KR100459223B1 - 백 라이트 - Google Patents

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KR100459223B1
KR100459223B1 KR10-2002-0018269A KR20020018269A KR100459223B1 KR 100459223 B1 KR100459223 B1 KR 100459223B1 KR 20020018269 A KR20020018269 A KR 20020018269A KR 100459223 B1 KR100459223 B1 KR 100459223B1
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문정민
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Abstract

램프 반사판을 별도로 구성하지 않아도 램프에서 발생한 광을 손실 없이 효과적으로 도광판에 입사 시킬 수 있도록 백 라이트를 변형하여 구성하므로써, 구성을 간소화시키고 재료비를 절감시킬 수 있으며, 그 형상을 일정하게 유지시킬 수 있는 백 라이트를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 백 라이트는 빛을 발산하는 광원으로서의 램프와, 상기 램프에서 발산되는 광을 안내하여 LCD 패널부로 반사시키는 도광판과, 상기 도광판에 인접한 내면에 돌출부를 갖고 상기 도광판의 입광면을 제외한 상기 램프 및 상기 도광판 가장자리 상부를 감싸도록 반사 기능을 갖고 형성된 고정 기구물과, 상기 램프를 소정 위치에 고정시키기 위해 상기 램프 양단에 형성된 램프 홀더를 포함하여 구성된다.
상기의 구성에서 반사기능을 갖는 고정 기구물 대신에 도광판 하면과 램프 주변부를 감싸도록 하면 반사판을 연장 형성하여서 램프 반사판을 형성하고, 반사기능이 없는 상기의 구성을 갖는 고정 기구물을 형성할 수 있다.

Description

백 라이트{BACK LIGHT}
본 발명은 백 라이트(Back light)에 관한 것으로, 특히 액정표시소자용 백 라이트에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, CRT의 자체 무게와 크기로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.
따라서 각종 전자제품의 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 무게나 크기 등에 있어서 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체할 것으로 예상되는 것으로, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 가스 방전을 이용한 플라즈마 표시소자(PDP:Plasma Display Panel) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD:Electro Luminescence Display)등이 있으며, 그 중에서 액정표시장치(LCD)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 CRT를 대체하기 위해서 소형, 경량화 및 저소비전력 등의 장점을 갖는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 표시화면의 두께가 수 센치미터(Cm)에 불과한 초박형의 평판(Flat Display) 디스플레이 장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 우주선, 항공기, 노트북 컴퓨터, 랩탑형 컴퓨터의 모니터, 데스크탑형 컴퓨터의 모니터, 대형정보 표시장치등에 사용되고 있어 액정표시장치의 수요는 계속적으로 증가되고 있는 실정이다.
이와 같은 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여화상을 표시하는 수광성 장치이기 때문에 LCD 패널에 광을 조사하기 위한 별도의 광원 즉, 백 라이트가 반드시 필요하다.
현재 주로 사용되고 있는 백 라이트는 전자발광(ElectroLuminescence : EL) 백 라이트, LED 백라이트, CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 백라이트 등이 사용되고 있다.
이중에서 CCFL 백라이트는 전력 소모가 적고 매우 밝은 백색광을 제공하는 특징이 있으며 두께가 얇고, 소비전력이 적기 때문에 선호되고 있다.
CCFL 백라이트는 직하 방식과 에지 방식이 있는데, 최근에는 디스플레이부의 박형 및 경량화의 요구에 따라 에지 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
또한 에지 방식은 평면 조명을 제공하기 때문에 노트북 PC, 액정 TV 뿐만 아니라 다양한 분야에서 평판 디스플레이로 사용되고 있으며 그 범위 또한 점차 확산되고 있다.
차후에는 에지 방식에 따라 제작된 백라이트에 대하여 설명한다.
종래에 따른 백 라이트를 설명하기에 앞서 일반적인 에지방식에 따라 제작된 모니터용 백 라이트에 대하여 설명하면 다음과 같다.
일반적인 모니터용 백 라이트는 도 1에 도시한 바와 같이 빛을 발산하는 광원으로서의 램프(10)와, 상기 램프(10)에서 발산하는 광을 안내하여 LCD 패널부(14)로 반사시켜주는 도광판(11)과, 상기 도광판(11) 상부로 출사되는 광을 소정의 각도로 확산시켜주는 확산시트(12)와, 상기 확산된 광을 집광하여 LCD 패널부(14)로 전달하는 프리즘 시트(13)와, 상기 프리즘 시트(13) 상단에 형성된 LCD패널부(14)와, 상기 도광판(11) 하단에 형성된 고정 기구물(도면에는 나타나 있지 않음)과, 상기 고정 기구물로 전달되는 광을 LCD 패널부(14)로 반사시켜주어 광의 손실을 최소화시켜주는 하면 반사판(16)으로 구성된다.
