KR20080077555A

KR20080077555A - 면상 광원 장치 및 표시장치

Info

Publication number: KR20080077555A
Application number: KR1020080010967A
Authority: KR
Inventors: 시게유키 마쓰모토
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2008-08-25
Also published as: TW200846778A; JP4891114B2; US7819572B2; CN101251678B; JP2008204794A; US20080198627A1; CN101251678A

Abstract

좁은 액틀로, 고성능의 면상 광원 장치 및 이것을 사용한 표시장치를 제공한다. 본 발명의 일 양태에 따른 면상 광원 장치는, 도광판(6)과, 도광판(6)의 측면에 빛을 출사하는 램프 유닛(9)과, 도광판(6) 및 램프 유닛(9)을 수납하는 리어 프레임(10)과, 도광판(6)과 리어 프레임(10)의 사이에 배치되어, 위치 결정부(6a)가 설치된 도광판과 끼워맞춰지는 틀모양의 몰드 프레임(11)을 구비하고 있다. 도광판(6)은, 위치 결정부(6a)에 있어서, 위치 결정부(6a)가 설치된 측면 6d에 대하여 거의 평행한 평행면(6c)과 위치 결정부(6a)가 설치된 측면 10d를 접속하는 접속면(6b)을 가지고 있다. 리어 프레임(10)은, 내측으로 돌출하여 도광판(6)의 위치 결정부(6a)가 설치된 측면과 대향 배치된 종단면(10c) 및 접속면(6b)과 대향 배치된 측단면(10b)으로 구성된 돌기모양 부(10a)를 가지고, 몰드 프레임(11)을 통해 도광판(6)을 지지하고 있다.

면상 광원 장치, 램프 유닛, 리어 프레임, 도광판, 위치 결정부

Description

면상 광원 장치 및 표시장치{PLANAR LIGHT SOURCE UNIT AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 면상 광원 장치 및 이것을 사용한 표시장치에 관하며, 특히 상세하게는 도광판을 가지는 면상 광원 장치 및 이것을 사용한 표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치에서는, 사이드 라이트형 (엣지 라이트형)의 면상 광원 장치를 백라이트 장치(백라이트 유닛)로서 사용하는 경우가 있다. 사이드 라이트형의 면상 광원 장치에서는, 광원으로부터의 빛을 도광판의 측면에 입사시키고 있다. 그리고, 도광판은, 광원으로부터의 빛을 앞면에 출사한다.

이러한, 사이드 라이트형의 면상 광원 장치가 개시되어 있다(특허문헌 1, 2). 특허문헌 1의 백라이트 장치에서는, 도광판을 수납하는 케이스의 일단면을 구부려서 갈고리를 형성하고 있다. 그리고, 이들의 갈고리에 의해 도광판이 광원 유닛의 위치 결정을 행하고 있다.

그러나, 특허문헌 1의 구성에서는, 케이스만으로 도광판을 지지 고정하고 있기 때문에, 강도가 불충분하다. 따라서, 도광판의 위치 결정 개소가 파손될 염려가 있다. 특히, 고휘도로 대화면의 면상 광원 장치를 실현시키기 위해서는, 광원의 수를 늘릴 필요가 있다. 그것에 따라, 도광판을 두껍게 할 필요가 있다. 도광판이 두꺼워지면 도광판의 중량이 증가한다. 낙하시 등에 충격이 가해지면, 두꺼운 도광판을 지지 고정하는 지지 부분의 강도부족으로 인해, 도광판이 위치 결정 개소에서 파손된다. 도광판이 파손하면, 파손 개소의 주변에서 휘도 편차가 생기거나, 휘도가 저하하게 될 우려가 있다. 따라서, 면상 광원 장치의 성능이 열화된다는 문제가 있다. 또한, 파손 정도가 크면, 부품을 교환할 필요가 있다.

특허문헌 2의 백라이트 장치에서는, 도광판의 측면에 위치 결정용의 오목부가 형성되어 있다. 이 도광판은, 프레임 케이스에 수납되어 있다. 도광판의 오목부의 위치에서는, 프레임 케이스에 거는 편(片)을 형성하고 있다. 도광판의 오목부의 위치에서는, 몰드 프레임에 볼록부가 형성되어 있다. 그리고, 몰드 프레임의 볼록부에는, 프레임 케이스의 거는 편이 삽입되는 거는 개구가 형성되어 있다. 그리고, 프레임 케이스의 거는 편과 거는 개구가 끼워 맞춰지고 있다. 또한, 프레임 케이스에는, 거의 ㄷ자 모양의 제방 모양 틀이 성형되고 있다. 한편, 몰드 프레임 액틀에는, ㄷ자 모양의 홈이 형성되어 있다. 그리고, 프레임 케이스의 제방 모양 틀이 몰드 프레임의 액틀로 들어간다.

