KR20060134883A - 직하형 백 라이트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 직하형 백 라이트는 케이싱 저면부와 해당 케이싱 저면부의 에지로부터 세워진 케이싱 측면부를 가지는 케이싱과, 상기 케이싱 측면부에 지지된 확산판과, 상기 케이싱 내부에 설치된 광원을 구비하며, 상기 케이싱 측면부는 상기 확산판의 측면에 형성된 피결합부와 결합되어 해당 확산판을 위치 고정하도록 해당 측면부로부터 돌출된 고정부를 가지며, 상기 고정부는 상기 측면부에서 케이싱 내외에 연통되는 간극을 발생시키는 일 없이 상기 측면부로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

직하형 백 라이트{Direct type back-light}

도 1은 제1 실시형태에 따른 직하형 백 라이트를 이용한 액정표시장치의 단면도이다

도 2는 제1 실시형태에 따른 직하형 백 라이트의 확산판의 부분단면도이다.

도 3은 제2 실시형태에 따른 직하형 백 라이트의 확산판의 부분단면도이다.

도 4는 제3 실시형태에 따른 직하형 백 라이트의 확산판의 부분단면도이다.

도 5는 제4 실시형태에 따른 직하형 백 라이트의 확산판의 부분단면도이다.

도 6은 제5 실시형태에 따른 직하형 백 라이트의 확산판의 부분단면도이다.

도 7은 케이싱에 확산판이 위치 고정된 직하형 백 라이트의 사시도이다.

도 8은 케이싱에 확산판이 위치 고정된 직하형 백 라이트의 부분사시도이다.

도 9는 고정부의 다른 예를 나타내는 부분사시도이다.

도 10은 고정부의 다른 예를 나타내는 부분사시도이다.

도 11은 고정부의 다른 예를 나타내는 부분사시도이다.

도 12는 샤우카스텐(schaukasten)의 측면도이다.

도 13은 직하형 백라이트의 단면도이다.

도 14는 케이싱에 확산판이 위치 고정된 종래의 직하형 백 라이트의 사시도이다.

도 15는 케이싱에 확산판이 위치 고정된 종래의 직하형 백 라이트의 부분사시도이다.

<부호의 간단한 설명>

2 직하형 백 라이트

5 확산판

51 확산성 기재층

52 입사면

53 출사면

54 확산 비즈층(확산 비즈 코트층)

54a 내광제

55 주름

57 절결부(요철부)

6 케이싱

61 저면부(반사면)

62 측면부

62a 입설부

62b 받침부

62c 에지부

7 광원(형광 램프)

8 고정부

본 발명은 직하형 백 라이트에 관한 것이다.

액정표시장치용 백 라이트는, 광원의 배치 방법에 따라 크게 사이드형과 직하형으로 나뉜다. 사이드형은 광을 이끄는 도광판의 측부에 광원을 배치한 것으로, 직하형은 광을 확산시키는 확산판의 배후(직하)에 광원을 배치한 것이었다(일본 특개평11-295731호 공보(제1도) 참조).

여기서, 종래의 일반적인 직하형 백 라이트를 도면에 의해 설명하기로 한다.

도 13에 도시한 바와 같이, 액정표시장치용 백 라이트(100)의 경우, 케이싱(101)과, 확산판(102)과, 케이싱(101) 내의 광원(103)과, 광원(103)이 접속되는 인버터(104)와, 확산판(102)의 표면에 중첩된 확산 시트 등의 광학 시트(105) 등을 구비하고 있다.

확산판(102)은, 램프 이미지를 완화하기 위해, 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 수지판에 확산제를 혼합한 유백색인 것이 채용되고 있다. 램프 이미지는, 발광면에서의 광의 균일성을 손상하는 것으로, 광원(103)의 형상ㆍ배치에 대응된 이미지로서 발광면에 나타난다. 램프 이미지는 광원의 직상 위치가 비교적 밝고, 광원간 위치가 비교적 어두워지도록 발생시키는 것이다. 이와 같은 램프 이미지는 확산판(102)에서 광을 확산시킴으로써 완화할 수 있다.

상기 광원(103)으로는 높은 휘도를 얻기 위하여 복수의 램프를 사용하는 것 이 일반적이다. 또한 액정용 백 라이트의 경우, 저소비전력화ㆍ박형화가 요구되므로, 형광 램프로는 조명용으로 널리 사용되고 있는 열음극관이 아니라 관 직경을 작게 할 수 있고 소비 전력도 적은 냉음극관이 채용되고 있다. 냉음극관은 관 직경이 가늘기 때문에 램프 이미지가 발생하기 쉽다.

광학 시트(104)의 일종인 확산 시트에는, 얇은 시트 모양의 투명 기재의 표면에 비즈를 갖는 광 확산층이 형성된 것이 있다(일본 실개평 5-73601호 공보 참조). 얇고 투명한 기재에 확산 비즈를 바른 확산 시트는 확산 작용이 작고, 램프 이미지를 해소하는 역할은 작다. 확산 시트는 주로 백 라이트 정면 방향의 휘도 상승 등을 위해 사용된다.

