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特許6163290バックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6163290
(24)【登録日】2017年6月23日
(45)【発行日】2017年7月12日
(54)【発明の名称】バックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
   F21S 2/00 20160101AFI20170703BHJP
   F21V 19/00 20060101ALI20170703BHJP
   F21V 23/00 20150101ALI20170703BHJP
   G02F 1/13357 20060101ALI20170703BHJP
   G02F 1/1333 20060101ALI20170703BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20170703BHJP
【FI】
   F21S2/00 415
   F21V19/00 150
   F21V19/00 170
   F21V19/00 450
   F21V23/00 150
   G02F1/13357
   G02F1/1333
   F21Y115:10
【請求項の数】25
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2012-28753(P2012-28753)
(22)【出願日】2012年2月13日
(65)【公開番号】特開2013-33709(P2013-33709A)
(43)【公開日】2013年2月14日
【審査請求日】2015年1月30日
(31)【優先権主張番号】10-2011-0076205
(32)【優先日】2011年7月29日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】513276101
【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100146318
【弁理士】
【氏名又は名称】岩瀬 吉和
(74)【代理人】
【識別番号】100114188
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100119253
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 賢教
(74)【代理人】
【識別番号】100129713
【弁理士】
【氏名又は名称】重森 一輝
(72)【発明者】
【氏名】キム・ミンサン
(72)【発明者】
【氏名】ソ・ジュンイン
【審査官】 田中 友章
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2011/0012942(US,A1)
【文献】 特開2007−293339(JP,A)
【文献】 特開2005−085580(JP,A)
【文献】 特開2010−217349(JP,A)
【文献】 特開2010−177085(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2010/0002467(US,A1)
【文献】 特開2011−076803(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 2/00
F21V 19/00
F21V 23/00
G02F 1/1333
G02F 1/13357
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の光源を含む複数の光源グループと、
前記複数の光源グループから照射される光を導く導光板と
を備え、
前記導光板は、
第1方向に形成され、前記複数の光源グループが配置された第1溝と、
前記第1方向と異なる第2方向に形成された少なくとも1つの第2溝と
を有し、
前記第2溝は、
前記複数の光源グループの間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されている第2−1溝と、
前記複数の光源グループのそれぞれにおいて、前記複数の光源の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されている第2−2溝と、を有する、バックライトユニット。
【請求項2】
前記複数の光源グループは、隣接する第1光源グループ及び第2光源グループを含み、
前記第1光源グループは、前記第1光源グループに含まれる光源のうち最も前記第2光源グループに近接する第1光源を含み、
前記第2光源グループは、前記第2光源グループに含まれる光源のうち最も前記第1光源グループに近接する第2光源を含み、
前記第1光源と前記第2光源の間隔は、前記第1光源グループに含まれ、且つ、隣接する2つの光源の間隔、及び、前記第2光源グループに含まれ、且つ、隣接する2つの光源の間隔よりも長い、請求項1に記載のバックライトユニット。
【請求項3】
前記複数の光源グループのそれぞれは、
回路基板と、
前記回路基板上に形成された複数の光源と
を備える、請求項1又は2に記載のバックライトユニット。
【請求項4】
前記第2−1溝は、隣接する複数の光源グループのそれぞれの側端部に配置されている光源の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されている、請求項1乃至のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項5】