상기의 구성외에도 도광판(11) 입광면으로 출사되는 램프(10)의 출사광이 손실되는 것을 줄이기 위해 도광판(11)의 입광면을 제외한 램프(10)의 바깥쪽을 감싸는 램프 반사판(18)과, 램프(10)를 소정 위치에 고정시키고 도광판(11)의 램프(10) 영역으로의 과도한 진입을 막기 위해 램프(10) 양단에 형성된 램프 홀더(17)가 더 구비되어 있다.
상기에서 확산시트(12)는 필요에 따라 복수개 형성할 수 있다.
에지 방식에 따라 제작된 모니터용 백 라이트는 도광판의 양측 부분에 램프를 배치시키는 것인데, 에지 방식에 따른 백 라이트는 모니터외에도 노트북 PC에 적용할 수 있는데, 이때는 도광판의 일측 부분에만 램프를 배치시킨다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 종래 제1, 제2방법에 따른 백 라이트에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 종래 제1방법에 따른 백 라이트는 도 2a와 도 2b에 도시한 바와 같이 도광판(21) 하부에 하면 반사판(23)이 존재하고, 하면 반사판(23)외에 램프(22)에서 출사된 광이 외부로 노출되는 것을 막기 위해 도광판(21)의 입광면을 제외한 램프(22)의 외부를 완전히 감싸도록 램프 반사판(24)이 별도로 구성되어 있으며, 고정 기구물(25)이 램프 반사판(24)의 일부를 감싸도록 형성되어 있다.
그리고 종래 제2방법에 따른 백 라이트는 도 3a와 도 3b에 도시한 바와 같이도 2a의 구성에서 램프 반사판을 제거하고, 하면 반사판(33)이 램프 반사판 기능을 동시에 수행할 수 있도록 도광판(31)의 입광면을 제외한 램프(32)의 외부를 완전히 감싸도록 연장시킨 것으로, 이때 고정 기구물(34)은 하면 반사판(33) 하부 및 그 일측면만 둘러 싸도록 구성되어 있다.
상기에서 램프 반사판(24)과 하면 반사판(23,33)은 반사율이 높은 재질을 사용하는데, 특히 램프 반사판(24)은 알루미늄, 황동, SUS나 기타 합금들을 사용하며 반사율을 높이기 위해서 코팅을 하거나 코팅 필름을 부착한다.
그리고 하면 반사판(23,33)은 거울 반사 또는 확산 반사를 일으키는 재질로 1mm 이하의 두께로 얇게 만들어진다.
특히, 램프 반사판 기능을 수행하도록 연장된 하면 반사판(33)은 대략 0.2mm 두께의 폴리에스터와 같은 비금속재질의 얇은 막으로 구성된 것이므로 램프(32) 주변을 감싸도록 소정의 형상을 일정하게 유지시키기가 어렵다.
상기와 같은 종래 백 라이트는 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 램프에서 출사된 광이 손실되는 것을 방지하기 위해서 별도로 램프 반사판을 구비해야 하므로 구성이 복잡하고 재료비가 비싸다는 문제가 있다.
