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【発明の名称】 液晶表示装置モジュ―ル用バックライトアセンブリ
【発明者】 【氏名】李 相▲徳▼

【氏名】李 正煥

【氏名】シン ジュンヒョク

【氏名】金 ▲靖▼基
【要約】 【課題】バックライトユニットの輝度低下を防止し，輝度安定時間とランプのリーク電流量を最小化する。

【解決手段】光源（１１８）と，光源からの光を液晶表示装置パネル（１１２）側に案内する導光手段（１２０，１２２）と，光源の周囲を覆うランプカバー（１２４）と，少なくともランプカバーの底面を覆うバックカバー（１２８）とを備えた液晶表示モジュール用バックライトアセンブリであって，バックカバーとランプカバーの少なくとも一方には，前記光源から発生する熱を逃すための１または２以上の貫通孔が設けられているので，ランプの輝度低下を防止できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光源と，前記光源から発せられる光を液晶表示装置パネル側に案内する導光手段と，前記光源の周囲を覆い前記光源から発光される光を前記導光手段の方向に反射するランプカバーと，少なくとも前記ランプカバーの底面を覆うバックカバーとを備えた液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリであって，前記バックカバーと前記ランプカバーの少なくとも一方には，前記光源から発生する熱を逃すための１または２以上の貫通孔が設けられていることを特徴とする，液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリ。
【請求項２】 光源と，前記光源から発せられる光を液晶表示装置パネル側に案内する導光手段と，前記光源の周囲を覆い前記光源から発光される光を前記導光手段の方向に反射するランプカバーと，少なくとも前記ランプカバーの底面を覆うバックカバーとを備えた液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリであって，前記バックカバーと前記ランプカバーの少なくとも一方の面には，対向面側に突出する１または２以上の凸部が形成されていることを特徴とする，液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリ。
【請求項３】 光源と，前記光源から発せられる光を液晶表示装置パネル側に案内する導光手段と，前記光源の周囲を覆い前記光源から発光される光を前記導光手段の方向に反射するランプカバーと，少なくとも前記ランプカバーの底面を覆うバックカバーとを備えた液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリであって，前記ランプカバーと前記ランプカバーとの間には緩衝手段が設けられていることを特徴とする，液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリ。
【請求項４】 光源と，前記光源から発せられる光を液晶表示装置パネル側に案内する導光手段と，前記光源の周囲を覆い前記光源から発光される光を前記導光手段の方向に反射するランプカバーと，少なくとも前記ランプカバーの底面を覆うバックカバーとを備えた液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリであって，前記バックカバーは前記導光手段の底面に接触するビード部を備え，前記ビード部端部と前記ランプカバー端部との間には所定間隔が維持されていることを特徴とする，液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリ。
【請求項５】 光源と，前記光源から発せられる光を液晶表示装置パネル側に案内する導光手段と，前記光源の周囲を覆い前記光源から発光される光を前記導光手段の方向に反射するランプカバーとを備えた液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリであって，前記ランプカバーは前記バックライトアセンブリの底面を覆うバックカバーと一体的に構成されていることを特徴とする，液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリ。
