KR100680431B1

KR100680431B1 - 표시 장치

Info

Publication number: KR100680431B1
Application number: KR1020050059596A
Authority: KR
Inventors: 초에이 스기타니; 카즈아키 미카미
Original assignee: 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-02-08
Also published as: CN100381895C; US20070008275A1; KR20060049800A; TWI328703B; CN1721928A; JP4701642B2; TW200606528A; JP2006018175A; US8063868B2

Abstract

알루미늄으로 이루어지는 방열판이 액정 표시 장치에 마련된다. 복수 개의 발광 다이오드는 방열판의 앞면에 연결된다. 핀 유닛은 방열판의 후면에 연결된다. 또한, 표시 패널은 지지 부재에 의해 발광 다이오드와 소정의 거리를 두고 위치되어 지지된다. 지지 부재는 표시 패널의 프런트 커버와 리어 커버로 구성되고, 표시 패널과 리어 커버 사이에 마련된 섀시와 방열판에 의해 지지된다.

표시 장치, 디스플레이

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제 1의 실시형태에 관한 액정 표시 장치를 도시한 분해 사시도.

도 2는 이 액정 표시 장치에서의 발광 다이오드의 배열 방향에 직교하는 단면을 도시한 부분 단면도.

도 3은 이 액정 표시 장치에서의 발광 다이오드의 배열 방향에 평행한 단면을 도시한 단면도.

도 4는 본 발명의 제 2의 실시형태에 관한 액정 표시 장치를 도시한 단면도.

♠도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♠

1, 31 : 액정 표시 장치 2 : 방열판

2a, 2b : 나사구멍 3 : 핀 부

3a : 기재 3b : 핀

4 : 리어 커버 4a : 바닥판

4b : 측판 5 : 발광 다이오드

5a : 기재 5b : 발광부

6, 8 : 리플렉터 7 : 혼색용 도광판

9 : 조광용 도광판 10 : 반사 시트

11 : 광학 시트 12 : 섀시

13 : 액정 패널 14 : 프런트 커버

14a : 앞면판 14b : 측판

15 : 세트측 섀시 16 : 확산판

21, 24, 26 : 나사 23 : 너트

22 : 간극 25 : 부착 금구

기술 분야

본 발명은, 광원으로서 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)를 사용하는 표시 장치에 관한 것이다.

배경 기술

예를 들면, 일본 특개 2002-311417호 공보에 개시된 바와 같이, 종래, 액정 표시 장치의 광원으로는, 냉음극관이 사용되어 왔다. 냉음극관을 사용하는 액정 표시 장치의 광원으로는, 직하형 백라이트 및 사이드형 백라이트가 있다. 그리고, 직하형 백라이트가 조립된 액정 표시 장치에서는, 액정 패널의 배면측에 냉음극관이 배치되어 있고, 이 냉음극관으로부터 출사한 백색광이 액정 패널을 투과함에 의해, 화상이 표시된다. 또한, 사이드형 백라이트가 조립된 액정 표시 장치에서는, 액정 패널의 배면측의 측방에 냉음극관이 배치되어 있고, 이 냉음극관으로부터 출사한 백색광이, 도광판에 의해 액정 패널의 전체면에 공급되고, 이 광이 액정 패널을 투과함에 의해, 화상이 표시된다.

이에 대해, 최근, 예를 들면, 일본 특개2004-1182O5호 공보와, 문헌(YouriiMartynov 등의, "HIigh-efficiency slim LED backlight system with mixing light guide". SID 03 DIGEST 43.3/Martynov. [on line]. 「2004년 6월 21일 검색], <URL : http://www.lumileds.com/pdfs/LEDBacklightMixingLightguideSID.PDF>, 및 문헌(2004년 6월 21일자 발행된 닛게이 일렉트로닉스 pp.6O-61)에서 설명된 바와 같이, 화상의 색 재현성을 향상시키기 위해, 광원으로서, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드를 사용하는 기술이 개발되어 있다. 이 기술은, 액정 패널의 배면측에, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드를 일렬로 배치하고, 광 가이드에 의해 이들의 광을 혼색하여, 백색광으로서 액정 패널에 조사하는 것이다.

그러나, 상술한 종래의 기술에는, 이하에 나타내는 바와 같은 문제점이 있다. 발광 다이오드는 냉음극관보다도 색 재현성이 양호하지만, 냉음극관보다도 큰 전력을 소비하고, 발열량도 크다. 이 때문에, 발광 다이오드는 그 자체가 발한 열에 의해 그 온도가 상승하여 버린다. 그리고, 발광 다이오드는 온도가 상승하면 발광 효율이 저하되어 버린다. 또한, 발광 다이오드의 온도가 과도하게 상승하면, 발광 다이오드 자체가 파괴되어 버린다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 광원으로서 발광 다 이오드를 사용하는 표시 장치에 있어서, 발광 다이오드의 온도의 상승을 억제한 표시 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 표시 장치는: 발광 다이오드와; 이 발광 다이오드로부터 출사한 광에 의해 화상을 표시하는 표시 패널과; 상기 발광 다이오드에 연결된 방열판과; 상기 방열판에 의해 지지되며 상기 표시 패널과 상기 발광 다이오드 사이에 일정한 간격을 유지하도록 상기 표시 패널을 지지하는 지지 부재를 포함한다.