둘째, 하면 반사판을 연장해서 램프 반사판 기능을 수행하게 하는 방법에 있어서, 램프 반사판 기능을 효과적으로 수행하기 위해서는 램프 주변을 감싸는 반사판이 소정의 형상을 일정하게 유지해야 하지만, 하면 반사판 재질 및 두께상 형상 유지에 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 램프 반사판을 별도로 구성하지 않아도 램프에서 발생한 광을 손실없이 효과적으로 도광판에 입사시킬 수 있도록 백 라이트를 변형하여 구성하므로써 구성을 간소화시키고 재료비를 절감시킬 수 있는 백 라이트를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 두께가 얇은 하면 반사판이 램프 반사판 역할을 대신하도록 구성함에 있어서, 두께나 무게가 감소하여도 그 형상을 일정하게 유지시킬 수 있는 백 라이트를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 모니터용 백 라이트의 개략적인 구조도
도 2a는 종래 제1방법에 따른 도광판과 반사판과 램프의 단면도
도 2b는 종래 제1방법에 따른 백 라이트의 평면도
도 3a는 종래 제2방법에 따른 도광판과 반사판과 램프의 단면도
도 3b는 종래 제2방법에 따른 백 라이트의 평면도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 백 라이트의 단면도
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 백 라이트의 단면도
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 백 라이트의 단면도
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 백 라이트의 단면도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 백 라이트의 평면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
41, 51, 61, 71 : 도광판 42, 52, 62, 72 : 램프
43, 63 : 하면 반사판 44, 53, 64, 73 : 고정 기구물
45, 54 : 돌기 55 : 램프 홀더
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 백 라이트는 빛을 발산하는 광원으로서의 램프와, 상기 램프에서 발산되는 광을 안내하여 LCD 패널부로 반사시키는 도광판과, 상기 도광판에 인접한 내면에 돌출부를 갖고 상기 도광판의 입광면을 제외한 상기 램프 및 상기 도광판 가장자리 상부를 감싸도록 반사 기능을 갖고 형성된 고정 기구물과, 상기 램프를 소정 위치에 고정시키기 위해 상기 램프 양단에 형성된 램프 홀더를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기의 구성을 갖는 본 발명은 램프 반사판을 별도로 구성하지 않고, 그를 대신할 수 있도록 백 라이트를 변형하여 구성하고, 램프가 도광판 쪽으로 침범하지 못하도록 고정 기구물에 돌기나 돌출부를 형성하며, 램프 반사판 기능을 하는 하면 반사판의 형태 유지를 용이하게 한 구조에 특징이 있는 것이다.
에지 방식에 따라 제작된 본 발명의 백 라이트들은 도광판 양측에 램프를 배치하는 모니터용 백라이트와, 도광판 일측에만 램프를 배치하는 노트북 PC용 백라이트에 모두 적용할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 백 라이트에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 백 라이트의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 백 라이트의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 백 라이트의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 백 라이트의 단면도이다.
본 발명 제1 내지 제4실시예에 따른 백 라이트는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 도광판과 도광판 일측의 램프와 반사판과 고정기구물의 변형 구조에 특징이 있는 것으로, 그외의 구성은 도 1에 도시된 일반적인 모니터용 백 라이트 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 본 발명 제1실시예에 따른 백 라이트는 도 1과 도 4에 도시된 바와 같이 빛을 발산하는 광원으로서의 램프(42)와, 상기 램프(42)에서 발산하는 광을 안내하여 LCD 패널부(14)로 반사시켜주는 도광판(41)과, 상기 도광판(41) 상부로 출사되는 광을 소정의 각도로 확산시켜주는 확산시트(12)와, 상기 확산된 광을 집광하여 LCD 패널부(14)로 전달하는 프리즘 시트(13)와, 상기 프리즘 시트(13) 상단에 형성된 LCD 패널부(14)와, 상기 도광판(41) 하단에 형성되며 상기 도광판(41)의 일측 상부까지 감싸고 있는 고정 기구물(44)과, 상기 고정 기구물(44)로 전달되는 광을 LCD 패널부(14)로 반사시켜주고 상기 램프(42)로부터 발생되는 광의 손실을 최소화시켜주기 위해서 도광판(41)과 고정 기구물(44) 사이 및 램프(42) 외곽부까지감싸도록 연장 형성된 하면 반사판(43)과, 상기 램프 외곽부에서 하면 반사판(43)을 고정시킬 수 있도록 도광판(41) 가장자리에 인접한 고정기구물(44) 내면에 형성된 돌기(45)를 포함하여 구성된다.
상기에서 확산시트(12)는 필요에 따라 복수개 형성할 수 있다.
상기에 설명한 바와 같이 제1실시예에 따른 백 라이트는 도 4에서와 같이 하면 반사판(43)이 램프 반사판 기능을 동시에 수행하도록 도광판(41) 입광면과 램프(42) 사이 및 출사면을 제외한 나머지 면들을 광 누설이 없게 완전히 감싸도록 연장 형성하였고, 고정 기구물(44)은 램프(42) 영역을 감싸는 하면 반사판(43)의 길이를 충분히 포함하도록 구성되었고, 도광판(41) 가장자리에 인접한 고정기구물(44) 내에 일정 간격으로 복수개의 돌기(45)가 구성되었고, 그리고 도면에는 나타나 있지 않지만 하면 반사판(43)의 전부 또는 일부분을 고정 기구물(44)에 접착 또는 연결하여서 고정시키므로써 반사판의 형태 유지 및 조립 작업을 용이하게 하였다.