前記第2−1溝は、隣接する複数の光源グループに含まれた回路基板の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されている、請求項1乃至のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項6】
前記複数の光源グループは、
回路基板と、
前記回路基板上でローカルディミング単位別に区別される複数の光源と
を備える、請求項1又は2に記載のバックライトユニット。
【請求項7】
前記第2−1溝は、隣接する前記ローカルディミング単位のそれぞれの側端部に配置されている光源の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されている、請求項に記載のバックライトユニット。
【請求項8】
前記複数の光源グループは、
複数のサブ回路基板と、
前記複数のサブ回路基板のそれぞれの上部に形成された複数の光源と
を備え、
前記複数のサブ回路基板は、メイン回路基板上に形成されている、請求項1又は2に記載のバックライトユニット。
【請求項9】
前記第2−1溝は、隣接するサブ回路基板のそれぞれの側端部に配置される光源の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されている、請求項1、2及びのいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項10】
前記第2−1溝は、隣接するサブ回路基板の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されている、請求項1、2、8及びのいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項11】
前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれの幅対深さの比は3:1乃至2:1である、請求項1又は2に記載のバックライトユニット。
【請求項12】
前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれの幅は、5.375mm以下である、請求項1、2及び11のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項13】
前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれの断面形状は、円形、楕円形または多角形である、請求項1、2、11及び12のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項14】
前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれの断面形状は円形であり、前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれは、前記複数の光源グループから照射される光が前記第2方向に屈折するのに適した半径を有する、請求項1、2及び11乃至13のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項15】
前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれの断面形状は三角形であり、前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれの中心角は30゜以下である、請求項1、2及び11乃至14のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項16】
前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれは、変曲点を中心に互いに隣接する第1及び第2傾斜面を有する、請求項1、2、11及び12のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項17】
前記第1傾斜面と前記第2傾斜面は、前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれの内側に凹んで形成されている、請求項16に記載のバックライトユニット。
【請求項18】
前記第1傾斜面と前記第2傾斜面は、前記第2−1及び前記第2−2溝のそれぞれの内側に膨らんで形成されている、請求項16に記載のバックライトユニット。
【請求項19】
前記第1傾斜面と前記第2傾斜面は、前記複数の光源グループから照射される光が前記第2方向に屈折するのに適した曲率をそれぞれ有する、請求項16に記載のバックライトユニット。
【請求項20】
前記第1溝は、前記導光板の下部面に形成され、前記第2方向は、前記第1方向に垂直である、請求項1に記載のバックライトユニット。
【請求項21】
前記導光板の前面に配置された光学部材をさらに備え、
前記第2方向は、前記光学部材に向かう方向と垂直である、請求項1または20に記載のバックライトユニット。
【請求項22】
前記導光板の下部に配置されたボトムカバーと、
前記光源グループを固定させ、前記ボトムカバーに付着されたブラケットと
をさらに備える、請求項1に記載のバックライトユニット。
【請求項23】
前記複数の光源グループは、前記導光板の入光面と相対して配置されている、請求項1に記載のバックライトユニット。
【請求項24】
なくとも一つの前記第2−1及び前記第2−2溝は、前記導光板の入光面上に前記第2方向に配置されている、請求項23に記載のバックライトユニット。
【請求項25】
ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルに光を照射するバックライトユニットと、
を含み、
前記バックライトユニットは、請求項1乃至24のいずれかに記載のバックライトユニットを用いる、ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施例は、バックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、ディスプレイ装置として、LCD(Liquid Crystal Display)またはPDP(Plasma Display Panel)などが用いられている。ところで、自発光型のPDPとは違い、LCDは、自体発光する発光素子を備えておらず、別のバックライトユニットが必須である。
【0003】
一方、LCDに用いられるバックライトユニットの光源には、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)が広く用いられきた。しかし、CCFLを用いたバックライトユニットは、CCFLに常に電源が印加されるから相当量の電力を消耗し、CRTに比べて約70%レベルの色再現率を示し、水銀の添加による環境汚染の問題を招くことがあった。
【0004】
これを解消するための代替品として、現在、LED(Light Emitting diode)を用いたバックライトユニットに関する研究が活発に行われている。
【0005】
LEDをバックライトユニットに用いる場合、LEDアレイの部分的なオン/オフが可能なため、消耗電力を画期的に低減できる。なお、RGB LEDの場合、NTSC(National Television System Committee)色再現範囲仕様の100%を上回り、より鮮明な画質を消費者に提供することができる。
【0006】
しかしながら、従来技術のバックライトユニットは、光を均一に導くことができず、ホットスポット及び暗部が発生するという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の実施例は、ホットスポット及び暗部現象を改善できるバックライトユニット及びこれを用いたディスプレイ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施例に係るバックライトユニットは、それぞれが少なくとも1つの光源を有する複数の光源グループと、前記複数の光源グループから照射される光を導く導光板とを備え、前記導光板は、第1方向に形成され、前記複数の光源グループが配置された第1溝と、前記第1方向と異なる第2方向に形成された少なくとも1つの第2溝とを備える。
【0009】
前記第1溝は、前記導光板の下部面に形成され、前記第2方向は、前記第1方向に垂直であればよい。また、バックライトユニットは、前記導光板の前面に配置された光学部材をさらに備え、前記第2方向は、前記光学部材に向かう方向と垂直でよい。
【0010】
また、前記少なくとも1つの光源は複数個であり、前記複数個の光源グループのそれぞれにおいて、前記第2溝は、前記複数個の光源の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されるとよい。
【0011】
また、前記第2溝は、前記複数の光源グループの間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されてもよい。
【0012】
前記複数の光源グループのそれぞれは、回路基板と、前記回路基板上に形成された複数の光源とを備える。また、前記第2溝は、隣接する複数の光源グループのそれぞれの側端部に配置されている光源の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されている。また、前記第2溝は、隣接する複数の光源グループに含まれた回路基板の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されてもよい。
【0013】
また、前記複数の光源グループは、回路基板と、前記回路基板上でローカルディミング(local dimming)単位別に区別された複数の光源とを備えることができる。
【0014】
前記第2溝は、隣接する前記ローカルディミング単位のそれぞれの側端部に配置されている光源の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されるとよい。
【0015】
また、前記複数の光源グループは、複数のサブ回路基板と、前記複数のサブ回路基板のそれぞれの上部に形成された複数の光源とを備え、前記複数のサブ回路基板は、メイン回路基板上に形成されるとよい。前記第2溝は、隣接するサブ回路基板のそれぞれの側端部に配置される光源の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されてもよく、隣接するサブ回路基板の間の領域と前記第2方向に重なる部分に形成されてもよい。
【0016】
また、バックライトユニットは、前記導光板の下部に配置されるボトムカバーと、前記光源グループを固定させ、前記ボトムカバーに付着されるブラケットとをさらに備えることができる。
【0017】
前記第2溝の幅対深さの比は3:1乃至2:1でよく、前記第2溝の幅は、5.375mm以下でよく、前記第2溝の断面形状は、円形、楕円形または多角形でよい。
【0018】
前記第2溝の断面形状は円形であり、前記第2溝は、前記複数の光源グループから照射される光が前記第2方向に屈折するのに適した半径を有するとよい。
【0019】
前記第2溝の断面形状は三角形であり、前記第2溝の中心角は30゜以下であってもよい。
