KR100318828B1 - 액정표시장치의 백 라이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 백 라이트를 개시한다.
본 발명은, 양측면에 램프가 내장되며, 상면으로부터 반사판과 도광판이 순차적으로 설치된 프레임과; 프레임의 상부에 위치되며, 반사판으로부터 반사되고 도광판에 의해 안내된 빛을 액정표시소자를 향해 집광하여 주사시키는 프리즘과; 프리즘을 외부 충격으로부터 보호하도록 프리즘의 상면에 설치되는 보호판과; 프리즘과 도광판 사이에 위치되며, 도광판으로부터 안내되며, 소정각도로 주사되는 빛을 직진 성향으로 변환시켜 프리즘으로 안내하는 빔 변환수단;을 포함하여 된 것으로서, 종래 램프로부터 주사되고 도광판에 의해 안내된 빛의 확산을 위하여 하나의 홀로그래픽 확산판을 사용함으로써, 소정각도로 주사되는 빛을 LCD를 향해 즉, 수직으로 변환하여 주사시킬 수 있게된다.
따라서 광량의 증가에 의한 휘도 향상을 꾀할 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 홀로그래픽 확산판을 사용함으로써 이를 통한 휘도 향상과 특히 제품의 슬림화를 도모할 수 있는 이점이 있다.

Description

액정표시장치의 백 라이트{Back light for liquid crystal display}
본 발명은 백 라이트(back lit)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정표시장치(LCD)의 배면광으로 사용되는 액정표시장치의 백 라이트에 관한 것이다.
근래에 들어와서 정버기기(예컨대 컴퓨터등)의 사용빈도와 이용자가 증가함에 따라 이들 정보기기를 위한 영상표시수단이 급격히 발전되고 있다.
이러한 영상표시수단으로는 모니터(monitor)와 같은 영상장치가 제안되어 있는 바, 특히 액정표시장치(Liquid crystal display;이하 LCD라 약칭함)는 기존의 음극선관(Cathod ray tube;CRT)과는 달리 전력소머가 매우 적고, 전자총을 사용하지 않고 얇고 가벼운 특징을 갖고 있어 근래에 가장 급속하게 개발 및 보급되고 있다.
한편, 이러한 LCD는 자체적으로 발광(發光)하는 성능을 갖지 못하는 것이기 때문에 일반적으로 사용되고 있는 투과형 LCD에서는 광원(光源)으로서 백 라이트(back lit)를 사용하게 되는 바, LCD의 성능은 백라이트의 성능에 의해 크게 영향을 받게된다.
도 1에는 일반적인 LCD에 채용되고 있는 백 라이트를 나타내 보였다.
이는, 양측면에 램프(lamp;11,12)가 설치되는 프레임(frame;10)을 구비한다.
프레임(10)의 바닥면에는 접착제(도시되지 않음)를 통해 반사판(30)이 접착 고정되는 바, 이 반사판(30)은 램프(11,12)로부터 주사된 빛을 소정각도로 반사시키는 기능을 수행한다.
한편, 이 반사판(30)의 상측에는 프레임(10)에 지지되며, 반사판(30)에 의해 반사된 빛이 안내되는 도광판(Light guide panel;LGP)(40)이 위치된다.
도광판(40)의 상측에는 휘도(輝度)를 향상시키기 위하여 적어도 2매의 확산판(diffuser;50,60)이 설치되며, 확산판(50,60)의 상측에는 빛을 집광하여 도시되지 않은 LCD를 향해 주사하기 위한 프리즘(prism;70)이 위치된다.
그리고 프리즘(70)과 확산판(50,60)을 외부 충격으로부터 보호하기 위한 것으로서, 보호판(protector;80)가 프리즘(70) 상부에 위치된다.
이러한 구성을 갖는 액정표시장치의 백 라이트는, 램프(11,12)에 전원이 인가되어 빛을 발하게 되면, 프레임(10)에 마련된 반사판(30)과 도광판(40)을 통해 확산판(50,60)으로 안내되어 확산되고, 프리즘(70)을 통해 집광된채 LCD로 주사되게 되는 것이다.
그러나 이와같은 종래 액정표시장치의 백 라이트에 있어서는, 확산판(50,60)을 통과하는 빛의 량이 적어 조명효율의 저하를 초래하는 문제점이 내재되어 있다.
이와같은 문제점은, 일반적으로 도광판(40)을 거쳐 확산판(50,60)으로 입사되는 광이 수직할 경우에는 광량손실이 적은 것이지만, 입사각도가 수직과 차이가 있을 경우에는 도 2에 나타내 보인 바와 같이 LCD면으로의 진행 방향과 매우 상이하게 진행하기 때문에 발생된다.
또한 복수의 확산판(50,60)을 사용하는 것이, 입사되는 광을 적당한 양으로 퍼지게 하여 LCD상에서의 광량을 균일하게 확보하는 것이 목적이지만, 보통 하나의 확산판(50,60)을 통과하는 광량의 투과율이 약 68% 정도이기 때문에 실질적으로 복수의 확산판(50,60)을 통과하는 빛의 투과율을 그 만큼 떨어지게 된다.
결과적으로 상술한 이유에 의해 실질적으로 LCD를 향해 주사되는 빛의 량은 대략 30%미만의 아주 적은 량이 된다.
따라서 백 라이트의 성능열화 즉, 조명광량의 효율이 저하되게 되는 것이다.