본 발명에 있어서, 광원으로서 발광 다이오드가 사용되기 때문에, 화상의 색 재현성이 우수하다. 또한, 발광 다이오드가 방열판에 연결되기 때문에, 발광 다이오드에 의해 생성된 열은 효율적으로 방열되고, 발광 다이오드의 온도 상승이 억제될 수 있다. 또한, 충분한 방열 성능을 얻기 위해서는, 방열판의 크기를 증가시킬 필요가 있지만, 방열판의 크기가 증가하면 그 무게가 증가하게 되고, 그 결과 표시 장치는 구조적으로 불안정하게 된다. 이에 비해, 본 발명에 있어서는, 방열판이 표시 패널의 기판을 지지하는 기능도 수행한다. 즉, 방열판이 지지 부재를 지지하고, 지지 부재는 표시 패널을 지지한다. 따라서, 액정 표시 장치는 방열판의 크기가 증가되는 경우에도 전체적으로 질량 밸런스를 잃지 않고, 구조적으로 안정화된다.

또한, 상기 방열판은 상기 표시 패널에 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 표시 장치의 크기를 증가시키지 않고도, 방열판의 외관을 액정 패널의 것과 동일한 정도로 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 방열 성능이 향상되고, 또한 표시 패널이 안정적으로 지지될 수 있다.

또한, 상기 방열판은 외부 섀시와 연결하기 위한 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 방열 성능을 향상시키기 위해 방열판의 질량을 크게 하여, 표시 장치의 중심(重心)이 방열판 내에 위치하도록 하여도, 외부 섀시가 방열판을 지지하게 되기 때문에, 역학적으로 안정된다. 이 때, 상기 외부 섀시와 연결하기 위한 부분은 상기 방열판의 측면에 마련된 나사구멍이고, 상기 외부 섀시의 나사를 상기 나사구멍에 나사결합함에 의해 상기 방열판이 상기 외부 섀시에 고정되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 특별한 연결 부재를 마련하는 일 없이, 방열판을 외부 섀시에 연결할 수 있다. 또한, 외부 섀시는 표시 장치 전체를 지지하는 것이다.

또한, 상기 방열판은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해, 방열판의 열전도율이 향상될 수 있고, 또한 방열판이 경량화될 수 있다.

또한, 상기 방열판에 핀(fin)이 부착되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 방열 성능이 더 향상될 수 있다.

또한, 상기 발광 다이오드는 복수 개 마련되고, 이들 복수 개의 발광 다이오드 중 일부는 적색광을 출사하는 적색 발광 다이오드이고, 이들 복수 개의 발광 다이오드 중 일부는 녹색광을 출사하는 녹색 발광 다이오드이고, 나머지는 청색광을 출사하는 청색 발광 다이오드이며, 상기 표시 장치는 상기 적색 발광 다이오드, 상기 녹색 발광 다이오드, 및 상기 청색 발광 다이오드로부터 출사되는 광을 혼합하여, 상기 표시 패널에 인도하는 광학 유닛을 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 백색의 색 재현성이 우수한 광이 표시 패널에 균일하게 조사될 수 있다.

이 때, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 일렬로 배열되고, 상기 광학 유닛은: 상기 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드로부터 출사되는 광을 혼합하는 혼색용 도광판과; 상기 혼색용 도광판으로부터 출사되는 광을 반사하는 리플렉터; 및 상기 혼색용 도광판과 상기 표시 패널 사이에 배치되고 상기 리플렉터로부터 입사한 광을 상기 표시 패널의 전체면에 대해 출사하는 조광용 도광판을 포함할 수도 있다. 이에 의해, 표시 장치를 더 박형화할 수 있다.

상기 지지 부재는: 상기 표시 패널의 주연부를 덮는 프런트 커버와; 상기 프런트 커버와의 사이에 상기 표시 패널을 끼워고 상기 조광용 도광판 및 상기 혼색용 도광판을 수납하는 섀시와; 상기 섀시와의 사이에 상기 조광용 도광판 및 상기 혼색용 도광판을 끼우는 리어 커버를 포함하며, 상기 프런트 커버 및 상기 리어 커버는 상기 방열판에 연결되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 표시 패널은 단순한 구조로 방열판에 연결될 수 있다.

