KR100727326B1

KR100727326B1 - 균일한 휘도 프로파일을 가지는 조명장치

Info

Publication number: KR100727326B1
Application number: KR1020050096889A
Authority: KR
Inventors: 신이치로우 오노
Original assignee: 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2007-06-13
Also published as: CN100426081C; US20060083025A1; JP4502776B2; CN1760732A; JP2006114366A; KR20060053997A; US7354173B2

Abstract

액정표시장치용의 직접-발광 백라이트 유닛은, 복수의 연장된 램프 (13) 를 광 확산판 (18) 의 후면에, 매트릭스형태로 배열된 복수의 반사부재 (21) 를 후면 반사판 (11) 에 포함한다. 반사부재 (21) 는 인접하는 램프 (13) 들 사이의 갭에 배치되고, 백라이트 유닛 (10) 의 발광면 (20a) 의 균일한 휘도 프로파일을 달성하기 위해 램프 (13) 에 의해 방출된 광을 확산판 (18) 쪽으로 반사한다.

조명장치, 백라이트 유닛, 균일한 휘도

Description

균일한 휘도 프로파일을 가지는 조명장치{LIGHTING APPARATUS HAVING A UNIFORM LUMINANCE PROFILE}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 조명장치의 분해 사시도.

도 2 는 도 1 의 절단선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 조명장치의 단면도.

도 3a 는 도 1 의 조명장치의 평면도.

도 3b 및 3c 는 도 3a 에서 각각 절단선 B-B 및 절단선 C-C 를 따라 절단한 단면도.

도 4 는 도 3a 에서 나타낸 반사부재의 확대 사시도.

도 5 는 도 4 의 반사부재 주변의 사시도.

도 6 은 램프들의 배열을 나타내는 그림과 함께, 도 3 의 라인 B-B 를 따라 발광면의 휘도 프로파일을 나타낸 그래프.

도 7a 는 제 1 실시형태로부터 변형된 제 1 변형예의 반사부재의 평면도.

도 7b 및 도 7c 는 도 7a 에서 각각 화살표 B 및 화살표 C 방향에서 관측한 측면도.

도 8a 는 제 2 변형예로부터 변형된 제 2 변형예의 다른 반사부재의 평면도.

도 8b 및 도 8c 는 도 8a 에서 각각 화살표 B 및 화살표 C 방향에서 관측한 측면도.

도 9a 는 제 2 변형예로부터 변형된 제 3 변형예의 다른 반사부재의 평면도.

도 9b 및 도 9c 는 도 9a 에서 각각 화살표 B 및 화살표 C 방향에서 관측한 측면도.

도 10a 는 제 1 실시형태로부터 변형된 제 4 변형예의 다른 반사부재의 평면도.

도 10b 및 도 10c 는 도 10a 에서 각각 화살표 B 및 화살표 C 방향에서 관측한 측면도.

도 11a 는 제 4 변형예로부터 변형된 제 5 변형예의 다른 반사부재의 평면도.

도 11b 및 도 11c 는 도 11a 에서 각각 화살표 B 및 화살표 C 방향에서 관측한 측면도.

도 12a 는 제 1 실시형태에서 변형된 조명장치의 일부분의 평면도.

도 12b 및 도 12c 는 도 12a 에서 각각 화살표 B 및 화살표 C 방향에서 관측한 측면도.

도 13a 는 제 1 실시형태에서 변형된 다른 조명장치의 일부분의 평면도.

도 13b 및 도 13c 는 도 13a 에서 각각 화살표 B 및 화살표 C 방향에서 관측한 측면도.

도 14a 는 제 1 실시형태에서 변형된 다른 조명장치의 일부분의 평면도.

도 14b 및 도 14c 는 도 14a 에서 각각 화살표 B 및 화살표 C 방향에서 관측한 측면도.

도 15 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 조명장치의 분해 사시도.

도 16 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 조명장치의 분해 사시도.

도 17 은 도 16 의 절단선 XⅦ-XⅦ 를 따라 절단한 제 3 실시형태의 조명장치의 단면도.

도 18a 는 도 16 또는 도 17 의 조명장치를 확산판에 평행한 평면을 따라 절단한 단면도.

도 18b 는 도 18a 의 절단선 B-B 를 따라 절단한 단면도.

도 19 는 제 3 실시형태에서 변형된 조명장치의 일부분을 도 18a 의 절단선 B-B에 대응하는 라인을 따라 절단한 단면도.

도 20 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 액정표시장치의 분해 사시도.

도 21 은 종래의 조명장치의 분해 사시도.

도 22 는 도 22 의 종래의 조명장치를 도 21 의 절단선 XXⅡ-XXⅡ를 따라 절단한 단면도.

도 23 은 종래의 조명장치의 발광면의 휘도 프로파일을 나타내는 그래프.