【請求項６】 前記ランプカバーと前記ランプカバーの対向面のうち少なくとも一方の面は絶縁体で被覆されることを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリ。
【請求項７】 前記ランプカバーは，前記光源と対向する面が鏡面仕上げされていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５または６のいずれかに記載の液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリ。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，液晶表示装置モジュールに係り，より詳細には，輝度を上昇させるように改良された液晶表示装置モジュール用アセンブリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に使用されている表示装置の一種である陰極線管（ＣＲＴ：Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）は，テレビだけではなく，各種計測機器，情報端末機器等のモニタとしても広く利用されているが，ＣＲＴ自体の重さと大きさにより，電子製品の小型化，軽量化の要求に積極的に対応できない。
【０００３】かかるＣＲＴに代わって，小型，軽量化の長点を持ち，ＬＣＤパネル内部に注入された液晶の電気光学的性質を利用した液晶表示装置（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）が，活発に開発されており，最近では，平板型表示装置としての役割を充分に発揮できる程度に，機能が改善されている。
【０００４】かかる液晶表示装置は，ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との間に注入された液晶は，ＣＲＴのように光を発生させる発光素子ではなく，外部から入射された光の量を調節して画面に表示する受光素子であるため，ＬＣＤパネルに光を照射するための別の光源，例えば，バックライト装置が必要である。バックライト装置の性能は，液晶表示装置の表示品質に大きい影響を及ぼす。また，バックライト装置は，各種光学装置の組立体として構成されているので，バックライトアセンブリと称されている。
【０００５】図１２は，従来技術にかかる液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリの部分断面図である。図１２に図示されるように，バックライトアセンブリは，液晶表示装置パネルに光が入射される際に，光の効率が低下することを防止するように，蛍光ランプ１８の外周面を囲むランプカバー２４と，ランプカバー２４を液晶表示装置モジュールの下端で支持するためのバックカバー２８を備えている。なお図中，１２は上部パネル１２ａと下部パネル１２ｂから構成される液晶表示パネルであり，１４は上部偏向板１４ａと下部偏向板１４ｂから構成される偏向板であり，２０は導光板，２２は反射板，２６はモールドフレーム，３０はトップシャーシである。
【０００６】しかし，図１２に示すように，ランプカバー２４とバックカバー２８が全面的に接触する構成の場合には，電流を印加して蛍光ランプ１８を点灯した際に発生する熱は，ランプカバー２４を通してバックカバー２８に伝導された後に放射されるので，熱損失による輝度飽和時間が長くなり，輝度が最高値に到達するまで，長時間を要するという問題があった。
【０００７】なお，下記式（１）に示すように，キャパシタ（Ｃ）は，面積（Ｓ）に比例して，距離（Ｌ）に反比例する。
Ｃ＝σ（Ｓ／Ｌ） … （１）
ここで，Ｃはキャパシタンス，σは誘電率，Ｓは導体間の接触面積，Ｌは導体間の距離をそれぞれ示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし，従来の構成では，図１２の左側部分に示すように，ランプカバー２４とバックカバー２８との間の間隔Ｌ１は，例えば０．０５ｍｍのように非常に狭いため，組立時にランプカバー２４とバックカバー２８との間の接触面積Ｓが広くなり，結果として，キャパシタンスＣ値が大きくなる。すなわち，接触面積Ｓが広いと，リーク電流が増加して輝度が低下し，さらに輝度飽和時間が長くなってしまっていた。実際に，測定装置，例えばＳＩＣ−１３０インバータで測定してみると，５ｍＡで，１００ｎｉｔ程度の輝度，１．２５ｍＡ程度のリーク電流，４０〜５０分程度の輝度飽和時間が観測された。
