KR20000024140A - 백라이트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 백라이트 장치에서는 선광원으로 사용되는 램프와 램프를 둘러싸고 있는 램프 반사판이 도광판의 한 측면에 배치되어 있다. 도광판의 하부에는 반사판이 배치되어 있으며, 도광판의 상부 면에는 다수의 사각뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴이 형성되어 있다. 따라서, 램프에서 나온 빛은 램프 반사판에서 반사된 빛과 함께 도광판으로 유도되어 들어가고, 일부는 도광판 하부 면에 형성되어 있는 산란 패턴에 의하여 산란되어 제1 방향의 면광원으로 균일하게 분포되며, 일부 도광판의 하부 면을 통과한 제2 방향의 빛은 도광판 하부에 배치되어 있는 반사판에 의해 다시 반사되어 도광판으로 입사되므로 제1 방향을 가지는 빛이 도광판 전체에 분포된다. 도광판 전체에 분포되어 기판에 대해 가로 방향 및 세로 방향으로 흩어진 빛은 프리즘 패턴을 통과하면서 기판에 대해 수직인 방향으로 집광되어 그 상부에 놓이는 패널 쪽으로 입사된다. 그러므로, 균일하면서 높은 휘도를 얻을 수 있으며 제조 공정이 간단해져 생산성을 높일 수 있다.

Description

백라이트 장치{a back light unit}

본 발명은 백라이트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 광원으로 사용되는 백라이트 장치에 관한 것이다.

평판 디스플레이에 주로 사용되는 액정 표시 장치는 스스로 빛을 내지 못하고 단지 빛의 투과율을 조절하는 것으로 백라이트와 같은 광원이 필요하다.

백라이트 장치는 광원을 액정 표시 장치 밑면에 두어 기판 전면을 직접 조광하는 직하 방식과 기판의 일측면 또는 양측면에 광원을 두어 도광판 및 반사판 등에 광선을 반사, 확산하는 에지(edge) 방식으로 나뉘어지며, 현재는 주로 에지 방식의 백라이트 장치가 사용되고 있다.

그런데, 에지 방식의 백라이트 장치가 직하 방식의 백라이트 장치보다 휘도가 떨어지므로 이를 어느 정도 보상하기 위해 두 장의 프리즘 시트를 사용하여 빛을 집광하는 방법을 사용한다.

그러면, 도 1을 참고로 하여 종래의 기술에 따른 백라이트 장치에 대해 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 선광원인 형광램프(1)와 형광램프(1)의 빛을 반사시키는 램프 반사판(2)이 형광램프(1)로부터의 빛을 면광원으로 바꿔주기 위한 도광판(3)의 한 측면에 배치되어 있고, 도광판(3)의 하부에는 빛의 누출을 막기 위한 반사판(4)이 배치되어 있다. 도광판(3)의 상부에는 빛을 균일하게 확산시키기 위한 확산판(5)이 있으며, 그 위에는 흩어진 빛을 집광시키기 위해 각각 삼각형 모양의 선형 프리즘(8, 9)을 다수 개 가지는 프리즘 시트(prism sheet)(6, 7)가 놓여 있다. 두 장의 프리즘 시트(6, 7)는 선형 프리즘(8, 9)이 서로 수직이 되도록 배치되어 있어 각기 다른 방향의 빛을 집광한다.

그런데, 이와 같은 백라이트 장치는 도광판(3) 위에 확산판(5)과 두 장의 프리즘 시트(6, 7)를 형성하므로 생산 과정이 복잡하여 생산성이 떨어진다.

본 발명의 과제는 백라이트 장치로부터 나오는 빛의 휘도를 높이는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 백라이트 장치의 생산성을 높이는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 장치의 구조를 개략적으로 도시한 구성도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이며,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도광판의 평면도이고,

도 4는 도 3에서 A-B선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,

도 5는 도 3에서 사각뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴에 대한 사시도이며,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴을 다수 개 가지는 도광판을 이용한다.

본 발명에 따른 백라이트 장치는 빛을 방출하는 광원과 광원으로부터의 빛을 측면으로부터 받아 제1 방향으로 안내하며 상부 면에 뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴을 다수 개 가지는 도광판 및 도광판의 하부에 배치되어 있으며 도광판으로부터의 제1 방향과 반대인 제2 방향의 빛을 제1 방향으로 다시 반사시키는 반사판을 포함한다.

프리즘 패턴은 서로 인접해 있으며, 사각뿔 모양으로 파여진 형태로 이루어질 수 있다.

여기서, 도광판의 프리즘 패턴 하부에 확산 영역을 더 포함할 수 있다.

또한, 광원을 둘러싸고 있고 광원의 빛을 반사시키며 개구부를 통해 도광판으로 집광시키는 광원 반사판을 더 포함할 수도 있다.

본 발명에서는 상부 면에 뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴을 다수 개 가지는 도광판을 이용하여 기판에 대해 가로 방향 및 세로 방향의 빛을 기판에 수직인 방향으로 집광시켜 보다 균일하면서 높은 휘도를 구현할 수 있으며, 제조 공정이 간단해져 생산성이 향상되고 백라이트 장치의 두께가 얇아진다.