다르게는, 상기 복수 개의 발광 다이오드는 상기 표시 패널에 대향하는 위치에 매트릭스 형상으로 배열되고, 상기 광학 유닛은 상기 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드로부터 출사되는 광을 확산하여 투과시키는 확산판을 포함할 수도 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 우선, 본 발명의 제 1의 실시형태에 관해 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는, 이 액정 표시 장치에 있 어서 발광 다이오드의 배열 방향에 직교하는 단면을 도시한 부분 단면도이고, 도 3은, 이 액정 표시 장치에 있어서 발광 다이오드의 배열 방향에 평행한 단면을 도시한 단면도이다. 또한, 본 명세서에서는, 액정 표시 장치의 표시면에 수직한 방향중, 액정 표시 장치에서 보아 시청자측의 방향을 전방이라고 하고, 그 반대 방향을 후방이라고 한다. 또한, 전방 및 후방에 직교하는 방향을 측방이라고 한다. 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치(1)는, 예를 들면, 주로 인쇄 및 사진의 전문가가 사용하는 프로용 모니터이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치(1)에서는, 방열판(2)이 마련되어 있다. 방열판(2)은, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지고, 절취법(cutout method)에 의해 성형된다. 방열판(2)은, 액정 표시 장치(1)의 지지 기판도 겸하고 있기 때문에, 그 두께는, 방열판으로서 요구되는 방열 성능을 얻을 수 있음과 함께, 지지 기판으로서 요구되는 강성을 실현할 수 있는 두께이고, 예를 들면 8㎜이다. 전방에서 보아, 방열판(2)의 형상은 직사각형 형상이다. 그리고, 방열판(2)의 단변측의 측면에는, 3개의 나사구멍(2a)과, 2개의 나사구멍(2b)이 교대로 형성되어 있다.

또한, 방열판(2)의 후방에는 핀 유닛(fin unit; 3)이 마련되어 있다. 핀 유닛(3)은, 판형상의 기재(base member; 3a)와, 이 기재(3a)로부터 후방을 향하여 똑바로 선 상태로 마련되는 복수의 핀(3b)으로 구성되어 있다. 핀(3b)은 기재(3a)(7) 후면에 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 기재(3a)의 형상은 판형상이고, 그 두께는 예를 들면 3㎜이다. 또한, 핀(3b)의 형상은 좁고 길다란 형상이고, 그 높이는 예를 들면 30 내지 40㎜이다. 핀 유닛(3)의 기재(3a)는 방열판(2)에 복수의 나사(21)에 의해 연결되어 있다(도 2 참조). 이로써, 핀 유닛(3)은 방열판(2)에 밀착하게 된다. 또한, 도 1에서는, 나사(21)는 도시를 생략하고 있다. 또한, 방열판(2) 및 핀 유닛(3)에는, 후술하는 액정 패널에 접속된 배선을 삽통시키게 하기 위한 개구부가 마련되어 있어도 좋다.

한편, 방열판(2)의 전방에는, 두 개의 리어 커버(4)가 마련되어 있다. 리어 커버(4)는 2개로 분할되어 있고, 그들의 사이는 간극(22)으로 되어 있다. 그리고, 2개의 리어 커버(4)는 각각 바닥판(4a)과, 이 바닥판(bottom plate; 4a)의 간극(22)에 대향하는 변을 제외한 3변에서부터 전방으로 늘어나는 측판(side plate; cb)으로 구성되어 있다. 또한, 바닥판(4a)의 후면에는, 나사(21)에 정합하는 위치에 너트(23)가 고정되어 있다. 너트(23) 안으로는, 나사(21)가 나사결합한다. 그리고, 나사(21)는, 핀 유닛(3)의 기재(3a) 및 방열판(2)에 각각 형성된 구멍 부분을 삽통하여, 너트(23)에 나사결합된다. 이로써, 리어 커버(4)는 방열판(2)으로부터 너트(23)의 높이 부분의 거리를 띄고 방열판(2)에 연결되어 있다.

또한, 리어 커버(4) 사이의 간극(22)에는, 복수의 발광 다이오드(LED)(5)가 일렬로 배열되어 있다. 발광 다이오드(5)에는, 기재(5a)와, 이 기재(5a)의 앞면상에 마련된 발광부(5b)가 마련되어 있다. 기재(5a)는, 발광 다이오드(5)의 배열 방향으로 늘어나는 판형상의 부재이고, 모든 발광 다이오드(5)의 사이에서 공통화되어 있다. 그리고, 기재(5a)는, 나사(도시 생략)에 의해 방열판(2)에 연결되어 있다. 이로써, 기재(5a)는 방열판(2)에 밀착하여 있다. 또한, 복수의 발광 다이오드 (5)중, 일부는 적색의 광을 출사하는 적색 발광 다이오드이고, 다른 일부는 녹색의 광을 출사하는 녹색 발광 다이오드이고, 나머지는 청색의 광을 출사하는 청색 발광 다이오드이다.

또한, 발광 다이오드(5)로 이루어지는 열의 전방에는, 입사한 광의 방향을 9O°휘게 하여 출력하는 리플렉터(6)가 마련되어 있다. 리플렉터(6)의 형상은, 원주를 4분할한 형상이고, 발광 다이오드(5)의 배열 방향으로 늘어나 있고, 곡면 부분의 내면이 경면(鏡面)으로 되어 있다. 리플렉터(6)는, 발광 다이오드(5)로부터 전방으로 출사한 광이 입사되고, 이 광을 측방을 향하여 출사하도록, 간극(22)에 배치되어 있다. 또한, 리플렉터(6)의 전후 방향의 위치는, 리어 커버(4)의 바닥판(4a)보다도 전방이고, 측판(4b)에 상당하는 위치이다.

