KR100283562B1 - 면광원장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉음극관으로부터 발산되는 빛을 도광수단을 채용하여 LCD의 백라이트용 혹은 대형 전광판의 광소자로서 사용하는 면광원장치에 관한 것으로서, 공지 기술에서의 다수 도광수단을 거치면서 점차로 투과율이 저하되는 문제점을 해소하기 위하여, 광원으로되는 냉음극관(2)과, 상기 냉음극관에서 발산된 빛이 유도되며 내부에 진공 상태의 공간을 형성한 도광수단(70)과, 상기 도광수단의 내부 경사면에 형성되어 빛의 광로를 변환시키는 반사수단(8,8')을 마련하므로서, 균일한 평면광과 고휘도를 실현할 수 있는 장치이다.

Description

면광원장치

제1도는 본 발명에 의한 면광원장치의 일 실시예를 도시한 단면도,

제2도는 본 발명의 면광원장치를 구성하는 진공관을 도시한 사시도,

제3도와 제4도는 본 발명에 의한 면광원장치의 다른 실시예를 도시한 단면도,

제5도는 종래에 공지된 면광원장치를 도시한 개략적인 일부 절개단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 냉음극관 8,8' : 반사수단

10 : 반사막 70 : 도광수단

71 : 상부그라스 72,74,76 : 기부그라스

73,75 : 경사면

[산업상의 이용분야]

본 발명은 면광원장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부를 진공으로 유지하고 경사지게 구성한 반사수단을 채용하여 고휘도를 얻을 수 있도록 형성한 액정디스플레이(이하, LCD로 약칭함)의 백라이트 혹은 대형 전광판의 광소자 등에 사용되는 면광원장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

LCD의 백라이트는 냉음극관에서 나오는 빛을 리플렉터로 반사시킴과 동시에 상기 빛의 반사경로에 유백색의 산광판을 배치하여, 국부적으로 균일한 조도를 갖는 빛이 상기 LCD로 비춰지게 한 구성이 일반적으로 사용되고 있다.

그러나 상기한 방식은 백라이트의 폭이 크기 때문에 LCD의 박막화를 저해하고 있는 바, 최근에는 냉음극관을 평판상 투명도광체의 적어도 일측방에 나란히 배치시켜서 냉음극관의 두께를 축소시킨 면광원장치가 사용되고 있는 추세이다.

종래에 공지된 LCD용 면광원장치의 개략적인 구조를 도시한 일부 절개 단면도가 제5도에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 공지된 LCD⑴의 배면에 설치되어 상기 LCD로 빛을 발산하게 되는 면광원장치는, 빛을 발산하는 광원으로서 적어도 하나의 냉음극관⑵과, 상기 냉음극관(2)으로부터 발산된 빛이 측면으로 입사되는 통상의 투명 아크릴로 이루어진 도광체(3)와, 상기 도광체(3)를 통해 입사된 빛을 상기 LCD(1)의 배면으로 광로 변환하는 금속증착에 의한 반사막(4)과, 상기 반사막(4)에서 누설된 빛을 재차 광로 변환하는 반사판(5)과, 상기와 같이 유도된 빛을 상기 LCD⑴의 배면으로 발산하는 확산판(6)을 포함하여 이루어져 있다.

여기서, 상기 반사막(4)은 금속증착에 의해 형성되는 것으로서, 상기 도광체(3)의 일측방에 냉음극관(2)이 배치될 경우 상기 냉음극관(2)의 가까운 곳에서부터 먼곳으로 갈수록 점차적으로 커지는 사각형을 이루며, 도광체(3)의 양측방에 냉음극관(2)이 배치되었을 경우에는 양측방의 냉음극관(2)으로부터 중간지점으로 갈수록 점차적으로 커지는 사각형의 구조로 이루어져 있다.

이러한 구성을 갖는 종래 기술의 면광원장치는, 상기 냉음극관(2)으로부터 도광체(3)의 일측면으로 입사된 일부의 빛이 투명 아크릴의 굴절율(1.48~1.52)에 의해 반사막(4) 또는 반사판(5)으로 유도되고, 이렇게 유도된 빛은 반사막(4) 또는 반사판(5)에서 광로 변환되어 도광체(3)를 거쳐 확산판(6)에서 광 확산된다. 마찬가지로, 일부의 빛은 상기 반사막(4) 및 반사판(5)로 유도되지 않고 직접 도광체(3)를 통해 확산판(6)으로 유도되어 광 확산되므로서 LCD(1)의 백라이트 역할을 수행하게 되는 것이다.