그러나, 특허문헌 2의 구성에서는, 액틀의 폭이 넓어지게 된다. 즉, 액틀의 중앙에 홈이 형성되어 있기 때문에, 액틀의 폭을 넓혀야 한다. 또한 프레임 케이스의 거는 편과 거는 개구가 끼워 맞춰지고 있다. 이 때문에, 거는 편의 측면부에 있어서, 도광판이 시인되는 구조가 된다. 따라서, 큰 이물질이 백라이트 유닛 내의 도광판이나 광학 시트 사이로 들어갈 우려가 있다. 즉, 거는 부와 제방 모양 틀 사이에 간극이 있기 때문에, 이 간극으로부터 백라이트 유닛 내로 이물질이 들어가게 된다. 이 때문에, 먼지가 많은 사용 환경에는 적합하지 않다. 이물질이 들어가게 되면, 휘도 편차가 생기거나, 휘도가 저하될 우려가 있다. 따라서, 면상 광원 장치의 성능이 열화된다는 문제점이 있다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개2001-273807호

[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 특개2003-162232호

본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 좁은 액틀로, 고성능의 면상 광원 장치 및 이것을 사용한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1의 양태에 따른 면상 광원 장치는, 오목부 또는 볼록부에 의해 구성된 위치 결정부를 측면에 가지고, 입사한 입사광을 앞면으로부터 출사하는 도광판과, 상기 위치 결정부가 설치된 측면 이외의 도광판의 측면에 빛을 출사하는 광원과, 상기 도광판의 배면측에 배치되어, 상기 도광판 및 상기 광원을 수납하는 리어 프레임과, 상기 도광판과 상기 리어 프레임 사이에 배치되어, 상기 위치 결정부가 설치된 도광판과 끼워 맞춰지는 액틀형의 몰드 프레임을 구비한 면상 광원 장치로서, 상기 도광판은, 상기 위치 결정부에 있어서, 상기 위치 결정부가 설치된 측면에 대하여 거의 평행한 면 및 상기 평행한 면과 상기 위치 결정부가 설치된 측면을 접속하는 접속면을 가지고 있으며, 상기 리어 프레임은, 내측에 돌출하여 상기 도광판의 위치 결정부가 설치된 측면과 대향 배치된 종단면 및 상기 접속면과 대향배치된 측단면으로 구성된 돌기모양 부를 가지고, 상기 몰드 프레임을 통해 상기 도광판을 지지하는 것이다.

좁은 액틀로, 고성능의 면상 광원 장치 및 이것을 사용한 표시장치를 제공할 수 있다.

이하에, 본 발명을 적용가능한 실시예에 대하여 설명한다. 이하의 설명은, 본 발명의 실시예를 설명하는 것이며, 본 발명이 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 설명의 명확화를 위해, 이하의 기재 및 도면은, 적절히, 생략 및 간략화가 이루어지고 있다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 표시장치의 구성의 일 예를 나타내는 분해 사시도이다. 본 실시예에서는, 표시장치가 액정표시장치라고 하여 설명한다. 여기에서는, 액정표시패널(4)로서 액티브 매트릭스형의 액정표시패널을 사용한 예에 대하여 설명한다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 액정표시장치(32)의 두께 방향을 Z방향으로 하고, Z방향으로 수직인 2방향을 X방향 및 Y방향으로 한다. 따라서, X방향 및 Y방향은, 액정표시장치(32)의 표시면 내에 포함되고, 액정표시패널(4)의 단면 방향으로 평행하게 되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이 본 실시예에 따른 액정표시장치(32)는, 액정표시패널(4)의 배면에 면상 광원 장치(31)를 배치하고, 프론트 프레임(2)으로 고정한 구성을 가지고 있다. 즉, 개구부를 가지는 프론트 프레임(2)의 내부에는, 액정표시패널(4)이 설치된다. 그리고, 액정표시패널(4)의 배면에는, 액정표시패널(4)의 배면에 빛을 조사하는 면상 광원 장치(31)가 설치된다. 이 면상 광원 장치(31)가 백라이트 유닛으로서 사용된다.

면상 광원 장치(31)는, 램프 유닛(9)과, 도광판(6)과, 반사 시트(8)와, 리어 프레임(10)과, 광학 시트(7)와, 몰드 프레임(11)을 구비하고 있다. 램프 유닛(9)은, 선상 광원인 램프(도시 생략)를 내포하고 있다. 램프로서는, 냉음극관을 사용할 수 있다. 램프 유닛(9)은, 램프로부터 발생하는 빛을 도광판(6)측으로 반사하기 위한 기능을 가진다. 반사하는 기능으로서는, 예를 들면, 램프 리플렉터의 내측이 되는 면에, 빛을 정반사, 확산 반사 또는 그 복합으로 반사하는 반사 시트(도시 생략)가 형성되어 있다. 반사율이 95％이상의 플라스틱 시트나 산화바륨 등의 고반사 입자를 첨가한 플라스틱 시트를 사용할 수 있다. 또한 플라스틱시트 표면에 반사하기 쉬운 도료를 도포한 시트나, 알루미늄 또는 은 등의 반사하기 쉬운 금속판을 반사 시트로서 사용할 수 있다. 특히 램프 유닛(9)의 내측에 95％이상의 고반사율을 가지는 플라스틱시트를 배치함으로써, 보다 내부에서의 반사 특성이 좋아진다. 따라서, 빛의 손실을 적게 할 수 있다. 또한, 광원으로서는, 램프 등의 선상 광원에 한정되지 않고, 복수의 점상 광원인 LED(발광 다이오드)를 열 모양으로 배치한 것을 사용해도 된다.

본 실시예에 따른 면상 광원 장치(31)는, 엣지 라이트형(사이드 라이트형)의 백라이트 유닛이다. 따라서, 램프 유닛(9)에 포함되는 램프는, 도광판(6)의 측면에 배치된다. 즉, 램프 유닛(9)으로부터 출사된 빛은, 도광판(6)의 측면에 입사한다. 도광판(6)은, 윗면에서 보아 대략 사각형상의 투명한 평판 부재에 의해 형성된다. 따라서, 앞면(출사면(6e))과, 앞면에 대향하는 배면과, 앞면과 배면 사이의 4측면을 가지고 있다. 도광판(6)의 출사면(6e) 및 배면은, XY평면과 평행하게 된다. 또한 도광판(6)의 4측면은, XZ평면 또는 YZ평면 중 어느 하나에 평행하게 된다.