도 24 는 램프에 의해 방출 및 확산되는 광을 나타내는 종래의 조명장치의 일부분의 평면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 50, 51, 60 : 조명장치(백 라이트 장치)

11 : 반사판

12 : 램프 어셈블리

13 : 램프

14 : 인버터

15 : 리턴 기판

16 : 리턴 케이블

17 : 지지부재

18 : 확산판

19 : 광학 시트

20 : 섀시

20a : 발광면

21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 : 반사부재

42 : 접착층

100, 106 : 액정표시장치

101 : 패널 유닛

102 : 프론트 쉴드

102a : 스크린

103 : 액정 패널

104 : TCP

105 : 구동 보드

본 발명은 조명장치 및 액정표시 (LCD) 장치에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 조명장치, 및 상기 조명장치를 백라이트 유닛으로서 포함하는 액정표시장치의 특정한 구조에 관한 것이다.

투과 액정표시장치로 알려진 액정표시장치는, 액정표시장치의 액정 (LC) 패널을 액정 패널의 후면으로부터 비추기 위한 조명장치로서 백라이트 유닛을 포함한다. 백라이트 유닛은 일반적으로 직접-발광 타입 및 에지-발광 타입의 2 가지 타입으로 분류된다. 직접-발광 타입은 백라이트 유닛의 발광면의 후면에 복수의 램프를 포함하고, 에지-발광 타입은 램프에 의해 방출된 광을 인도하기 위해 백라이트 유닛의 발광면의 후면에 도광판을 포함한다. 직접-발광 타입은 에지-발광 타입에 비해 더 높은 휘도를 달성하고, 따라서, 특히, 대형 스크린 액정표시장치에 적합하다.

도 21 은 액정표시장치용 직접-발광 백라이트 유닛의 분해 사시도를 나타낸다. 도 22 는 도 21 의 백라이트 유닛의 도 21 의 라인 XXⅡ-XXⅡ을 따라 절단한 단면도를 나타낸다. 도면 부호 60 으로 나타낸 백라이트 유닛은 후면 반사판 (11), 및 후면 반사판 (11) 의 전면에서 서로 평행하게 연장되는 복수의 연장된 램프 (13) 를 포함하는 램프 어셈블리 (12) 를 포함한다. 램프 어셈블리 (12) 는 램프 (13) 의 일 단에 접속되는 인버터 (14), 램프 (13) 의 타 단에 접속되는 리턴 기판 (15), 및 리턴 기판 (15) 에 접속된 제 1 단 및 인버터 (14) 의 접지에 접속된 제 2 단을 가지는 리턴 케이블 (16) 을 포함한다. 후면 반사판 (11) 의 내부 표면은, 예를 들어, 95 % 의 반사율을 가지고, 광산란 특성을 가진다.

한 쌍의 지지부재 (17) 는, 지지부재 (17) 의 컷아웃 부분 (17a) 에 수용하여, 연장된 램프 (13) 의 양 단을 모두 지지한다. 확산판 (18) 및 광학 시트 어셈블리 (19) 는 지지부재 (17) 들을 램프 (13) 방향으로 압박하도록 연속적으로 배치되어있다. 예를 들어, 광학 시트 어셈블리 (19) 는 확산 시트, 렌즈 시트 및 발광 필름을 포함할 수 있다. 광학 시트 어셈블리 (19) 및 확산판 (18) 은 전면 개구부를 가지는 백라이트 섀시 (20) 에 수용되고, 상기 개구부를 통해 백라이트 유닛 (60) 의 발광면 (20a) 을 노출시킨다. 백라이트 유닛 (60) 은 발광면 (20a) 을 통해 미도시된 액정 패널 쪽으로 광을 방출한다.

2 개의 인접하는 램프 (13) 의 중심-대-중심 거리는, 예를 들어, 약 20 ㎜ 인 반면에, 확산판 (18) 과 램프 (13) 의 중심 사이의 거리는, 예를 들어, 약 10 ㎜ 이다. 램프 (13) 중 하나로부터 방출되는 광 빔 중 일부는 확산판 (18) 에 직접 입사되고, 반면에, 램프 (13) 중 하나로부터 방출되는 다른 광 빔들은 후면 반사판 (11) 에 의해 반사된 후 확산판 (18) 에 입사된다. 확산판 (18) 으로 입사되는 광 빔들은 확산되어 발광면 (20a) 을 통해 백라이트 유닛 (60) 밖으로 방출된다.

액정표시장치에서, 백라이트 유닛은 우수한 이미지 품질을 달성하기 위해, 더 높은 휘도 균일성을 갖는 발광면을 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 도 23 에 나타낸 바와 같이, 일반적으로, 직접-발광 백라이트 유닛은 램프 (13) 의 배열 때문에 발광면에서 불균일한 휘도 프로파일을 가진다. 램프의 중심에 대응하는 발광면 부분은 더 높은 휘도를 가지고, 반면에, 램프들 사이의 갭에 대응하는 발광면의 다른 부분은 더 낮은 휘도를 가지는 형태의 불균일한 휘도 프로파일이다. 근래 추세에서, 액정표시장치의 두께가 얇아짐에 따라 백라이트 유닛의 두께가 얇기 때문에, 발광면과 램프들 사이의 거리가 감소되는 것에 의해 발광면의 불균일 휘도 프로파일 문제가 강조된다.