【０００９】また，バックライトユニットのランプ１８は，周囲温度に応じて輝度が異なり，例えば，周囲温度が４０〜５０℃間で最高の輝度を示す。しかし，バックカバーは，一般に金属材が使用されているため，放熱板として機能し，ランプ周囲温度を下げ，その結果，ランプの輝度も低下するという問題があった。
【００１０】したがって，本発明はこのような問題点に着眼して案出されたもので，その目的は，バックライトユニットの輝度低下を防止することが可能な，新規かつ改良された液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリを提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は，輝度安定時間とランプのリーク電流量を最小化することが可能な，新規かつ改良された液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために，本発明によれば，蛍光ランプのような光源と，前記光源から発せられる光を液晶表示装置パネル側に案内し，例えば導光板と反射板から成る導光手段と，前記光源の周囲を覆い前記光源から発光される光を前記導光手段の方向に反射するランプカバーと，少なくとも前記ランプカバーの底面を覆うバックカバーとを備えた液晶表示モジュール用バックライトアセンブリが提供される。
【００１３】そして，本発明の第１の観点によれば，請求項１に記載のように，前記バックカバーと前記ランプカバーの少なくとも一方には，前記光源から発生する熱を逃すための１または２以上の貫通孔が設けられている。なお，貫通孔は，例えば光源として棒状の蛍光ランプを使用する場合には，その長手方向に沿って配列するように構成することが好ましい。
【００１４】また，本発明の第２の観点によれば，請求項２に記載のように，前記バックカバーと前記ランプカバーの少なくとも一方の面には，バックカバーとランプカバーの接触面積を最小化するために，対向面側，すなわち接触方向に突出する１または２以上の凸部，例えばエンボスやビードなどが形成されている。
【００１５】また，本発明の第３の観点によれば，バックカバーとランプカバーとの間の間隔が充分に維持されるように，請求項３に記載のように，その間にクッションのような緩衝部材を介在させる。例えば，ランプカバーとバックカバーとの間の距離が０．４ｍｍである時，クッションの厚さは０．３ｍｍとすることが好ましい。また，緩衝部材は，前記バックカバーと前記ランプカバーの少なくとも一方の面に対向面側に突出するように形成された１または２以上の凸部，例えばエンボスやビードとして構成することもできる。
【００１６】また，本発明の第４の観点によれば，請求項４に記載のように，前記バックカバーは前記導光手段の底面に接触するビード部を備え，前記ビード部端部と前記ランプカバー端部との間には所定間隔が維持されるように構成される。
【００１７】また，本発明の第５の観点によれば，請求項５に記載のように，前記ランプカバーは前記バックライトアセンブリの底面を覆うバックカバーと一体的に構成して，放熱特性を向上させることも可能である。
【００１８】なお，請求項６に記載のように，前記ランプカバーと前記ランプカバーの対向面のうち少なくとも一方の面は，ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のような絶縁体で被覆されることが好ましい。また，請求項７に記載のように，前記ランプカバーは，前記光源と対向する面が，例えば銀膜コーティングによる鏡面仕上げされていることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下，添附図面を参照して本発明にかかる液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリの好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２０】図１は本発明の第１実施形態による液晶表示装置モジュール用バックライトアセンブリの部分断面図で，バックカバーの構造変更を通して輝度低下及びリーク電流増加を防止する場合を示す。