램프 유닛(9)에 포함되어 있는 램프는, 도광판(6)의 측면(입사면)을 따라 배치되어 있다. 도광판(6)의 입사면은, XZ평면에 평행하게 배치되어 있다. 도광판(6)에 입사한 빛은, 도광판(6)안에서 전반사를 반복하여, 앞면(출사면(6e))으로부터 출사한다. 즉, 도광판(6)은, 그 측면에서 입사한 빛을 출사면(6e) 전체로 유도하여, 출사면(6e)으로부터 출사한다. 램프 유닛(9)에 포함되는 램프는, 예를 들면 도광판(6)의 대향하는 2측면에 배치된다. 여기에서는, 램프는, XZ평면에 평행한 도광판(6)의 측면에 배치되어 있다.

도광판(6)의 출사면(6e)와 대향하는 배면에는, 반사 시트(8)가 배치되어 있다. 이 반사 시트(8)는, 도광판(6)의 측면이나 배면에서 출사한 빛을 반사하여, 다시 도광판(6)이 입사된다. 도광판(6)의 배면에는, 리어 프레임(10)이 배치되어 있다. 리어 프레임(10)은, 도광판(6), 반사 시트(8), 램프 유닛(9)등을 수납한다. 따라서, 리어 프레임(10) 위에는, 반사 시트(8)가 배치되고, 그 반사 시트(8) 위에 도광판(6)이 배치된다. 그리고, 리어 프레임(10)과 도광판(6)의 측면 사이에, 램프 유닛(9)의 램프 및 램프 리플렉터가 배치된다. 또한, 반사 시트(8) 대신에 리어 프레임(10)에 광반사 기능을 갖도록 해도 된다.

리어 프레임(10)은, 알루미늄, 스테인레스강, 철, 놋쇠, 마그네슘 합금 등 강성이 높은 금속 재료로 형성되어 있다. 이에 따라 도광판(6)의 지지 고정의 강도를 향상시킬 수 있다. 리어 프레임(10)은, 상기 재료의 금속판을 판금 가공함으로써, 표면이 개구한 상자 모양의 케이스로 되어 있다. 따라서, 리어 프레임(10)이 개구한 표면에서 도광판(6)의 빛이 출사한다. 리어 프레임(10)은, 도광판(6)의 배 면측에 배치되는 배면부 10d와, 도광판(6)의 측면측에 배치되는 측부 10e를 가지고 있다. 즉, 금속판의 단부를 구부리는 것으로, 배면부 10d 및 측부 10e가 형성된다. 배면부 10d는, XY평면과 평행하게 배치된다. 그리고, 측부 10e가 배면부 10d의 단으로부터 Z방향으로 연장하고 있다. 여기에서는, 측부 10e가 배면부 10d의 4단 변에 배치되고 있기 때문에, 4개의 측부 10e가 배면부 10d의 단부로부터 연장하고 있다. Z방향에 있어서의 측부 10e의 높이는, 도광판(6)의 두께와 거의 같은 정도이다. XY방향에 있어서의 배면부 10d의 크기는, 도광판(6)의 크기와 대략 같은 정도이다.

도광판(6)의 출사면(6e)위에는, 광학 시트(7)가 배치되어 있다. 광학 시트(7)는, 1장 또는 복수의 시트로 구성되어 있다. 예를 들면 광학 시트(7)로서는, 프리즘 시트(렌즈 시트), 확산 시트, 보호 시트 또는 편광반사 시트 등을 사용할 수 있다. 이들 중 복수가 적층 되어서, 도광판(6)의 앞면에 배치된다. 물론, 광학 시트(7)는 1장뿐이어도 된다. 또한 같은 기능의 시트를 2장 이상 사용해도 된다. 예를 들면 휘도의 향상이 필요한 경우에는, 복수매의 프리즘 시트를 그 표면에 형성되는 프리즘 방향을 고려하여 조합할 수 있다. 또한 확산성을 향상시킬 경우에, 2장 이상의 확산 시트를 사용하는 것이 가능하다. 또한, 프리즘 시트의 배광 특성 에 따라서는 프리즘 시트를 1장만 사용해도 되거나 혹은 사용하지 않아도 된다. 광학 시트(7)는, 도광판(6)과 액정표시패널(4) 사이에 배치되어 있다.

리어 프레임(10)의 앞면측에는, 몰드 프레임(11)이 배치된다. 몰드 프레임(11)은 액틀 모양으로 형성되어 있다. 따라서, 몰드 프레임(11)은, 사각 형상의 개구부를 가지고 있다. 이 개구부가, 표시 영역에 대응하고 있다. 따라서, 도광판(6)으로부터의 빛은, 몰드 프레임(11)에 설치된 개구부를 통해, 액정표시패널(4)에 입사한다. 몰드 프레임(11)으로서는, 예를 들면 수지성형품을 사용할 수 있다. 이와 같이, 몰드 프레임(11)은, 도광판(6)의 주변부를 둘러싸도록 틀모양으로 형성되어 있다. 또한 몰드 프레임(11)은, 리어 프레임(10)과 끼워 맞춰진다. 이에 따라 리어 프레임(10)안에, 광학 시트(7), 도광판(6), 반사 시트(8) 및 램프 유닛(9)이 수납되어, 면상 광원 장치(31)가 된다.

