KR100851106B1

KR100851106B1 - 조명 시스템과 액정 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100851106B1
Application number: KR1020070052531A
Authority: KR
Inventors: 요시츠구 코시오
Original assignee: 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2008-08-08
Also published as: TWI325039B; TW200809138A; JP2007322541A; KR20070115701A; CN101082737A; US20070279941A1

Abstract

가압 돌출부가 광원에 마련된다. 혼색용 도광판 부근의 반사판의 영역은 상기 가압 돌출부에 의해 눌려져서 상기 반사판이 상기 혼색용 도광판과 확실하게 접촉하게 된다. 또한, 반사판은 그 양단에 가이드를 구비한다. 또한, 섀시는 액정 디스플레이 패널측에서 반사판의 가이드와 접촉하는 반사판 지지체를 구비한다. 섀시의 반사판 지지체는 반사판의 가이드를 수용하여 반사판이 액정 디스플레이 패널과 거의 평행하게 미끌어지는 것을 가능하게 한다.

Description

조명 시스템과 액정 디스플레이 장치{ILLUMINATION SYSTEM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY APPARATUS}

도 1은 본 발명의 모범적인 실시예에 따른 LCD 장치의 구조를 도시하는 개략적인 평면도.

도 2는 도 1의 I-I 라인을 따라 취해진 LCD 장치의 단면도로서, LCD 패널이 LCD 장치 아래에 배치된 구성을 나타내는 도면.

도 3의 A 및 B는 본 발명의 모범적인 실시예에 따른 조명 시스템의 광원과 반사판 근방의 조립 이전 및 이후의 구조와 상태를 개략적으로 각각 도시하는 단면도.

도 4의 A 내지 C는 본 발명의 모범적인 실시예에 따른 조명 시스템의 섀시(chassis)와 반사판의 조립 이전 및 이후의 구조와 상태를 개략적으로 각각 도시하는 사시도.

도 5는 본 발명의 모범적인 실시예에 따른 조명 시스템의 반사판의 구조의 특정예를 도시하는 사시도.

도 6은 본 발명의 다른 모범적인 실시예에 따른 조명 시스템의 광원과 반사판 근방의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도.

도 7은 종래 기술에 따른 LCD 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도.

도 8은 종래 기술에 따른 LCD 장치의 반사판 근방의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도.

도 9의 A 및 B는 종래 기술에 따른 LCD 장치의 반사판 근방과 광원의 구조를 개략적으로 도시하는 단면도.

발명의 배경

발명의 분야

본 발명은 조명 시스템과 액정 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 도광판을 이용하는 조명 시스템과 이러한 조명 시스템을 구비한 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.

종래 기술

액정 디스플레이(LCD) 장치는, 소형, 박형 및 저소비전력을 포함하는 특성으로 인해, OA(사무자동화) 기기의 모니터, 텔레비전 세트 등으로서 널리 사용된다. LCD 장치는 액정 디스플레이(LCD) 패널, 백라이트 유닛 등으로 구성된다. LCD 패널에 있어서, 액정 재료는 서로 마주보는 투명 유리기판 사이에 끼인다. 백라이트 유닛은 백라이트를 발생시켜 LCD 패널을 조명한다.

백라이트 유닛은, 광원으로부터 출사된 광이 반사판에 의해 반사된 후 확산 판을 통해 확산되어 LCD 패널을 조명하는 시스템, 광원으로부터 출사된 광이 도광판으로 유입되고 그 내부에서 확산되어 LCD 패널을 조명하는 시스템, 또는 광원이 LCD 패널의 후면의 전체 영역에 배치되어 LCD 패널을 조명하는 시스템을 포함할 수 있다. 광원으로부터 출사된 광이 도광판으로 유입되고 그 내부에서 확산되어 LCD 패널을 조명하는 상기 시스템을 이하 도광판 시스템으로 칭한다. 박형의 LCD 장치는 통상적으로 도광판 시스템을 사용하는 백라이트 유닛을 활용한다.

상기 상술된 도광판 시스템을 사용하는 백라이트 유닛은 도광판, 광원, 반사판, 및 반사 시트로 구성된다. 도광판은 아크릴 수지와 같은 투명 플라스틱 수지로 이루어진다. 광원의 예로서는, 도광판의 측면에 배치된 냉음극관 형광 램프나 발광 다이오드(LED)가 있다. 반사판은 광원으로부터 출사된 광을 도광판으로 반사한다. 반사 시트는 LCD 패널에 대향하는 도광판의 측면에 배치되어, 도광판으로부터 누출된 광을 반사하여 도광판으로 재유입시킨다. 이러한 백라이트 유닛은 일본 특개 제2003-279985호에 개시되어 있다.