본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 조명광량의 효율을 향상시킬 수 있으며, 특히 복수의 확산판을 사용하지 않음으로써 전체 제품의 슬림화를 도모할 수 있는 액정표시장치의 백 라이트를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 백 라이트를 나타낸 단면도,
도 2는 종래 확산판으로 빛이 통과하는 상태를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트에 있어서, 홀로그래픽 확산판을 통과하는 빛의 상태를 개념적으로 나타낸 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 프레임 110,120 : 램프
300 : 반사판 400 : 도광판
500 : 홀로그래픽 확산판
600 : 프리즘 700 : 보호판
이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트는, 양측면에 램프가 내장되며, 상면으로부터 반사판과 도광판이 순차적으로 설치된 프레임과; 상기 프레임의 상부에 위치되며, 반사판으로부터 반사되고 도광판에 의해 안내된 빛을 액정표시소자를 향해 집광하여 주사시키는 프리즘과; 상기 프리즘을 외부 충격으로부터 보호하도록 프리즘의 상면에 설치되는 보호판과; 상기 프리즘과 상기 도광판 사이에 위치되며, 상기 도광판으로부터 안내되며, 소정각도로 주사되는 빛을 직진 성향으로 변환시켜 프리즘으로 안내하는 빔 변환수단;을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 한 특징은, 상기 빔 변환수단은, 상기 도광판과 프리즘 사이에 위치되며, 표면에 홀로그램 패턴이 형성된 홀로그래픽 확산판인 것에 있다.
이하 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트에 있어서, 홀로그래픽 확산판을 통과하는 빛의 상태를 개념적으로 나타낸 구성도이다.
이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트는, 양측면에 램프(lamp;110,120)가 설치되는 프레임(frame;100)을 구비한다.
프레임(100)의 바닥면에는 접착제를 통해 반사판(300)이 접착 고정되는 바, 이 반사판(300)은 램프(110,120)로부터 주사된 빛을 소정각도로 반사시키는 기능을 수행한다.
한편, 이 반사판(300)의 상측에는 프레임(100)에 지지되며, 반사판(300)에 의해 반사된 빛이 안내되는 도광판(Light guide panel;LGP)(400)이 위치된다.
도광판(400)의 상측에는 실질적으로 본 발명의 특징적인 요소를 갖고 있는 것으로서, 도광판(400)을 통과한채 소정각도로 주사되는 빛을 수직으로 즉, LCD를 향하도록 그 주사방향을 가변시키는 빔 변환수단이 마련된다.
이러한 빔 변환수단으로는, 도 4에 나타내 보인 바와 같이 소정각도로 입사되는 빔을 대략 수직방향으로 ±1차, 0차의 빔으로 회절시키면서 통과시키도록 홀로그램 패턴이 형성된 홀로그래픽 확산판(500)이 사용된다.
그리고 이 홀로그래픽 확산판(500)의 상측에는 빛을 집광하여 도시되지 않은 LCD를 향해 주사하기 위한 프리즘(prism;600)이 위치된다.
그리고 프리즘(600)과 홀로그래픽 확산판(500)을 외부 충격으로부터 보호하기 위한 것으로서, 보호판(protector;700)가 프리즘(600) 상부에 위치된다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트는, 램프(110,120)에 전원이 인가되어 빛을 발하게 되면, 프레임(100)에 마련된 반사판(300)과 도광판(400)을 통해 소정각도로 홀로그래픽 확산판(500)으로 안내되어 확산되고, 프리즘(600)을 통해 집광된채 LCD로 주사되게 되는 것이다.
이때 도광판(400)에 의해 안내된 빛이 홀로그래픽 확산판(500)을 통과할 때 도 4에 나타내 보인 바와 같이 대략 수직방향으로 변환되어 주사되게 된다.
즉, LCD를 향해 수직방향으로 주사되게 된다.
이에의해서는 경사각으로 주사되는 빛에 비해 프리즘(600)을 통해 집광되는 빛의 량이 증가됨으로써 휘도(輝度) 향상을 도모할 수 있게되며, 특히 복수의 확산판을 사용하지 않고 하나의 홀로그래픽 확산판(500)만을 사용함으로써 이를 통한 휘도 향상과 제품의 슬림화를 도모할 수 있게된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치의 백 라이트에 의하면, 종래 램프로부터 주사되고 도광판에 의해 안내된 빛의 확산을 위하여 하나의 홀로그래픽 확산판을 사용함으로써, 소정각도로 주사되는 빛을 LCD를 향해 즉, 수직으로 변환하여 주사시킬 수 있게된다.
따라서 광량의 증가에 의한 휘도 향상을 꾀할 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 홀로그래픽 확산판을 사용함으로써 이를 통한 휘도 향상과 특히 제품의 슬림화를 도모할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 양측면에 램프가 내장되며, 상면으로부터 반사판과 도광판이 순차적으로 설치된 프레임과;
    상기 프레임의 상부에 위치되며, 반사판으로부터 반사되고 도광판에 의해 안내된 빛을 액정표시소자를 향해 집광하여 주사시키는 프리즘과;
    상기 프리즘을 외부 충격으로부터 보호하도록 프리즘의 상면에 설치되는 보호판과;
    상기 프리즘과 상기 도광판 사이에 위치되며, 상기 도광판으로부터 안내되며, 소정각도로 주사되는 빛을 직진 성향으로 변환시켜 프리즘으로 안내하는 빔 변환수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백 라이트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 빔 변환수단은, 상기 도광판과 프리즘 사이에 위치되며, 표면에 홀로그램 패턴이 형성된 홀로그래픽 확산판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백 라이트.
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