KR100857990B1 - 액정표시장치의 백라이트유니트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조에 관한 것으로, 패널하부에 장착되는 액정표시장치의 직하형 백라이트 유니트 구조에 있어서, 램프 주위에 반사판을 장착하여 램프와 반사판을 일체로 회전시키거나 반사판만을 회전시키도록 구성되며, 본 발명의 반사판이 있는 블링크 백라이트를 적용하므로써 응답속도를 개선하고 기존의 CRT 와 유사하게 동영상의 화면품위를 높일 수 있으며, 부가적으로 높은 휘도 또한 구현할 수 있는 것이다.

Description

액정표시장치의 백라이트유니트 구조{Back light unit structure of liquid crystal display}

도 1a는 종래기술에 따른 액정표시장치의 블링크 백라이트의 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 Ⅰb-Ⅰb선에 따른 단면도.

도 2는 도 1의 액정표시장치의 블링크 백라이트의 구동원리를 설명하기 위한 개략도.

도 3의 (a)는 본 발명에 따른 반사판이 있는 블링크 백라이트의 평면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 도시된 Ⅲb-Ⅲb선에 따른 단면도이며, 도 3의 (c)는 도3의 (b)에 도시된 A부의 확대단면도.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 블링크 백라이트에 있어서, 시간에 따른 빛의 방향 및 디스플레이지역의 변화도.

도 5는 본 발명에 따른 반사판이 있는 블링크 백라이트의 사시도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사판이 있는 블링크 백라이트의 단면도.

[도면부호의설명]

21 : 백라이트 유니트 구조
23: 백라이트 램프 유니트 23a : 램프

25 : 패널 27: 반사판

본 발명은 액정표시장치의 백라이트유니트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 R/T(반응시간) 향상 및 고휘도를 구현할 수 있도록 반사판이 있는 블링크 (blink) 백라이트 구조를 갖는 액정표시장치의 백라이트유니트 구조에 관한 것이다.

반응시간을 향상시키기 위해서는 고속응답용 액정을 사용하는 기술이 일반화되어 있다. 또한, 일반적인 TN 구조보다 VA, IPS, OCB 등과 같은 구조에서 향상된 반응시간(RT)을 구현할 수 있다. 이와 같은 패널구조외에 CCD 구동방법과 같이 구동상으로 반응시간을 향상시킬 수 있다.

상기 열거된 여러 가지 응답속도를 향상시키는 기술을 사용한다 하더라도 CRT와 동일한 반응시간(RT)을 구현하지는 못한다.

그 이유는 CRT의 디스플레이원리가 임펄스 라이트-이미션 시스템(impulse light-emition system)이기 때문이다. 즉, 프레임(16.7ms, 60 Hz)동안에 한번의 발광(2∼3 ms)을 하여 디스플레이를 한다.

그러나, LCD는 1 프레임동안 지속적으로 발광(16.7ms)을 하기 때문에 CRT에 비해 번짐(blur) 현상이 발생한다. 특히, 움직이는 동영상일 경우 영상신호와 사용자의 눈과의 부적합한(mismatch) 현상이 심하게 발생한다. 이 현상은 LCD뿐만 아니라 PDP, EL과 같이 지속적인(steady) 빛 방출방법을 사용하는 디스플레이장치의 공통된 현상이다.

도 1의 (a) 및 (b)에 도시된 바와같이, 모듈 백라이트(11)를 디스플레이되는 패널(15)밑에 여러개를 설치한후 CRT 디스플레이와 비슷한 원리인 순차적인 점멸을 실시하여 임펄스 시스템(impulse system)을 구현한다.

이때, 만족할 만한 디스플레이화질을 얻기 위해서는 게이트신호와 동시에 동기화를 실행한다. 바꿔 표현해서, 도 2에 도시된 바와같이, 게이트라인에 신호가 인가되는 라인밑에 위치해 있는 백라이트(back light)(11)가 동작상태(on state)가 되고, 게이트라인신호가 이동하게 되면 정지상태(off state)가 된다. 즉, 백라이트(11)의 동작상태는 디스플레이상에서 위에서부터 아래로 점진적으로 이동한다.

히타치(Hitachi) 연구자료에 의하면 6개의 램프를 갖는 블링크 백라이트 시스템에서 순차점멸방식을 사용할 경우 지속적으로 램프를 켜 놓은 시스템에 비해 16% 휘도로 감소되고, 램프 온상태 시간(duty time)을 60%로 설정해 놓는다면 60% 의 휘도를 달성할 수 있다.

그리고, 온상태시간을 작게 가져 갈수록 동영상은 더 선명해지지만 휘도가 저하되는 트레이드-오프(trade-off)관계가 형성된다. 히타찌 연구자료에 의하면 LCD 동영상의 화면 번짐(blur) 현상을 개선하기 위한 최소 온상태시간은 70% 이상으로 설정되어야 개선효과가 있는 것으로 보고 되고 있다.

또한, 일반적인 발광체(CFL)의 튜브전류가 높을수록 램프의 온도는 올라가고 휘도효율을 저하시킨다.