백라이트 유닛에 있어서, 광원이 출사하는 광을 효율적으로 사용하는 것이 중요하다. 그러나, 도광판 시스템을 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 반사판과 다른 광학 부재, 예를 들면 도광판 사이의 갭으로부터 광이 누출되어, 광 이용 효율이 저하된다는 문제점이 알려져 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 광원으로부터 출사된 광을 반사하는 반사판과 도광판 사이의 갭으로부터 광이 누출되는 것을 방지할 수 있는 조명 시스템과, 이러 한 조명 시스템을 구비한 LCD 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 조명 시스템은: 피조명체(irradiated body)의 배면에 대향하도록 배치되고, 상기 피조명체에 거의 평행한 평면에서 소정의 방향으로 연장하는 광원과; 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 제 1의 반사판과; 상기 피조명체에 거의 평행하게 배치되어 상기 제 1의 반사판으로부터의 광을 가이드하는 제 1의 도광판과; 상기 제 1의 도광판으로부터의 광을 반사하는 제 2의 반사판과; 상기 피조명체에 거의 평행하게 배치되고, 상기 제 2의 반사판으로부터의 광을 가이드하는 제 2의 도광판과; 적어도 상기 제 1의 반사판, 상기 제 1의 도광판, 상기 제 2의 반사판 및 상기 제 2의 도광판을 지지하는 섀시; 및 상기 광원의 지지 부재와 상기 광원 중 어느 하나에 마련되어 상기 제 1의 도광판 부근에서 상기 제 1의 도광판을 향해 상기 제 1의 반사판의 영역을 누르는 돌출부를 포함하며, 상기 제 1의 도광판 입사측의 단부는 상기 제 1의 반사판의 출사측의 개구부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌출부는 상기 광원과 상기 광원의 지지 부재의 어느 하나에 일체품으로 성형되는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 제 1의 반사판은: 상기 광원이 삽입되는 개구부를 구비하는 제 1의 면과; 상기 제 1의 면의 한 변에 연결되며 상기 제 1의 도광판의 배면을 향해 연장하는 제 2의 면; 및 상기 제 1의 면의 상기 한 변에 대향하는 한 변에 연결되며, 상기 제 1의 도광판의 전면을 향해 연장하는 제 3의 면을 포함한다. 상 기 돌출부는 상기 제 2의 면을 상기 제 3의 면측을 향해 눌러 상기 제 2의 면과 상기 제 3의 면 사이의 공간이 좁아지도록 한다.

바람직하게는, 상기 제 1의 반사판은 상기 소정의 방향으로 위치한 양단에 상기 소정의 방향으로 돌출하는 가이드를 포함한다. 상기 제 1의 반사판의 양단을 지지하는 상기 섀시는 상기 피조명체와 거의 평행하며, 상기 피조명체측의 상기 가이드와 접촉하는 평탄부를 갖는 반사판 지지체를 포함한다. 상기 반사판 지지체와 상기 가이드를 맞물리게 하는 것에 의해, 상기 제 1의 반사판은 상기 피조명체측을 향해 이동하는 것이 제한되고, 상기 피조명체와 거의 평행한 평면에서 상기 소정의 방향에 거의 수직한 방향에서 미끌어질 수 있다.

상기 가이드는 상기 제 1의 반사판에 일체품으로 성형되고, 상기 반사판 지지체는 상기 섀시에 일체품으로 성형되는 것이 바람직하다.

상기 광원은 상이한 색의 광을 방출하며 상기 소정의 방향으로 정렬된 LEDs를 포함하고, 상기 제 1의 도광판은 상기 LEDs로부터의 광을 혼색하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 LCD 장치는: 액정 디스플레이 패널; 및 상기 액정 디스플레이 패널을 조명하기 위한 조명 시스템을 포함한다. 상기 조명 시스템은: 상기 액정 디스플레이 패널의 배면에 대향하도록 배치되고, 상기 액정 디스플레이 패널에 거의 평행한 평면에서 소정의 방향으로 연장하는 광원과; 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 제 1의 반사판과; 상기 액정 디스플레이 패널에 거의 평행하게 배치되어 상기 제 1의 반사판으로부터의 광을 가이드하는 제 1의 도광판과; 상기 제 1의 도광판으로부터의 광을 반사하는 제 2의 반사판과; 상기 액정 디스플레이 패널에 거의 평행하게 배치되고, 상기 제 2의 반사판으로부터의 광을 가이드하는 제 2의 도광판과; 적어도 상기 제 1의 반사판, 상기 제 1의 도광판, 상기 제 2의 반사판 및 상기 제 2의 도광판을 지지하는 섀시; 및 상기 광원의 지지 부재와 상기 광원 중 어느 하나에 마련되어 상기 제 1의 도광판 부근에서 상기 제 1의 도광판을 향해 상기 제 1의 반사판의 영역을 누르는 돌출부를 포함하며, 상기 제 1의 도광판 입사측의 단부는 상기 제 1의 반사판의 출사측의 개구부에 삽입된다.

바람직하게는, 상기 조명 시스템의 상기 제 1의 반사판은 상기 소정의 방향으로 위치한 양단에 상기 소정의 방향으로 돌출하는 가이드를 포함한다. 상기 제 1의 반사판의 양단을 지지하는 상기 조명 시스템의 상기 섀시는 상기 액정 디스플레이 패널과 거의 평행하며, 상기 액정 디스플레이 패널측의 상기 가이드와 접촉하는 평탄부를 갖는 반사판 지지체를 포함한다. 상기 반사판 지지체와 상기 가이드를 맞물리게 하는 것에 의해, 상기 제 1의 반사판은 상기 액정 디스플레이 패널측을 향해 이동하는 것이 제한되고, 상기 액정 디스플레이 패널과 거의 평행한 평면에서 상기 소정의 방향에 거의 수직한 방향에서 미끌어질 수 있다.