[발명이 해결하려고 하는 문제점]

상술한 종래 기술의 면광원장치에 수반하는 문제점은, 광원에서 발산된 빛이 다수 도광수단을 거치면서 투과율이 점차로 낮아지게 되어 LCD의 백라이트로서 충분한 휘도를 갖지 못한다는데 있다.

종래 기술의 면광원장치는, 광원에서 출발한 빛이 도광체의 측면을 통해 입사되어 투명 아크릴의 내면에서 전반사되고, 반사막 및 반사판에서 광로변환됨과 아울러 확산판을 통해 발산되는 등 다수의 도광수단을 통과하여야 되는 바, 상기 빛은 투명 아크릴 내면에서의 흡광량 및 상기 반사막과 반사판에서의 반사 손실과 아울러 확산판을 투과할 때의 투과율에 의해 손실되어, 입사된 빛의 대략 10%미만에 해당하는 광량만을 상기 LCD의 백라이트로 이용하고 있는 실정이다.

더불어, 종래의 면광원장치는 폴리 카보네이트(polycabonate)로 형성되는 별도의 확산판 및 반사막과 반사판을 제작해야 하기 때문에, 제조공정이 복잡함은 물론 제조비의 증가를 초래하고 있으며, 상술한 구성요소들을 접착하여 면광원장치를 제조할 경우, 각 구성요소들 간에 미세한 갭이 형성되어 광 투과를 방해하므로서 결국 휘도를 저하시키게 되는 단점이 발생하게 된다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명은 냉음극관으로부터 발산되는 빛을 도광수단을 채용하여 백라이트용의 면광원으로 비추어지는 면광원장치에 있어서, 광원으로되는 냉음극관과, 상기 냉음극관에서 발산된 빛이 유도되며 내부에 진공 상태의 공간을 형성한 도광수단과, 상기 도광수단의 내부 경사면에 형성되어 빛의 광로를 변환시키는 반사수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 도광수단을 상부그라스와 적어도 둘 이상의 경사면을 갖는 기부그라스를 결합시켜 내부에 진공 상태의 공간을 마련함에 특징이 있으며, 상기 기부그라스의 경사면 상측에는 반사수단이 형성되어 진다.

상기 도광수단의 측면에는 적어도 두개의 냉음극관이 대향 배치되어 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서 상기 도광수단은, 상부그라스와 경사면을 갖는 기부그라스를 결합하여 이루어지며, 마찬가지로 상기 경사면의 상측에는 반사수단이 형성되어 진다. 아울러, 상기 도광수단의 측면에는 적어도 하나의 냉음극관을 구비하고 있다.

상기 도광수단에는 냉음극관이 배치되지 않는 적어도 둘 이상의 타측면에 내부공간으로의 빛 반사를 유도하는 반사막이 설치되어 있다.

상기 반사수단은 백색 또는 유백색의 잉크로 이루어지며, 그 형성 방법은 통상의 스프레이법, 프린트 혹은 전사방법에 의한다.

상기 반사수단은 도광수단을 구성하는 기부그라스의 경사면 상측 전(全)면 혹은 냉음극관으로부터 멀어질수록 점진적으로 면적이 증가하는 도트 또는 사각형상으로 부분 도포됨을 특징으로 한다.

[작용]

상술한 본 발명의 면광원장치는 종래 기술에 수반하는 다수 도광수단을 거치면서 투과율이 점차로 낮아져 휘도의 저하를 초래하게 되는 문제점을 해소하기 위하여, 상부 및 기부그라스를 일체로 결합·형성한 도광수단의 내부에 진공 상태의 공간을 마련한 채로, 상기 기부그라스의 내측 경사면 상측에 반사수단을 형성한 것이다.

