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KR100582928B1 - 액정표시장치의 백라이트 어셈블리 - Google Patents

액정표시장치의 백라이트 어셈블리 Download PDF

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Abstract

액정표시장치의 백라이트 어셈블리는 굴절율이 작은 상층과 굴절율이 큰 하층으로 이루어진 도파관의 하층 일측면에 렌즈에 의해 발광램프의 광선을 집광시켜 하층에서 전반사가 이루어지면서 진행되고, 굴절율이 작은 상층에 형성된 결함에 의해 하층에서 광선이 전반사되지 않고 상층을 거쳐 LCD패널로 전달되도록 구성된다.
따라서, 본 발명은 무겁고 큰 도광판이나 프리즘을 대신하여 가볍고 작은 도파관을 이용하므로 부품 수를 줄이고, 백라이트 어셈블리의 경량화, 소형화를 이룩하며 나아가 제품 경쟁력을 강화시킨다.

Description

액정표시장치의 백라이트 어셈블리
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도파관을 이용하여 제품의 경량화, 소형화를 이룩하도록 한 액정표시장치의 백라이트 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 알려진 바와 같이, 표시장치들 중의 하나인 씨알티(CRT: cathode ray tube)는 텔레비젼을 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되어 왔으나 CRT 자체의 큰 무게나 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(liquid crystal display: LCD)가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판 표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 그 수요가 점차 증가하고 있다.
LCD는 자체 발광을 하지 못하는 비발광성이기 때문에 LCD를 적용한 노트북 컴퓨터나 개인용 컴퓨터의 모니터를 어두운 장소에서 보기에 불편함이 많다. 그래서, 투과형 LCD모듈의 경우, 모니터의 화면을 보기에 편함을 느낄수 있도록 화면을 균일하게 조사하는 백라이트 어셈블리가 LCD패널의 후방에 설치된다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, LCD패널(10)의 전방으로 광을 전달하도록 LCD패널(10)의 후면에 백라이트 어셈블리(backlight assembly)(20)가 설치된다. 백라이트 어셈블리(20)는 LCD패널(10)의 후면 에지부에 발광램프(21)와 램프 반사판(23)으로 구성된 램프 어셈블리가 설치되고, 발광램프(21)로부터의 광선과 램프 반사판(23)으로부터의 광선을 LCD패널(10)의 전면으로 균일하게 안내하도록 도광판(25)이 설치되고, 도광판(25)의 후면에 반사판(26)이 부착되고, 도광판(25)으로부터 안내된 광선을 확산하고 집광하는 확산판(27)과 프리즘(29)과 같은 시트류가 도광판(25)과 LCD패널(10) 사이에 설치되도록 구성된다. 프리즘(29)은 도광판(25)으로부터 안내된 광을 LCD패널(10)로 진행 방향 분포를 변경하는데 필요하다. 물론, 상기 각부품들을 수납하여 고정하도록 몰드프레임(도시 안됨)이 설치됨은 당연하다.
이와 같이 구성되는 백라이트 어셈블리의 경우, 도광판(25)은 램프 어셈블리의 방향으로 갈수록 두께가 두껍도록 후면 경사지고, 램프 어셈블리는 도광판(25)의 장변 측면에 설치된다.
그런데, 종래의 백라이트 어셈블리는 근본적으로 도광판(25)과 프리즘(29)을 필요로 한다. 도광판(25)은 특성상 두께가 두껍고 무게가 무겁다.
그러므로, 종래의 백라이트 어셈블리는 많은 부품을 필요로 하므로 그만큼 제조원가가 높고, 경량화 및 소형화에 장애가 많은 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은 백라이트 어셈블리의 부품 수를 줄여 경량화 및 소형화를 이룩하도록 한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면에 의해 보다 명확해질 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 액정표시장치의 백라이트 어셈블리는 도파관을 도광판으로 이용하고 프리즘을 필요로 하지 않도록 구성된다.
도파관은 하층의 굴절율(n1), 상층의 굴절율(n2) 사이의 차를 이용하여 광선을 전반사하는 코아층이고, 상층은 결함들을 내포하고, 결함들은 하층의 굴절율(n1)을 가지므로 상층에 의해 전반사되는 것을 방지한다. 결함의 굴절율(n1)은 중심부에서 멀어질수록 상층의 굴절율(n2)에 근접한다. 따라서, 결함은 일종의 볼록렌즈와 같은 역할을 하여 광선의 방향을 조절할 수 있다.
광선이 입사되는 측면을 제외한 3 측면들과 저면에 예를 들어 알루미늄 재질의 반사판이 코팅되는데 이는 광선의 손실을 줄여주기 위함이다.
따라서, 본 발명은 백라이트 어셈블리의 경량화, 소형화를 이룩하고 나아가 LCD 제품의 경쟁력을 강화시킨다.
이하, 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 어셈블리를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, LCD패널(10)의 전방으로 광선을 전달하도록 LCD패널(10)의 후면에 백라이트 어셈블리(backlight assembly)(30)가 설치된다. 백라이트 어셈블리(30)는 LCD패널(10)의 후면 에지부에 발광램프(31)와 램프 반사판(32) 및 렌즈(33)로 구성된 램프 어셈블리가 설치되고, 램프 어셈블리로부터의 광선을 좌측면으로 입광하여 LCD패널(10)의 전면으로 균일하게 안내하도록 도파관(35)이 설치되고, 도파관(35)으로부터 안내된 광선을 확산하는 확산판(39)과 같은 시트류가 도광판(35)과 LCD패널(10) 사이에 설치되도록 구성된다.
