KR20050083616A - 조명 유닛 및 그것을 이용한 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반사 시트가 보호 부재에 접촉함으로써 생기는 휘도 변동 및 백색 변동의 과제를 해결하는 것이다. 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 보호 부재(5)의 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격(H)이 설정되어 배치되어 있다. 여기서, 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격(H)을 확보하는 수단으로는, 반사 시트(3)에 있어서의 광원측 단부(3a)가 돌출되는 길이를 짧게 할 수도 있고, 광원(2)의 배치를 비끼어 놓을 수도 있으며, 또한 광원(2)이나 보호 부재(5)의 직경을 작게 할 수도 있다.

Description

조명 유닛 및 그것을 이용한 액정 표시 장치{ILLUMINATION UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE UNIT}

본 발명은 도광판의 측면에 광원을 배치한 조명 유닛 및 그것을 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 노트북형 퍼스널 컴퓨터나 워드 프로세서 등의 정보 기기의 표시 장치 혹은 휴대형 텔레비젼이나 비디오 무비, 카 네비게이션 시스템 등의 영상 기기의 표시 장치에 있어서, 경량화 및 소형화가 도모되고, 또한 저소비 전력이라는 특징을 살린 액정 표시 장치가 많이 이용되도록 되어 있다. 이러한 액정 표시 장치에는 밝은 표시 화면을 실현하기 위해서, 내장한 조명 유닛에 의해 표시 소자의 배후로부터 조명광을 조사하는 구성을 취하고 있는 것이 많다.

이 조명 유닛에 있어서는, 도광판을 표시 소자의 이면에 배치하고, 그 도광판의 단면에 광원을 배치하는 에지 라이트 방식(도광판 방식이라고도 불림)이 박형화와 발광면의 휘도 균일성이 우수하다는 특징을 갖고 있고, 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등에 사용되는 액정 표시 장치의 액정 유닛의 방식으로는, 얇기를 우선시하여 에지 라이트 방식을 이용하는 경우가 많다. 휴대형 텔레비젼이나 카 네비게이션 시스템 등에 사용되는 액정 표시 장치에 있어서는, 얇기와 휘도를 양립시키기 위해서, 2개 이상의 형광 방전관을 사용한 에지 라이트 방식, 혹은 L자형 형광 방전관이나 U자형의 형광 방전관을 사용한 에지 라이트 방식이 채용되는 경우도 많다.

도 3은 종래의 형광 방전관(2)을 사용한 에지 라이트 방식의 조명 유닛을 이용한 액정 표시 장치(LD)의 예를 나타내는 것으로, 조명 유닛(UT)과, 조명 유닛(UT)에 액정 패널 등을 탑재한 액정 표시 장치(LD)로 구성되어 있다. 조명 유닛(UT)은 액정 패널(7)을 조명하는 도광판(1)과, 도광판(1)의 이면에 따르도록 배치되어 형광 방전관(2)으로부터의 광을 액정 패널(7)을 향해 반사시키는 반사 시트(3)와, 형광 방전관(2)의 주위에 설치되는 보호 부재(5)를 구비한다.

반사 시트(3)는 도광판(1)의 이면으로부터 외부로 나가는 광을 다시 도광판(1) 속으로 되돌려 출사면으로부터 나가는 조명광을 증대시키는 것으로, 고반사율을 갖는 백색의 수지제 필름이 많이 사용되고 있다. 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)는 도광판(1)으로부터 형광 방전관(2)을 향해 돌출되어 있다. 도광판(1)의 입사 단면(1a)과 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)의 측면이 일치하면, 광원측 단부(3a)의 측면으로 반사한 광에 의해 휘선이 발생하지만, 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)를 돌출시킴으로써 휘선의 발생이 방지된다.

리플렉터(4)는 형광 방전관(2)의 광을 다시 도광판(1)으로 되돌려 도광판(1)의 입사 단면(1a)에 효율적으로 광을 입사시키는 것으로, 형광 방전관(2)을 둘러싸도록 단면 U자 형상으로 구부러져 있다. 또한, 반사 시트(3)로는, 형광 방전관(2)의 주위 부분을 리플렉터(4)와 같이 덮는 부분과 도광판(1)의 이면측의 부분을 분리하면서, 양면 테이프 등의 접착제로 양자를 접착시키는 구성의 것도 있다.