본 발명의 이들 및 다른 목적과 이점 및 특징은 첨부된 도면과 연계한 하기의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

양호한 실시예의 상세한 설명

본 발명의 양호한 실시예를 설명하기 이전에, 도면을 참조하여 종래 기술을 설명할 것이다.

상기 상술된 도광판 시스템을 사용하는 백라이트 유닛은, 일반적으로, 도광판의 측면에 광원이 배치되는 구조를 갖는다. LED가 광원으로 사용되면, 각각이 상이한 삼원색의 한 색을 발광하는 LEDs는, 이들 LEDs로부터 출사된 상이한 삼원색의 광을 혼합하도록 배치된다. LEDs로부터 출사된 광이 혼색되어 백색광을 얻는 경우, 광원 근처의 영역에서는 광이 충분히 혼색되지 않을 수도 있다. 불충분한 혼색은 백라이트 유닛 전체에 걸쳐 불균일한 색채로 나타나게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 도 7에 도시된 바와 같이, LEDs(6)와 같은 광원이 패널의 이면에 배치도는 구조가 사용된다. 이와 같은 백라이트 유닛에 있어서, 광원으로서 기능하는 LED(6)는 LCD 패널(12)과 마주보도록 이면에 정렬된다. 혼색용 도광판(color-mixing light guide plate; 2)과 도광판(5)이 LCD 패널(12)과 거의 평행하게 배치된다. 또한, 광원으로부터의 광을 혼색용 도광판(2)으로 반사하도록 반사판(3)이 배치된다.또한, 혼색용 도광판(2)로부터의 광을 도광판(5)으로 반사하도록 반사판(1)이 배치된다. 이러한 구조에 있어서, 복수의 LEDs(6)로부터 출사된 광은 반사판(3)에 의해 반사되어, 혼색용 도광판(2)으로 유입된다. 혼색용 도광판에 있어서, 복수의 LEDs(6)로부터의 복수의 상이한 삼원색이 혼합된다. 예를 들면, 적색광, 녹색광 및 청색광이 혼합되어 백색광을 제공한다. 혼색된 광은 반사판(1)에 의해 반사되어, 도광판(5)으로 유입된다. 또한, 도광판(5)으로 유입된 광은 도광판(5)에서 확산되어, 백라이트로서 LCD 패널(12)로 출사된다.

그러나, 이러한 구조를 갖는 도광판 시스템을 사용하는 백라이트 유닛의 조립에 있어서, 반사판(3)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 혼색용 도광판(2)과 맞물리 게 된다. 따라서, 반사판 개구폭 (A)와 혼색용 도광판의 두께 (B) 사이의 치수 관계가 (A) > (B)이면, 반사판(3)과 혼색용 도광판(2) 사이의 갭으로부터 광이 누출할 가능성이 있다.

또한, 상기 상술된 구조를 갖는 도광판 시스템을 사용하는 백라이트 유닛에 있어서, 반사판(3)의 토대(warpage)와 LED(6)의 장착 오정렬이 발생하면, LED(6)의 중심선과 반사판(3)의 중심선은, 도 9의 A에 도시된 바와 같이, 서로 일직선으로 정렬되지 않게 된다. 결과적으로, LED(6)와 반사판(3)은 장착시 서로 영향을 주게 된다. 이 상호작용에 의해, 반사판(3)은 LED(6)에 의해 밀리게 된다. 그 결과, 반사판(3)은 반사 시트(10)를 밀게 된다. 따라서, 반사 시트(10)와 도광판(5) 사이의 빈틈은, 도 9의 B에 도시된 바와 같이, 변하게 될 것이다. 결과적으로, 디스플레이면의 휘도는 불균일하게 된다. 이 불균일성은 이와 같은 백라이트 유닛을 사용하는 LCD 장치에서 디스플레이 얼룩을 야기시키게 될 것이다. 또한, LED(6)가 반사판(3)에 완전히 수용되지 않기 때문에, LED(6)와 반사판(3) 사이의 갭으로부터 광이 누출되는 문제점이 있다.

이 때문에, 본 발명에 있어서는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광원의 지지 부재 또는 광원에, 돌출부, 예를 들면, 가압 돌출부(pressing protrusion; 6a)가 마련된다. 돌출부, 예를 들면, 가압 돌출부(6a)는 광원의 지지 부재 또는 광원에 일체품으로 성형되는 것이 바람직하다. 혼색용 도광판(2)의 근처에 위치된 반사판(3)의 영역은 가압 돌출부(6a)에 의해 가압되어, 혼색용 도광판(2)을 반사판(3)이 확실하게 터치하는 구조가 완성된다. 또한, 반사판(3)의 양단에 가이 드(3c)가 마련된다. 가이드(3c)는 반사판(3)의 양단에 일체품으로 성형되는 것이 바람직하다. 또한, 반사판(3)의 가이드(3c)를 터치하는 반사판 지지체(4a)가 섀시(4)에 마련된다. 반사판 지지체(4a)는 섀시(4)에 일체품으로 성형되는 것이 바람직하다. 반사판(3)의 가이드(3c)가 섀시(4)의 반사판 지지체(4a)에 의해 지지되는 동안 반사판(3)이 LCD 패널(12)과 거의 평행하게 미끌어질 수 있는 구조가 형성된다. 이러한 구조에 의해, 반사판(3)과 혼색용 도광판(2) 사이의 갭과, LED(6)와 같은 광원과 반사판(3) 사이의 갭으로부터 광이 누출되는 것이 방지될 수 있다. 또한, LED(6)와 같은 광원과 반사판(3) 사이의 위치 관계가 변경되더라도, 위치 관계를 보정하는 것에 의해 위치 오정렬로 인한 디스플레이 얼룩의 발생이 억제될 수 있다.