백라이트 유닛의 발광면의 불균일한 휘도를 억제하기 위해서, 예를 들어, 도트-패턴 프린팅 기술이 확산판의 후면에 채택될 수 있다. 도트-패턴 프린팅 기술은 도트들의 밀도가 램프들의 중심의 전면에서 가장 높고, 중심으로부터 측면 방향으로 갈수록 감소되어, 램프들 사이의 갭 중심의 전면에서 가장 낮도록 이용될 수 있다. 도트-패턴은 램프들로부터 방출되는 광을 산란시켜 램프들 사이의 갭에서 휘도를 적당히 감소시킨다. 그러나, 도트-패턴 프린팅 기술은 프린팅에 사용되는 잉크 물질의 반사 특성 때문에, 발광면의 색도 차이의 문제점을 유발시킨다.

예를 들어, 일본 특허 공개 공보 평 4(1992)-275525 호 및 평 11(1999)-126505 호는 도트-패턴 프린팅 기술을 사용하지 않고 휘도의 불균일성을 억제하기 위한 기술을 설명한다. 일본 특허 공개 공보 평 4-275525 호는 램프들 사이의 갭의 후면에 볼록부를 가지는 후면 반사판을 이용하고, 이 볼록부는 더 높은 반사율을 가져서 램프들 사이의 갭의 전면에서의 휘도를 증가시킨다. 일본 공개 공보 평 11-126505 호는 램프의 피치에 대응하는 피치에 교대로 배열된 볼록부 및 오목부를 가지는 다른 후면 반사판을 이용하고, 이 오목부는 램프들의 중심에 대응되 게 배치되어 있다. 이들 공보에서 설명된 백라이트 유닛은 램프들 사이의 갭의 전면에서의 휘도를 증가시킬 수 있고, 따라서, 발광면에서의 휘도의 불균일성을 억제할 수 있다.

그러나, 이들 공보에서 설명된 기술에는, 후면 반사판의 최적 프로파일이 확산판과 램프들 사이의 거리, 램프들의 피치, 램프들의 직경 등에 의존하여 달라진다는 문제점이 있고, 비록 설계 자체는 시뮬레이션에 의해 수행될 수 있더라도, 설계의 유효성을 보증하기 위해 설계 및 프로토타입 백라이트 유닛의 제작에 더 많은 시간이 소요된다.

종래 기술의 상기 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 발광면의 색도 차이를 유발하지 않고, 휘도의 불균일성을 억제할 수 있는 조명장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 이러한 조명장치를 백라이트 유닛으로서 포함하는 액정표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 광 확산판, 광 확산판과 연동 관계로 (in an operative relationship), 서로 평행하게 연장되는 복수의 발광부재, 및 하나 이상의 반사면을 가지는 반사부재를 포함하는 조명장치를 제공하고, 상기 반사면의 적어도 일부는 인접하는 발광부재들 사이에 배치되고 발광부재의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장된다.

본 발명에 의하면, 반사부재는 발광부재들에 의해 방출되는 광을 광 확산판 방향으로 반사하여, 발광부재들 사이의 갭의 전면부에서 조명장치의 발광 면의 휘도를 증가시켜서, 발광면의 휘도 프로파일을 향상시킨다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점을 보다 명확하게 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하는데, 도면 전반적으로 동일한 인용번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 조명장치의 분해 사시도이다. 도 2 는 도 1 의 라인 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 도 1 의 조명장치의 단면도이다. 제 1 실시형태의 조명장치 (10) 는, 도 1 에 도시한 후면 반사판 (11) 이 후면 반사판 (11) 의 내부 표면에 정렬된 복수의 반사부재 (21) 를 탑재하는 것을 제외하고는, 도 21 및 도 22 에 나타낸 종래의 직접-발광 백라이트 유닛 (60) 과 유사하다. 즉, 복수의 반사부재 (21) 가 후면 반사판 (11) 에 매트릭스 형태로 배열되어 있고, 각 반사부재 (21) 는 인접하는 램프 (13) 들 사이의 갭에 배치되어 있다. 따라서, 도 1 의 조명장치의 다른 구성 요소들에 대한 설명은 중복을 피하기 위해 여기서는 생략한다. 도 3a 는 도 1 의 조명장치 (10) 의 일부분을 나타내고, 도 3b 및 도 3c 는 도 3a 의 절단선 B-B 및 절단선 C-C 를 따라 절단한 조명장치 (10) 의 단면도를 나타낸다.

조명장치 (10) 는 후면 반사판 (11) 에 고정된 복수의 반사부재 (21) 를 포함한다. 반사부재 (21) 들은 램프 또는 발광부재 (13) 의 연장 방향에 평행한 방향으로 정렬되고, 발광부재 (13) 의 연장 방향에 수직이다. 각 반사부재 (21) 는, 서로 대향하고 램프의 연장 방향에 수직으로 연장되는 한 쌍의 반사면 또는 거울면을 가진다.