【0020】
前記第2溝は、変曲点を中心に互いに隣接する第1及び第2傾斜面を有することができる。前記第1傾斜面と前記第2傾斜面は、前記第2溝の内側に凹んだり膨らむように形成できる。また、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面は、前記複数の光源グループから照射される光が前記第2方向に屈折するのに適した曲率をそれぞれ有することができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明の一実施例に係るバックライト及び表示装置は、ホットスポット及び暗部が発生する現象を防止でき、特に、区別した領域別に発光素子の駆動が制御されるローカルディミング時にバックライトユニットで発生するホットスポット及び暗部を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
下記の図面を参照して実施例について詳細に説明する。ただし、図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付する。
図1】本発明の一実施例に係るバックライトユニット全体の概略平面図である。
図2図1に示すA−A’線に沿うバックライトユニットの断面図である。
図3図2に示すB−B’線に沿って切断した後、Cから視た部分平面図である。
図4図3に示す2個の隣接する光源グループを拡大した断面図である。
図5】他の実施例に係るバックライトユニットの、図2に示すCから視た部分平面図である。
図6】さらに他の実施例に係るバックライトユニットの、図2に示すCから視た部分平面図である。
図7】さらに他の実施例に係るバックライトユニットの、図2に示すCから視た部分平面図である。
図8】さらに他の実施例に係るバックライトユニットの、図2に示すCから視た部分平面図である。
図9】本発明の一実施例に係る第2溝の種々の断面を示す図である。
図10】本発明の一実施例に係る図2に示すバックライトユニットの全体平面図である。
図11】本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施例を、添付の図面を参照して説明する。
【0024】
本発明の実施例の説明において、ある構成要素(element)の「上(上部)」または「下(下部)」(on or under)に他の構成要素が形成されるという記載は、これらの両構成要素が相互直接(directly)接触して形成される場合も、これら両構成要素の間に一つ以上のさらに他の構成要素が介在して(indirectly)形成される場合も含むことができる。また「上(上部)」または「下(下部)」(on or under)と表現される場合、一つの構成要素を基準に上方を指す場合もあり、下方を指す場合もある。
【0025】
図面において、各構成要素の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために、誇張、省略または概略して示したもので、実際の大きさを全的に反映するものではない。
【0026】
図1は、本発明の一実施例に係るバックライトユニット全体を示す概略平面図であり、図2は、図1に示すA−A’線を沿うバックライトユニットの断面図であり、図3は、図2に示すB−B’線に沿って切断した後、Cから視た部分平面図である。
【0027】
図3で、第1方向(z)に沿う複数の光源グループ210を区別するために、光源グループ210を、242、244及び246の参照符号を付して示す。
【0028】
図1乃至図3を参照すると、バックライトユニットは、ボトムカバー(または、ボトムシャーシ(bottom chassis))100、複数の光源グループ(または、光源モジュール)210、ブラケット(bracket)220、リフレクタ300、導光板400、光学部材500及びパネルガイド600を備えることができる。
【0029】
ボトムカバー100は、光源グループ210、ブラケット220、リフレクタ300、導光板400及び光学部材500を収納する。例えば、ボトムカバー100は、アルミニウム、亜鉛、銅、鉄、ステンレススチール及びこれらの合金などのような金属からなることができる。すなわち、リフレクタ300、導光板400及び光学部材500は、ボトムカバー100により支持される。
【0030】
光源グループ210は、導光板400の入光面402に相対して配置される。光源グループ210は、回路基板214、及び回路基板214上に配置された少なくとも1つの光源212を備えることができる。回路基板214及び光源212はいずれも、導光板400における第1溝250の内部に配置できる。
【0031】
複数の光源212は、回路基板214上に相互離隔して実装されればよく、導光板400の入光面402に光を照射する。例えば、光源212は、導光板400の入光面402と接してもよいが、光源212は入光面402から所定距離だけ離れてもよく、本実施例はこれに限定されない。
【0032】
ここで、回路基板214に実装された複数の光源212は、回路基板214上に並んで配されればよく、複数の列で並んで配されてもよい。
【0033】
そして、複数の光源212のそれぞれは発光素子を含み、例えば、発光ダイオードまたは発光ダイオードパッケージを含むことができる。光源212は、側面発光型(side view type)発光ダイオードでよい。場合によって、光源212は上面発光型(top view type)発光ダイオードであってもよい。このように、光源212は、発光ダイオードチップ(LED chip)であればよく、発光ダイオードチップは、ブルーLEDチップまたは紫外線LEDチップで構成されてもよく、レッドLEDチップ、グリーンLEDチップ、ブルーLEDチップ、イエローグリーン(Yellow green)LEDチップ、ホワイトLEDチップのうち少なくとも1つまたは2以上を組み合わせたパッケージ形態にしてもよい。