또한, 리플렉터(6)로부터 출사한 광이 입사하는 위치에, 혼색용 도광판(7)이 마련되어 있다. 혼색용 도광판(7)은 투명한 판재이고, 한쪽의 리어 커버(4)의 내부에, 바닥판(4a)에 평행하게 마련되어 있고, 혼색용 도광판(7)에 광학적으로 결합되어 있다. 혼색용 도광판(7)은, 리플렉터(6)로부터 출사한 광을 측방으로 전달함과 함께, 각 색의 광을 혼합하는 것이다.

또한, 혼색용 도광판(7)에서 보아, 리플렉터(6)가 배치되어 있는 측의 반대측에, 입사한 광의 방향을 180°휘게 하여 출사하는 리플렉터(8)가 마련되어 있다. 리플렉터(8)의 형상은, 원주를 2분할한 형상이고, 발광 다이오드(5)의 배열 방향으로 늘어나 있고, 곡면 부분의 내면이 경면으로 되어 있다. 리플렉터(8)는, 혼색용 도광판(7)으로부터 측방으로 출사한 광이 입사되고, 이 광을 반사하여 측방을 향하 여 출사하도록, 한쪽의 리어 커버(4) 내에 배치되어 있고, 혼색용 도광판(7)에 광학적으로 결합되어 있다.

또한, 혼색용 도광판(7)의 전방에, 혼색용 도광판(7)과 평행하게 조광용 도광판(9)이 마련되어 있다. 조광용 도광판(9)은 투명한 판재이고, 그 한쪽 끝 에지가 리플렉터(8)에 광학적으로 결합되어 있고, 리플렉터(8)에 의해 반사된 광이 입사하도록 되어 있다. 조광용 도광판(9)의 후면에는 복수의 도트(도시 생략)가 형성되어 있고, 리플렉터(8)로부터 입사된 광을 전방을 향하여 균일하게 출사한다. 또한, 혼색용 도광판(7)과 조광용 도광판(9) 사이에는, 양 도광판 사이에서의 광의 누설을 방지하기 위해, 반사 시트(10)가 마련되어 있다.

또한, 조광용 도광판(9)의 전방에는, 광학 시트(11)가 마련되어 있다. 도 1 내지 도 3에서는, 편의상 광학 시트(11)는 1장의 시트로서 그려져 있지만, 실제로는, 광학 시트(11)는 3장의 얇은 시트가 적층된 것이다. 즉, 조광용 도광판(9)측부터 차례로, 확산 시트, 집광 시트 및 편광 시트가 마련되어 있다. 확산 시트는, 투명 시트에 복수의 비즈(beads)가 첨부된 것이고, 입사한 광을 확산하는 것이다. 이 확산 시트를 마련하지 않으면, 화상중에 조광용 도광판(9)의 도트가 나타나 버린다. 또한, 집광 시트는, 투명 시트의 표면에 프리즘형상의 요철이 형성된 것이고, 확산 시트에 의해 확산된 광을 전방으로 집광하는 것이다. 또한, 편광 시트는, 후술하는 액정 패널(13)에 마련되어 있는 편광 시트를 투과하는 편광을 투과시키고, 투과하지 않는 편광을 후방을 향하여 반사하는 것이다. 또한, 광학 시트는 필요하게 되는 휘도에 응하여 최적으로 조합시켜서 사용하면 좋고, 반드시 3장 구성일 필 요는 없다.

그리고, 상술한 혼색용 도광판(7), 리플렉터(8), 반사 시트(10), 조광용 도광판(9) 및 광학 시트(11)를 수납하는 테두리 형상의 섀시(12)가 마련되어 있다. 섀시(12)는 리어 커버(4)의 내부에 배치되어 있고, 섀시(12)와 리어 커버(4)에 의해, 혼색용 도광판(7), 반사 시트(10), 조광용 도광판(9) 및 광학 시트(11)가 끼인다.

또한, 광학 시트(11) 및 섀시(12)의 전방에, 액정 패널(13)이 마련되어 있다. 액정 패널(13)은 투과형의 칼라의 액정 패널이고, 2장의 투명 기판의 사이에 액정층이 배치된 것이다. 또한, 액정 패널(13)의 2장의 투명 기판의 표면에는, 각각 편광 시트(도시 생략)가 부착된다. 그리고, 액정 패널(13)의 중앙 부분의 앞면이, 액정 표시 장치(1)의 표시면으로 된다. 액정 패널(13)에는, 신호 기판(도시 생략)이 접속되어 있고, 이 신호 기판에는 외부로부터 전력 및 화상 신호를 입력하기 위한 배선(도시 생략)이 접속되어 있다. 또한, 전방에서 본 때에, 액정 패널(13), 광학 시트(11), 조광용 도광판(9), 반사 시트(10), 방열판(2) 및 핀 유닛(3)의 외형은, 상호 개략 동등하게 되어 있다.