보호 부재(5)는 형광 방전관(2)이 리플렉터(4)와 접촉하는 것을 방지하는 것으로, 형광 방전관(2)의 외주에 장착되는 원형 고리 형상의 것이다("O 링"이라고도 불림). 이 보호 부재(5)로는, 절연성을 갖고, 접촉이나 진동에 의한 충격을 흡수하는 탄력성을 갖는 고무제 같은 것이 통상 사용되며, 형광 방전관(2)에 소정 간격을 두고 배치되어 있다.

형광 방전관(2)의 광을 효과적으로 도광판(1)에 입사시키기 위해, 형광 방전관(2)과 도광판(1)의 입사 단면(1a)의 거리는 가능한 한 작게 할 필요가 있다. 그러나, 형광 방전관(2)에 보호 부재(5)가 장착되어 있기 때문에, 보호 부재(5)가 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 접촉하는 사태가 발생할 수 있다. 즉, 반사 시트(3)는 휘선 방지를 위해 도광판(1)으로부터 형광 방전관(2)을 향해서 약간 돌출하도록 설치되어 있기 때문에, 보호 부재(5)가 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 접촉하는 사태가 생길 수 있다. 이와 같이 양자가 접촉하면, 반사 시트(3)에 변형이나 결함(8)이 생기고, 그 부분의 휘도가 국부적으로 변화되어 조사면(화면상)에 휘도 변동이 발생하거나, 변형이나 결함(8)에 기인하는 백색 변동(whiteness variation)이 발생하는 문제를 갖는다. 백색 변동이란 화면상, 주위보다도 국소적으로 희게 보이는 상태를 말하고, 불량품의 발생의 원인으로도 된다. 이것을 회피하기 위해서, 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 보호 부재(5)의 거리를 너무 크게 하면, 리플렉터(4)를 광폭으로 할 필요가 생겨 휘도가 저하하거나, 또한 반사 시트(3)와 형광 방전관(2)의 사이로부터 누출되는 광이, 반사 시트(3)의 이면측의 리플렉터(4)에 의해 반사 시트(3)와는 다른 반사율로 반사함으로써, 휘선이 발생하거나 하는 경우도 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 반사 시트가 보호 부재에 접촉함으로써 생기는 휘도 변동, 백색 변동 및 휘선 발생의 과제를 해결하며, 신뢰성이 높은 조명 유닛 및 그것을 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명의 청구항 1에 기재된 조명 유닛은, 광원과, 광원에 근접하여 배치되고 광원으로부터의 광을 도광시키는 도광판과, 도광판의 이면에 따르도록 배치되는 반사 시트와, 광원을 내포하여 광원의 광을 도광판의 입사 단면을 향해서 반사시키는 리플렉터를 구비하고, 반사 시트의 광원측 단부가 도광판의 입사 단면보다도 돌출하여 배치되는 동시에, 광원의 외주에 이것을 보호하기 위해서 보호 부재가 배치되는 조명 유닛에 있어서, 반사 시트의 광원측 단부와 보호 부재가 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격이 설정되어서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격은 반사 시트의 광원측 단부가 돌출하는 길이를 짧게 할 수도 있고, 광원의 배치를 비끼어 놓을 수도 있으며, 또한 광원이나 보호 부재의 직경을 작게 할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 반사 시트의 광원측 단부가 보호 부재에 접촉하지 않기 때문에, 보호 부재와 반사 시트가 접촉함에 따른 반사 시트의 변형이나 결함이 생기지 않게 된다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 조명 유닛은, 상기 반사 시트의 광원측 단부와 보호 부재가 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격이 광원의 직경의 5배를 상한으로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 휘선의 발생을 방지할 수 있다. 즉, 상기 간격이 광원 직경의 5배를 넘으면, 휘선이 발생하고, 휘도 불균일의 원인으로 되지만, 상기 간격은 광원 직경의 5배를 상한으로 하면 휘선의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 조명 유닛은, 상기 보호 부재는, 그 외주에 있어서 반사 시트의 광원측 단부와 대향하는 부분에 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 보호 부재의 외주에 오목부가 형성되어 있기 때문에, 이 오목부가 있는 부분에는 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격이 설정되고, 보호 부재와 반사 시트가 접촉함에 따른 반사 시트의 변형이나 결함이 생기는 것을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명의 청구항 4에 기재된 조명 유닛을 이용한 액정 표시 장치는, 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 한 항에 기재된 조명 유닛과, 이 조명 유닛의 상방에 배치되는 액정 패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 반사 시트의 광원측 단부가 접촉에 의해 생기는 반사 시트의 변형이나 결함을 방지할 수 있고, 신뢰성이 높은 조명 유닛을 이용한 액정 표시 장치로 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 조명 유닛을 구비한 액정 표시 장치를 도시하는 단면도,