【００２１】図１に図示されるように，液晶表示装置モジュール２００は，カラーフィルタ基板１１２ａと，薄膜トランジスタ基板１１２ｂ，上部偏向板１１４ａと下部偏向板１１４ｂから成る偏向板１１４，光学フィルム１１６などを含む液晶表示装置パネル１１２と，その液晶表示装置パネル１１２の下部から液晶表示装置パネル１１２に光を照射するバックライトアセンブリ２５０を含んでいる。
【００２２】バックライトアセンブリ２５０は，液晶表示装置モジュール１１２の一側縁部に沿って設置された光源としての蛍光ランプ１１８と，蛍光ランプが挿入され保持されるランプホルダ１１９と，ランプホルダ１１９の外周面を囲み蛍光ランプ１１８から発光された光を反射するランプカバー１２４と，ランプカバー１２４と液晶表示装置パネル１１２の外側縁部を囲むモールドフレーム１２６と，導光手段の一部を成し蛍光ランプ１１８の長手方向に垂直に延長されて蛍光ランプ１１８から発散された光を案内する導光板１２０と，導光板１２０の下部に位置して導光板１２０から下側に出た光を液晶表示装置パネル１１２側に反射する反射板１２２と，モールドフレーム１２６の外側壁とランプカバー１２４及び反射板１２２の下部に設置されたバックカバー１２８とを含んでいる。
【００２３】また，ランプ１１８の下部をカバーするランプカバー１２４の一側端は導光板１２０の所定位置まで延長されて，反射板１２２の一側端はランプカバー１２４の延長された一側端と導光板１２０との間に介在される。
【００２４】また，バックカバー１２８の下部面には多数の貫通孔１２８ａと，ランプカバー１２４とバックカバー１２８との接触面積を最小化するための接触突起１２８ｃが形成されており，さらに，バックカバー１２８にはランプ１１８の長手方向と平行に反射板１２２と接触するように凹形状のビード（溝）１２８ｂが形成される。
【００２５】ここで，ランプカバー１２４としては，輝度と均一性及びランプ組立性が優れて電流損失が低い黄銅またはＳＵＳ４３０などの材料を使用することが可能であり，バックカバー１２８としてはＳＵＳ３０４などの材料を使用することが可能である。また，ランプカバー１２４とバックカバー１２８の対向面，即ち，ランプカバー１２４の下部面とバックカバー１２８の上部面にはポリエチレンテレプテード（ＰＥＴ）でラミネート加工処理することにより，ランプカバー１２４とバックカバー１２８の直接接触しないように構成することも可能である。
【００２６】また，上記のように，ラミネート加工処理をしても，ランプカバー１２４の断面は工程上ラミネート加工処理されない鋭利な部分であるため，組立及び取り扱い中に，バックカバー１２８と摩擦または遊動により接触する可能性がある。しかし，かかる接触の可能性は，バックカバー１２８の表面に形成される接触突起１２８ａにより防止される。
【００２７】なお，図示の実施形態においては，バックカバー１２８と反射板１２２が直接接触するビーディング１２８ｃ部分を除外して，ランプカバー１２４の下部面とバックカバー１２８との間の距離Ｌ２１は約０．１ｍｍであり，バックカバー１２８の接触突起１２８ｃは約０．１ｍｍの高さを持つ。
【００２８】さらに，ランプカバー１２４の下部面の端部とバックカバー１２８のエンボス加工が開始される端部間の距離Ｌ２２はできるだけ離隔させることが好ましく，例えば，その離隔距離は約０．９５ｍｍである。
【００２９】液晶表示装置パネル１１２の上部縁部と側部を囲むトップシャーシ１３０の側部外表面を開始点として設定すると，開始点から約１．９ｍｍの位置と約４．９ｍｍの位置に直径が３ｍｍの貫通孔１２８ａが配され，さらに開始点から約１．９ｍｍと６．２ｍｍの位置に接触突起１２８ｃが配される。
【００３０】図２は，図１のバックライトアセンブリにおけるバックカバーの下部面を概略的に示す平面図でであり，上部側は導光板１２０方向を下部側はトップシャーシ１３０方向をそれぞれ示している。
【００３１】図２に図示されように，貫通孔１２８ａは，約３ｍｍの直径を持つ円形であり，接触突起１２８ｃは長辺の直径が貫通孔１２８ｂの直径と略同一な楕円形である。本実施形態において，バックカバー１２８に形成された貫通孔１２８ａ間のピッチは約７ｍｍである。
【００３２】前記のように構成されたバックライトアセンブリを測定した結果，リーク電流は０．３ｍＡ〜０．４ｍＡに減少し，輝度は５ｍＡの電流で１３５ｎｉｔのように大幅に向上し，輝度飽和時間は５〜１０分程度に減少した。