직하형 백 라이트을 박형화하고자 하면, 램프 이미지의 발생이 문제가 된다.즉, 백 라이트의 두께가 큰 경우에는 확산판(102)과 광원(103) 사이의 거리를 크게 할 수 있으므로 램프 이미지가 발생하기 어렵지만, 백 라이트를 얇게 하면 확산판(102)과 광원(103) 사이의 거리가 작아져 확산판(102) 상에 램프 이미지가 발생한다.

확산판(102) 상에서 램프 이미지가 발생되면, 확산 작용이 작은 확산 시트 등의 광학 시트(l05)에서는, 램프 이미지를 완화할 수 없다.

여기서, 확산판(102)에서 발생하는 램프 이미지에 관해서는, 확산판(102)을 통과하는 광의 투과율과 확산판(102)의 출사면에서의 휘도에 밀접한 관계가 있다. 구체적으로는, 투과율이 높으면 출사면의 휘도가 높아지지만, 램프 이미지가 보이 기 쉽다. 반대로 투과율이 낮으면 휘도가 낮아지지만, 램프 이미지가 완화된다.

따라서, 박형의 직하형 백 라이트에서는, 램프 이미지에 의한 발광 불균일을 해소하고자 하면, 확산판(102)의 투과율을 내림으로써 대처할 필요가 있고, 결과적으로 휘도의 저하를 가져오는 문제가 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점에 비추어 본 발명은, 램프 이미지를 억제하면서, 광의 출사면에서의 휘도의 저하를 막을 수 있는 직하형 백 라이트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 직하형 백 라이트의 광원인 형광 램프는, 전기 에너지로부터 광으로의 변환 효율이 낮기 때문에, 전극 부근에서 불필요한 에너지가 발열로서 소비되고, 전극 부근이 뜨거워진다. 특히, 냉음극관의 경우, 전극 부근에서 광의 변환 효율이 열음극관에 비해 낮기 때문에, 발열이 크고 전극 부근의 온도가 10O℃ 정도가 되는 경우가 있다.

여기서, 열에 대한 고려가 이루어진 종래의 직하형 백 라이트에 대하여 도면을 사용하여 설명하기로 한다.

도 14에 도시한 바와 같이, 이 직하형 백 라이트(201)는 저면부(202)와 측면부(203)를 갖는 케이싱(204)과, 케이싱(204) 내의 광원(205)과, 확산판(206)을 구비하고 있다.

측면부(203)는, 저면부(202)의 두 변의 에지에 입설(立設)된 입설부(207)와, 상기 입설부(207)의 입설단에 저면부(202)에 대하여 평행하게 외측으로 연장된 받침부(208)과, 상기 받침부(208)의 연장단에 저면부(202)에 대하여 수직하게 상방으 로 입설된 에지부(209)를 가지고 있다.

또한 받침부(208)의 길이 방향 중앙에는 확산판(206)을 위치 고정하는 고정부(210)가 설치되어 있다.

한편, 확산판(206)에는 광원(205)과 평행한 변의 에지부 중앙에 고정부(210)와 결합되는 사각형상의 절결부(2l1)가 설치되어 있다.

케이싱(204)에는, 예컨대 방열성이 뛰어난 알루미늄 등의 금속을 판금 가공하여 사용하고 있다. 이 판금 가공은, 1장의 판을 접어 가공하고 있고, 도 l5에 도시한 바와 같이, 고정부(210)도 받침부(208)를 잘라 일으켜 세워 형성하고 있다. 따라서, 받침부(208)에 세워진 고정부(210) 부분에서는, 받침부(208) 및 에지부 (209)가 비연속으로 되어 간극(212)이 발생하였다.

이 간극(212)은 케이싱(204)의 내부와 외부를 연통하기 때문에, 공기 중의 먼지 등의 이물질이 침입하는 경로가 되었다.

또한 직하형 백 라이트 내의 공기는, 광원의 점등에 의해 열이 공급되어 팽창되고, 소등함으로써 열이 차단되어 수축된다. 이 때, 일정 용적의 직하형 백 라이트 내부에서, 팽창된 체적분의 공기는 직하형 백 라이트 내부로부터 외부로 상술한 간극을 통해 유출되고, 그 후, 소등에 의해 수축된 체적분의 공기가 직하형 백 라이트의 외부로부터 내부로 간극을 통해 유입된다.

이 유입되는 공기에는, 통상의 공기 중에 부유하는 먼지 등의 이물질도 포함되어 있다. 유입된 먼지 등의 이물질은 확산판의 입사면에 부착되고, 광의 확산이나 투과를 저해하며, 확산판의 출사면에서의 휘도를 저하시키는 요인이 되고 있다. 또한, 먼지 등의 이물질은 확산판의 입사면에 부분적으로 부착되기 쉽고, 그 부착 부분이 확산판의 출사면에서 어두운 부분이 되어 발광 불균일의 요인이 되었다.

따라서, 본 발명의 다른 목적은, 고정부를 설치하여 생기는 간극에 의해 케이싱내에 이물질이 침입하는 것을 방지하는데 있다.