본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해서, 본 발명의 모범적인 실시예에 관한 조명 시스템과 이 조명 시스템을 구비한 LCD 장치를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

본 실시예의 LCD 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, LCD 패널(12)과 이 LCD 패널(12)에 백라이트를 조명하는 조명 시스템으로 주로 구성된다. 여러 종류의 형태, 구조, 및 구동 방법이 LCD 패널(12)용으로 활용될 수 있다.

LCD 패널은 제 1의 기판과 제 2의 기판 사이에 액정 재료를 끼우는 것에 의해 구성된다. 제 1의 기판 상에는, 매트릭스 패턴으로 정렬된 각 픽셀에는 박막 트랜지스터(TFT)와 같은 스위칭 소자가 형성되고, 제 2의 기판 상에는, 예를 들면, 칼라 필터와 블랙 매트릭스가 형성된다.

본 실시예의 조명 시스템은 주로 광원부와 도광부로 구성된다. 본 실시예의 조명 시스템은 LCD 패널(12)에 백라이트를 조명하는 백라이트 유닛을 구성한다.

광원부는 LED(6) 또는 냉음극 램프와 같은 광원, 복수의 정렬된 광원을 지지하고 고정하기 위한 기대(基臺; base seat; 15), 및 광원에서 발생된 열을 외부로 발산하기 위한 히트 싱크(7)로 구성된다. 구체적으로는, 열전도성이 높은 물질로 형성된 히트 싱크(7)가 마련되어 LED(6)에 의해 생성된 열을 발산한다. 기대(15)는 히트 싱크(7)의 하측에 고정된다. 복수의 LEDs(6)는 기대(15)에서 소정의 방향으로 정렬된다. 복수의 LEDs(6)는, 예를 들면, 적색광을 출사하는 LED, 녹색광을 출사하는 LED, 및 청색광을 출사하는 LED의 순서로 정렬된 후, 사용된다. 반사판(3)의 혼색용 도광판(2) 부근 영역을 가압하기 위한 가압 돌출부(6a)는, 복수의 LEDs(6) 중 몇 몇 LEDs(6) 부근에서 기대(15)에 마련된다. "LEDs(6)가 정렬된 히트 싱크(7)의 하측"은 히트 싱크(7)의 LCD 패널(12) 측의 표면이다. LEDs(6)가 정렬되는 소정의 방향은 도 1에 도시된 바와 같이 LCD 패널(12)의 길이 방향이다.

도광부는, 주로, 반사판(3), 혼색용 도광판(2), 반사판(1), 도광판(5), 반사 시트(9 및 10), 광학 시트(11), 섀시(4) 및 프레임(8)으로 구성된다. 반사판(3)은 광원(6)으로부터 출사된 광을 반사한다. 혼색용 도광판(2)은 반사판(3)에 의해 반사된 광을 혼색한다. 반사판(1)은 혼색용 도광판(2)으로부터 출사된 혼색광을 반사한다. 도광판(5)은 반사판(1)에 의해 반사된 광을 확산하여, LCD 패널(12) 전면으로 가이드한다. 반사 시트(9 및 10)는 혼색용 도광판(2)과 도광판(5)으로부터 누출된 광을 혼색용 도광판(2)과 도광판(5)으로 각각 반사한다. 광학 시트(11)는 도광 판(5)으로부터 출사된 광을 확산, 집광, 및 편광시킨다. 섀시(4)는 수지 등으로 이루어진다. 프레임(8)은 금속 등으로 이루어진다. 섀시(4)와 프레임(8)은 상기 상술된 광학 부재를 수용하고 지지한다.

도 3의 A 및 도 5를 참조하여 반사판(30을 구체적으로 설명한다. 반사판(3)은 금속판 등으로 형성되고, 도 3의 A에 도시된 바와 같이, 복수의 LEDs(6)에 면하는 위치에 장착된다. 반사판(3)은 LED(6)로부터 출사된 광을, LED가 정렬된 방향, 즉, LCD 패널(12)의 길이 방향에 수직한 방향으로 거의 90도로 휘게 하여 혼색용 도광판(2)으로 향하게 한다. LEDs(6)가 삽입되는 LEDs용 개구(3d)는, 도 5에 도시된 바와 같이, LEDs(6)가 정렬된 방향을 따라 반사판(3)에 형성된다. 반사판(3)은, 반사판(A)용의 개구가 가압 돌출부(6a)의 가압 동작에 의해 좁아질 수 있도록, 탄성적이고 변형 가능하게 형성된다. 가이드(3c)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 반사판(3)의 양단, 즉, LEDs(6)가 정렬되는 방향의 양 끝에 형성된다. 반사판(3)의 가이드(3c)는 하기에 설명되는 섀시(4)의 반사판 지지체(4a)와 맞물린다.