또한, 액정 패널(13)의 전방에는, 프런트 커버(14)가 마련되어 있다. 이로써, 프런트 커버(14)와 섀시(12)에 의해, 액정 패널(13)이 끼이게 된다. 프런트 커버(14)에는, 테두리 형상의 앞면판(14a)이 마련되어 있고, 액정 패널(13)의 앞면의 주연부를 덮고 있다. 또한, 프런트 커버(14)에는, 앞면판(14a)의 외연부로부터 후방으로 늘어나는 4장의 측판(14b)이 마련되어 있다. 이 중 2장의 측판(14b)은, 액 정 패널(13), 섀시(12), 광학 시트(11), 조광용 도광판(9), 반사 시트(10), 혼색용 도광판(7), 리플렉터(8) 및 리어 커버(4)의 외측방(外側方)을 통과하고, 발광 다이오드(5)의 측방에 도달하고 있다. 나머지 2장의 측판(14b)은, 또한 발광 다이오드(5)의 측방을 통과하여, 방열판(2)의 단변측의 측방에 도달한다.

그리고, 이 방열판(2)의 측방에 도달하여 있는 2장의 측판(14b)중의 1장은, 방열판(2)의 나사구멍(2b)에 나사결합하는 나사(24)에 의해, 방열판(2)에 연결되어 있다. 다른 1장은, 단면이 ㄷ자 형상인 부착 금구(metal fitting; 25)를 통하여, 방열판(2)에 연결되어 있다. 부착 금구(25)도, 나사구멍(2b)에 나사결합하는 나사(24)에 의해, 방열판(2)에 연결되어 있다. 또한, 이 방열판(2)의 측방에 도달하여 있는 2장의 측판(14b)에는, 방열판(2)의 나사구멍(2a)에 상당하는 위치에, 개구부 또는 노치(도시 생략)가 형성되어 있다. 또한, 프런트 커버(14)의 내부에는, 액정 패널(13), 섀시(12), 광학 시트(11), 조광용 도광판(9), 반사 시트(10), 혼색용 도광판(7), 리플렉터(8), 리어 커버(4), 리플렉터(6) 및 발광 다이오드(5)가 수납되어 있다. 또한, 부착 금구(25)는, 액정 패널(13)을 구동하는 신호 기판 등(도시 생략)이 방열판(2)과 프런트 커버(14)의 측판(14b)의 사이에 배치되어 있고, 방열판(2)과 프런트 커버(14)를 직접 나사로 연결할 수 없는 경우에 사용되는 것이다. 따라서, 방열판(2)과 프런트 커버(14)를 나사로 직접 결합할 수 있는 구조로 되어 있으면, 부착 금구(25)는 불필요하다.

또한, 핀 유닛(3)의 기재(3a), 방열판(2), 리어 커버(4)의 바닥판(4a), 혼색용 도광판(7), 반사 시트(10), 조광용 도광판(9), 광학 시트(11), 액정 패널(13) 및 프런트 커버(14)의 앞면판(14a)은, 상호 평행하게 배치되어 있다. 또한, 리어 커버(4), 섀시(12) 및 프런트 커버(14)는 액정 패널(13)을 지지하는 지지 부재를 구성한다. 지지 부재는 방열판(2)에 의해 지지되고 표시 패널(13)과 발광 다이오드(5) 사이에 일정한 간격을 유지하도록 표시 패널(13)을 지지한다. 리어 커버(4)와 프런트 커버(14)는 또한 액정 패널(13)의 커버로서도 기능한다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 방열판(2)에는, 나사구멍(2a)에 나사결합하는 나사(26)에 의해, 외부 섀시로서의 세트측 섀시(15)이 부착되도록 되어 있다. 세트측 섀시(15)는, 액정 표시 장치(1)의 일부를 덮고, 액정 표시 장치(1)를 보호함과 함께, 세트의 지주(도시 생략)에 부착되고, 액정 표시 장치(1)를 지지하는 것이다. 또한, 세트측 섀시(15)에는, 공기를 유통시키는 통풍구(도시 생략)가 형성되어 있다. 또한, 세트측 섀시에는 핀 유닛(3)에 외기를 공급하는 팬이 마련되어 있어도 좋다. 그리고, 통상, 액정 표시 장치(1), 세트측 섀시(15) 및 세트의 지주의 일부를 덮도록, 수지 등으로 이루어지고, 외관성이 우수한 외장 몸체(도시 생략)가 부착된다.