상기의 면상 광원 장치(31) 앞에는, 액정표시패널(4)이 배치된다. 액정표시패널(4)은, 1쌍의 투명절연성 기판을 가지고 있다. 1쌍의 투명절연성 기판의 한쪽이 TFT어레이 기판(도시하지 않음)이 되고, 다른 쪽이 대향 기판(도시하지 않음)이 된다. TFT어레이 기판과 대향 기판은 대향 배치된다. 즉, 액정표시패널(4)은, 2장의 기판 사이에 액정을 끼운 구성을 가지고 있다. TFT어레이 기판에는, 수평방향으로 게이트 선(주사선), 수직방향으로 소스 선(신호 선)이 각각 형성되고, 게이트 선과 소스 선의 교차점 부근에는 TFT가 설치된다. 또한 게이트 선과 소스 선 사이에 매트릭스 모양으로 형성된 복수의 화소 전극을 가지고 있다. TFT의 게이트가 게이트 선에, 소스가 소스 선에, 드레인이 화소 전극에, 각각 접속된다.

TFT어레이 기판 및 대향 기판 사이는, 스페이서에 의해, 소정의 간격이 되도록 유지되고 있다. TFT어레이 기판 및 대향 기판은, 표시 영역을 둘러싸도록 배치된 씰재에 의해 서로 붙여지게 된다. 그리고, TFT어레이 기판과, 대향 기판과, 씰재로 형성된 공간 내에 액정이 주입되고 있다. 액정은, 씰재에 설치된 액정주입구 로부터 주입되고 있다. 기판 사이에 액정을 주입한 후, 주입구는 밀봉재에 의해 밀봉되고 있다. TFT어레이 기판의 외측 표면과, 대향 기판의 외측 표면에는, 편광판이 붙여지고 있다. 한편, 대향 기판 위에는 공통 전극 및 R(빨강), G(초록), B(파랑)의 칼라필터가 형성되어 있다. 그리고, 칼라필터 사이에는 차광층(BM)이 형성되어 있다. 공통 전극은, 실제로는 화소 전극과 대향하도록 대향 기판의 대략 전체면에 형성되는 투명 전극이다. 또한 TFT어레이 기판과 대향 기판의 내측 표면에는, 액정에 초기 배향을 갖는 배향막이 형성되어 있다.

또한 액정표시패널(4)은, 복수의 화소로 구성되는 표시 영역과 그 주위에 형성된 주변 영역을 가지고 있다. 주변 영역에는 소스 드라이버, 게이트 드라이버가 접속된다. 소스 드라이버 및 게이트 드라이버는, 전형적으로는, TAB(Tape Automated Bonding)에 의해 어레이 기판에 접속되지만, COG(Chip On Glass)에 의해 어레이 기판 위에 직접적으로 설치되는 경우도 있다.

여기에서, 액정표시패널(4)의 동작에 대하여 설명한다. 각 게이트 선에는, 게이트 드라이버로부터 주사 신호가 공급되고, 각 주사 신호에 의해 선택된 하나의 게이트 선에 접속되어 있는 모든 TFT가 동시에 온이 된다. 그리고, 각 소스 선에는, 소스 드라이버로부터 표시 신호에 따른 계조 전압이 공급되고, 화소 전극에 전하가 축적된다. 전하가 축적된 화소 전극과 공통 전극의 전위차에 따라, 화소 전극-공통 전극 간의 액정의 배열이 변화된다. 반시인측의 편광판을 투과한 직선편광은, 액정에 의해 편광방향이 제어되고, 시인측 편광판을 투과하는 빛의 투과율이 제어된다. 액정표시패널(4)의 각 화소는, 투과하는 광량에 따른 색의 농담과 RGB 어느 하나의 색표시에 의해 여러 가지의 색조 표시를 행한다. 또한, 모노크롬 표시의 경우는, 칼라필터를 설치하지 않아도 된다.

액정표시패널(4)로서는, 상기의 TFT형 외에, 스위칭 소자를 갖지 않는 단순 매트릭스형등이 알려져 있다. 이 밖에, 액정표시패널의 형식으로서, TN(Twisted Nematic)형, STN(Super Twisted Nematic)형, 화소 전극과 공통 전극이 동일 기판 위에 형성된 IPS(In Plane Switching)형 등이 알려져 있다. 본 발명은, 이들과 같은 여러 가지 형식의 액정표시패널에 적용가능하다.

그리고, 면상 광원 장치(31) 위에 배치된 액정표시패널(4)이 프론트 프레임(2)에 의해 고정된다. 프론트 프레임(2)은 액틀 모양으로 형성되고 있으며, 표시 영역에 대응하는 개구부를 가지고 있다. 프론트 프레임(2)은, 액정표시패널(4)의 앞면측에 배치된다. 액정표시패널(4)은, 리어 프레임(10)과 프론트 프레임(2) 사이에 배치된다. 그리고, 프론트 프레임(2)을 리어 프레임(10)에 고정함으로써, 액정표시장치(32)가 완성된다. 따라서, 프론트 프레임(2)과 리어 프레임(10)이 액정표시패널(4)등을 수납하는 케이싱이 된다.