도 4 는 반사부재 (21) 의 구체적인 구조를 나타낸다. 반사부재 (21) 는 반사면 (43a) 에 평행한 측면 에지에서 관측했을 때 전체적으로 "T" 자 모양을 가진다. 반사부재 (21) 는 제 2 표면이 제 1 표면의 부분 사이에 샌드위치되도록 접착층 (42) 과 부착된 백색의 제 1 표면 및 제 2 표면을 가지는 스트라이프 시트를 구부리고, 스트라이프 시트의 단부 모두를 구부림으로써 제조된다. 따라서, 그렇게 형성된 반사부재 (21) 는 램프 (13) 로부터의 광을 반사하기 위한 한 쌍의 양면 거울 부분 (43) 및 후면 반사판 (11) 에 고정되기 위한 기재 부분 (44) 을 가진다. 거울 부분 (43) 은 각각 광산란 특성 및 97 % 이상의 반사율을 가지는 한 쌍의 거울면 (43a) 을 가진다. 접착층 (42) 과 부착된 기재 부분 (44) 의 바닥 표면은 후면 반사판 (11) 에 고정된다. 예를 들어, 반사부재 (21) 는 폭이 19 ㎜, 높이가 4.9 ㎜, 거울 부분 (43) 의 두께가 0.2 ㎜ 이다.

스트라이프 시트는 광산란 특성을 가지는 소-직경 구체가 산재된 PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 플라스틱과 같은 투명 플라스틱 재료로부터 형성될 수 있다.

도 3a 내지 3c 에서, 예를 들어, 램프 (13) 는 3 ㎜ 의 직경을 가지고, 배열된 램프 (13) 의 피치 (L1) 는 24.0 ㎜, 램프 중심과 반사판 (11) 사이의 거리 (L2) 는 3.4 ㎜, 그리고 램프 중심과 확산판 (18) 사이의 거리 (L3) 는 8.8 ㎜ 이 다. 예를 들어, 배열된 반사부재 (21) 의 피치 (L4) 는 100 ㎜, 그리고 램프 (13) 와 반사부재 (21) 사이의 거리 (L5) 는 1.0 ㎜ 이다. 반사부재 (21) 는 램프 (13) 로부터 떨어져 배치되어 있고, 램프 (13) 로부터 방출되는 광이 반사부재 (21) 의 측면 표면 (도 4 의 40) 에 의해 거의 차폐되지 않는다.

도 5 는 반사부재 (21) 와 그 주변을 나타낸다. 램프 (13) 로부터 후면 반사판 (11) 에 평행하게 방출되는 광 빔 (X) 이 반사부재 (21) 의 거울면 (43a) 에 입사된다. 종래의 조명장치에서는, 광 빔 "X" 가 점선 "Y" 에 의해 나타낸 것처럼 인접하는 램프 (13) 에 입사되고, 인접하는 램프 (13) 의 표면에 의해 산란되어 인접하는 램프 (13) 전면의 광학 시트 (19) 부분의 휘도를 증가시킨다. 이 실시형태의 조명장치 (10) 에서는, 반사부재 (21) 의 반사면 (43a) 에 입사되는 광 빔 "X" 가 산란되어, 직접 또는 후면 반사판 (11) 에 의해 반사된 후 확산판 (18) 에 입사됨으로써 반사부재 (21) 전면의 발광면 (20a) 부분의 휘도를 증가시킨다. 따라서, 조명장치 (10) 의 발광면 (20a) 의 휘도 프로파일이 개선된다.

도 24 는 종래의 조명장치에서, 램프 (13) 에 의해 방출되고 인접하는 램프 (13) 에 입사되는 광 빔을 나타낸다. 도 24 에 나타낸 광 빔을 도 3a 에 나타낸 광 빔과 비교하면, 램프 (13) 들 사이의 갭의 전면에서의 휘도를 증가시키는 반사부재 (21) 의 존재로 인해, 이 실시형태의 조명장치 (10) 가 종래의 조명장치 (60) 에 비해 발광면 (20a) 의 휘도 프로파일 면에서 우수함을 이해할 수 있다.

이 실시형태의 조명장치 (10) 를 설계함에 있어, 반사부재 (21) 의 치수 또는 배열에 관한 설계는, 후면 반사판 (11) 과 같은 다른 구성요소의 설계가 완료된 후에 수행될 수 있다. 또한, 반사부재 (21) 의 설계는 조명장치의 기존의 설계 또는 기존의 조명장치에 대해 수행될 수도 있다. 따라서, 균일한 휘도 프로파일을 가지는 조명장치는 용이하게, 그리고 발광면의 색도 차이를 발생시키지 않고 제조될 수 있다.

도 7a 는 상기 실시형태의 반사부재 (21) 로부터 변형된 제 1 변형예의 다른 반사부재 (22) 의 평면도를 나타내고, 도 7b 및 도 7c 는 도 7a 에서 "B" 방향 및 "C" 방향으로부터 관측된 단면도이다. 또한, 이 변형예의 반사부재 (22) 는 광산란 특성 및 97 % 의 반사율을 가지는 한 쌍의 백색의 반사면 (43a) 을 가진다. 거울면 (43a) 은 연장된 램프 (13) 의 연장되는 방향에 수직한 방향에서 관측했을 때의 중심선에 침하를 가진다. 반사부재 (22) 에서, 그것의 두께는 각 측면 에지로부터 중심선을 향하는 방향에 따라 선형적으로 감소된다. 반사부재 (22) 의 재료는 제 1 실시형태의 반사부재 (21) 의 재료와 유사하다.

이 변형예에서, 반사부재 (22) 의 거울면 (43a) 에 입사되는 광은 거울면 (43a) 으로부터 더욱 효율적으로 반사되어 램프 (13) 들 사이의 갭에 대응하는 발광면 (20a) 부분에서의 휘도를 증가시킨다.