본 발명에 의한 직하형 백 라이트는, 케이싱 저면부와 해당 케이싱 저면부의 에지로부터 세워진 케이싱 측면부를 가지는 케이싱과, 상기 케이싱 측면부에 지지된 확산판과, 상기 케이싱 내부에 설치된 광원을 구비하며, 상기 케이싱 측면부는 상기 확산판의 측면에 형성된 피결합부와 결합되어 해당 확산판을 위치 고정하도록 해당 측면부로부터 돌출된 고정부를 가지며, 상기 고정부는 상기 측면부에서 케이싱 내외에 연통되는 간극을 발생시키는 일 없이 상기 측면부로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 확산판을 위치 결정하는 고정부를 가지고 있더라도 케이싱의 측면부에는, 케이싱 내외로 연통되는 간극이 발생하지 않으므로, 먼지 등의 이물질의 침입을 막을 수 있다.

또한 상기 측면부는, 상기 저면부의 에지로부터 입설된 입설부와, 해당 입설부의 입설단으로부터 외측으로 연장되어 상기 확산판이 재치되는 받침부와, 상기 받침부의 연장단으로부터 입설된 에지부를 가지며, 상기 고정부는 상기 받침부 또는 상기 에지부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

확산판에 따른 본 발명은, 광원으로부터 조사된 광에 의해 발광면을 형성하 는 확산판으로서, 그 자체가 광 확산성을 가지는 판상의 확산성 기재층과, 기재층의 광입사측 면과 광출사측 면 중 적어도 어느 일면에 형성된 확산 비즈층을 가지며, 입사한 광이 상기 확산성 기재층과 확산 비즈층 모두에서 광확산되는 것을 특징으로 한다.

확산판에 따른 본 발명에 의하면, 확산판에 입사된 광은 확산성 기재층과 확산 비즈층 모두에서 확산이 발생하므로, 종래의 확산판에 비해 확산판 자체의 확산 작용이 높아진다. 따라서, 확산판의 투과율을 낮게 하지 않아도 램프 이미지를 효과적으로 완화할 수 있고, 휘도 저하를 막을 수 있다.

또한, 확산판의 투과율의 하한은, 40%가 바람직하고, 50%가 더 바람직하다.또한 투과율의 상한은, 70%가 바람직하고, 60%가 더 바람직하다. 투과율은 어느 정도 작은 것이 램프 이미지를 효과적으로 완화할 수 있지만, 너무 작으면 휘도 저하를 초래한다. 또한 투과율은, 어느 정도 큰 것이 휘도를 높게 할 수 있는데, 너무 크면 램프 이미지를 효과적으로 완화할 수 없다. 투과율은, 상기의 관점에서 적절하게 결정하는 것이 바람직하다.

상기 확산성 기재층은, 내부에 포함되는 확산제 또는 기포에 의해 광확산을 일으키고, 또한 두께가 0.5mm~3mm인 판상의 합성수지 성형품인 것이 바람직하다. 확산성 기재층이 어느 정도의 두께를 가짐으로써, 확산판으로서 필요한 강성이 얻어짐과 동시에, 확산성 기재층에서 광이 흡수됨으로써 투과율을 어느 정도까지 낮게 억제할 수 있게 된다.

상기 확산 비즈층은, 두께가 50μm 정도 이하인 것이 바람직하다.

확산 비즈층의 두께가 커지면, 층두께가 불균일해지기 쉽고, 확산 비즈층의 확산 효과에 불균일이 발생하기 쉬운데, 층두께를 약 50μm 이하로 함으로써, 확산 효과의 불균일을 방지할 수 있다.

상기 확산 비즈층은, 상기 광 입사측 면과 광출사측 면 중 어느 일면에 형성되고, 타면에는 주름(미소 요철)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 주름에 의한 요철이 확산 효과를 도우므로, 램프 이미지를 더욱 완화시킬 수 있다.

상기 확산성 기재층 또는 확산 비즈층에는, 내광제가 도포 또는 혼입되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 내광제가 자외선을 흡수하므로 확산판의 열화를 막을 수 있다.

직하형 백 라이트에 따른 본 발명은, 확산판의 배후에 배치된 광원으로부터 입사된 광을 상기 확산판에 의해 확산시키고, 확산판으로부터 출사된 광이 광학 시트를 통과하는 직하형 백 라이트에서, 상기 확산판은, 그 자체가 광 확산성을 가지는 판상의 기재층과, 기재층의 광입사측 면과 광출사측 면 중 적어도 어느 일면에 형성된 확산 비즈층을 가지고, 해당 확산판으로 입사된 광이 상기 기재층과 확산 비즈층의 쌍방에서 광확산되는 것을 특징으로 한다.

직하형 백 라이트에 따른 본 발명에 의하면, 확산판으로 입사된 광은 확산성 기재층과 확산 비즈층 모두에서 2단계의 확산이 발생하므로, 종래의 확산판에 비해 확산판 자체의 확산 작용이 높아진다. 따라서, 확산판의 투과율을 낮게 하지 않아도 램프 이미지를 효과적으로 완화할 수 있고, 휘도 저하를 막을 수 있다.