상기와 같이 구성하면 도광판(41) 입광면에 대응하는 램프(42)면 뿐만아니라, 다른 영역에서 나온 광들도 내부 반사를 진행하여 램프(42)에서 출사된 광이 충분히 도광판(41)에 들어갈 수 있게 된다.
다음에 본 발명 제2실시예에 따른 백 라이트는 도 5에 도시한 바와 같이 제1실시예에 따른 도 4의 구성에서 하면 반사판(43)을 별도로 구성하지 않고, 고정 기구물(53) 자체가 하면 반사판과 램프 반사판을 대신하여 반사 기능을 할 수 있도록 구성한 것이다.
이와 같이 고정 기구물(53)이 반사 기능을 갖게 하기 위해서는 고정 기구물(53) 자체가 반사 기능을 갖도록 반사 재료를 이용하여 제작하거나, 고정 기구물(53) 내면상에 반사 기능을 갖는 판(sheet)이나 필름(film)을 접착 또는 코팅해서 고정 기구물(53)과 일체화되도록 구성하는 것이다.
상기에서 반사 기능을 갖는 재료로는 반사율이 높은 플라스틱이나 아크릴 재료를 사용할 수 있다.
그리고 상기의 구성외에도 제1실시예에서와 같이 램프(52)와 도광판(51)과의 거리를 일정하게 유지하고, 도광판(51)이 램프로 침입하여 들어오는 것을 방지하기 위해서 도광판(51)에 인접한 고정 기구물(53)의 내면에 일정 간격으로 복수개의 돌기(54)가 형성되어 있다.
이때 고정 기구물(53)은 도광판(51)의 입광면을 제외한 램프(52) 외부 및 도광판(51) 가장자리 상부까지 충분히 감싸도록 구성되어 있다.
다음에 본 발명 제3실시예에 따른 백 라이트는 도 6에 도시한 바와 같이 빛을 발산하는 광원으로서의 램프(62)와, 상기 램프(62)와 일정 간격을 갖으며 램프(62)의 하부를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 일측 또는 양측에 홈이 형성된 도광판(61)과, 상기 도광판(61) 홈의 형태에 맞게 요철부를 갖고 돌출되며 상기 도광판(61) 하면 및 홈이 형성된 도광판(61) 양측 상부를 감싸도록 형성된 고정 기구물(64)과, 상기 도광판(61) 하부 및 도광판(61)의 홈을 따라 램프(62)를 감싸도록 형성된 하면 반사판(63)을 포함하여 구성된다.
상기에서와 같이 고정 기구물(64)을 구성하면 램프(62) 및 도광판(61)의 위치를 고정하기에 용이하고, 램프 반사판을 별도로 구성하지 않고 하면 반사판(63)이 이를 대신하므로 구성이 간단해진다.
본 발명 제1, 제3실시예에서의 하면 반사판(43,63)은 1mm이하의 두께를 갖는 폴리에스터와 같은 비금속 재질로 구성한다.
다음에 본 발명 제4실시예에 따른 백 라이트는 도 7에 도시한 바와 같이 제3실시예에 따른 백 라이트의 구성에서 하면 반사판(63)을 구성하지 않고, 고정 기구물(73)이 반사기능을 갖도록 구성한 것이다.
이와 같이 고정 기구물(73)이 반사 기능을 갖도록 하기 위해서는 제2실시예에서 설명한 바와 같이, 고정 기구물(73) 자체가 반사 기능을 갖도록 반사 재료를 이용하여 제작하거나, 고정 기구물(73) 내면상에 반사 기능을 갖는 판(sheet)이나 필름(film)을 접착 또는 코팅해서 고정 기구물(73)과 일체화되도록 구성한다.
상기 제3, 제4실시예에서 홈을 갖는 도광판(61,71)은 도광판(61,71) 자체가 홈을 갖도록 가공하여 형성하거나, 도광판(61,71) 끝단면에 'l'자 또는 '??'자 형상의 재질을 부착하여 형성할 수 있다.
부가적으로 본 발명 제1, 제2실시예에 따른 백 라이트의 상면 구성은 도 8에 나타낸 바와 같이 램프(52)를 소정의 위치에 고정하고 도광판(51)이 램프(52) 위치로 과도하게 침입하는 것을 방지하기 위해서 램프(52) 양단 끝부분에 램프 홀더(55)가 더 배치되어 있으며, 상기에 언급한 바와 같이 도광판(51)을 소정 위치에 고정시키고 램프 위치로 침입을 방지하기 위해 도광판(51)에 인접한 고정 기구물(53)의 내면에 일정간격으로 복수개의 돌기(54)가 형성되어 있다.