반사판(3)의 출사측의 개구부에는, LCD 패널(12)에 거의 평행한 투명 플라스틱 수지 판으로 이루어진 도광판이 형성된다. 여기에서, 도광판은 혼색용 도광판(2)이다. 반사 시트(9)는 혼색용 도광판(2)의 하측에 배치된다. 반사 시트(9)는 혼색용 도광판(2)으로부터 누출된 광을 반사시켜 혼색용 도광판(2)으로 되돌리기 위한 것으로, 혼색용 도광판(2)에서 광 전파의 효율을 향상시킨다. "혼색용 도광판(2)의 하측"은 혼색용 도광판(2)의 LCD 패널(12) 측의 표면이다.

반사판(1)은 혼색용 도광판(2)의 출사측의 단부에 형성된다. 반사판(1)은 금 속판 등으로 이루어지고 혼색용 도광판(2)에서 전파된 광을 거의 180도로 휘게 한다. 도광판(5)은 반사판(1)의 출사측 개구부에 배치된다. 도광판(5)은 LCD 패널(12)에 거의 평행한 투명 플라스틱 수지 판으로 이루어진다. 반사 시트(10)는 도광판(5)의 상측에 배치된다. 반사 시트(10)는 도광판(5)으로부터 누출된 광을 반사시켜 도광판(5)으로 되돌리기 위한 것으로, 도광판(5)의 광 전파 효율을 향상시킨다. 여기에서, "도광판(5)의 상측"은 도광판(5)의 LED(6) 측의 표면이다. 도광판(5)의 하측으로부터 출사된 광은 균일하게 조사하는 광학 시트(11)를 통해 LCD 패널(12)을 조명한다. 여기에서, "도광판(5)의 하측"은 도광판(5)의 LCD 패널(12) 측의 표면이다.

본 발명은 LED(6), 반사판(3), 및 섀시(4)의 구조를 특징으로 한다. 다른 부재의 재료, 형상, 구조 등은 특별히 한정되지 않는다. 따라서, 자유로운 설계가 가능하다. 본 실시예에 있어서, LEDs(6)는 상이한 색의 광을 방출하는 LEDs의 조합으로, 혼색은 혼색용 도광판(2)에서 수행된다. 그러나, LED(6)는 단색일 수도 있고, 확산과 혼색만이 혼색용 도광판(2)에서 수행될 수도 있다. 복수의 단색 LEDs(6)가 정렬되고 그것으로부터 출사되는 광을 확산 및 혼색하는 구조는, 단일 광원이 배치되는 구조와 비교하여, 조명 시스템으로부터 출사되는 광의 휘도의 면내 균일성(intrasurface uniformity)을 향상시킨다. 도 1에 있어서, LEDs(6)는 LCD 패널(12)의 길이 방향으로 정렬된다. 다르게는, LEDs(6)는 길이 방향에 수직한 방향으로 정렬될 수도 있다. LEDs(6)의 위치는 도 1에 도시된 위치로 제한되지 않으며, 혼색용 도광판(2)의 형태에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

본 실시에의 조명 시스템에 있어서, 반사판(3)은 혼색용 도광판(2)과 맞물리는 것에 의해 조립된다. 따라서, 반사판 개구폭(A)과 혼색용 도광판의 두께(B) 사이의 치구 관계는 (A) > (B)이다. 따라서, LEDs(6)를 설치하기 이전에, 혼색용 도광판(2)과 반사판(3) 사이에는, 도 3의 A에 도시된 것과 같이, 갭이 존재한다. 아마도, 이 갭으로부터 광이 누출될 것이다. 본 실시예에 있어서, 광원에 대한 지지 부재의 예로서, LED(6)를 지지하는 기대(15)에 가압 돌출부(6a)가 배치된다. 가압 돌출부(6a)는 혼색용 도광판(2)의 부근에 위치된 반사판(3)의 영역을 누른다. 도 3의 B에 도시된 바와 같이, 광원부가 광 가이드부에 설치되면, 가압 돌출부(6a)는 반사판(3)을 누르게 되고, 그 결과, LED(6) 측의 반사판(3)의 영역이 변형되어, 반사판(3)이 혼색용 도광판(2)과 접촉하게 된다. 가압 돌출부(6a)의 작용에 의해, 혼색용 도광판(2)과 반사판(3) 사이의 갭으로부터 광이 누출하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 설치 상태에서, 광원부의 히트 싱크(7)는 나사(13 및 14)에 의해 광 가이드부의 프레임(8)에 고정된다.

도 3의 A 및 B는 단일의 가압 돌출부(6a)를 도시한다. 그러나, 가압 돌출부(6a)의 수량, 형태, 높이 및 배치는 임의적이다. 반사판(3)과 혼색용 도광판(2) 사이의 갭으로부터 광이 누출하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 구조가 본 실시예의 목적을 충족시킨다. 예를 들면, 가압 돌출부(6a)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 간격으로 마련될 수도 있다. 반사판(3)은, 반사판이 개구부가 가압 돌출부(66a)의 가압력에 의해 더 좁아지도록 변형될 수도 있다. 그러나, 그 구조는 제한적이지는 않다. 그러나, 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 소정의 두께를 갖 는 금속판을 절곡한 구조가 이용될 수 있다. 구체적으로는, LEDs(6)가 삽입되는 LED용 개구부(3d)를 구비하는 제 1의 면과; 상기 제 1의 면의 길이 방향을 따라 연장하는 한 변과 연결되며 혼색용 도광판(2)의 배면으로 연장하는 제 2의 면; 및 상기 제 1의 면의 길이 방향을 따라 연장하는 다른 변과 연결되며 혼색용 도광판(2)의 표면측으로 연장하는 제 3의 면을 포함하는 구조가 형성된다.