다음에, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치(1)의 동작에 관해 설명한다. 우선, 액정 표시 장치(1)에, 외부로부터 전력 및 화상 신호가 입력됨에 의해, 액정 패널(13)이 이 화상 신호에 의거하여 화상을 형성한다. 한편, 복수의 발광 다이오드(5), 즉, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드가 각각, 적색, 녹색, 청색의 광을 전방을 향하여 출사한다. 이 각 색의 광은 리플렉터(6)에 입사하고, 리플렉터(6)에 의해 진행 방향이 90°구부 려지고, 측방으로 출사된다. 이 리플렉터(6)로부터 출사한 각 색의 광은 혼색용 도광판(7)에 입사하고, 혼색용 도광판(7) 내를 측방으로 전달하면서 혼색되고, 백색광으로 되어 리플렉터(8)에 도달한다. 그리고, 이 백색광이 리플렉터(8)에 의해 반사되어, 즉, 그 진행 방향이 180°구부려져서, 측방으로 출사된다. 이 광은 조광용 도광판(9)에 입사하고, 조광용 도광판(9) 내를 측방으로 전달하면서 도트에 의해 산란되고, 조광용 도광판(9)의 앞면으로부터 전방을 향하여 거의 균일하게 출사된다.

그리고, 조광용 도광판(9)의 앞면으로부터 출사된 광이, 광학 시트(11)에 의해 확산되고, 집광되고, 편광되어, 액정 패널(13)에 입사한다. 이 때, 광학 시트(11)의 편광 시트에서, 액정 패널(13)에 입사할 수 있는 편광만이 투과한다. 한편, 액정 패널(13)에 입사할 수 없는 편광은 편광 시트에 의해 후방으로 반사되어 재이용된다. 즉, 이 후방으로 반사된 광은, 조광용 도광판(9) 또는 반사 시트(10)에 의해 반사되어 편광 방향이 변화하고, 재차 광학 시트(11)에 입사한다. 그리고, 광학 시트(11)를 투과한 광이 액정 패널(13)을 투과함에 의해 화상이 부가되고, 액정 표시 장치(1)로부터 전방을 향하여 출사된다. 이로써, 화상을 표시할 수가 있다.

이 때, 발광 다이오드(5)의 동작에 수반하여, 발광 다이오드(5)가 발열한다. 이 열은 방열판(2)에 전달되고, 방열판(2)으로부터 핀 유닛(3)에 전달되고, 핀 유닛(3)의 핀(3b)으로부터 공기중으로 방열된다. 이로써, 발광 다이오드(5)가 냉각된다.

다음에, 본 실시형태의 효과에 관해 설명한다. 본 실시형태에 관한 액정 표 시 장치(1)에서는, 광원으로서 적색, 녹색 및 청색의 발광 다이오드(5)를 사용하고, 이들의 발광 다이오드로부터 출사한 광을 혼색하여 액정 패널에 입사시키고 있기 때문에, 표시 화상의 색 재현성이 우수하다. 또한, 발광 다이오드로서 백색 다이오드를 사용하는 것도 생각되지만, 자색 다이오드를 사용하면, 각 색의 발광 다이오드로부터 출사한 광을 혼색하는 경우와 비교하여, 색의 재현성이 낮아져 버린다.

또한, 본 실시형태에서는, 발광 다이오드(5) 및 핀 유닛(3)이 방열판(2)에 밀착하여 있기 때문에, 발광 다이오드(5)에서 발생하는 열을 효율적으로 방열판(2)에 전달하고, 방열판(2)으로부터 핀 유닛(3)에 전달하고, 핀 유닛(3)으로부터 공기중으로 방열할 수 있다. 이로써, 발광 다이오드(5)의 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있고, 발광 다이오드(5)가 열 파괴되는 것을 방지할 수 있음과 함께, 발광 다이오드(5)의 발광 효율을 높은 값으로 유지할 수 있다. 그리고, 방열판(2)을 대형화하고, 전방에서 본 방열판(2)의 크기를 액정 패널(13)의 크기와 거의 동등하게 하고, 두께를 8㎜로 두껍게 하고 있다. 이로써, 방열 효율을 높일 수 있다. 이 결과, 액정 표시 장치(1)에, 휘도가 높고 발열량이 큰 발광 다이오드를 다수 탑재할 수 있고, 화상의 휘도를 향상시킬 수 있다.

또한, 광원에 냉음극관을 사용한 종래의 액정 표시 장치와 같은 장치 구성에서, 본 실시형태와 같이 방열판만을 대형화하면, 장치 전체의 질량에 대해, 방열판의 질량이 지나치게 커지기 때문에, 장치의 역학적인 구조가 불안정하게 된다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 방열판(2)에 액정 표시 장치(1) 내의 지지 기판을 겸 하도록 하고 있다. 즉, 방열판(2)에 리어 커버(4) 및 프런트 커버(14)를 연결하고, 리어 커버(4) 및 프런트 커버(14)를 통하여 액정 패널(13)을 지지시키고 있다. 이로써, 대형화한 방열판(2)를 지지 기판으로서 유효하게 활용할 수 있음과 함께, 방열판(2)를 대형화하여도 액정 표시 장치(1) 전체의 질량 균형이 무너지는 일이 없고, 구조적으로 안정하다.