이하, 본 발명의 직하형 백 라이트를 나타내는 바람직한 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명하기로 한다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 직하형 백 라이트(2)를 사용한 액정표시장치(1)를 나타낸다.이 액정표시장치(1)는, 직하형 백 라이트(2) 이외에, 문자나 화상을 표시하는 액정 패널(3)과, 발광 품위를 조절하기 위한 광학 시트(4)로 구성되고, 액정 텔레비젼 또는 컴퓨터용 액정 디스플레이 등으로서 이용되는 것이다.

액정 패널(3)은, 직하형 백 라이트(2)가 배후에 위치하도록 설치되고, 직하형 백 라이트(2)에서의 면상광이 거의 균일하게 해당 패널(3)로 조사된다. 이 때문에, 직하형 백 라이트(2)는 액정표시장치(1)의 화면 치수보다 크게 형성되어 있다.

또한 광학 시트(4)는, 발광 품위를 조절하기 위한 확산 시트, 렌즈 시트, 편광 시트 등이 액정 패널(3)과 직하형 백 라이트(2) 사이에 필요에 따라 설치된다. 또한, 광학 시트(4)는 직하형 백 라이트(2)의 일부로서 설치해도 된다.

직하형 백 라이트(2)는, 일면에 개구를 가지는 케이싱(6)과, 상기 개구에 장착되는 확산판(5)과, 케이싱(6) 내에 배치된 복수의 광원(7)을 구비하고 있다.

케이싱(6)은 방열을 고려하여, 예컨대 알루미늄제로 되어 있다. 케이싱(6)은 사각형상의 저면부(61)와 저면부(61)의 에지에 입설된 측면부(62)를 가지며, 일면이 개구된 얇은 박스형으로 형성되어 있다.

상기 저면부(61)의 내면측은 광원(7)의 광을 확산판(5)을 향해 반사하는 반사면으로 되어 있다. 반사면은, 예컨대, 합성수지 필름 또는 알루미늄 등의 금속박 막에 의해 구성된 반사 시트(61a)를 저부(61)의 내면에 배치함으로써 구성되어 있다.

이 반사 시트(61a)는, 광원(7) 측의 표면이 예컨대 백색으로 도장되어 구성되고, 상기 광을 확산판(5) 측으로 효율적으로 반사(확산 반사)시키고, 해당 광의 이용 효율 및 확산판(5)에서의 휘도를 높이고 있다.

또한 확산판(5)과 광원(7) 간의 거리는, 5mm~10mm 정도로 설정되고, 본 실시형태의 백 라이트는 박형으로 구성되어 있어, 램프 이미지가 생기기 쉬운 구조로 되어 있다.

확산판(5)의 배후에 배치된 광원(7)은, 가느다란 선형 광원이고, 구체적으로는 냉음극관 타입의 형광 램프이다. 이들 형광 램프(7)는, 복수개가 거의 같은 간격으로 평행하게 배치되어 있다. 또한, 램프(7) 사이의 간격(램프 피치)는, 12mm~30mm로 설정되어 있다.

냉음극관 타입의 형광 램프(7)는 직경이 가늘고(예컨대 약 3mm 또는 그 이하), 직하형 백 라이트(2)의 박형화에 적합하지만 전극 부분에서의 발열이 큰 것으로, 다수의 형광 램프(7)을 설치하면 발열에 의해 케이싱(6) 내의 온도가 매우 높아진다.

또한 형광 램프(7)는, 전극으로부터 튀어나간 전자에 의해 유도 방출된 수은 등이 자외선(71)을 방출하고, 이 자외선(71)이 관 내측의 형광체와 접촉하여 가시광을 발생시키므로, 형광 램프(7)로부터는 약간의 자외선(71)이 발생한다. 이 형광 램프(7)로부터 조사되는 자외선(71)에 의해 직하형 백 라이트(2) 내의 구성 부재는 열화되기 쉽다.

상기 확산판(5)은, 광원(7)으로부터 조사된 광에 의해 발광면을 형성하는 것으로, 확산제가 혼입되어 광 확산성을 가지는 확산성 기재층(51)을 구비하고 있다.또한 확산판(5)의 형광 램프(7)측의 면(52)을 입사면(52)이라 하고, 입사면(52)의 반대측 면(53)을 출사면(53)이라 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 확산판(5)에는 확산성 기재층(51)의 일면측에 확산 비즈층(54)이 형성되어 있다. 여기서는, 확산 비즈층(54)은 기재층(51)의 출사면측에만 설치되고, 기재층(51)의 입사면측은 경면 반사 작용을 갖는 평탄면(56)으로 되어 있다.

확산성 기재층(51)은, 종래의 확산판 자체에 해당하는 것으로, 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 합성 수지 중에 확산제를 혼입하여 형성되어 있다. 확산제를 가지는 확산성 기재층(5l)에 입사된 광은, 층 내부의 확산제에 의해 내부 확산된다. 또한, 확산성 기재층(51)은 사출 성형 또는 압출 성형 등의 적당한 합성 수지 성형법에 의해 판상으로 형성되어 있다.