【0034】
ここで、ホワイトLEDは、ブルーLED上にイエロー燐光物質を結合したり、ブルーLED上にレッド燐光物質とグリーン燐光物質を同時に結合して具現してもよく、ブルーLED上にイエロー燐光物質、レッド燐光物質及びグリーン燐光物質を同時に結合して具現してもよい。
【0035】
回路基板214は、光源212の電気的連結のための電極パターンが形成されればよく、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ガラス、ポリカーボネート(PC)、シリコン(Si)から選ばれるいずれか一物質からなるPCB(Printed Circuit Board)であってもよく、フィルム形態にしてもよい。
【0036】
また、回路基板214には、単層PCB、多層PCB、セラミック基板、メタルコアPCBなどを選択的に用いることができる。
【0037】
ここで、回路基板214は、印刷回路基板でよく、ブラケット220に付着される。
【0038】
ブラケット220は、第1溝250の内部でボトムカバー100に付着されて光源212及び回路基板214を支持する。このブラケット220上に導光板400を配置できる。また、ブラケット220は、光源グループ210から発生する熱を放出できる。
【0039】
図2に示す実施例では、液晶表示パネル700の下部に光源グループ210が配置されて、パネルの前面を照明する方式である直下型のバックライトユニットを取り上げたが、本実施例はこれに限定されるものではない。
【0040】
一方、リフレクタ300は、導光板400の後面に出射する光を反射させて、導光板400に再入射させる。このために、リフレクタ300は、ボトムカバー100の前面に密着すればよい。すなわち、リフレクタ300は、ボトムカバー100と導光板400との間に配置され、導光板400の下部面から側面まで延びて形成されればよい。
【0041】
図2で、リフレクタ300は、導光板400における第1溝250の側面及び底面の少なくとも一方に形成されてもよい。
【0042】
ここで、リフレクタ300は、金属及び金属酸化物の少なくとも1つを含むことができ、例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)または二酸化チタン(TiO)のように高い反射率を持つ金属または金属酸化物を含んで構成すればよい。
【0043】
一方、光学部材500は、導光板400の上部面に配置されて、通過する光の特性を向上させる。すなわち、導光板400の前面に密着した光学部材500は、導光板400から出射する光を拡散させる役割を果たす。拡散効果を増大させるために、光学部材500は、その上部表面に凹凸パターンを有してもよい。
【0044】
また、光学部材500は、複数の層にしてもよく、凹凸パターンは最上層またはいずれか一層の表面に形成されてもよい。そして、凹凸パターンは、光源グループ210に沿って配置される縞(stripe)状にしてもよい。
【0045】
ここで、凹凸パターンは、光学部材500の表面に突出した部分を有し、突出した部分は、相対する第1面と第2面とから構成され、第1面と第2面との角は鈍角または鋭角でよい。
【0046】
場合によって、光学部材500は、少なくとも一枚のシートからなり、例えば、拡散シート、プリズムシート、輝度強化シートなどを選択的に含むことができる。光学部材500についてのより詳細な説明は後述される。
【0047】
パネルガイド600は、液晶表示パネル700を支持するためにボトムシャーシ100の側面及び光学部材500前面の縁部を覆うように配置され、光学部材500を露出させる開口部を有する。
【0048】
トップカバー(または、トップシャーシ(top chassis))800は、ボトムカバー100の側面部の外部面と接触する垂直部800A、及び垂直部800Aから内側に延長される上端縁部800Bを含む。ここで、上端縁部800Bの内側は、光学部材500を露出させる開口部とされる。
【0049】
一方、導光板400は、ボトムカバー100とリフレクタ300の前面に配置され、光源グループ210から照射する光を受光して一定方向に導く。すなわち、導光板400は、光源グループ242、244及び246から出光した線光源を面光源に変換して液晶表示パネル700へ伝達する。
【0050】
また、導光板400は、図2に示すように、下部面に第1方向(z)に形成された少なくとも1つの第1溝250を有することができる。ここで、第1溝250は、三角形、長方形、台形の断面形状を有することができる。場合によって、第1溝250が断面台形の場合、相対する第1及び第2側面のうち、第1溝250の第1側面は第1溝250の底面に垂直で、第1溝250の第2側面は第1溝250の底面に対して傾斜してもよい。
【0051】
または、導光板400の第1溝250が断面台形の場合、相対する第1及び第2側面は、第1溝250の底面に対して傾斜しており、かつ第1溝250の第1側面と底面との傾斜角は、第1溝250の第2側面と底面との傾斜角より小さくてもよい。
【0052】
例えば、導光板400の第1溝250が断面三角形の場合、相対しつつ頂点で会う第1及び第2側面のうち、第1溝250の第1側面は、導光板400の上部面に対して平行な水平面に垂直で、かつ第1溝250の第2側面は、導光板400の上部面に対して平行な水平面に対して傾斜してもよい。ここで、相対する第1及び第2側面間の角度は、約30゜〜120゜でよい。
【0053】