또한, 본 실시형태에서는, 방열판(2)이 액정 패널(13)에 평행하게 배치되어 있다. 이로써, 액정 표시 장치(1)를 대형화하는 일 없이, 방열판(2)의 외형을 액정 패널(13)과 같은 정도까지 크게할 수 있다. 이 결과, 방열 성능이 향상함과 함께, 표시 패널(13)을 안정하게 지지할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 방열판(2)에 세트측 섀시(15)가 연결되게 되어 있다. 이로써, 세트측 섀시(15)가 액정 표시 장치(1) 내의 지지 기판인 방열판(2)에 직접 연결되는 것으로 되기 때문에, 세트측 섀시(15)가 액정 표시 장치(1)를 안정하게 지지할 수 있다. 즉, 방열 성능을 향상시키기 위해 방열판(2)의 질량을 크게 하면, 액정 표시 장치(1)의 중심이 방열판(2) 내에 위치하게 되지만, 세트측 섀시(15)가 이 중심 부분에 연결되기 때문에, 액정 표시 장치(1)를 안정하게 지지할 수 있다. 또한, 방열판(2)의 측면에 나사구멍(2a)이 마련되어 있고, 세트측 섀시(15)가 이 나사구멍(2a)에 나사결합하는 나사(26)에 의해 방열판(2)에 고정되기 때문에, 세트측 섀시(15)를 방열판(2)에 연결하기 위해, 특별한 연결 부재를 마련할 필요가 없다.

또한, 방열판(2)이 알루미늄에 의해 형성되어 있기 때문에, 방열판(2)의 열 전도성이 높고, 또한, 방열판(2)이 그 체적에 비하여 가볍다. 또한, 방열판(2)이 절출법에 의해 성형되어 있기 때문에, 표면의 평탄도가 높다. 이로써, 핀 유닛(3)의 기재(3a) 및 발광 다이오드(5)의 기재(5a)를 방열판(2)에 밀착시킬 수 있고, 방열 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 복수 개의 발광 다이오드(5)가 일렬로 배열되어 있고, 리플렉터(6 및 8)가 마련되어 있기 때문에, 혼색용 도광판(7) 및 조광용 도광판(9)를 액정 패널(13)에 평행하게 배치할 수 있다. 이로써, 발광 다이오드(5)로부터 출사한 광을 혼색하여 균일화하기 위한 광학계를 컴팩트하게 형성할 수 있고, 액정 표시 장치(1)를 박형화할 수 있다.

또한, 반사 시트(10)이 마련되어 있기 때문에, 광이 혼색용 도광판(7) 내 및 조광용 도광판(9) 내를 전달할 때에, 양 도광판 사이에서 광이 누설하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 제 2의 실시형태에 관해 설명한다. 도 4는 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치를 도시한 단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 액정 표시 장치(31)에서는, 방열판(2)의 앞면, 즉, 액정 패널(13)의 후면에 대향하는 위치에, 복수 개의 발광 다이오드(5)가 매트릭스 형상으로 배열되어 있고, 방열판(2)에 연결되어 있다. 즉, 일렬로 배열된 발광 다이오드(5)에 공통의 기재(5a)가 마련되어 있고, 이 기재(5a)가 나사(21)(도 2 참조)에 의해 방열판(2)에 연결되고, 밀착되어 있다. 그리고, 1장의 기재(5a)를 공유하는 발광 다이오드(5)의 열이 복수열, 상호 평행하게 배치되어 있다. 발광 다이오드(5)는, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드이다. 또한, 발광 다이오드(5)로부터 전방으로 출사한 광은, 확산판(16)에 직접 입사하도록 되어 있고, 전술한 제 1의 실시형태에 관한 액정 표시 장치(1)(도 1 참조)와 비교하여, 리플렉터(6 및 8), 혼색용 도광판(7), 반사 시트(10), 조광용 도광판(9), 광학 시트(11) 및 리어 커버(4)는 마련되어 있지 않다. 또한, 확산판(16)과 액정 패널(13) 사이에, 광학 시트(11)가 마련되어 있어도 좋다. 본 실시형태에서의 상기 이외의 구성은, 전술한 제 1의 실시형태와 같다.

본 실시형태에서는, 발광 다이오드(5)로부터 전방으로 출사한 광이 확산판(16)에 직접 입사하고, 확산판(16) 및 액정 패널(13)을 투과하여 외부로 출사한다. 이 때문에, 전술한 제 1의 실시형태와 비교하여, 리플렉터(6 및 8), 혼색용 도광판(7), 반사 시트(10), 조광용 도광판(9), 광학 시트(11) 및 리어 커버(4)를 생략할 수 있다. 단, 발광 다이오드(5)로부터 출사한 광을 충분히 혼색하기 위해서는, 발광 다이오드(5)와 확산판(16) 사이의 거리를 충분히 크게 할 필요가 있기 때문에, 전술한 제 1의 실시형태와 비교하여, 액정 표시 장치의 박형화를 도모하는 효과는 작다. 본 실시형태에서의 상기 이외의 동작 및 효과는, 전술한 제 1의 실시형태와 같다.