도 8a 내지 8c 는 각각 도 7a 내지 도 7c 와 유사하게, 제 1 변형예로부터 변형된 제 2 변형예의 다른 반사부재 (23) 를 나타낸다. 제 2 변형예의 반사부재 (23) 에서, 그것의 두께는 측면 에지로부터 중심선으로 갈수록 곡선 아크와 같은 2 차 곡선을 따라 감소된다. 즉, 거울면 (43a) 은 최상부 에지에서 관측했을때 침하를 가지는 2 차 곡선 형태이고, 여기서 침하는 거울면 (43a) 의 중심선에 서 가장 깊다.

도 9a 내지 9c 는 각각 도 7a 내지 도 7c 와 유사하게, 제 1 변형예로부터 변형된 제 3 변형예의 다른 반사부재 (24) 를 나타낸다. 제 3 변형예의 반사부재 (24) 에서, 그것의 두께는 각 측면 에지로부터 중심선으로 갈수록 선형적으로 감소되고, 또한, 기재로부터 최상부 에지로 갈수록 선형적으로 감소된다. 반사부재 (24) 의 최상부 에지는 날카로운 에지이고, 반사부재 (24) 의 각 측면 표면은 이등변 삼각형이다. 이 구성은 램프 (13) 들 사이의 갭에 대응하는 발광면 부분 방향으로 광을 더욱 효율적으로 반사한다.

도 10a 내지 10c 는 각각 도 7a 내지 도 7c 와 유사하게, 제 1 실시형태로부터 변형된 제 4 변형예의 다른 반사부재 (25) 를 나타낸다. 제 4 변형예의 반사부재 (25) 에서, 그것의 두께는 중심 영역에서 실질적으로 일정하고, 각 측면 에지 부근에서는 선형적으로 감소한다. 즉, 각 측면 에지는 날카로운 에지이다. 반사부재 (25) 의 이러한 구성은, 인접하는 램프로부터 방출된 광이 반사부재 (25) 의 측면 표면에 의해 동일한 인접하는 램프 (13) 로 반사되는 것을 방지한다.

도 11a 내지 11c 는 각각 도 7a 내지 도 7c 와 유사하게, 제 4 변형예로부터 변형된 제 5 변형예의 다른 반사부재 (26) 를 나타낸다. 제 5 변형예의 반사부재 (26) 에서, 그것의 두께는 중심 영역에서 실질적으로 일정하고, 각 측면 에지 부근에서 선형적으로 감소한다. 거울면 (43a) 의 측면 에지는, 거울면 (43a) 의 폭이 기재 (44) 로부터 거울면 (43a) 의 최상부 에지로 갈수록 감소하도록 기울어져 있다. 반사부재 (26) 의 이러한 구성은, 반사부재 (26) 의 측면 에지가 인접하는 램프 (13) 로부터 방출된 광을 확산판 (18) 쪽으로 더욱 효율적으로 반사하는 것을 가능하게 한다.

도 12a 는 제 1 실시형태로부터 변형된 제 6 변형예의 조명장치의 일부분의 평면도를 나타낸다. 도 12b 및 도 12c 는 도 12a 의 각각 "B" 방향 및 "C" 방향에서의 도 12a 의 조명장치를 나타낸다. 이 변형예의 조명장치에서, 반사부재 (27) 는 도 3 에 나타낸 반사부재 (21) 의 단면 구조와 유사한 단면 구조를 가지고, 램프 (13) 들이 연장되는 방향에 수직하게 연장되고, 램프(13) 들과 교차하여 상기 램프들을 지지한다. 반사부재 (27) 는 각 램프 (13) 를 위한 반원형 컷아웃 (46) 을 가지고, 상기 램프 (13) 를 컷아웃 (46) 내부에서 지지한다. 반사부재 (27) 가 하나의 행에서 단일체로 형성되는 이러한 구성에서는, 반사부재 (27) 를 후면 반사판 (11) 에 조립하기 위한 노동력이 감소될 수 있다.

도 13a 내지 도 13c 는 각각 도 12a 내지 도 12c 와 유사하게, 제 1 실시형태로부터 변형된 제 7 변형예의 다른 조명장치의 일부분을 나타낸다. 이 변형예의 반사부재 (28) 는, 거울면 (43a) 에 평행한 방향에서 관측했을 때 이 변형예의 반사부재 (28) 가 이등변 삼각형의 모양을 가지는 것을 제외하고는, 제 6 변형예의 반사부재 (27) 와 유사하다.

도 14a 는 도 3a 와 유사하게, 제 1 실시형태에서 변형된 제 8 변형예의 다른 조명장치의 일부분을 나타낸다. 도 14b 및 도 14c 는 도 14a 에서 "B" 방향 및 "C" 방향 각각 에서의 이 변형예의 조명장치를 나타낸다. 이 변형예에서, 반사부재 (29) 는 그것의 거울면에 평행하게 관측되었을 때 이등변 삼각형의 모양 을 가진다. 반사부재 (29) 는 지그재그 방식으로 배열된다. 즉, 인접하는 열의 인접하는 2 개의 반사부재 (29) 가 서로 열 방향으로 반사부재 (29) 의 배열의 열 피치의 1/2 만큼 어긋나 있다. 이러한 구성에서, 반사부재들의 어레이 배열로부터 기인하는 휘도의 불균일성이 인접하는 반사부재 (29) 의 어긋남에 의해 완화될 수 있다.