そして、導光板400は透明な材質からなり、例えば、PMMA(Polymethylmethacrylate)のようなアクリル樹脂系、PET(polyethyleneterephthlate)、COC(Cyclic Olefin Copolymers)、PEN(polyethylenenaphthalate)、PC(Polycarbonate)、PS(Polystyrene)、及びMS(Mathacylatestyrene)樹脂のいずれか一つにすればよい。また、光の均一な反射のために、導光板400の上面または下面に多数のドット(dot)やV字状溝(図示せず)を形成してもよい。
【0054】
一方、本実施例によれば、導光板400は、光の均一な反射のために、複数の光源グループの間の領域または各光源グループ内における複数の光源の間の領域と第2方向(x)に重なる部分に、単数または複数個の第2溝を有することができる。第2溝は、光源グループまたは光源から発生する光の入光面に第2方向に形成される。
【0055】
例えば、図3に示すように、複数の光源グループ242、244及び246の間の領域と第2方向(x)に重なる導光板400の入光面402に、第2溝412及び414を形成できる。
【0056】
また、図8に示すように、光源グループ242C、244C及び246Cのそれぞれにおいて、複数の光源212が互いに離隔した領域と第2方向(x)に重なる導光板400の部分に、第2溝442、444及び446が単数または複数個形成されてもよい。
【0057】
ここで、第2方向は、第1方向(z)と異なる方向で、例えば、第1方向(z)に垂直な方向(x)とすることができる。また、第2方向は、光学部材500に向かう方向(y)に垂直でよい。
【0058】
図3を参照すると、光源グループ242、244及び246のそれぞれは、複数の光源212及び回路基板214を含み、ブラケット220により支持される。
【0059】
図4は、図3に示す2個の隣接する光源グループ242及び244を拡大した断面図である。同図には、光源グループ242及び244及び第2溝412のみを示すが、これらについての説明は、他の隣接する光源グループ244及び246と第2溝414にも同様に適用可能である。
【0060】
図4を参照すると、第2溝412は、導光板400の領域のうち、互いに隣接する2個の光源グループ242及び244の間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1またはA2に形成される。これと同様に、第2溝414は、互いに隣接する2個の光源グループ244及び246の間の領域と第2方向(x)に重なる導光板400の入光面402に形成される。
【0061】
本実施例によれば、第2溝412を、光源グループ242の左側端に配置されている光源212Lと光源グループ244の右側端に配置されている光源212Rとの間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1に形成できる。
【0062】
または、第2溝412は、光源グループ242の回路基板214と光源グループ244の回路基板214との間の領域と第2方向(x)に重なる部分A2に形成されてもよい。
【0063】
ここで、光源グループ242、244及び246、または各光源グループ242、244または246に含まれた光源212は、第2溝412及び414と垂直方向に重ならない。ここで、垂直方向とは、各光源212の中心から導光板400の入光面402に垂直な第2方向(x)を意味する。すなわち、第1溝250の領域において、第2溝412及び414と第2方向(x)に重なる領域には、光源212及び光源グループ242、244及び246が存在しない。
【0064】
図4を参照すると、互いに隣接する光源グループ242及び244の側端部に配置されている光源212L及び212Rから発生する光は、導光板400に形成された第2溝412から反射され、光の経路403及び405が直進性を有することとなる。同様に、互いに離隔した光源グループ244及び246の側端部に配置されている光源212から発生する光は、導光板400に形成された第2溝414から反射され、光の経路が直進性を有することとなる。
【0065】
本実施例によれば、複数の光源グループ242、244及び246を、互いに所定距離を置いて配置できる。ここで、光源グループ242、244及び246が互いに離隔する所定距離とは、隣り合う光源グループ(242及び244)または(244及び246)のそれぞれに含まれた光源のうち、側端部に配置されている光源間の距離d11に設定してもよく、光源グループ(242及び244)または(244及び246)に含まれた基板間の距離d12に設定してもよい。
【0066】
例えば、図3及び図4に示す光源グループ242及び244間の離隔距離d11またはd12は、5.375mmに設定でき、第2溝412の幅wは5.375mm以下の値に設定できる。また、図3に示す光源グループ244及び246間の離隔距離d11またはd12は、5.375mmに設定でき、第2溝414の幅wは、5.375mm以下の値に設定できる。
【0067】
また、本実施例によれば、第2溝412または414の幅w対深さd2の比は、3:1〜2:1でよい。
【0068】
また、第2溝412または414の中心角θ1は、30゜以下に設定すればよい。
【0069】
上述したように、導光板400に形成される第2溝412、414は、隣接する光源グループ(242及び244)または(244及び246)から入射する光を效率的に集光する。すなわち、互いに隣接し且つ離隔している2個の光源グループ(242及び244)または(244及び246)の側端部に配置されている光源から入射する光を第2溝412及び414で反射することで、互いに離隔している光源グループ(242及び244)または(244及び246)から入射する光が均一でないことから生じるホットスポット領域及び暗部領域を減少させることができる。