【００３３】一方，前記実施形態ではランプカバーの構造を変更せずに，バックカバーの構造だけを変更することにより，リーク電流の減少，輝度の増加及び輝度飽和時間の短縮等の効果を達成したが，ランプカバーの構造を変更することによっても前記のような効果が達成できる。
【００３４】ランプカバーの種類としては，ランプのリーク電流を減少させるためＰＥＴ材料を使用しても良いし，リーク電流は多いが高輝度を確保するために銀材料のシートを使用しても良いし，銀コーティングされた黄銅板を使用しても良い。その中で，黄銅板構造は，金型になっているため，輝度上昇効果だけではなく，厚さも減少でき，またランプ交換が容易であるなどのメリットにより最近幅広く適用されている。
【００３５】バックライトアセンブリにおいて，ランプは周囲温度によって輝度が変化する。特に，周囲温度が４０〜５０℃である時最大の輝度を示す。しかし，ランプカバーとバックカバーは全て金属材料であるため放熱板として作用して周囲の温度を降下させて，その結果，輝度が低下してしまう。
【００３６】したがって，本発明の他の実施形態として，放熱板の機能を弱化させるようにランプカバーの構造を変更することも可能である。図３〜図５は本発明の他の実施形態によるランプカバーの製作過程を示す図で，全面にわたって貫通孔が形成されたランプカバーを示す。
【００３７】図３に図示されるように，貫通孔２１２が形成された薄型黄銅板２１０が用意されると，図４のように，黄銅板２１０の一側表面に銀（Ａｇ）材料の膜２１４がコーティングされる。その後，プレス機を使用して，図４に図示された銀鍍金された黄銅板２２０を成形して，図５に図示された構造の液晶表示装置モジュール用ランプアセンブリのランプカバー２２２を製作する。
【００３８】なお，図６は，図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図で，図示されるように，ランプが設置されるランプカバー２２２の内表面には銀材料の膜が塗布されており，外表面には貫通孔２１２が形成されている。
【００３９】前記のような構造のランプカバーを採用することによりバックライトアセンブリは，約５〜１０％の輝度増加を示す。その理由は次のようである。
【００４０】熱伝導率は式（２）で示されるように，２種類の物質の接触面積と物質の熱伝導度に依存する。ｄＱ／ｄｔ＝−ＫＡ×（ｄＴ／ｄｘ） …（２）ここで，Ｋは熱伝導度，Ｑは熱伝導率，Ｔは２種類の物質間の温度差，ｘは厚さを示す。
【００４１】銀または銅等の金属は２００Ｊ／ｓ・ｍ・℃以上の熱伝導率を持つが，空気のような非金属物質は１Ｊ／ｓ・ｍ・℃以下の熱伝導率を持つ。したがって，黄銅板のランプカバー２２２に形成された貫通孔によりバックカバーとの接触面積を減少させることにより，熱伝導率が低下する。
【００４２】温度による熱伝導率変化は，１℃ごとに２０〜３０ｃｄ／ｍ２程度になるので，前記のような構造を採用することにより，従来の構造に比して周囲温度が５℃程度低下し，その結果，約１００〜１５０ｃｄ／ｍ２の輝度を増加させることが可能である。また，前記のような構造を採用することにより，断面績も減少するので，キャパシタンスが減少し，その結果，リーク電流が減少する。
【００４３】図７は，本発明の第２実施形態によるバックライトアセンブリを持つ液晶表示装置モジュール２０１の部分断面図で，ランプ１１８下部のランプカバー１２４とバックカバー１３４との間に緩衝部材，例えば，０．３ｍｍのクッション１３６が介在された構成を示す。ここで，ランプカバー１２４とバックカバー１３４との間の間隔Ｌ３１は約０．４ｍｍである。なお図中１３２はモールドフレームである。
【００４４】クッション１３６は，ランプカバー１２４とバックカバー１３４の間隔が充分に確保されるようにすることにより，キャパシタ増加による輝度減少を防止して，ランプ１１８に伝達される衝撃吸収役割及び遊動防止役割を実行する。なお，緩衝部材は，バックカバー１３４とランプカバー１２４の少なくとも一方の面に対向面側に突出するように形成された１または２以上の凸部，例えばエンボスやビードとして構成することもできる。
【００４５】図８は，本発明の第３実施形態によるバックライトアセンブリを持つ液晶表示装置モジュール２０２の部分断面図で，ランプカバー１２４とバックカバー１３８の接触面積を最小化するために，ランプカバー１２４との接触方向に突出されたエンボス１３８ａがバックカバー１３８の表面に形成された構成を示す。なおエンボスはは，ランプカバー側に設けても構わない。
