 하기 위하여 반사판과 히터간에 단열층을 설지해도 된다.

또, 상기 실시예2에서는 케이싱(41)을 폴리카보네이트등과 같은 합성수지로 구성했으나 이것에 한정되는 것이 아니고, 알루미늄 등의 금속, 기타 램프가 고주파 점등될 경우는 고주파의 시일드를 위해 도전성 금속으로 형성해도 된다.

상기 실시예 1,2에서는 광원장치로서 U자형 형광램프나 W자형의 형광램프를 사용했으나, 이것에 한정되는 것이 아니고, 복수개의 직관형 형광램프를 병설한 것도 좋다.

또, 전극은 냉음극형의 것에 한정되지 않고, 열음극형의 것도 좋고, 벌브내에는 수은을 밀봉하지 않고 희가스만을 밀봉한 회가스 방전등이나, 광형백열전구를 광원으로하여 사용한 것도 된다.

Claims (4)

1. 투과형액정으로 구성되는 표시면을 가지는 액정표시판과, 이 액정표시판의 배면측에 설치되는 관형램프를 구비하고, 상기 액정표시판의 배면을 조사하는 백라이트 광원장치를 구비한 액정표시장치에 있어서, 상기 액정표시판에서 시야각이 넓은 방향과 상기 광원장치에서 휘도얼룩이 적은 방향을 일치시킨것을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제1항에 있어서, 관형램프의 축방향과 시야각이 넓은 방향을 일치시킨것을 특징으로 하는 액정표시장치.
3. 제2항에 있어서, 관형램프가 형광램프인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제1항에 있어서, 관형램프는 U자형 형광램프이고, U자형 램프의 직선부와 시야각이 넓은 방향을 일치시킨것들 특징으로 하는 액정표시장치.

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