따라서, 본 발명의 면광원장치는 상기 도광수단의 내부를 진공으로 형성하였기 때문에, 종래 기술에 의한 빛이 투명 아크릴 내면에서의 흡광량과 상기 반사막과 반사판에서의 반사 손실 및 확산판을 투과할 때 발생하는 투과율 저하등 다수의 도광수단을 거치면서 휘도의 저하를 초래하였던 것과 달리, 광원으로부터 입사된 빛의 손실을 최소화 할 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명에 의한 도광수단은 적어도 하나의 경사면을 갖는 기부그라스를 구비하는 것으로서, 다수 광원을 사용할 경우에는 광원에 따라 경사면 즉, 반사수단을 조절하므로서, 휘도의 가·감을 조절할 수 있으며, 두개의 경사면 즉, 두개의 광원을 도광수단의 측면에 대향 배치하여 노광을 행하는 것이 빛의 균일성 및 고휘도를 실현하기에 가장 바람직한 결과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 반사수단은, 상기와 같이 진공의 내부 공간을 거쳐 입사된 빛의 반사량을 조절하기 위해 소정의 기울기를 갖도록 형성한 것으로서, 균일한 휘도 분포를 실현할 수 있으며, 도광수단을 구성하는 기부그라스에 따라 다수의 경사면을 갖도록 형성하므로서 휘도를 향상시킬 수 있다.

아울러, 본 발명의 면광원장치는 광원이 설치되지 않는 도광수단의 타측면에 반사막을 구비하고 있기 때문에, 측면으로 누설되는 빛을 차단 및 반사시켜 균일하고 고휘도를 갖는 면광원을 실현할 수 있다.

상술한 바에 의하면, 본 발명의 면광원장치는 종래 기술에 의한 별도의 확산판 및 반사막과 반사판을 제작할 필요가 없기 때문에, 복잡한 제조공정과 제조비의 증가를 억제하므로서, 생산성의 향상은 물론 생산비를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.

[실시예]

제1도는 본 발명에 의한 면광원장치의 일실시예를 도시한 것으로서, 두개의 광원을 채용한 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 면광원장치는, 광원으로 되는 적어도 둘이상의 냉음극관⑵과, 상기 냉음극관⑵에서 발산된 빛을 유도하며 내부에 진공상태의 공간을 형성한 도광수단(70)과, 상기 도광수단(70)의 내부 경사면에 형성되어 LCD의 저면으로 빛의 광로를 변환시키는 반사수단⑻을 구비하여 이루어진다.

여기서, 상기 도광수단(70)은 도시된 바와 같이 상부그라스(71)와 적어도 둘이상의 경사면(73)을 갖는 기부그라스(72)를 결합시켜 내부에 진공 상태의 공간을 마련한 것으로서, 상기 기부그라스(72)의 경사면(73) 상측에는 반사수단⑻이 형성되어 있다.

상기 도광수단(70)의 측면에는 광원으로서의 냉음극관(2)이 대향 배치되어 있는데, 이는 상기 경사면(73)에 따라 대응 배치되는 것으로, 광원의 수에 따라 기부그라스(72)의 경사면(73) 즉, 반사수단(8)의 경사를 조절하므로서, 면광원장치의 휘도를 가·감할 수 있다. 한편 상술한 본 발명의 일실시예에 의한 두개의 경사면(73) 즉, 두개의 광원을 도광수단(70)의 측면에 대향 배치하여 노광을 행하는 것이 빛의 균일성 및 휘도를 고려할 때 가장 바람직한 결과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명에 의한 상기 반사수단(8)은 백색 또는 유백색의 잉크를 통상의 스프레이법, 프린트 혹은 전사방법에 의해 형성하며, 도시된 바와 같이 도광수단(70)을 구성하는 기부그라스(72)의 경사면(73) 상측 전(全)면에 형성되어진다.

한편, 도면에서의 미설명 부호 9는 냉음극관(2)을 고정 설치하는 지지수단을 나타내고 있다.

제2도는 본 발명에 의한 면광원장치를 구성하는 도광수단을 도시한 것이다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 도광수단(70)에는 냉음극관이 배치되지 않는 적어도 둘이상의 타측면에 내부 공간으로의 빛 반사를 유도하는 반사막(10)이 설치되어 있다.