제 1 내지 제 5, 제 7, 및 제 8 변형예의 반사부재들은 광산란 또는 확산 표면을 가지는 금속 필름, 광 반사 특성을 가지는 플라스틱 재료, 또는 반사 시트로 코팅되거나 반사 시트와 부착된 금속 또는 플라스틱 판으로 제조될 수 있다. 광 반사 특성을 가지는 플라스틱 재료의 예로는 백색의 염료 또는 티타늄 옥사이드와 혼합된 ABS 또는 PC 플라스틱 등을 포함한다. 반사부재는 접착제를 사용하거나 사용하지 않고 후면 반사판에 기계적으로 부착될 수 있다.

도 15 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 액정표시장치를 나타낸 것으로, 액정표시장치의 백라이트 유닛으로서 제 1 실시형태의 조명장치를 포함한다. 액정표시장치 (100) 는 백라이트 유닛 (10), 백라이트 유닛 (10) 의 전면에 배치되는 패널 유닛(101), 패널 유닛 (101) 을 백라이트 유닛 (10) 에 고정시키고 패널 유닛 (101) 의 스크린 (102a) 을 한정하기 위한 프론트 쉴드 (102) 를 포함한다. 패널 유닛 (101) 은 액정 패널 (103), 구동 IC (미도시) 를 그 위에 탑재하고 액정 패널 (103) 을 구동하기 위해 액정 패널 (103) 에 접속되는 복수의 TCP (테이프 캐리어 패키지; 104), 및 TCP (104) 에 구동 신호를 제공하기 위해 TCP (104) 에 접속되는 복수의 구동 보드 (105) 를 포함한다.

이 실시형태의 백라이트 유닛 (10) 의 기능에 의해, 액정표시장치 (100) 는 액정 패널 (103) 의 스크린 (102a) 에서 균일한 휘도 프로파일을 달성하여 우수한 이미지 품질을 가진다.

도 16 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 조명장치의 분해 사시도를 나타낸다. 도 17 은 도 16 의 조명장치를 도 16 의 라인 ⅩⅦ-ⅩⅦ 을 따라 절단한 단면도를 나타낸다. 이 실시형태의 조명장치 (51) 는 한 쌍의 액정 패널을 가지는 액정표시장치용의 직접-발광 타입의 양면 백라이트 유닛이다. 양면 백라이트 유닛 (51) 은 하우징 (20), 하우징 (20) 내부에서 서로 평행하게 연장되는 복수의 연장된 램프 (13) 를 포함하는 램프 어셈블리 (12), 및 하우징 (20) 의 양 에지 부근에 배치되고 램프 (11) 와 평행하게 연장되는 한 쌍의 반사판 (11) 을 포함한다. 발광부재 (13) 및 반사부재 (21 내지 31) 를 사이에 샌드위치하도록 한 쌍의 광 확산판 (18) 이 배치된다. 램프 어셈블리 (12) 는 제 1 실시형태의 램프 어셈블리와 유사한 구성을 가지며, 여기서 리턴 케이블 (16) 은 하나의 측면 반사판 (11) 의 부근에서 하우징 (20) 외부로 연장되어 리턴 기판 (15) 에 접속된다.

이 실시형태의 조명장치 (51) 는 램프 (13) 의 연장되는 방향에 수직한 방향으로 연장되는 복수의 반사부재 (30) 를 포함한다. 반사부재 (30) 는 램프 (13) 의 연장되는 방향에서 균일한 피치로 정렬된다. 반사부재 (30) 는 각 램프 (13) 중의 하나에 대응하고 램프 (13) 증의 하나를 수용하는 복수의 원형 관통-홀 (47) 을 가진다.

램프 어셈블리 (12) 는 램프 (13) 의 양단 각각의 부근에 한 쌍의 램프 지지부 (17) 를 포함한다. 램프 지지부 (17) 는 램프 (13) 중의 하나에 대응하고 램프 (13) 중의 하나를 수용하는 복수의 반원 컷아웃 (17a) 을 가진다. 램프 하우징은 확산판 (18) 및 광학 시트 (19) 를 사이에 고정시켜 하우징 (20) 의 공간을 한정하는 한 쌍의 섀시 (20) 에 의해 구성된다. 섀시는 개구부를 가지고 그것을 통해 백라이트 유닛 (51) 의 발광면 (20a) 을 노출시킨다.

도 18 은 반사부재 (30) 의 구조를 나타낸다. 반사부재 (30) 는 전체적으로 "[" 형상을 가지고, 스트라이프 반사 부분 (43), 및 반사부재 (30) 를 고정하기 위한 한 쌍의 다리 (leg; 44) 를 포함한다. 다리 (44) 쌍은 접착층 (42) 을 이용하여 측면 반사판에 고정된다. 측면 반사판 (30) 은 백색의 PET 플라스틱으로부터 제조되고 97 % 의 반사율을 가진다.