상기와 같은 본 발명 백 라이트는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 램프 반사판을 제거하고 하면 반사판이나 고정 기구물이 이를 대신할 수 있도록 구성하므로써 구성을 단순화 시킬 수 있고, 이에 따라서 재료비 절감과 수율 향상을 기대할 수 있다.
둘째, 도광판에 인접한 고정 기구물 내측에 돌기나 요철부를 형성하므로써 도광판의 위치를 고정시켜서 도광판이 램프로 침입하는 것을 방지하기에 용이하다.
셋째, 고정 기구물을 램프 외부 및 도광판 가장자리 상부를 충분히 감싸도록 구성하고, 반사판을 전부 또는 일부분을 고정 기구물에 접착 또는 연결하는 등의 방법으로 고정시킬 수 있으므로 반사판 형태 유지 및 조립 작업이 용이하다는 효과가 있다.
넷째, 램프 반사판을 제거하여 구성하므로써 백 라이트 자체의 크기와 무게를 감소시키기에 용이하다.

Claims (13)

  1. 빛을 발산하는 광원으로서의 램프와,
    상기 램프에서 발산되는 광을 안내하여 LCD 패널부로 반사시키는 도광판과,
    상기 도광판에 인접한 내면에 돌출부를 갖고 상기 도광판의 입광면을 제외한 상기 램프 및 상기 도광판 가장자리 상부를 감싸도록 자체가 반사기능을 갖는 재질로 구성되거나, 내면상에 반사기능을 갖는 판(sheet) 또는 필름이 접착 또는 코팅되어 일체화되어 형성된 고정 기구물과,
    상기 램프를 소정 위치에 고정시키기 위해 상기 램프 양단에 형성된 램프 홀더를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 기구물은 플라스틱 재질이나 아크릴 재질로 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 도광판의 가장자리에 인접한 상기 고정 기구물 내면에 일정 간격을 갖고 복수개 형성되는 것을 포함함을 특징으로 하는 백 라이트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도광판은 그 일측 또는 양측에서 상기 램프의 하부를 제외한 다른 부분을 감싸도록 홈을 갖고 형성되는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정 기구물의 돌출부는 상기 도광판의 홈 형태에 맞게 요철 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백 라이트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 램프는 상기 도광판의 일측에만 형성하거나 상기 도광판의 양측에 형성하는 것을 포함함을 특징으로 하는 백 라이트.
  8. 빛을 발산하는 광원으로서의 램프와,
    상기 램프에서 발산하는 광을 안내하여 LCD 패널부로 반사시키며, 일측 또는 양측에서 상기 램프의 하부를 제외한 상기 램프의 다른 부분을 감싸도록 홈을 갖고 형성된 도광판과,
    상기 도광판의 입광면과 출사면을 제외한 상기 도광판 하면 및 상기 램프 주변부를 감싸도록 연장 형성된 반사판과,
    상기 반사판 외부 및 상기 도광판 가장자리 상부까지 둘러싸며 상기 도광판 가장자리에 인접한 내면에 돌출부를 갖는 고정 기구물과,
    상기 램프를 소정 위치에 고정시키기 위해 상기 램프 양단에 형성된 램프 홀더를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 고정 기구물의 돌출부는 상기 도광판의 홈 형태에 맞게 요철을 갖고 형성되는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 백 라이트.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 반사판은 1mm이하의 두께를 갖는 폴리에스터와 같은 비금속 재질로 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 램프는 상기 도광판의 일측에만 형성하거나 상기 도광판의 양측에 모두 형성하는 것을 포함함을 특징으로 하는 백 라이트.
  13. 빛을 발산하는 광원으로서의 램프와,
    상기 램프에서 발산하는 광을 안내하여 LCD 패널부로 반사시키는 도광판과,
    상기 도광판의 입광면과 출사면을 제외한 상기 도광판 하면 및 상기 램프 주변부를 감싸도록 연장 형성된 반사판과,
    상기 반사판 외부 및 상기 도광판 가장자리 상부까지 둘러싸며 상기 도광판 가장자리에 인접한 내면에 복수개의 돌출부를 갖는 고정 기구물과,
    상기 램프를 소정 위치에 고정시키기 위해 상기 램프 양단에 형성된 램프 홀더를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 백 라이트.
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