상기 도광수단(70)은, 상부그라스(71)와 프레스 방법에 의해 내부에 소정의 기울기를 갖는 경사면을 포함하여 대략 박스형으로 형성된 기부그라스(72)의 접합면에 프리트를 도포하여 일체로 결합시키므로서 내부에 밀폐 공간을 형성하고, 다시 배기관(11)을 통해 내부를 진공상태로 만든 채로 밀봉하므로서 이루어진다.

이상에서 설명한 본 발명의 면광원장치는, 냉음극관(2)으로부터 도광수단(70)으로 입사되는 측광을 진공의 내부 공간을 통해 소정의 기울기를 갖는 두개의 반사수단(8)에서 광로 변환하여, 동시에 LCD의 저면으로 발산하게 되므로서 균일하면서도 고휘도를 갖는 LCD의 백라이트 역할을 수행하게 되는 것이다.

제3도와 제4도는 본 발명에 의한 면광원장치의 다른 실시예를 도시한 개략적인 단면도이다.

도면을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 면광원장치는, 광원으로 되는 적어도 하나의 냉음극관⑵과, 상기 냉음극관⑵이 일측면에 배치됨과 아울러 상부그라스⑴와 경사면(75)을 포함하는 기부그라스(74,76)를 결합시켜 내부를 진공으로 유지하는 도광수단(70)과, 상기 기부그라스(74,76)의 내측 경사면(75) 상측에 도포 형성되는 반사수단(8,8')을 구비하고 있다.

상기 반사수단(8,8')은 제3도에 도시된 바와 같이 도광수단(70)을 구성하는 기부그라스(74)의 내부 경사면(75) 상측에 냉음극관⑵으로부터 멀어질수록 점진적으로 면적이 증가하게 되는 사각형상으로 부분 도포할 수 있다. 또, 상기 반사수단⑻은 제4도에 도시된 바와 같이 도광수단(70)을 구성하는 기부그라스(76)의 경사면(75) 상측 전(全)면에 도포되어진다.

상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 의한 면광원장치는, 광원으로 되는 냉음극관⑵으로부터 발산된 빛이 진공의 내부 공간을 갖는 도광수단(70)을 통과하여 소정의 기울기를 갖는 전면 혹은 부분 도포된 반사수단(8,8')에서 광로 변환되어, LCD의 저면으로 균일하면서도 고휘도를 갖는 빛을 발산하게 되는 것이다.

[발명의 효과]

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 면광원장치는, 상부 및 기부그라스를 일체로 결합하여 내부에 진공의 공간을 마련한 도광수단을 채용한 것으로서, 종래 기술의 투명 아크릴과 반사막, 반사판 및 확산판 등의 다수의 도광수단을 거치면서 투과율이 저하되어 광원에서 발산된 빛의 대략 10%에 해당하는 광량만을 백라이트로 사용하였던 것과 달리, 40~50%의 광량을 백라이트용으로 이용하므로서, 고휘도를 갖는 면광원을 실현할 수 있게 된다.

아울러 본 발명의 면광원장치는 적어도 하나 이상의 광원을 채용하고 상기 광원에 대응하는 반사수단을 마련하고, 상기 반사수단을 소정의 기울기를 갖도록 형성하므로서, 휘도의 가·감을 물론 면광원의 균일성을 실현할 수 있는 장점을 갖는다.

상술한 바와 같이 본 발명의 면광원장치는, 종래 기술에 의한 별도의 확산판 및 반사막과 반사판을 제작할 필요가 없기 때문에, 복잡한 제조 공정과 제조비의 증가를 억제할 수 있으며, 생산성의 향상은 물론 생산비를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.

Claims (3)

1. 냉음극관으로부터 발산되는 빛을 백라이트용의 면광원으로 비추어주는 면광원장치에 있어서, 광원으로 사용되는 냉음극관과; 내부가 진공으로 되어 상기 냉음극관에서 발산된 빛을 유도하는 도광수단과; 적어도 1나 이상의 경사면으로 이루어져 광의 경로를 변환시키는 반사수단을 포함하는 면광원장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 경사면은 기부글라스에 제공되는 면광원장치.
3. 제1항에 있어서, 반사수단을 백색 또는 유백색의 잉크로 이루어짐을 특징으로 하는 면광원장치.