반사판(3)에 마련된 가이드(3c)와 섀시(4)에 마련된 반사판 지지체(4a)의 역활을 설명한다. 도 3의 A에 도시된 바와 같이, LED와 반사판 사이의 오정렬의 양(E)이 큰 경우, LED(6)와 반사판(3)은 서로 상호작용을 한다. 결과적으로, LED(6)는 LCD 패널(12)쪽으로 반사판(3)을 밀게 된다. 밀려진 반사판(3)은 프레임(4) 더 나아가서는 반사 시트(10)를 밀게 된다. 이 대문에 반사 시트(10)와 도광판(5) 사이의 클리어런스(간극)이 변하게 된다. 따라서, 조명 시스템의 디스플레이 면의 휘도가 불균일하게 되고, 그 결과 디스플레이 얼룩이 발생할 가능성이 있다.

이 때문에, 본 실시예에서는, 도 4의 A에 도시된 바와 같이, LED(6) 정렬 방향으로 돌출하는 가이드(3c)가 반사판(3)의 양단에 마련된다. "반사판(3)의 양단"은 LED(6) 정렬 방향에 위치된 양 끝이다. 또한, 반사판 지지체(4a)는 반사판(3)의 가이드(3c)와 마주보는 위치에서 섀시(4)에 마련된다. 반사판 지지체(4a)는 LCD 패널(12)의 표면과 거의 평행한 평탄면을 갖는다. LCD 패널(12) 측의 가이드(3c)가 반사판 지지체(4a)의 평탄면에 수용되는 구조가 활용된다. 이 구조에 의해, LED(6)가 LCD 패널(12) 쪽으로 반사판(3)을 누르는 경우에도, 도 3의 B에 화살표로 도도시된 바와 같이, LED(6)에 의해 밀려진 반사판(3)이 반사판 슬라이드 방향(3b)으로 미끌어지게 된다. 이 미끌어짐에 의해, LED(6)와 반사판(3) 사이의 오정렬이 보정된다. 따라서, 디스플레이면측, 즉 LCD 패널(12)측으로의 힘(stress)은 억제된다. 결과적으로, 반사 시트(10)와 도광판(5) 사이의 클리어런스(간극)의 변화에 의해 야기되는 디스플레이 얼룩, 즉 디스플레이면의 휘도의 불균일성이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, LED(6)와 반사판(3) 사이의 갭으로부터 광이 누출되는 것을 억제할 수 있다.

도 4의 A 및 B에서는, LED(6) 정렬 방향에 수직한 방향으로 반사판(3)이 아무런 제한 없이 미끌어지도록 하는 구조가 활용된다. 반사판(3)은, 도 4의 C에 도시된 바와 같이, 반사판 지지체(4a)의 소정의 위치에 스톱퍼(4b)를 마련하는 것에 의해 제한된 영역으로 미끌어질 수도 있다.

도 4의 A 내지 C에 도시된 각 구조는 예증적인 것이다. LCD 패널(12)쪽으로의 반사판(3)의 이동이 제한될 수 있다면, 가이드(3c), 반사판 지지체(4a), 스톱퍼(4b)의 형상, 배치, 구조 등이 적절하게 변경될 수 있다. 즉, 반사판(3)이 반사 시트(10)를 누를 때 생성되는 밴드 형상의 광의 휘도의 불균일성의 발생이 억제될 수만 있다면, 가이드(3c), 반사판 지지체(4a), 스톱퍼(4b)의 형상, 배치, 구조 등은 적절하게 변경될 수 있다.

상기와 같이, 가압 돌출부(6a)는 LED(6)를 지지하는 기대(15)에 마련된다. 반사판(3)은 가압 돌출부(6a)에 의해 혼색용 도광판(2)쪽으로 눌려진다. 따라서, 반사판(3)은 혼색용 도광판(3)과 확실하게 접촉하게 된다. 이 접촉에 의해, 반사판(3)과 혼색용 도광판(2) 사이의 갭으로부터 광이 누출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 반사판(3)의 양단에 가이드(3c)가 마련되고 또한 섀시(4)에 반사판 지지체(4a)가 마련된다. 가이드(3c)가 반사판 지지체(4a)에 수용되는 구조가 활용되어, LED(6)와 반사판(3) 사이의 갭으로부터의 광의 누출을 방지한다. 또한, LED(6)와 반사판(3) 사이의 위치 관계가 오정렬되는 경우에도, 위치 관계의 보정에 의해, 위치 오정렬에 의해 야기되는 조명 시스템의 휘도의 불균일성의 발생이 억제된다. 이와 같이, 조명 시스템의 휘도의 불균일성의 발생이 억제되기 때문에, 이 조명 시스템을 사용하는 LCD 장치의 디스플레이 얼룩의 발생이 억제될 수 있다.

상기 실시예에 있어서는, 혼색용 도광판(2)과 도광판(5)을 포함하는 두 개의 도왁판이 마련되는 구조가 설명되었다. 그러나, 상기 실시예는, 단일의 도광판이 마련되는 구조(반사판(1)과 도광판(5)이 생략된 구조)에도 적용될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 조명 시스템이 LCD 장치에서 활용되는 경우를 설명하였다. 그러나, 본 발명의 조명 시스템은 상기 실시예뿐만 아니라, 피조명 부재를 상기와 동일한 방식으로 조명하는 조명 시스템에도 사용될 수 있다.