도파관(35)은 투광성 재질로 이루어진 상, 하층(135),(235)의 적층 구조를 가지며, 발광램프(31)의 광선을 조사되는 측면을 제외한 나머지 측면과, 저면에 예를 들어 알루미늄 재질의 반사막(335)이 코팅된다.
하층(235)은 n1의 굴절율을 가지고 상층(135)은 n2의 굴절율을 가지며, 이때 n1은 n2보다 큰 값이다. 상층(135)에는 결함들(D)이 내포되는데 결함(D)의 중심부는 하층(235)의 굴절율(n1)과 같은 굴절율을 갖고 측방향으로 갈수록 굴절율(n2)로 작아진다. 따라서, 결함은 광선을 출력하는 기능 외에 광선을 집광하는 렌즈의 역할을 한다.
이와 같이 구성되는 백라이트의 작용을 첨부된 도 3과 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 발광램프(31)의 전방으로 발광된 광선이 렌즈(33)로 투사되고, 아울러 발광램프(31)의 후방으로 발광된 광선이 램프 반사판(32)에 의해 렌즈(33)로 투사된다.
광선은 렌즈(33)에 의해 집광되면서 도파관(35)의 일측면, 예를 들어 좌측면으로 입사된다. 도파관(35)의 좌측면은 알루미늄 재질의 반사막(335)이 코팅되지 않은 면이다.
여기서, 도파관(35)의 하층(235)은 n1의 굴절율을 가지고 상층(135)은 n2의 굴절율을 가지며, 이때 n1은 n2보다 큰 값이다. 상층(135)에는 결함들(D)이 내포되는데 결함(D)의 중심부는 하층(235)의 굴절율(n1)과 같은 굴절율을 갖고 측방향으로 갈수록 굴절율(n2)로 작아진다. 따라서, 결함은 광선을 출력하는 기능 외에 광선을 집광하는 렌즈의 역할을 한다.
따라서, 광선이 임계각보다 크게 입사되면, 광선은 하층(235)의 상면을 전반사하고 또한 하층(235)의 저면에 코팅된 반사막(335)에 의해 반사되면서 하층(235)의 내부를 진행한다.
가령 상층(135)에 결함(D)이 적절히 분포하면, 예를 들어 광선이 전반사하는 하층(235)의 상면에 분포하면, 광선이 하층(235)의 상면에서 전반사되지 않고 상층(135)로 투과하여 LCD패널(10)의 전방으로 전달된다. 이는 결함(D)의 중심부의 굴절율이 하층(235)의 굴절율(n1)과 비숫하기 때문이다.
결국, 도파관(35)은 종래의 도광판(25)의 역할을 함과 아울러 프리즘(29)의 역할을 수행한다.
따라서, 본 발명은 도광판과 프리즘을 필요로 하는 종래 기술에 비하여 도광판과 프리즘을 대신하여 도파관을 이용하므로 백라이트 어셈블리의 부품수를 줄이고 경량화 및 소형화를 이룩한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 액정표시장치의 백라이트 어셈블리는 굴절율이 작은 상층과 굴절율이 큰 하층으로 이루어진 도파관의 하층 일측면에 렌즈에 의해 발광램프의 광선을 집광시켜 하층에서 전반사가 이루어지면서 진행되고, 굴절율이 작은 상층에 형성된 결함에 의해 하층에서 광선이 전반사되지 않고 상층을 거쳐 LCD패널로 전달되도록 구성된다.
따라서, 본 발명은 무겁고 큰 도광판이나 프리즘을 대신하여 가볍고 작은 도파관을 이용하므로 부품 수를 줄이고, 백라이트 어셈블리의 경량화, 소형화를 이룩하며 나아가 제품 경쟁력을 강화시킨다.
한편, 본 발명은 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 도면과 상세한 설명에 기재된 특정한 예에 한정되지 아니하고 다양한 변형의 가능함은 자명한 사실이다. 본 발명의 다양한 변형은 본 발명의 사상과 관점을 벗어나지 않는 범위 내에서 개별적으로 이해되지 아니하며 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 액정표시장치의 백라이트 어셈블리를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 액정표시장치의 백라이트 어셈블리를 나타낸 개략도.
도 3은 도 2의 도파관에서의 광 전달을 나타낸 상태도.
도 4는 도 3의 결함 D에서의 광 전달을 나타낸 상세도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: LCD 패널 20: 백라이트 어셈블리 21: 발광램프 22: 형광층 23: 램프 반사판 25: 도광판 26: 반사판 27: 확산판 29: 프리즘 30: 백라이트 어셈블리 31: 발광램프 32: 램프 반사판 33: 렌즈 35: 도파관 39: 확산판 135: 상층 235: 하층 335: 반사판

Claims (4)

  1. 광선을 발생하는 발광램프, 램프 반사판 및 상기 발광램프와 램프 반사판으로부터의 광선을 집광하는 렌즈를 갖는 램프 어셈블리; 및
    제1 굴절율을 갖는 하층 및 상기 제1 굴절율보다 작은 제2 굴절율을 갖는 상층을 포함하며, 상기 렌즈에 의해 집광된 광선을 LCD 패널 방향으로 전달하는 도파관을 포함하는 액정표시장치의 백라이트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도파관은 상기 하층의 저면에 반사막이 코팅된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상층은 상기 하층에서 전반사되던 광선이 상기 LCD 패널 방향으로 전달되도록 상기 제1 굴절율과 상기 제2 굴절율 사이의 굴절율을 갖는 결함을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서, 상기 결함의 중심부는 상기 하층의 제1 굴절율과 비슷한 굴절율을 가지며, 측방향으로 갈수록 상기 상층의 제2 굴절율과 비슷한 굴절율을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 백라이트 어셈블리.
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