확산판(5)의 투과율은, 휘도 저하가 생기지 않도록 너무 낮지 않으며 또한 램프 이미지를 완화할 수 있도록 너무 높지 않다는 관점에서, 40%~70%의 범위로 설정된다. 투과율을 어느 정도 낮게 억제하기 위해서는, 확산판을 두껍게 하여 확산판 내부에서 흡수되는 광을 많게 하거나, 입사면에서의 반사율을 크게 하는 것 등으로 대응할 수 있다.

확산성 기재층(51)의 두께는, 0.5~3mm가 바람직하고, 이 두께 이상이 되면, 자중이 증가하고, 그 자중에 의한 휘어짐이 발생하는 등의 폐해가 생기는 경우가 있다. 또한 반대로 두께가 너무 얇으면, 광의 투과율을 낮추기 어려워져 램프 이미지의 완화가 어렵게 된다. 또한, 확산 기재층(51)의 두께의 바람직한 하한은 1mm이다.

상기 확산 비즈층(54)은 확산 비즈(54a)를 기재층(5l)의 표면에 도포함으로써 형성된 확산 비즈 코트층이다. 확산 비즈(54a)는 크기가 다양한 입자경의 투명한 수지 또는 글래스 등으로 이루어진다. 확산 비즈층(54)의 확산 비즈(54a)는 바인더에 의해 기재층(51)에 정착되어 있다.

본 실시형태의 확산판(5)에 의하면, 광원(7)으로부터의 광은, 입사면(52)(평탄면(56))에서 일부가 반사면(61a) 측으로 반사되고, 다른 일부가 확산판(5) 내에 입사된다. 또한 입사면(52)에서 반사된 광은, 반사면(6la) 등에 반사되어 다시 입사되려고 한다. 이 재입사광은, 광원(7)으로부터의 직접 입사광과 달리 램프 이미지를 발생시키기 어려우므로, 반사광의 비율을 많게 함으로써 램프 이미지의 완화가 쉬워진다.

확산판(5) 내에 입사한 광은 우선 기재층(51)내에서 확산되고, 또한 출사시에, 확산판 표면인 확산 비즈층(54)에서 다시 확산된다. 또한, 기재층(51)과 확산 비즈층(54)이 일체적이므로, 확산 비즈층(54)에서 확산된 광의 일부는 기재층(51)으로 되돌아가 더 확산되기 쉽고, 기재층(51)과 확산 비즈층(54)의 확산 상승 효과를 기대할 수 있다.

따라서, 기재층(51)만으로 이루어지는 확산판에 비해, 확산판(5) 자체의 확 산 작용이 높아지고, 램프 이미지를 효과적으로 확산할 수 있다. 또한, 확산판(51)을 저투과율로 함으로써 램프 이미지를 완화하는 것이 아니라, 기재층(51)과 확산 비즈층(54)과의 높은 확산 작용에 의해 램프 이미지를 완화하기 때문에, 휘도를 비교적 높게 유지할 수 있다.

특히, 본 실시형태와 같은 박형 백 라이트에서는, 광원(7)과 확산판(5)간의 거리가 가깝기 때문에 고휘도가 되므로, 결과적으로 이 백 라이트(2)는 매우 높은 휘도를 얻을 수 있다.

여기서, 램프 이미지의 완화는 램프수를 늘리고, 램프 피치를 좁게 함으로써 꾀할 수 있지만, 램프수의 증가는 제조원가의 상승, 소비전력의 증대를 초래한다. 한편, 본 실시형태의 백 라이트에서는, 램프 피치가 비교적 넓더라도 램프 이미지를 완화할 수 있기 때문에, 램프수를 늘릴 필요가 없다.

또한 기재층(51)의 제작시(사출성형시) 등에서 발생하는 기재층(51)의 두께 오차는 광흡수도의 차를 발생시키며, 발광 불균일의 원인이 되지만, 확산 비즈층 (54)에 의해 확산되므로, 어느 정도의 발광 불균일은 완화된다. 따라서, 기재층 (51)의 정밀도가 낮아도 발광 품위를 높게할 수 있고, 제조 코스트를 저감할 수 있다.

또한, 확산 비즈 코트층(54)의 표면은 확산 비즈(54a)에 의한 요철을 가지므로, 액청 패널(3)과 확산판(5) 사이에 배치되는 광학 시트(4)가 밀착하는 것을 방지할 수 있다.

확산 비즈 코트층(54)의 두께는 약 50μm 까지가 좋고, 10~30μm가 더 바람 직하다. 이에 따라 도포가 두꺼워짐으로써 발생하는 두께 불균일을 억제하고, 확산 효과의 불균일을 막을 수 있다.

또한, 확산 비즈(54a)는 지향성이 높은 것을 사용하고, 확산판(5)에 대하여 수직 방향으로 광을 향하도록 함으로써, 확산 비즈 코트층(54)를 설치하지 않는 종래의 확산판(5)의 휘도에 비해 30% 정도의 향상을 기대할 수 있다. 이 경우에는, 광학 시트(4)를 생략할 수 있으므로, 직하형 백 라이트(2)의 원가절감에도 기여한다.