블링크 백라이트 시스템(blink back light system)하에서는 램프의 오프상태가 램프의 온도상승을 막아 주기 때문에 안정적인 동작상태(steady on state)인 램프에 비해 튜브전류를 올릴 수 있는 여지가 있어서 휘도를 상승시킬 수 있다.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 반응시간 향상 및 고휘도를 구현할 수 있도록 반사판이 장착된 블링크 백라이트 구조를 갖는 액정표시장치의 백라이트유니트 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조는, 패널 하부에 장착되는 액정표시장치의 직하형 백라이트 유니트 구조에 있어서 상기 백라이트 유니트 구조(21)는 적어도 하나의 백라이트 램프 유니트(23)를 포함하고, 상기 백라이트 램프 유니트(23)는, 램프(23a); 및 상기 램프(23a) 주위를 둘러싸고 회전가능하게 설치되며 길이 방향으로 개구가 형성된 반사판(27)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 반사판(27)은 상기 램프(23a)와 일체로 회전되거나, 상기 반사판(27)이 상기 램프(23a)와 분리되어 독립적으로 회전된다.
본 발명에 따르면, 상기 반사판은 상기 개구를 통해 배출되는 빛이 게이트 신호가 인가되는 게이트 라인 바로 밑 부분을 비출 수 있는 회전속도를 가진다.
본 발명에 따르면, 상기 반사판의 회전 속도는 게이트 스캐닝 속도에 동기화된다.
본 발명에 따른 상기 백라이트 유니트 구조는 회전구동장치(31)를 더 포함하고, 상기 회전구동장치(31)는 상기 램프(23a)와 상기 반사판(27)을 일체로 회전시키거나 상기 반사판(27)만을 독립적으로 회전시킨다.

(실시예)

이하, 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트유니트 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3의 (a) 는 본 발명에 따른 반사판이 있는 블링크 백라이트의 평면도이고, 도 3의 (b)는 도 3a의 Ⅲb-Ⅲb선에 따른 단면도이며, 도 3의 (c)는 도 3의 (b)에 표시된 A부의 확대단면도.

도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 블링크 백라이트에 있어서, 시간에 따른 빛의 방향 및 디스플레이지역의 변화도이다.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 반사판이 있는 블링크 백라이트의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사판이 있는 블링크 백라이트의 단면도이다.

본 발명은, 블링크 백라이트 시스템에서 온상태 시간(duty time)을 줄이는 것에 의해 선명한 동영상을 얻을 수 있다는 점에 착안하여 휘도저하없이 온상태시간을 줄일 수 있는 방법을 제안하고 있다. 도 3 내지 도 6 을 참조하여 본 발명을 설명하면, 패널(25)의 아래에 배치되는 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조(21)는 복수의 백라이트 램프 유니트(23)와 회전구동장치(31)를 포함한다.
각 백라이트 램프 유니트(23)는 도 3 에서 보이는 바와 같이 램프(23a)와 반사판(27)을 포함한다. 반사판(27)은 램프(23a)의 주위를 둘러싸는, 길이방향으로 개구가 형성된 원통 형상으로, 상기 개구를 통해 빛이 배출되어 패널(25)의 디스플레이 영역(29)에 빛이 집중될 수 있도록 구성된다. 반사판(27)은 램프(23a)로부터 일정 영역만큼 이격되어 있으며, 백라이트 램프 유니트(23), 즉 램프(23a)와 반사판(27)은 회전구동장치(31)에 의해 일체로 회전한다.

이때, 백라이트 램프 유니트(23)의 회전속도는 게이트 스캐닝 속도와 일치시키는 것이 중요하다. 즉, 게이트 신호가 인가되는 게이트 라인 바로 밑을 비출 수 있도록 백라이트 램프 유니트(23)의 회전 속도가 게이트 라인의 스캐닝 속도와 동기 되므로, 상기 신호에 동기하는 화소에 램프의 빛을 집중시키는 것이 가능하게 된다.

삭제

상기 방법에 따른 블링크 백라이트에서 이론적으로 온상태 시간을 게이트 신호의 스캐닝 시간까지 줄일 수 있기 때문에 동영상 번짐(blur) 현상의 개선과 빛의 효율을 극대화시켜서 휘도 상승을 이룰 수 있다.

도 5 는 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조(21)에서 회전구동장치(31)에 의해 반사판(25)이 회전하는 것을 도시하였다.

도 6 을 참조하면, 액정 표시장치의 백라이트 유니트 구조(21)의 다른 실시예로서, 램프(23a)는 고정되어 있으며, 회전구동장치(31)에 의해 반사판(27)만이 회전되는 방식으로 블링크 백라이트를 구현하고 있다. 이때, 반사판(27)의 회전속도는 게이트 스캐닝 속도와 일치되어 있다.

상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 액정표시장치의 백라이트유니트 구조에 의하면, 본 발명의 반사판이 있는 블링크 백라이트를 적용하므로써 응답속도를 개선하고 기존의 CRT와 유사하게 동영상의 화면품위를 높일 수 있으며, 부가적으로 높은 휘도 또한 구현할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (6)

1. 패널 하부에 장착되는 액정표시장치의 직하형 백라이트 유니트 구조에 있어서,

   상기 백라이트 유니트 구조(21)는 적어도 하나의 백라이트 램프 유니트(23)를 포함하고,

   상기 백라이트 램프 유니트(23)는,

   램프(23a); 및

   상기 램프(23a) 주위를 둘러싸고 회전가능하게 설치되며 길이 방향으로 개구가 형성된 반사판(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 반사판(27)은 상기 램프(23a)와 일체로 회전되거나, 상기 반사판(27)이 상기 램프(23a)와 분리되어 독립적으로 회전되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 반사판은 상기 개구를 통해 배출되는 빛이 게이트 신호가 인가되는 게이트 라인 바로 밑 부분을 비출 수 있는 회전속도를 가지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 반사판의 회전 속도는 게이트 스캐닝 속도에 동기화되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 백라이트 유니트 구조(21)는 회전구동장치(31)를 더 포함하고,

   상기 회전구동장치(31)는 상기 램프(23a)와 상기 반사판(27)을 일체로 회전시키거나 상기 반사판(27)만을 독립적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 유니트 구조.
6. 삭제

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