다음에 도광판(6), 몰드 프레임(11) 및 리어 프레임(10)의 구성에 대해 도 2 내지 도 7을 사용하여 설명한다. 도 2는, 면상 광원 장치(31)의 구성을 나타내는 분해 사시도이며, 몰드 프레임(11)과 리어 프레임(10)이 끼워 맞춰지기 전의 상태를 나타내고 있다. 도 3은, 면상 광원 장치(31)의 구성을 나타내는 평면도 및 측면도이며, 몰드 프레임(11)과 리어 프레임(10)이 끼워 맞춰진 후의 상태를 나타내고 있다. 도 4는, 도 2 및 도 3에 나타내는 A부의 구성을 확대하여 나타내는 사시도 다. 도 5는, 면상 광원 장치의 A부의 구성을 확대하여 나타내는 정면도다. 도 6은, 도 4의 VI-VI단면도이며, YZ면에서의 구성을 나타내고 있다. 도 7은, 도 4의 VII-VII단면도이며, XZ면에서의 구성을 나타내고 있다. 또한, 도 2 내지 도 7에서는, 도광판(6), 몰드 프레임(11) 및 리어 프레임(10) 이외의 구성에 대해서는, 생략하여 도시하고 있다. 따라서, 도 2 내지 도 7에서는, 반사 시트(8) 및 광학 시트(7) 등의 구성이 생략되고 있다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 도광판(6)에는 램프 유닛(9)이 배치되지 않는 측면 6d에, 위치 결정부(6a)가 형성되어 있다. 즉, 도광판(6)의 램프 유닛(9)이 배치된 측면과 인접하는 측면에 위치 결정부(6a)가 설치된다. 위치 결정부(6a)는, 도광판(6)의 측면 6d에 설치된 볼록부(돌기 형상), 또는 오목부(노치 형상)에 의해 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 측면 6d에 형성된 볼록부에 의해, 위치 결정부(6a)가 형성되어 있다. 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이 위치 결정부(6a)에서는, 도광판(6)이 +X방향으로 돌출하고 있다. 따라서, 도광판(6)에서는, 측면 6d가 계단모양으로 형성되어 있다.또 한 몰드 프레임(11)은, 도광판(6)의 측면 6d에 설치된 볼록부에 대응하여, 굴곡형성되고 있다. 즉, 몰드 프레임(11)의 내측면(11a)에는, 볼록부에 대응하는 오목부가 형성되어 있다. 그리고, 몰드 프레임(11)과 도광판(6)이 끼워맞춰진다. 몰드 프레임(11)에 의해, 도광판(6)이 위치 결정된다. 또한, 위치 결정부(6a)에서는, 반사 시트(8) 및 광학 시트(7)에도, 위치 결정용의 볼록부가 형성된다. 도 1에 나타내는 바와 같이 위치 결정부(6a)는, 도광판(6)의 대향하는 2측면에 형성되어도 된다. 위치 결정부(6a)는, 램프가 설치되지 않는 측면 6d에 형성된다. 따라서, 위치 결정부(6a)는, 도광판(6)의 YZ평면과 평행한 측면 6d에 형성되어 있다.

그리고, 몰드 프레임(11)은, 리어 프레임(10)의 내측에 배치된다. 이에 따라 몰드 프레임(11)의 외측면(11b)과, 리어 프레임(10)의 측부 10e의 내측면이 대향한다. 리어 프레임(10)의 측부 10e가, 몰드 프레임(11)의 X방향 및 Y방향의 위치를 규제한다. 리어 프레임(10)안에 있어서, 몰드 프레임(11)에 끼워 맞춰진 도광판(6)이 위치 결정된다. 이와 같이, 도광판(6)은, 몰드 프레임(11) 및 리어 프레임(10)에 의해 지지 고정되어 있다. 이에 따라 도광판(6)의 지지 강도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 낙하시 등에 충격이 가해진다고 해도, 도광판(6)이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 대형의 액정표시장치가 되면, 램프 유닛(9) 및 도광판(6)이 두꺼워진다. 도광판(6)이 두꺼워지면 도광판(6)의 중량이 증가한다. 리어 프레임(10)이 몰드 프레임(11)을 통해 도광판(6)을 지지하고 있기 때문에, 두꺼운 도광판(6)을 지지 고정하기 위해 충분한 강도를 얻을 수 있다. 따라서, 낙하 등에 의한 충격이 가해졌다고 해도, 도광판(6)의 파손을 방지할 수 있다.

위치 결정부(6a)에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이 도광판(6)이 측면 6d보다도 +X방향으로 돌출하고 있다. 여기에서, 위치 결정부(6a)에 있어서, 측면 6d와 대략 평행한 면을 평행면(6c)으로 하고, 측면 6d와 접속하는 면을 접속면(6b)으로 한다. 즉, 평행면(6c)의 양측에는, 접속면(6b)이 배치된다. 접속면(6b)은 측면 6d로부터 경사지고 있다. 여기에서는, 접속면(6b)은 측면 6d 및 평행면(6c)과 대략 수직으로 형성되어 있다. 2개의 접속면(6b)이 평행면(6c)의 양단에 있어서, 평행 면(6c)과 측면 6d 사이를 접속하고 있다. 즉, 접속면(6b)의 일단(+X측의 단)이 평행면(6c)과 접속하고, 타단(-X측의 단)이 측면 6d에 접속된다. 이 접속면(6b)에 의해, 위치 결정부(6a)에는 +X방향으로 돌출한 볼록부가 형성된다.