또한, 상기 상술된 실시예는 복수의 LED(6)를 지지하는 기대(15)에 가압 돌출부(6a)가 마련되는 경우를 설명하였다. 그러나, 가압 돌출부는 일체품으로 LED에 성형된다. 일체품으로 성형된 LED가 사용될 수도 있다. 본 발명의 다른 예시적인 실시예의 조명 시스템과 이 조명 시스템을 사용하는 LCD 장치에 대해 도 6을 참조하여 설명한다. 본 실시예에 있어서, 돌출부, 예를 들면, 가압 돌출부(6b)는 LED(6)에 일체품으로 성형된다. 이와 같이 일체품으로 성형된 LED(6)는 기대(15)에 고정된다. 기대(15)는 열전도성이 높은 부재로 형성된 히트 싱크(7)에 고정된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 광원부가 광가이드에 설치되면, LED(6)의 가압 돌출부(6a)는 반사판(3)을 누른다. 그러면, LED(6) 측의 반사판(3)은 변형되어 반사판(3)이 혼색용 도광판(2)과 접촉하게 된다. 이 접촉에 의해, 혼색용 도광판(2)과 반사판(3) 사이의 갭으로부터 광이 누출되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 광원부가 설치되고, 광원부의 히트 싱크(7)는 광가이드부의 프레임(8)에 나사를 통해 고정된다. 기대(15)에 고정된 모든 LEDs(6)는 가압 돌출부(6b)가 일체품으로 성형된 LED(6)로서 기능할 것이다. 다르게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가압 돌출부(6b)가 일체품으로 성형된 LEDs(6)가 소정의 간격으로 배치될 수도 있다. 다르게는, 가압 돌출부(6b)가 없는 LEDs(6)가 사이사이에 배치될 수도 있다.

본 발명은 도광판을 사용하는 조명 시스템, 이 조명 시스템을 구비한 소정 형태의 LCD 장치, 및 디스플레이 수단으로서 LCD 장치를 구비하는 소정 형태의 장치에서 활용될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예가 도면을 참조하여 설명되었지만, 당업자라면, 본 발명의 진정한 취지 내에서 여러 가지 변경 및 수정을 가할 수 있을 것이다.

본 발명의 조명 시스템에 따르면, 돌출부는 광원으로부터의 광을 반사하는 제 1의 반사판과 상기 제 1의 반사판으로부터의 광이 입사하는 제 1의 도광판 사이의 갭을 제거하도록 기능할 수 있어서, 제 1의 반사판과 제 1의 도광판 사이의 갭으로부터 광이 누출되는 것을 방지한다. 이 이유는 돌출부가 제 1의 반사판을 변형시키고, 제 1의 도광판 부근에 위치된 제 1의 반사판의 영역을 제 1의 도광판을 향 해 누르게 되어, 제 1의 반사판이 제 1의 도광판과 확실하게 접촉하게 하기 때문이다.

본 발명의 LCD 장치에 따르면, 조명 시스템의 제 1의 반사판과 상기 제 1의 반사판으로부터의 광이 입사하는 제 1의 도광판 사이의 갭은 제거될 수 있고, 그 결과 제 1의 반사판과 제 1의 도광판 사이의 갭으로부터 광이 누출되는 것을 방지하게 된다. 광 누출의 방지는 조명 시스템으로부터 출사되는 광의 휘도가 불균일하게 되는 것을 방지하게 된다. 이러한 조명 시스템을 사용하는 LCD 장치에 있어서, 디스플레이 얼룩의 발생이 방지될 수 있다. 이 이유는 조명 시스템의 돌출부가 제 1의 반사판을 변형시켜, 제 1의 도광판 부근에 위치된 제 1의 반사판의 영역을 제 1의 도광판을 향해 누르게 되어, 제 1의 반사판이 제 1의 도광판과 확실하게 접촉하게 하기 때문이다. 조명 시스템으로부터 출사되는 광의 면내 균일성은 향상된다. 결과적으로, 이 출사광을 사용하여 화상을 디스플레이할 때 디스플레이 얼룩의 발생이 방지된다.

Claims

피조명체(irradiated body)의 배면에 대향하도록 배치되고, 상기 피조명체에 평행한 평면에서 제 1의 방향으로 연장하는 광원과;

상기 광원으로부터의 광을 반사하는 제 1의 반사판과;

상기 피조명체에 평행하게 배치되어 상기 제 1의 반사판으로부터의 광을 가이드하는 제 1의 도광판과;

상기 제 1의 도광판으로부터의 광을 반사하는 제 2의 반사판과;

상기 피조명체에 평행하게 배치되고, 상기 제 2의 반사판으로부터의 광을 가이드하는 제 2의 도광판과;

상기 제 1의 반사판, 상기 제 1의 도광판, 상기 제 2의 반사판 및 상기 제 2의 도광판을 지지하는 섀시; 및

상기 광원의 지지 부재와 상기 광원 중 어느 하나에 마련되어 상기 제 1의 도광판을 향해 상기 제 1의 반사판의 영역을 누르는 돌출부를 포함하며,