도 2는 본 발명의 다른 실시예의 조명 유닛을 구비한 액정 표시 장치를 도시하는 단면도,

도 3은 종래의 조명 유닛의 구성을 도시하는 단면도.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

본 실시예는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 조명 유닛(UT)과, 조명 유닛(UT)에 액정 패널 등을 탑재한 액정 표시 장치(LD)로 구성되어 있다. 조명 유닛(UT)은 에지 라이트 방식의 조명 유닛이고, 광원(2)과, 광원(2)에 근접하여 배치되어 광원(2)으로부터의 광을 도광시키는 도광판(1)과, 도광판(1)의 이면을 따르도록 배치되는 반사 시트(3)와, 광원(2)을 내포하고 광원(2)으로부터의 광을 도광판(1)의 입사 단면(1a)을 향해서 반사시키는 리플렉터(4)를 구비한다.

광원(2)은 고주파의 교류(40㎑ 내지 100㎑)로 구동되어서 발광하는 형광 방전관(2)이 사용되고 있다. 본 실시예의 광원(2)의 직경은 1.8㎜이다.

광원(2)의 외주에는 광원(2)을 보호하는 보호 부재(5)가 소정 간격을 두고 배치되고 있다. 보호 부재(5)는 형광 방전관(2)의 외주에 장착되는 원형 고리 형상의 것으로("O 링"이라고도 불림), 절연성을 갖고, 접촉이나 진동에 의한 충격을 흡수하는 탄력성을 갖는 고무제 같은 것이 사용되고 있다. 또한, 보호 부재(5)의 두께는 0.2㎜이다. 이 보호 부재(5)로는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 그 외주의 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 대향하는 부분에 오목부(5a)를 형성한 것이어도 무방하다. 이 오목부(5a)는 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 대향하는 부분에 적어도 하나 형성되어 있으면, 외주 전체에 소정 간격을 두고 형성되어 있는 것일 수도 있다. 단, 이 때에 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 보호 부재(5)가 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격(H)으로는, 후술하는 바와 같이, 반드시 광원(2) 직경의 5배를 상한으로 하여 설계할 필요가 있다. 간격(H)은 지나치게 크면 이 간격(H)을 거쳐서 누출되는 광이 휘선으로 되고, 실제 광원(2) 직경의 5배를 넘으면 휘선이 발생하기 시작한다. 따라서, 간격(H)은 접촉해서는 안되지만[0<간격(H)], 간격(H)은 가능한 한 작은 편이 좋다.

도광판(1)은 형광 방전관(2)에 근접하여 배치되고 형광 방전관(2)으로부터의 광을 도광시키는 것으로, 광 전달에 필요한 투과율 및 굴절율로 대표되는 광학 특성이 최적인 아크릴 등의 재료로 형성되어 있다.

반사 시트(3)는 고반사율을 갖는 백색의 수지제 필름이 사용되고 있고, 형광 방전관(2)을 둘러싸도록 단면 U자 형상으로 구부려져 있다. 반사 시트(3)는 도광판(1)의 이면으로부터 밖으로 나가는 광을 다시 도광판(1) 속으로 되돌려 발광면으로부터 출사하는 조명광을 증대시키는 역할을 갖는다. 도광판(1)의 조사면측에는 광 보정 시트(6)가 배치되어 있다. 광 보정 시트(6)는 조명 유닛(UT)의 출사광의 균형화와 고휘도화를 도모하는 위한 것으로, 확산 시트나 프리즘 시트 등으로 이루어진다. 그리고, 이러한 조명 유닛(UT)의 상방[광 보정 시트(6)의 조사면상]에 액정 패널(7)이 탑재되며, 액정 표시 장치(LD)가 구비된다.