몰드 프레임(11)은, 도광판(6)의 외측에 배치되어, 도광판(6)의 위치를 규제하고 있다. 이 때문에, 몰드 프레임(11)은, 도광판(6)의 위치 결정부(6a)를 포함하는 측면 6d를 따라 형성되어 있다. 즉, 위치 결정부(6a)에 대응하는 위치에서는, 몰드 프레임(11)이 대략 ㄷ자 모양으로 굴곡하고 있다. 이에 따라 도광판(6)의 볼록부가 몰드 프레임(11)안에 배치된다. 그리고, 몰드 프레임(11)과 도광판(6)이 끼워맞춰지고 있다. 즉, 몰드 프레임(11)의 내측면(11a)은, 도광판의 측면 6d, 평행면(6c) 및 접속면(6b)과 대향 배치된다. 몰드 프레임(11)의 내측면(11a)은, 위치 결정부(6a)의 형상에 따라 굴곡하고 있다. 또한 몰드 프레임(11)의 X방향의 폭이 대략 일정하게 되어있다. 즉, 도광판(6)의 측면 6d와 대향하는 개소와, 평행면(6c)에 대향하는 개소에서, 몰드 프레임(11)의 폭이 거의 같아지게 된다. 몰드 프레임(11)은 도광판(6)에 접촉 또는 근접하여 배치된다. 몰드 프레임(11)은, 도광판(6)을 위치 결정하고 있다. 즉, 도광판(6)이 접촉함으로써, 도광판(6)의 위치가 제한된다. 이와 같이, 몰드 프레임(11)은, 도광판(6)을 유지하고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이 몰드 프레임(11)의 외측에는, 리어 프레임(10)이 배치되어, 몰드 프레임(11)의 위치를 규제하고 있다. 리어 프레임(10)은, 몰드 프레임(11)을 따라 형성되어 있다. 즉, 몰드 프레임(11)의 외측면(11b)과 리어 프레임(10)의 측부 10e의 내측면(10f)이 대향하여 배치되고 있다. 따라서, 위치 결정 부(6a)에 대응하는 위치에서는, 리어 프레임(10)의 내측면(10f)이 +X방향으로 오목하게 들어가고 있다. 그리고, 리어 프레임(10)의 내측면(10f)에서, 몰드 프레임(11)의 외측면(11b)을 지지하고 있다. 위치 결정부(6a)에 대응하는 위치와, 위치 결정부(6a)의 양쪽 외측(Y방향에 있어서 위치 결정부(6a)로부터 벗어난 위치)에서, 리어 프레임(10)의 내측면(10f)의 X방향에 있어서의 위치가 변화되고 있다. 즉, 위치 결정부(6a)에 대응하는 위치에서는, 리어 프레임(10)의 내측면(10f)이 +X측에 배치되고, 위치 결정부(6a)의 양쪽 외측에서는, 리어 프레임(10)의 내측면(10f)이 -X측에 배치된다. 따라서, 위치 결정부(6a)에서의 리어 프레임(10)의 X방향에 있어서의 폭은, 다른 개소보다도 좁아지게 된다. 즉, X방향에 있어서의 리어 프레임(10)의 외측면(10g)의 위치는 일정하며, 내측면(10f)의 위치가 변화되고 있다.

그리고, 도 4, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 리어 프레임(10)은, 내측으로 돌출한 돌기모양 부(10a)를 가지고 있다. 즉, 리어 프레임(10)의 측부 10e가 내측으로 구부림 가공됨으로써, 돌기모양 부(10a)가 형성된다. 측부 10e와 돌기모양 부(10a) 사이에는, 구부림 부(10h)가 설치된다. 구부림 부(10h)는, 금속판을 구부림 가공함으로써 형성된다. 돌기모양 부(10a)는, 배면부 10d와 평행하게 배치된다. 따라서, 도 7에 나타내는 바와 같이, XZ단면에 있어서, 리어 프레임(10)의 측부 10e는, L자 모양으로 굴곡되어 있다. 구체적으로는, 리어 프레임(10)의 배면부 d의 단부가, 도 7에 나타내는 바와 같이, +Z방향으로 구부림 가공함으로써 측부 10e가 형성되고, 그 측부 10e가 -X방향으로 구부림 가공됨으로써, 돌기모양 부(10a)가 형성된다. 이와 같이, 구부림 가공에 의해, 구부림 부(10h) 및 돌기모양 부(10a)를 형성한다. 이와 같이 함으로써, 간단하게 제조할 수 있다. 따라서, 부품 비용을 저감하여, 생산성을 향상시킬 수 있다. 돌기모양 부(10a)는, 위치 결정부(6a)에 대응하는 위치를 제외하고, Y방향을 따라 형성되어 있다. 돌기모양 부(10a)는, 몰드 프레임(11)을 통해, 위치 결정부(6a)가 설치되는 도광판(6)의 측면 6d를 지지하고 있다. 또한 4개의 측부 10e 중, 램프 유닛(9)이 설치되지 않는 개소의 2개의 측부 10e에만 돌기모양 부(10a)가 형성되어 있다. 위치 결정부(6a)에 대응하는 위치 이외에서는, 돌기모양 부(10a)가, 몰드 프레임(11)과, 접촉 또는 근접하여 배치된다. 즉, 몰드 프레임(11)의 외측면(11b)과, 돌기모양 부(10a)가 대향하여 배치된다. 이 돌기모양 부(10a)에 의해, 몰드 프레임(11)의 위치가 규제된다.