【0070】
図5は、他の実施例に係るバックライトユニットを、図2に示すCから視た部分平面図である。導光板400における該当する部分A1またはA2に複数の第2溝が形成される以外は、図5に示すバックライトユニットは、図3に示すバックライトユニットと同様に構成される。
【0071】
図5を参照すると、導光板400において、隣接する光源グループ242及び244間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1またはA2に、複数個の第2溝422及び424を形成できる。
【0072】
すなわち、導光板400において、光源グループ242の左側端に配置されている光源212Lと光源グループ244の右側端に配置されている光源212Rとの間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1に、複数の第2溝422及び424が形成されてもよく、導光板400において、光源グループ242の回路基板214と光源グループ244の回路基板214との間の領域と第2方向(x)に重なる部分A2に、複数の第2溝422及び424が形成されてもよい。
【0073】
また、互いに隣接する光源グループ244及び246間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1またはA2に、複数個の第2溝432及び434を形成できる。図5では、導光板400において該当する部分A1またはA2に2個の第2溝(422及び424)、(432及び434)が形成されるとしているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、3個以上の第2溝が該当する部分A1またはA2に形成されてもよい。
【0074】
本実施例によれば、図5に示す第2溝(422及び424)または(432及び434)の中心角θ2及びθ3は、互いに同一であってもよく、異なってもよい。また、中心角θ2及びθ3は、中心角θ1と同一にしても、異なるようにしてもよい。
【0075】
一方、光源グループ210のそれぞれにおける複数の光源または複数の光源グループは、領域別に分割駆動可能である。例えば、一つの光源グループに含まれた複数の光源がローカルディミング単位に区別され、ローカルディミング単位別に分割駆動されてもよい。また、離隔して実装された複数の光源グループが領域別に分割駆動されてもよい。
【0076】
図6は、さらに他の実施例に係るバックライトユニットを、図2に示すCから視た部分平面図である。
【0077】
図6で、第1方向(z)の複数の光源グループ210Aを区別するために、光源グループ210Aを、242A、244A及び246Aの参照符号を付して示す。
【0078】
図6を参照すると、光源グループ210Aは、複数の光源212及び一つの回路基板214Aを備える。具体的に、複数の光源グループ242A、244A及び246Aは、単一の回路基板214Aを備える。複数の光源212は、回路基板214A上でローカルディミング単位別に区別でき、ローカルディミング単位別に分割駆動される。各ローカルディミング単位は、所定距離d3だけ離隔すればよい。
【0079】
例えば、第2溝412は、導光板400において互いに隣接するローカルディミング単位の光源グループ242A及び244Aのそれぞれの側端部に配置されている光源212Lと212Rとの間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1に形成される。すなわち、導光板400において、光源グループ242Aの左側端に配置されている光源212Lと光源グループ244Aの右側端に配置されている光源212Rとの間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1に、第2溝412を形成できる。また、導光板400において、光源グループ244A及び246Aのそれぞれの側端部に配置されている光源の間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1に、他の第2溝414を形成できる。
【0080】
図6に示す部分A1に、図5に示すように、複数個の第2溝が形成されてもよいことは勿論である。
【0081】
上述したように、複数の光源グループ210がローカルディミング単位別に分割駆動されるバックライトユニットにおいて、ホットスポット領域及び暗部領域が減少できることがわかる。
【0082】
図7は、さらに他の実施例に係るバックライトユニットを、図2に示すCから視た部分平面図である。
【0083】
図7で、第1方向(z)の複数の光源グループ210Bを区別するために、光源グループ210Bを、242B、244B及び246Bの参照符号を付して示す。
【0084】
図7を参照すると、光源グループ210Bは、複数の光源212及び一つのサブ回路基板214Bを備える。すなわち、複数の光源グループ242B、244B及び246Bのそれぞれは、サブ(sub)回路基板214B及び複数の光源212を備えることができる。ここで、複数のサブ回路基板214Bは、一つのメイン(main)回路基板216上に形成され、各サブ回路基板214Bの上部に複数の光源212が形成される。
【0085】
この場合、第2溝412及び414は、隣接する光源グループ(242B及び244B)及び(244B及び246B)間の領域と第2方向(x)に重なる導光板400における部分A1またはA2に形成される。
【0086】