그러면, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 장치에는, 선광원으로 사용되는 램프(11)와 램프(11)를 둘러싸고 있으며 일면에 개구부를 가지는 램프 반사판(12)이 개구부를 통해 도광판(13)의 한 측면에 배치되어 있다. 램프(11)는 소비 전력이 낮으면서 휘도가 높은 냉음극선관이나 열음극선관 등의 형광등이 사용될 수 있으며 도광판(13)의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다. 램프 반사판(12)은 램프(11)로부터 나온 빛을 반사시켜 개구부를 통해서만 빛이 방출될 수 있도록 하고 집광하며, 개구부 이외의 부분에서 빛이 누출되는 것을 방지한다. 도광판(13)은 램프(11)에서 나온 빛을 면광원으로 바꾸어 도 2에서 도광판(13)의 위쪽인 제1 방향으로 유도하는 기능을 가지며, 도광판(13)의 하부 면은 비스듬하게 형성되어 램프 반사판(12)과 인접한 곳에서 멀어질수록 얇은 두께를 가질 수도 있고 균일한 두께를 가질 수도 있다. 도광판(13)은 투명한 아크릴 수지로 만든 것을 이용하며, 도광판(13)의 하부 면에는 빛을 산란시켜 균일한 면광원을 만들기 위해 요철이나 식각 또는 인쇄를 통하여 만들어진 산란 패턴(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 한편, 도광판(13)의 하부에는 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 방출되는 빛을 반사시켜 빛이 누출되지 않도록 하는 반사판(14)이 배치되어 있다. 도광판(13)의 상부 면에는 도광판(13)을 통과한 빛을 제1 방향으로 집광하기 위한 사각뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴(130)이 다수 개 형성되어 있으며, 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도광판의 평면도이고, 도 4는 도 3에서 A-B선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 5는 도 3에서 사각뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴에 대한 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 도광판(13)의 상부 면은 도 5에 도시한 바와 같은 사각뿔 모양으로 파여져 삼각형 모양의 네 면으로 이루어진 오목부 형태의 프리즘 패턴(130)을 가진다. 따라서, 위에서 볼 때 네 개의 삼각형으로 만들어진 사각형을 기본 단위로 다수 개가 인접해 있는 모양으로 이루어지는데 사각형의 가운데 부분(134)은 가장 낮은 곳이고 사각형의 각 변(135)이 가장 높은 곳이 된다. 여기서, 프리즘 패턴(130)의 제1 면(132)은 x축 방향으로 들어온 빛을 굴절시켜 z축 방향으로 집광하고 제2 면(133)은 y축 방향으로 들어온 빛을 z축 방향으로 집광한다.

이와 같은 백라이트 장치에서 램프(11)에서 나온 빛은 램프 반사판(12)에서 반사된 빛과 함께 도광판(13)으로 유도되어 들어가고, 일부는 도광판(13) 하부 면에 형성되어 있는 산란 패턴에 의하여 산란되어 제1 방향의 면광원으로 균일하게 분포되며, 일부 도광판(13)의 하부 면을 통과한 제2 방향의 빛은 도광판(13) 하부에 배치되어 있는 반사판(14)에 의해 다시 반사되어 도광판(13)으로 입사된다. 따라서, 제1 방향을 가지는 빛이 도광판(13) 전체에 분포되고, 가로 방향 및 세로 방향으로 흩어진 빛은 프리즘 패턴(130)을 통과하면서 기판에 대해 수직인 방향으로 집광되어 그 상부에 놓이는 패널 쪽으로 입사된다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에서는 도광판(13)의 프리즘 패턴(130) 하부에 확산 기능을 가지는 입자가 분산되어 있는 확산 영역(137)을 형성하여 빛이 면광으로 보다 균일하게 확산되도록 할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에서 액정 표시 장치의 광원으로 사용되는 백라이트 장치는 뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴을 다수 개 가지고 있어 균일하면서도 높은 휘도를 얻을 수 있다. 또한, 이러한 프리즘 패턴을 도광판의 상부 면에 형성하므로 제조 공정이 간단해져 생산성을 높일 수 있으며, 백라이트 장치의 두께가 얇아진다.

Claims (5)

1. 빛을 방출하는 광원,

   상기 광원으로부터의 빛을 측면으로부터 받아 제1 방향으로 안내하며, 상부 면에 뿔 모양의 오목부로 이루어진 프리즘 패턴을 다수 개 가지는 도광판 및

   상기 도광판의 하부에 배치되어 있으며 상기 도광판으로부터의 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향의 빛을 상기 제1 방향으로 다시 반사시키는 반사판

   을 포함하는 백라이트 장치.
2. 제1항에서,

   상기 프리즘 패턴은 서로 인접해 있는 백라이트 장치.
3. 제2항에서,

   상기 프리즘 패턴은 사각뿔 모양으로 파여진 형태를 이루는 백라이트 장치.
4. 제1항에서,

   상기 도광판의 상기 프리즘 패턴 하부에 확산 영역을 더 포함하는 백라이트 장치.
5. 제1항에서,

   상기 광원을 둘러싸고 있고 상기 광원의 빛을 반사시키며 개구부를 통해 도광판으로 집광시키는 광원 반사판을 더 포함하는 백라이트 장치.