이와 같이, 리어 프레임(10)의 2개의 측부 10e에는, 돌기모양 부(10a)가 형성되어 있다. 그리고, 돌기모양 부(10a)가 도광판(6)의 위치 결정부(6a)의 양쪽 외측에 배치된다. 즉, 2개의 돌기모양 부(10a)가 도광판(6)의 위치 결정부(6a)를 끼우도록 배치된다. 돌기모양 부(10a)의 내측(-X방향)의 종단면(10c)은, 위치 결정부(6a)의 양쪽 외측에 위치한다. 구부림 가공에 의해 형성된 돌기모양 부(10a)의 종단면(10c)은, YZ평면에 배치된다. 종단면(10c)이 몰드 프레임(11)의 외측면(11b)과 대향 배치된다. 이에 따라 몰드 프레임(11)의 X방향의 위치가 규제된다. 또한 위치 결정부(6a)에서는, 리어 프레임(10)의 측부 10e에 돌기모양 부(10a)가 형성되지 않는다. 따라서, 돌기모양 부(10a)는, 도광판의 평행면(6c)과 대향 배치되지 않는다. X방향에 있어서의 돌기모양 부(10a)의 크기는, 도광판(6)의 볼록부의 크기와 대략 같은 정도이다. X방향에 있어서의 리어 프레임(10)의 측부 10e의 폭은, 도광 판(6)의 볼록부의 크기만큼, 위치 결정부(6a)에서 좁아진다. 이에 따라 X방향에 있어서의 리어 프레임(10)의 외측면(10g)의 위치가 일정하게 된다. 따라서, 액틀 영역을 좁게 할 수 있다. 즉, 위치 결정부(6a)와 그 양쪽 외측에 있어서 액틀 영역을 대략 같은 정도로 할 수 있다. 따라서, 액틀을 좁게 할 수 있게 된다.

또한 돌기모양 부(10a)의, 구부림 부(10h)로부터 종단면(10c)까지 연장된 접속면(6b)측의 면을 측단면(10b)으로 한다. 이 측단면(10b)은 YZ평면에 평행하게 배치된다. 그리고, 측단면(10b)은, 도광판(6)의 접속면(6b)과 평행하게 배치된다. 따라서, 돌기모양 부(10a)의 측단면(10b)은, 종단면(10c)과 수직으로 형성되어 있다. 측단면(10b)은, 몰드 프레임(11)을 통해, 도광판(6)의 접속면(6b)과 대향 배치된다. 이에 따라 몰드 프레임(11)의 Y방향의 위치가 규제된다. 따라서, 측단면(10b)은, 몰드 프레임(11)을 통해, 도광판(6)을 위치 결정하고 있다. 이와 같이, 2개의 돌기모양 부(10a) 사이에는, 도광판(6)의 위치 결정부(6a)에 설치되는 볼록부 및 몰드 프레임(11)의 일부가 삽입된다. 즉, 위치 결정부(6a)의 양측에 배치된 2개의 측단면(10b)은, 도광판(6)의 볼록부 및 몰드 프레임(11)의 일부를 끼워넣도록 형성되어 있다. 이와 같이, 리어 프레임(10)은, 몰드 프레임(11)을 통해 도광판(6)을 지지 고정하고 있다.

상기한 바와 같은 구성의 리어 프레임(10)을 사용하여, 리어 프레임(10)안의 몰드 프레임(11) 및 도광판(6)의 XY방향의 위치를 규제하고 있다. 즉, 돌기모양 부(10a)가 위치 결정부(6a)에 설치된 볼록부를 양측에서 끼워넣고 있다. 이 때문에, 확실하게 위치 결정할 수 있다. 즉, 돌기모양 부(10a)의 종단면(10c)에 의해, 볼록부를 양측에서 끼운다. 이렇게 함으로써, ±Y방향으로 위치가 규제된다. 따라서, 보다 확실하게 위치 결정할 수 있다. 이에 따라 간편한 구성의 리어 프레임(10) 및 몰드 프레임(11)에 의해, 도광판(6)을 확실하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 도광판(6)의 대향하는 2측면 6d에 위치 결정부(6a)를 형성하여, 상기의 몰드 프레임(11) 및 리어 프레임(10)을 사용하는 것으로 보다 확실하게 위치 결정할 수 있다.

또한 리어 프레임(10)은, 몰드 프레임(11)을 통해, 도광판(6)을 지지 고정하고 있다. 즉, 도광판(6)과 리어 프레임(10) 사이에 몰드 프레임(11)을 끼우는 구조로 하고 있다. 이에 따라 지지 강도를 향상시킬 수 있다. 예를 들면 낙하시에 도광판(6)을 지지 고정하는 부분의 응력 집중을 경감하여 내충격성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 파손에 의해 발생하는 휘도 편차나 휘도 저하를 방지할 수 있다. 이에 따라 면상 광원 장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 지지 고정시키는 부분에서는, 리어 프레임(10)의 측부 10e에, 위치 결정부(6a)의 사이즈와 대략 동등한 사이즈로 돌기모양 부(10a)를 구성시킬 수 있다. 이 때문에, 액틀을 좁게할 수 있다.

위치 결정부(6a)에 대응하는 리어 프레임(10)의 측부 10e와 위치 결정부(6a)의 양쪽 외측의 측부 10e는 일체로 형성되어 있다. 따라서, 위치 결정부(6a)의 경계에 있어서, 리어 프레임(10) 및 몰드 프레임(11)이 거의 간극 없이 형성된다. 도면에 나타내는 바와 같이 도광판(6)과, 리어 프레임(10) 및 몰드 프레임(11)사이의 간극이 거의 없어지는 배치로 하고, 프론트 프레임(2)을 피복하는 구성이므로, 표시에 영향을 주는 이물질이 쉽게 들어가지 않는 구성으로 할 수 있다. 따라서, 이 물질에 의해 생기는 휘도 편차나 휘도 저하를 방지할 수 있다. 이에 따라 면상 광원 장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 생산성을 향상시킬 수 있다. 상기의 구성에 의해, 좁은 액틀로 고성능의 면상 광원 장치를 실현할 수 있다. 이러한 면상 광원 장치(31)를 사용함으로써, 액정표시패널(4)에 균일한 빛이 조사된다. 따라서, 액정표시장치(32)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

또한 도 7에 나타내는 바와 같이 리어 프레임(10)의 돌기모양 부(10a)의 종단면(10c)은, 도광판(6)의 두께 방향(Z방향)의 중앙부근에 위치하도록 형성한다. 따라서, 도광판(6)의 출사면(6e)와 배면 6f에는, 종단면(10c)이 설치되지 않는다. 즉, 종단면(10c)은 도광판(6)의 두께 방향의 중앙을 포함하는 위치에서, 도광판(6)과 대향 배치된다. 이에 따라 면상 광원 장치(31) 안에서 가장 중량이 무거운 도광판(6)을 균형있게 고정할 수 있다. 또한 구부림 가공에 의해 리어 프레임(10)을 형성하고 있다. 이 때문에, 간편하게 돌기모양 부(10a)의 종단면(10c)을 도광판(6)의 두께 방향의 중앙부에 배치할 수 있다.