【００４６】一方，前記第１〜第３実施形態の中で，第１実施形態に関してのみ貫通孔を形成しているが，貫通孔は第２実施形態と第３実施形態の場合でも形成することは可能であり，それぞれのバックカバーとランプカバーに図２と図６に示したような貫通孔を形成することも可能である。
【００４７】図９は，本発明の第４実施形態によるランプアセンブリの構成を示す部分断面図で，第１実施形態〜第３実施形態とは異なり，バックカバーが省略された構造を示す。図示のように，本実施の形態においては，ランプカバー１４２が反射板１２２の下面を被覆するように延長されバックカバーとして機能するように構成されている。またモールドフレーム１４０も底面にまで延長され，バックカバーとして機能するように構成されている。図９の構造は，先の実施形態の構造に比較して，衝撃には弱いが本発明で追求する高輝度の達成においては有利である。
【００４８】図１０は，本発明の実施形態に適用されたバックライトアセンブリと既存のバックライトアセンブリを利用して時間の経過による輝度変化を測定したグラフである。点線は，バックカバーに貫通孔加工及び黄銅材料のランプカバーの外表面に絶縁コーティングがない既存のバックライトアセンブリを採用した液晶表示装置パネルを利用して測定した値であり，一点鎖線と実線は，ともに，ＳＵＳ材料のランプカバーの外表面に絶縁コーティングして，バックカバーとして金型品を利用する本発明のバックライトアセンブリを採用して測定した値であり，一点鎖線は液晶表示装置モジュール上で測定した値であり，実線はバックライトユニット単品上で測定した値を示す。
【００４９】図１０を参照すると，本発明のバックライトアセンブリの場合には，５〜１０分間に輝度が飽和値に到達したが，従来のバックライトアセンブリの場合には，２０分が経過した後に輝度が飽和値に到達した。結果的に，バックカバーの表面に絶縁体をラミネートすることが輝度飽和時間を実質的に減少させることがわかる。
【００５０】図１１は，バックカバーの有無に応じて，時間の経過による輝度の変化を測定したグラフである。図１１を参照すると，ランプの材料選択，トップシャーシとバックカバーのフローティングまたは接地の選択，バックカバーのラミネート加工選択といった手段によるよりは，バックカバーの有無によってより効果的に輝度飽和時間を調整することが可能であることがわかる。即ち，バックカバーを除去した“Ａ”の場合の方が，バックカバーが存在する“Ｂ”場合に比して輝度飽和到達時間が短かい。
【００５１】以上，本発明による好ましい実施形態について詳細に記述したが，本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者であれば，添附された請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲を離脱しなく本発明を多様に変形または変更して実施できる。
【００５２】
【発明の効果】以上のように本発明によるバックライトアセンブリは，バックカバーとランプカバーの中で少なくとも一方に貫通孔を形成してバックカバーとランプカバーとの間の接触面積を減少させることにより，リーク電流と輝度の低下を防止することができる。また，貫通孔の形成により放熱器能を弱化させて周囲温度の低下を防止することにより輝度低下を防止することができる。
【００５３】また，ランプカバーとバックカバーの対向表面にそれぞれＰＥＴのような絶縁体をラミネート加工したり，二つのカバーの間に充分な間隔を確保してその間にクッションを介在させたり，バックカバーの表面に接触突起を形成することにより二つのカバーの接触を防止して輝度飽和時間を短縮させることができる。あるいは，バックカバーなしにランプカバーだけでバックライトアセンブリを構成することにより輝度を実質的に向上させる。
【出願人】 【識別番号】３９００１９８３９
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【出願日】 平成１１年１月１４日（１９９９．１．１４）
【代理人】 【識別番号】１０００９５９５７
【弁理士】
【氏名又は名称】亀谷 美明 （外２名）
【公開番号】 特開２０００−２０７９１７（Ｐ２０００−２０７９１７Ａ）
【公開日】 平成１２年７月２８日（２０００．７．２８）
【出願番号】 特願平１１−８４１０