또한 확산성 기재층(51)의 소재는, 기포를 가지는 발포체로 형성되어도 된다. 기재층(51)으로의 확산제 혼입을 대신하여, 기재층(51) 내에 기포를 형성하면, 해당 기포에 의해 광의 확산 작용이 얻어진다. 이와 같이 기포를 가지는 기제 층(51)이라도, 광확산성이 얻어지고, 확산제가 혼입된 확산판(5)과 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한 상술한 확산성 기재층(51) 및 확산 비즈 코트층(54)에는 자외선(71)을 흡수하는 내광제가 도포 또는 혼입됨으로써, 형광 램프(7)로부터 조사되는 자외선(71)에 의한 확산판(5)의 열화를 방지할 수 있다. 단, 확산 비즈 코트층(54)에 대해서는, 그 표면에 도포하면 효과가 손상되기 쉽기 때문에, 확산 비즈(54a)의 내부에 내광제를 혼입하는 것이 가장 바람직하다. 또한 혼입이 곤란한 경우는, 도포전의 확산 비즈(54a)의 상태에서 내광제를 균일하게 도포하고, 그 후 확산판(5)으로 확산 비즈(54a)를 도포하면 된다.

도 3에 제2 실시형태의 확산판(5)의 부분단면도를 나타낸다.

이 확산판(5)은, 기재층(51)의 입사면(52)측 면이, 제1 실시형태의 평탄면 (56)을 대신하여, 요철을 가지는 주름(55)이 형성된 것으로 되어 있다. 기타의 구성은 제1 실시형태와 같다.

이 경우의 확산판(5)에 의하면, 주름(55)에 의한 미세 요철이, 경면상의 평탄면(56)의 경우보다 광의 확산 효과를 돕기 때문에, 램프 이미지의 완화에 효과적이다.

도 4에 제3 실시형태의 확산판(5)의 부분단면도를 나타낸다.

이 확산판(5)은 제1 실시형태의 확산판(5)의 겉과 속을 반대로 한 것으로, 기재층(51)의 입사면(52) 측에 확산 비즈 코트층(54)이 설치되고, 출사면(53) 측에 평탄면(56)이 형성되어 있다.

이 경우의 확산판(5)에 의하면, 확산 비즈 코트층(54)에 의해 확산판의 수직 방향으로 광을 향하는 효과는 기대할 수 없지만, 제1 실시형태의 확산판(5)과 같이, 확산 비즈 코트층(54)을 설치하지 않는 종래의 확산판(5)에 비해 램프 이미지의 개선을 기대할 수 있다.

도 5에 제4 실시형태의 확산판(5)의 부분단면도를 나타낸다.

이 확산판(5)은 기재층(51)의 입사면(52)측 면이 제3 실시형태의 평탄면(56)을 대신하여 요철을 가지는 주름(55)이 형성된 것으로 되어 있다. 기타의 구성은 제3 실시형태와 같다.

이 경우의 확산판(5)에 의하면, 주름(55)의 요철에 의해 램프 이미지의 완화가 촉진되고, 또한 액정 패널(3)과 확산판(5) 사이에 배치되는 광학 시트(4)의 밀 착을 방지할 수 있다.

도 6에 제5 실시형태의 확산판(5)의 부분단면도를 나타낸다.

도 6에 도시한 바와 같이, 확산판(5)은 그 확산성 기재층(51)의 입사면(52) 측과 출사면(53) 측의 양면에 확산성 비즈 코트층(54)을 구비하고 있다.

이 경우의 확산판(5)에 의하면, 서로의 확산 비즈 코트층(54)의 상승 효과를 얻을 수 있고, 휘도 상승과 램프 이미지의 완화를 효과적으로 행할 수 있다.

이어서, 케이싱(62)내로의 이물질의 침입을 방지할 수 있는 직하형 백 라이트(2)의 실시형태에 대하여 설명하기로 한다.

도 7에 확산판(5)이 케이싱(6)에 위치 고정된 직하형 백 라이트(2)의 사시도를 나타낸다.

이 직하형 백 라이트(2)는, 저면부(61)와 측면부(62)를 가지는 케이싱(6)과, 케이싱(6)의 측면부(62)에 지지된 확산판(5)과, 케이싱(6) 내에 수용되는 형광 램프(7)를 구비하고 있다.

케이싱(6)의 측면부(62)는, 형광 램프(7)와 평행한 사각형상의 저면부(61)의 에지로부터 부채꼴 모양으로 기울어져 입설된 입설부(62)a와, 상기 입설부(62)a의 입설단에 저면부(61)에 대하여 평행하게 외측으로 연장된 받침부(62b)와, 상기 받침부(62b)의 연장단에 저면부(61)에 대하여 수직하게 상방으로 입설된 에지부(62c)를 가지고 있다.

받침부(62b)는, 확산판(5)의 에지를 지지하여 저면부(61)와의 거리를 소정 치수로 유지한다. 확산판(5)이 받침부(62b)에 지지된 상태에서, 확산판(5)의 측면 은 에지부(62c)와 대향한다. 또한 에지부(62c)는 확산판(5)의 수평 방향의 위치 이탈을 방지한다.