상기 제 1의 도광판 입사측의 단부는 상기 제 1의 반사판의 출사측의 개구부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 돌출부는 상기 광원과 상기 광원의 지지 부재의 어느 하나에 일체품으 로 성형되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제 1의 반사판은: 상기 광원이 삽입되는 개구부를 구비하는 제 1의 면과; 상기 제 1의 면의 한 변에 연결되며 상기 제 1의 도광판의 배면을 향해 연장하는 제 2의 면; 및 상기 제 1의 면의 상기 한 변에 대향하는 한 변에 연결되며, 상기 제 1의 도광판의 전면을 향해 연장하는 제 3의 면을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 제 2의 면을 상기 제 3의 면측을 향해 눌러 상기 제 2의 면과 상기 제 3의 면 사이의 공간이 좁아지도록 하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제 1의 반사판은 상기 제 1의 방향으로 위치한 양단에 상기 제 1의 방향으로 돌출하는 가이드를 포함하고,

상기 제 1의 반사판의 양단을 지지하는 상기 섀시는 상기 피조명체와 평행하며, 상기 피조명체측의 상기 가이드와 접촉하는 평탄부를 갖는 반사판 지지체를 포함하고,

상기 반사판 지지체와 상기 가이드를 맞물리게 하는 것에 의해, 상기 제 1의 반사판은 상기 피조명체측을 향해 이동하는 것이 제한되고, 상기 피조명체와 평행한 평면에서 상기 제 1의 방향에 수직한 제 2의 방향에서 미끌어질 수 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 가이드는 상기 제 1의 반사판에 일체품으로 성형되고, 상기 반사판 지지체는 상기 섀시에 일체품으로 성형되는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 광원은 상이한 색의 광을 방출하며 상기 제 1의 방향으로 정렬된 LEDs를 포함하고, 상기 제 1의 도광판은 상기 LEDs로부터의 광을 혼색하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
액정 디스플레이 패널; 및

상기 액정 디스플레이 패널을 조명하기 위한 조명 시스템을 포함하고,

상기 조명 시스템은:

상기 액정 디스플레이 패널의 배면에 대향하도록 배치되고, 상기 액정 디스플레이 패널에 평행한 평면에서 제 1의 방향으로 연장하는 광원과;

상기 광원으로부터의 광을 반사하는 제 1의 반사판과;

상기 액정 디스플레이 패널에 평행하게 배치되어 상기 제 1의 반사판으로부터의 광을 가이드하는 제 1의 도광판과;

상기 제 1의 도광판으로부터의 광을 반사하는 제 2의 반사판과;

상기 액정 디스플레이 패널에 평행하게 배치되고, 상기 제 2의 반사판으로부터의 광을 가이드하는 제 2의 도광판과;

상기 제 1의 반사판, 상기 제 1의 도광판, 상기 제 2의 반사판 및 상기 제 2의 도광판을 지지하는 섀시; 및

상기 광원의 지지 부재와 상기 광원 중 어느 하나에 마련되어 상기 제 1의 도광판을 향해 상기 제 1의 반사판의 영역을 누르는 돌출부를 포함하며,

상기 제 1의 도광판 입사측의 단부는 상기 제 1의 반사판의 출사측의 개구부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제 7항에 있어서,

상기 조명 시스템의 상기 돌출부는 상기 광원과 상기 광원의 지지 부재의 어느 하나에 일체품으로 성형되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제 7항에 있어서,

상기 조명 시스템의 상기 제 1의 반사판은: 상기 광원이 삽입되는 개구부를 구비하는 제 1의 면과; 상기 제 1의 면의 한 변에 연결되며 상기 제 1의 도광판의 배면을 향해 연장하는 제 2의 면; 및 상기 제 1의 면의 상기 한 변에 대향하는 한 변에 연결되며, 상기 제 1의 도광판의 전면을 향해 연장하는 제 3의 면을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 제 2의 면을 상기 제 3의 면측을 향해 눌러 상기 제 2의 면과 상기 제 3의 면 사이의 공간이 좁아지도록 하는 것을 특징으로 하는 액정 디 스플레이 장치.
제 7항에 있어서,

상기 조명 시스템의 상기 제 1의 반사판은 상기 제 1의 방향으로 위치한 양단에 상기 제 1의 방향으로 돌출하는 가이드를 포함하고,

상기 제 1의 반사판의 양단을 지지하는 상기 조명 시스템의 상기 섀시는 상기 액정 디스플레이 패널과 평행하며, 상기 액정 디스플레이 패널측의 상기 가이드와 접촉하는 평탄부를 갖는 반사판 지지체를 포함하고,

상기 반사판 지지체와 상기 가이드를 맞물리게 하는 것에 의해, 상기 제 1의 반사판은 상기 액정 디스플레이 패널측을 향해 이동하는 것이 제한되고, 상기 액정 디스플레이 패널과 평행한 평면에서 상기 제 1의 방향에 수직한 제 2의 방향에서 미끌어질 수 있는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제 10항에 있어서,

상기 가이드는 상기 제 1의 반사판에 일체품으로 성형되고, 상기 반사판 지지체는 상기 섀시에 일체품으로 성형되는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.
제 7항에 있어서,

상기 조명 시스템의 상기 광원은 상이한 색의 광을 방출하며 상기 제 1의 방향으로 정렬된 LEDs를 포함하고, 상기 조명 시스템의 상기 제 1의 도광판은 상기 LEDs로부터의 광을 혼색하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 장치.