또한, 상기의 실시예에서는.위치 결정부(6a)를 볼록부에 의해 형성했을 경우를 나타내고 있지만 이것에 한정하는 것이 아니다. 예를 들면 위치 결정부(6a)를 도광판(6)에 설치된 오목부에 의해 형성할 수도 있다. 오목부의 경우에는, 위치 결정부(6a)가 되는 오목부에, 몰드 프레임(11)의 일부 및 돌기모양 부(10a)를 삽입한다. 즉, 도광판(6)에 설치된 2개의 접속면(6d)에서, 돌기모양 부(10a)를 끼운다. 이에 따라 하나의 돌기모양 부(10a)의 양측의 측단면(10b)이 각각 접속면(6b)과 대향 배치된다. 이와 같이, 도광판(6)의 위치 결정부(6a)를 노치(오목부)형상으로 했 을 경우, 오목부 안에 돌기모양 부(10a)를 삽입하는 구성으로 한다. 이에 따라 몰드 프레임(11)을 통해, 도광판(6)이 리어 프레임(10)에 의해 지지 고정된다. 따라서, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한 오목부의 접속면에 의해, 돌기모양 부(10a)가 끼워짐으로써 ±Y방향으로 위치가 규제된다. 따라서, 보다 확실하게 위치 결정할 수 있다.

또한, 본 발명은, 액정표시장치(32)의 백라이트 유닛에 한정되지 않고, 조명에 사용되는 다른 양태의 면상 광원 장치(31)에 적용할 수 있다. 또한, 이 면상 광원 장치(31)를 표시 패널과 대향배치하면, 생산성 및 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 물론, 액정표시패널 이외의 표시 패널을 사용해도 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성을 나타내는 분해 사시도다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 면상 광원 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 면상 광원 장치의 구성을 나타내는 정면도 및 단면도다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 면상 광원 장치의 A부의 구성을 나타내는 사시도다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 면상 광원 장치의 A부의 구성을 나타내는 평면도다.

도 6은 도 3의 VI-VI단면도다.

도 7은 도 3의 VII-VII단면도다.

[부호의 설명]

2 : 프론트 프레임 4 : 액정표시패널

6 : 도광판 6a : 위치 결정부

6b : 접속면 6c : 평행면

6d : 측면 6e : 출사면

6f : 배면 7 : 광학 시트

8 : 반사 시트 9 : 램프 유닛

10 : 리어 프레임 10a : 돌기모양 부

10b : 측단면 10c : 종단면

10d : 배면부 10e : 측부

10f : 내측면 10g : 외측면

10h : 구부림 부 11 : 몰드 프레임

11a : 내측면 11b : 외측면

Claims

오목부 또는 볼록부에 의해 구성된 위치 결정부를 측면에 가지고, 입사한 입사광을 앞면으로부터 출사하는 도광판과,

상기 위치 결정부가 설치된 측면 이외의 도광판의 측면에 빛을 출사하는 광원과,

상기 도광판의 배면측에 배치되어, 상기 도광판 및 상기 광원을 수납하는 리어 프레임과,

상기 도광판과 상기 리어 프레임 사이에 배치되어, 상기 위치 결정부가 설치된 도광판을 끼워 맞추는 액틀 모양의 몰드 프레임을 구비한 면상 광원 장치로서,

상기 도광판은, 상기 위치 결정부에 있어서, 상기 위치 결정부가 설치된 측면에 대하여 거의 평행한 면 및 상기 평행한 면과 상기 위치 결정부가 설치된 측면을 접속하는 접속면을 가지고 있으며,

상기 리어 프레임은, 내측으로 돌출하여 상기 도광판의 위치 결정부가 설치된 측면과 대향 배치된 종단면 및 상기 접속면과 대향 배치된 측단면으로 구성된 돌기모양 부를 가지고, 상기 몰드 프레임을 통해 상기 도광판을 지지하는 것을 특징으로 하는 면상 광원 장치.
제 1항에 있어서,

상기 돌기모양 부의 종단면이, 상기 도광판의 두께 방향의 중앙부에서, 상기 몰드 프레임을 통해 상기 도광판과 대향 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 면상 광원 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 돌기모양 부가 상기 도광판의 상기 위치 결정부에 설치된 볼록부의 양측에 형성되고,

상기 돌기모양 부의 측단면이, 상기 위치 결정부에 설치된 도광판 측면의 상기 볼록부를 끼우고 있는 것을 특징으로 하는 면상 광원 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 돌기모양 부가, 상기 위치 결정부에 설치된 도광판 측면의 상기 오목부의 상기 접속면에 의해 끼워지고 있는 것을 특징으로 하는 면상 광원 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 돌기모양 부는, 상기 리어 프레임의 측부를 내측으로 구부린 L자 모양의 구부림 부에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 면상 광원 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 면상 광원 장치와,

상기 면상 광원 장치와 대향 배치되는 표시 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.