받침부(62b)의 길이 방향 중앙에는 확산판(5)을 위치 고정하는 위치 고정부(8)가, 예컨대, 받침부(62b)로부터 에지의 입설 방향과 평행한 방향으로 돌출 설치되어 있다.

한편, 확산판(5)에는, 에지부(62c)와 대향하는 측면의 중앙이 내측으로 우묵한 절결부(57)가 설치되어 있다. 이 절결부(57)는 고정부(8)과 결합하여 확산판(5)을 고정하기 위한 피결합부이기도 하다.

도 8에도 도시한 바와 같이, 고정부(8)는 케이싱(6)의 받침부(62b)의 길이 방향 중앙에 원주형의 핀(스터드 핀)(8la)이 일체로 형성되어 있다. 받침부(62b)에 결합공을 형성해 두고, 핀(81a)이 받침부(62b)로부터 돌출되도록, 받침부(62b)의 뒤쪽에서 해당 핀(81a)을 결합공에 관통시킴으로써, 받침부(62b)에 간극을 발생시키지 않고, 고정부가 되는 핀(81a)을 입설시킬 수 있다.

또한 고정부(8)로서는, 핀(81a)을 대신하여 나사를 사용할 수 있다. 이 경우, 받침부(62b)에 나사공을 형성해 두고, 나사(81a)가 받침부(62b)로부터 돌출되도록 받침부(62b)의 뒤쪽에서 해당 나사(81a)를 나사공에 나사 결합시키면 된다.

핀(81a)(또는 나사)의 받침부(62b)에 대한 돌출량은, 확산판(5)의 판 두께보다 큰 것이 바람직하다. 확산판(5) 상에 광학 시트(4)가 재치되는 경우에는, 당해 돌출량은 확산판(5)의 두께와 광학 시트(4)의 두께보다 큰 것이 바람직하다.

또한, 확산판(5)의 측면 중앙에 형성된 절결부(57a)는 아치형이다. 또한 핀(81a)(또는 나사)은 에지부(62c)로부터 돌출되어 있어도 된다.

이상과 같이, 고정부(8)를 설치하여도 케이싱(6)의 받침부(62b) 및 에지부(62c)에는 케이싱(6)의 내외로 연통되는 간극이 발생하지 않으므로 먼지 등의 이물질의 침입을 막을 수 있다.

도 9는 고정부(8)의 다른 예를 나타내는 부분 사시도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 고정부(8)는 금속제 케이싱(6)의 받침부(62b)의 길이 방향 중앙에 디프 드로잉에 의해 볼록하게 형성된 볼록부(81b)로서 구성되어 있다. 고정부(8)를 드로잉 가공에 의해 형성함으로써, 고정부(8)를 설치하여도 케이싱(6) 내외로 연통되는 간극이 발생하지 않는다. 드로잉 가공에 의한 볼록부(81b)는 받침부(62b)에 형성되어 있어도 되고, 에지부(62c)에 형성되어 있어도 되며, 또는 받침부(62b) 및 에지부(62c) 모두에 형성되어 있어도 된다.

확산판(5)의 절결부(57)b는, 볼록부(81b)에 대응된 형상으로 형성되어 있고, 볼록부(81b)와 절결부(57b)가 결합됨으로써, 확산판(5)을 케이싱(6)에 위치 고정시킬 수 있다.

도 10은 고정부(8)의 다른 예를 나타내는 부분 사시도이다.

이 고정부(8)는, 첩부편(貼付片)(83)을 케이싱(6)의 에지부(62c)에 형성된 개구형 삽입부(63)에 장착함으로써 구성되고 있다.

첩부편(83)은, 케이싱(6)과는 다른 부재로 구성되며, 합성수지제이다. 첩부편(83)은 삽입부(63)를 막는 사각형판상의 덮개부(83a)와, 덮개부(83a)의 중앙부에서 돌출되는 직방체상의 돌기부(83b)를 구비하고 있다.

삽입부(63)는 에지부(62c)의 길이 방향 중앙에서 소정의 폭으로 절결하여 형성되어 있고, 그 폭은 덮개부(83a)보다는 작고, 돌기부(83b)보다는 크다. 첩부편 (83)은 덮개부(83a)가 에지부(62c)의 바깥쪽에 위치되어 삽입부(63)를 막고, 돌기부(83b)가 삽입부(63)를 관통하여 케이싱(6) 내로 돌출된다.

덮개부(83a)는 접착제 또는 양면 테잎 등을 통하여 케이싱(6)에 접착되어 케이싱 내외로 연통되는 삽입부(63)를 막고, 케이싱 내외로 연통되는 간극을 없앤다.또한, 첩부편(83)의 고정을 확실히 하기 위해, 덮개부(83a)는 에지부(62c)의 외측면 뿐만 아니라, 받침부(62b)의 외측면에도 접촉되도록 단면 L자상으로 형성되어도 된다.

확산판(5)의 절결부(57)c는 돌기부(83b)에 대응되는 형상으로 형성되어 있고, 이 절결부(57c)와 돌기부(83b)가 결합되어 확산판(5)의 위치가 결정된다.