여기서, 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 보호 부재(5)가 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격(H)이 설정되어 배치되어 있다. 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격(H)은 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)가 돌출하는 길이를 짧게 할 수도 있고, 형광 방전관(2)의 배설 위치를 비끼어 놓을 수도 있으며, 또한 형광 방전관(2)이나 보호 부재(5)의 직경을 작게 할 수도 있다. 즉, 리플렉터(4)로는 단면 반원 형상을 보이는 것이 있지만, 그 내주측에 따르도록 형광 방전관(2)의 위치를 약간 비끼어 놓거나, 형광 방전관(2)의 소직경화가 진행되고 있기 때문에, 형광 방전관(2)이나 보호 부재(5)의 직경을 작게 할 수도 있다. 또한, 장착의 경우에는, 보호 부재(5)가 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)에 접촉하지 않도록 한다.

또한, 상기 보호 부재(5)의 외주에 오목부(5a)를 형성한 것을 사용하는 경우는, 보호 부재(5)를 형광 방전관(2)에 장착시킬 때에 있어서도, 장착 후에 있어서도, 보호 부재(5)가 반사 시트(3)에 접촉하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 보호 부재(5)와 반사 시트(3)가 접촉함에 따른 반사 시트(3)의 변형이나 결함이 생기지 않게 된다.

여기서, 반사 시트(3)의 광원측 단부(3a)와 보호 부재(5)가 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격(H)은 광원 직경의 5배를 상한으로 하여 설계할 필요가 있다. 반사 시트(3)와 보호 부재(5)의 접촉 방지의 관점으로 판단하면, 간격(H)은 넓은 편이 바람직하다. 한편, 간격(H)이 지나치게 넓으면, 이 간격(H)을 거쳐서 누출되는 광이 휘선으로 되어 외관이 불량해진다. 실험 결과, 상기 간격(H)이 광원 직경의 5배를 넘으면, 휘선이 발생하고, 휘도 불균일의 원인으로 되는 것이 명확해졌다. 또한, 소형화가 요구되는 액정 표시 장치에 있어서, 상기 간격(H)은 확장하기에는 자연히 한계가 있다. 따라서, 반사 시트(3)와 보호 부재(5)의 접촉을 방지하면서, 양호한 표시 정밀도를 유지하고, 또한 소형화를 도모하기 위해서는, 상기 간격(H)은 광원 직경의 5배를 상한으로 할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 형광 방전관(2)의 직경은 1.8㎜이기 때문에, 상기 간격(H)의 상한은 그 5배인 9.0㎜이며, 따라서 0<간격(H)≤9.0으로 된다.

이상, 상기 각 실시예에서는, 직관형의 형광 방전관(2)을 사용한 경우에 대하여 설명했지만, L자형의 형광 방전관이나 U자형 타입의 형광 방전관을 사용한 경우 등, 본 발명은 에지 라이트 방식에 널리 적용하는 것이 가능하다.

본 발명의 조명 유닛에 따르면, 반사 시트의 광원측 단부와 보호 부재가 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격이 설정되어 있기 때문에, 보호 부재와 반사 시트가 접촉함에 따른 반사 시트의 변형이나 결함이 생기지 않게 되고, 반사 시트가 보호 부재에 접촉함에 따라 생기는 휘도 변동 및 백색 변동의 과제를 해결하며, 신뢰성이 높은 조명 유닛 및 그것을 사용한 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

Claims (4)

1. 광원과, 광원에 근접하여 배치되어 광원으로부터의 광을 도광시키는 도광판과, 도광판의 이면에 따르도록 배치되는 반사 시트와, 광원을 내포하여 광원의 광을 도광판의 입사 단면을 향해서 반사시키는 리플렉터를 구비하고, 반사 시트의 광원측 단부가 도광판의 입사 단면보다도 돌출하여 배치되는 동시에, 광원의 외주에 이것을 보호하기 위해서 보호 부재가 배치되는 조명 유닛에 있어서,

   반사 시트의 광원측 단부와 보호 부재가 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격이 설정되어서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는

   조명 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 반사 시트의 광원측 단부와 보호 부재가 상호 접촉하는 것을 회피하는 간격이 광원 직경의 5배를 상한으로 하는 것을 특징으로 하는

   조명 유닛.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 보호 부재는, 그 외주에 있어서 반사 시트의 광원측 단부와 대향하는 부분에 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

   조명 유닛.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 기재된 조명 유닛과,

   상기 조명 유닛의 상방에 배치되는 액정 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는

   액정 표시 장치.