또한, 전술한 제 1 및 제 2의 실시형태에서는, 표시 패널로서 액정 패널(13)을 사용하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정하지 않고, 예를 들면, 표시 패널로서 포지 화상이 형성된 필름 및 투명 시트에 화상이 인쇄된 스크린 등을 사용하고, 광학 시트의 전방에 배치할 수 있게 되어 있어도 좋다. 이 때, 이 표시 패널은 다른 부분에 대해 착탈 가능하게 되어 있어도 좋다. 즉, 본 발명에 관한 표시 장치는, 라이트 박스도 그 범위에 포함하고 있다.

또한, 전술한 제 2의 실시형태에서, 광학 시트(11) 및 액정 패널(13)을 생략하고, 적색, 녹색 및 청색의 발광 다이오드에 의해 화소를 형성하여도 좋다. 이로써, 발광 다이오드로부터 출사한 광을 확산시키지 않고, 화상 신호에 의거하여 각 발광 다이오드의 발광 강도를 제어함에 의해, 화상을 직접 형성할 수가 있다.

또한, 전술한 제 1 및 제 2의 실시형태에서는, 방열판을 알루미늄에 의해 형성한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정하지 않고, 방열판은 열전도성이 우수한 재료에 의해 형성하면 좋고, 예를 들면 알루미늄 합금 또는 구리 또는 구리합금 등에 의해 형성할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명은, 광원으로서 발광 다이오드를 사용한 표시 장치에 적용할 수 있고, 특히, 인쇄 및 사진 용도에 사용하는 프로용 모니터에 알맞게 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 광원으로서 발광 다이오드를 사용하기 때문에, 화상의 색 재현성이 우수하고, 발광 다이오드가 방열판에 연결되어 있기 때문에, 발광 다이오드의 온도의 상승을 억제할 수 있고, 방열판에 표시 패널을 지지하는 지지 부재가 연결되어기 때문에, 방열판을 대형화하여도 표시 장치 전체의 질량 균형이 무너지는 일이 없고, 구조적으로 안정하다.

Claims

발광 다이오드와;

이 발광 다이오드로부터 출사한 광에 의해 화상을 표시하는 표시 패널과;

상기 발광 다이오드에 연결된 방열판과;

상기 방열판에 의해 지지되며 상기 표시 패널과 상기 발광 다이오드를 일정한 간격을 두고 위치시키도록 상기 표시 패널을 지지하는 지지 부재를 포함하며,

상기 방열판은 상기 표시 패널에 평행하게 배치되고,

상기 방열판은 외부 섀시와 연결하기 위한 부분을 포함하며,

상기 외부 섀시와 연결하기 위한 부분은 상기 방열판의 측면에 마련된 나사구멍이고, 상기 외부 섀시의 나사를 상기 나사구멍에 나사결합하는 것에 의해 상기 방열판이 상기 외부 섀시에 고정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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제 1항에 있어서,

상기 방열판은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 방열판에 부착된 핀(fin)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항, 제 5항, 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

광학 유닛을 더 포함하고, 상기 발광 다이오드는 복수 개 마련되고, 이들 복수 개의 발광 다이오드 중 일부는 적색광을 출사하는 적색 발광 다이오드이고, 이들 복수 개의 발광 다이오드 중 일부는 녹색광을 출사하는 녹색 발광 다이오드이고, 나머지는 청색광을 출사하는 청색 발광 다이오드이며, 상기 광학 유닛은 상기 적색 발광 다이오드, 상기 녹색 발광 다이오드, 및 상기 청색 발광 다이오드로부터 출사되는 광을 혼합하여, 상기 표시 패널에 인도하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 7항에 있어서,

상기 복수 개의 발광 다이오드는 일렬로 배열되고, 상기 광학 유닛은:

상기 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드로부터 출사되는 광을 혼합하는 혼색용 도광판과;

상기 혼색용 도광판으로부터 출사되는 광을 반사하는 리플렉터; 및

상기 혼색용 도광판과 상기 표시 패널 사이에 배치되고 상기 리플렉터로부터 입사한 광을 상기 표시 패널의 전체면에 대해 출사하는 조광용 도광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 8항에 있어서,

상기 지지 부재는:

상기 표시 패널의 주연부를 덮는 프런트 커버와;

상기 프런트 커버와의 사이에 상기 표시 패널을 끼워고 상기 조광용 도광판 및 상기 혼색용 도광판을 수납하는 섀시와;

상기 섀시와의 사이에 상기 조광용 도광판 및 상기 혼색용 도광판을 끼우는 리어 커버를 포함하며,

상기 프런트 커버 및 상기 리어 커버는 상기 방열판에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 7항에 있어서,

상기 복수 개의 발광 다이오드는 상기 표시 패널에 대향하는 위치에 매트릭스 형상으로 배열되고, 상기 광학 유닛은 상기 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 및 청색 발광 다이오드로부터 출사되는 광을 확산하여 투과시키는 확산판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,

상기 표시 패널은 투과형 칼라 액정 패널인 것을 특징으로 하는 표시 장치.