도 11은, 고정부(8)의 다른 예를 나타내는 부분 사시도이다.

이 고정부(8)는 결합편(84)을 케이싱(6)의 에지부(62c)에 형성된 개구상의 삽입부(64)에 장착함으로써 구성되어 있다.

결합편(84)은 케이싱(6)과는 다른 부재로 구성되며 합성수지제이다. 결합편(84)은 삽입부(64)를 막는 베이스부(덮개부)(84b)와, 해당 베이스부(84b)로부터 돌출 형성된 결합부(돌기부)(84a)를 구비하고 있다. 베이스부(84b)는, 케이싱에지부(62c)를 그 내외로부터 개재하는 홈형의 협지부(84c)를 길이 방향 양단에 구비하고 있다.

삽입부(64)는 케이싱(6)의 에지부(62c)의 길이 방향 중앙이 소정의 폭으로 절결되어 형성되어 있다. 협지부(84c)에 의해 에지부(62c)를 개재시킴으로써 결합편(84)이 에지부(62c)에 설치되고, 삽입부(64)가 간극 없이 막힌다.

베이스부(84b)가 에지부(62c)에 설치된 상태에서, 결합부(84a)는 케이싱(6)내로 돌출되어 있다. 결합부(84a)는 확산판에 형성된 절결부(57d)와 결합되어 확산판(5)이 위치 고정된다.

여기서, 상술한 형광 램프(7)로부터 조사되는 자외선(71)의 성질에 대하여 설명하기로 한다. 형광 램프(7)로부터 조사되는 자외선(71)에는, 백색광에 비해 곤충을 유인하기 쉬운 성질이 있다. 그 때문에, 직하형 백 라이트(2)를 갖는, 예컨대 도 12에 도시한 샤우카스텐(9)의 경우, 케이싱(6)에 형성한 방열용 공기공(91)으로부터 새는 자외선(71)에 곤충이 모여 샤우카스텐(9) 내로 침입하는 경우가 있다. 샤우카스텐(9) 내로 침입한 곤충은, 그 내부를 배회하는 모양이 형광 램프(7)에 의해 투영되어 관찰면이 어른거리게 된다. 또한 곤충의 시체가 제품 내에 남음으로써 그 시체가 그림자가 되어 관찰면에 나타난다. 이와 같은 관찰면에 나타나는 어른거림이나 그림자는 그 관찰면을 관찰하는 사람이나 환자에게 불쾌감을 준다.

따라서, 케이싱(6)에 형광 램프(7)로부터 발생하는 열을 상기 케이싱(6) 내에서 그 외부로 방산시키는 공기공(9)을 구비한 직하형 백 라이트(2)에서, 상기 형광 램프(7)는 벌레를 유인하는 자외선(71)이 컷트된 형광 램프(7)로 구성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 백열 전등 정도까지 곤충의 유인성이 개선되기 때문에, 직하형 백라이트(2) 내로의 곤충의 침입을 개선함과 동시에 직하형 백 라이트(2)가 설치된 주위의 환경을 클린하게 유지할 수 있다.

이 자외선(71)이 컷트된 형광 램프(7)로는, 자외선(71)을 컷트하는, 예컨대 산화 티탄 등으로 이루어지는 막을 형광 램프(7)의 글래스면의 내면 또는 외면에 설치한 것이 바람직하다. 이 경우, 자외선(71)이 형광 램프(7)의 글래스면으로부터 출사되지 않도록 막으로 자외선(71)을 흡수하는 것 보다, 형광 램프(7)의 내부로 반사하여 돌려보내는 것이 바람직하다. 또한 자외선(71)이 컷트된 형광 램프(7)로는 형광 램프(7)에 자외선(71)을 차단하는 필름을 감은 것이어도 된다

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 의하면, 확산 기재층에 확산 비즈층을 설치함으로써, 램프 이미지를 억제하면서, 광의 출사면에서 휘도의 저하를 막을 수 있으며, 고정부를 설치하여 생기는 간극에 의해 케이싱내에 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 케이싱 저면부와 해당 케이싱 저면부의 에지로부터 세워진 케이싱 측면부를 가지는 케이싱과,

   상기 케이싱 측면부에 지지된 확산판과,

   상기 케이싱 내부에 설치된 광원을 구비하며,

   상기 케이싱 측면부는 상기 확산판의 측면에 형성된 피결합부와 결합되어 해당 확산판을 위치 고정하도록 해당 측면부로부터 돌출된 고정부를 가지며,

   상기 고정부는 상기 측면부에서 케이싱 내외에 연통되는 간극을 발생시키는 일 없이 상기 측면부로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.
2. 제1항에서, 상기 케이싱의 측면부는 상기 저면부의 에지로부터 입설된 입설부와, 해당 입설부의 입설단으로부터 바깥측으로 연장되어 상기 확산판이 재치되는 받침부와, 상기 받침부의 연장단으로부터 입설된 에지부를 가지며,

   상기 고정부는 상기 받침부 또는 상기 에지부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 직하형 백 라이트.

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