이 실시형태의 조명장치에서, 반사부재 (30) 는 램프 (13) 에 의해 방출된 광을 확산판 (18) 쪽으로 반사하여 특히 램프 (13) 들 사이의 갭에 대응하는 부분에서 발광면 (20a) 모두의 휘도를 증가시킨다. 따라서, 휘도의 불균일성이 반사부재 (30) 에 의해 완화될 수 있다.

도 19 는 제 3 실시형태에서 변형된 변형예의 다른 반사부재 (31) 의 일부분을 나타낸다. 반사부재 (31) 는 램프를 수용하는 각 관통-홀 (47) 에 대응하는 슬릿 (48) 을 포함한다. 램프는 슬릿 (48) 을 통해 관통-홀 (47) 에 삽입될 수 있다. 이것은 조명장치의 조립에 필요한 노동력을 감소시킨다.

도 20 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 액정표시장치의 분해 사시도를 나타내며, 제 3 실시형태의 조명장치 (51) 를 포함한다. 액정표시장치 (106) 는 양면 액정표시장치로서 구성되고, 제 3 실시형태의 조명장치 (51), 조명장치 (51) 의 모든 발광면 (20a) 중의 하나에 각각 배치되는 한 쌍의 액정 패널 (101), 및 액정 패널 (101) 및 백라이트 유닛 (51) 을 그 내부에 수용하는 하우징을 한정하기 위한 한 쌍의 프론트 쉴드 (102) 를 포함한다. 양면 액정표시장치 (106) 는 한 쌍의 스크린 (102a) 을 가지고, 이것은 균일한 휘도를 달성한다.

본 발명의 조명장치는 액정표시장치에의 백라이트 유닛 외에도 룸 조명 또는 타용도 조명과 같은 장치로서도 이용될 수 있다. 본 발명의 조명장치는 서로 동심으로 배치된 원형 램프를 포함할 수 있다. 그 경우, 원형 램프의 접선 방향을 원형 램프의 연장 방향이라 칭할 수도 있다.

본 발명의 조명장치는 각각 복수의 램프를 포함하는 복수의 열 (column) 을 포함할 수 있다. 그 경우, 동일 열에서 인접하는 램프의 커플링 부분은 열에서 램프의 불연속성에 의해 더 낮은 휘도를 가질 수도 있기 때문에, 균일한 휘도를 달성하기 위해 휘도를 증가시키기 위한 커플링 부분의 부근에 반사부재가 배치되어야 한다.

본 명세서에서 사용된 "복수의 발광부재" 라는 용어는 복수의 램프 및 단일 램프의 복수의 발광 부분의 의미를 모두 포함하는 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "실질적으로 수직" 이라는 용어는 45°내지 90°사이의 각도를 포함하는 것이다.

상기 실시형태는 단지 예시 목적으로 설명된 것이기 때문에, 본 발명은 상기 실시형태에 한하지 않고, 다양한 변형예 또는 대체예가 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 당업자에 의해 쉽게 만들어질 수 있다.

본 발명에 의하여, 다양한 반사부재를 액정 표시장치의 백라이트 유닛에 적용하여 백라이트 유닛의 발광면에서의 균일한 휘도 프로파일을 달성할 수 있다.

또한, 균일한 휘도 프로파일을 달성하기 위한 종래의 기술과 다르게, 발광면의 색도 차이를 유발하지 않고, 휘도의 불균일성을 억제할 수 있는 조명장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하여 이러한 조명장치를 백라이트 유닛으로서 포함하는 액정표시장치가 제공된다.

Claims

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광 확산판 (18);

상기 광 확산판 (18) 과 서로 평행하게 연장되는 복수의 발광부재 (13); 및

하나 이상의 반사면 (43a) 을 가지는 반사부재 (21 내지 31) 를 포함하는 조명장치에 있어서,

상기 반사면 (43a) 의 적어도 일부분이, 인접하는 상기 발광부재 (13) 사이에 배치되고 상기 발광부재 (13) 의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되고,

상기 하나 이상의 반사면 (43a) 은 서로 반대 방향으로 향하는 한 쌍의 반사면 (43a) 을 포함하며,

상기 반사부재 (21) 는, 특정한 반사율을 가지는 제 1 표면, 및 접착층 (42) 을 상부에 가지는 제 2 표면을 가지는 스트라이프 시트를, 상기 제 2 표면이 상기 제 1 표면 부분의 사이에 샌드위치되도록 접음으로써 형성되는, 조명장치.
제 3 항에 있어서,

상기 반사부재 (21) 는 1 mm 이하의 두께를 가지는, 조명장치.
제 3 항에 있어서,

상기 광 확산판 (18) 에 대향하게 배치되어 상기 광 확산판 (18) 과의 사이에 상기 발광부재 (13) 및 상기 반사부재 (21) 를 샌드위치하는 후면 반사판 (11) 을 더 포함하고,

상기 반사부재 (21) 는 상기 후면 반사판 (11) 에 고정되는, 조명장치.
광 확산판 (18);

상기 광 확산판 (18) 과 서로 평행하게 연장되는 복수의 발광부재 (13); 및

하나 이상의 반사면 (43a) 을 가지는 반사부재 (21 내지 31) 를 포함하는 조명장치에 있어서,

상기 반사면 (43a) 의 적어도 일부분이, 인접하는 상기 발광부재 (13) 사이에 배치되고 상기 발광부재 (13) 의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되고,

상기 하나 이상의 반사면 (43a) 은 서로 반대 방향으로 향하는 한 쌍의 반사면 (43a) 을 포함하며,

상기 반사면 (43a) 은 상기 인접하는 램프 (13) 들 사이의 갭의 중심선을 통과하는 평면에 대해 대칭성을 가지고,

상기 중심선에서 가장 큰 깊이를 가지는 오목부 (depression) 를 가지는, 조명장치.
제 6 항에 있어서,

상기 반사면 (43a) 은 상기 중심선에서 서로 교차하는 2 개의 평면을 가지는, 조명장치.
제 6 항에 있어서,

상기 반사면 (43a) 은 곡면인, 조명장치.
광 확산판 (18);

상기 광 확산판 (18) 과 서로 평행하게 연장되는 복수의 발광부재 (13); 및

하나 이상의 반사면 (43a) 을 가지는 반사부재 (21 내지 31) 를 포함하는 조명장치에 있어서,

상기 반사면 (43a) 의 적어도 일부분이, 인접하는 상기 발광부재 (13) 사이에 배치되고 상기 발광부재 (13) 의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되고,

상기 하나 이상의 반사면 (43a) 은 서로 반대 방향으로 향하는 한 쌍의 반사면 (43a) 을 포함하며,

상기 반사부재 (24) 는 측면 에지들이 이등변 삼각형인, 조명장치.
광 확산판 (18);

상기 광 확산판 (18) 과 서로 평행하게 연장되는 복수의 발광부재 (13); 및

하나 이상의 반사면 (43a) 을 가지는 반사부재 (21 내지 31) 를 포함하는 조명장치에 있어서,

상기 반사면 (43a) 의 적어도 일부분이, 인접하는 상기 발광부재 (13) 사이에 배치되고 상기 발광부재 (13) 의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되고,

상기 하나 이상의 반사면 (43a) 은 서로 반대 방향으로 향하는 한 쌍의 반사면 (43a) 을 포함하며,

상기 반사면 (43a) 은 중심 부분에서 서로 평행하게 연장되고, 상기 반사부재 (25) 의 측면 에지 부근에서 서로 예각으로 교차하는, 조명장치.
제 10 항에 있어서,

상기 반사부재 (26) 는, 상기 측면 에지들의 상기 부근에서, 상부 부분에서보다 기재 (base) 부분 (44) 에서 더 두꺼운 두께를 가지는, 조명장치.
제 3 항, 제 6 항, 제 9 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반사면 (43a) 은 광산란 특성을 가지는, 조명장치.
제 3 항, 제 6 항, 제 9 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

복수의 상기 반사부재 (21 내지 26) 가 상기 발광부재와 교대로 배치된, 조명장치.
제 13 항에 있어서,

복수의 상기 반사부재 (21 내지 31) 는 상기 발광부재 (13) 의 상기 연장 방향에 평행한 열 방향으로 배열된, 조명장치.
광 확산판 (18);

상기 광 확산판 (18) 과 서로 평행하게 연장되는 복수의 발광부재 (13); 및

하나 이상의 반사면 (43a) 을 가지는 반사부재 (21 내지 31) 를 포함하는 조명장치에 있어서,

상기 반사면 (43a) 의 적어도 일부분이, 인접하는 상기 발광부재 (13) 사이에 배치되고 상기 발광부재 (13) 의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되고,

복수의 상기 반사부재 (21 내지 26) 가 상기 발광부재와 교대로 배치되고, 복수의 상기 반사부재 (21 내지 31) 는 상기 발광부재 (13) 의 상기 연장 방향에 평행한 열 방향으로 배열되며,

인접하는 열들에서, 인접하는 반사부재 (29) 들이 상기 열 방향으로 서로 어긋나 있는, 조명장치.
광 확산판 (18);

상기 광 확산판 (18) 과 서로 평행하게 연장되는 복수의 발광부재 (13); 및

하나 이상의 반사면 (43a) 을 가지는 반사부재 (21 내지 31) 를 포함하는 조명장치에 있어서,

상기 반사면 (43a) 의 적어도 일부분이, 인접하는 상기 발광부재 (13) 사이에 배치되고 상기 발광부재 (13) 의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되고,

상기 반사부재 (27, 28) 는 상기 발광부재 (13) 를 위한 반원형컷아웃 (46) 을 가지는, 조명장치.
제 3 항, 제 6 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 15 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반사면 (43a) 은 97 % 이상의 반사율을 가지는, 조명장치.
제 3 항, 제 6 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 15 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

단일의 상기 광 확산판 (18) 이 상기 발광부재 (13) 및 상기 반사부재 (21 내지 31) 의 전면에 배치된, 조명장치.
제 3 항, 제 6 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 15 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 발광부재 (13) 및 상기 반사부재 (21 내지 31) 를 사이에 샌드위치하도록 한 쌍의 상기 광 확산판 (18) 이 배치된, 조명장치.
액정 (LC) 패널 (103); 및

상기 액정 패널 (103) 용의 백라이트 유닛으로서 제 3 항, 제 6 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 15 항 또는 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 조명장치 (10, 51) 를 포함하는, 액정표시 (LCD) 장치.
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