すなわち、導光板400において、光源グループ242Bのサブ回路基板214Bの左側端に配置されている光源212Lと光源グループ244Bのサブ回路基板214Bの右側端に配置されている光源212Rとの間の領域と第2方向(x)に重なる部分A1に、第2溝412を形成できる。また、光源グループ244Bの左側端に配置されている光源と光源グループ246Bの右側端に配置されている光源との間の領域と第2方向(x)に重なる導光板400の部分に、第2溝414を形成できる。
【0087】
または、導光板400において、光源グループ242Bのサブ基板214Bと光源グループ244Bのサブ基板214Bとの間の領域と第2方向(x)に重なる部分A2に、第2溝412が形成されてもよい。また、光源グループ244Bのサブ基板214Bと光源グループ246Bのサブ基板214Bとの間の領域と第2方向(x)に重なる部分A2に、第2溝414が形成されてもよい。
【0088】
図8は、さらに他の実施例に係るバックライトユニットを、図2に示すCから視た部分平面図である。光源グループ242C、244C及び246Cのそれぞれにおいて、隣接する光源254及び252間の距離が異なり、導光板400の該当する部分A3に複数の第2溝442、444及び446がさらに形成される以外は、図8に示すバックライトユニットは、図3に示すバックライトユニットと同様に構成される。
【0089】
図8で、第1方向(z)に沿う複数の光源グループ210を区別するために、光源グループ210Cを、242C、244C及び246Cの参照符号を付して示す。
【0090】
図8を参照すると、光源グループ210Cは、複数の光源212Aと一つの回路基板214で構成される。すなわち、光源グループ242C、244C及び246Cのそれぞれは、複数の光源212Aと一つの回路基板214を備える。
【0091】
図3乃至図7に示す各光源グループにおいて、複数の光源同士間の離隔距離に比べて、図8に示す各光源グループ242C、244Cまたは246Cにおける複数の光源254及び252間の離隔距離d4がより大きい。
【0092】
この場合、光源グループ同士(242C及び244C)または(244C及び246C)間の領域と第2方向(x)に重なる領域A1またはA2に、第2溝412及び414が形成される他、光源グループ242C、244C及び246Cのそれぞれにおいて、複数の光源254及び252の間の領域と第2方向(x)に重なる領域にも第2溝442、444及び446が形成される。
【0093】
また、図8に示す導光板400の領域A1またはA2に、図5に示すように、複数個の第2溝が形成されてもよい。
【0094】
また、図8に示す導光板400の領域A3に複数個の第2溝が形成されてもよい。
【0095】
実施例によれば、図8に示す第2溝442、444及び446の中心角θ4は、中心角θ1、θ2、θ3と異なっても同一であってもよい。
【0096】
また、各グループ242C、244C及び246Cの回路基板214を、図6に示すように、一体型にする場合、第2溝412及び414は、導光板400において互いに隣接するローカルディミング単位の光源グループ242C、244C及び246Cの間の領域と第2方向(x)に重なる導光板400の部分に形成すればよい。
【0097】
このように、複数の光源間の離隔距離d4が大きい場合であっても、第2溝442、444及び446が導光板400に形成されるため、ホットスポット及び暗部が発生することを防止できる。
【0098】
図9(a)乃至9(c)は、実施例に係る導光板400の入光面402に形成される第2溝の種々の断面形状を示す図である。
【0099】
実施例によれば、導光板400の入光面402に形成される第2溝412、414、422、424、432、434、442、444、446の形状は、図3乃至図8に示すように、三角形でもよいが、これに制限されない。
【0100】
他の実施例によれば、第2溝412、414、422、424、432、434、442、444、446は、図9(a)に示すように、台形であってもよく、図9(c)に示すように、楕円形であってもよい。その他、第2溝412、414、422、424、432、434、442、444、446は、長方形や菱形を含め、多角形の断面形状にしてもよい。
【0101】
また、第2溝412、414、422、424、432、434、442、444、446は、入光面402から傾斜して形成され、所定の曲率を有する少なくとも1つの傾斜面を有する形状にしてもよい。例えば、図9(b)及び図9(c)に示すように、第2溝412、414、422、424、432、434、442、444、446は、変曲点Pを中心に互いに隣接する2個の第1及び第2傾斜面P1及びP2を有することができる。
【0102】
実施例によれば、第1傾斜面P1と第2傾斜面P2は、第2溝412、414、422、424、432、434、442、444、446の内側に凹むような形状(図9(b))にしてもよく、膨らむような形状(図9(c))にしてもよい。
【0103】
また、第1傾斜面P1と第2傾斜面P2は、複数の光源212、特に各光源グループの右側端及び左側端に配置されている光源212R、212Lから照射される光が第2方向(x)に屈折するのに適した曲率をそれぞれ有する。
【0104】
また、第2溝412、414、422、424、432、434、442、444、446の形状を円形にした場合、複数の光源212、特に、各光源グループの右側端及び左側端に配置されている光源212R、212Lから照射される光が、第2方向(x)に屈折するのに適した半径を有する。
【0105】
図10は、本発明の一実施例に係る図2に示すバックライトユニット全体を示す平面図である。
【0106】
図10を参照すると、本実施例のバックライトユニットは、ボトムカバー100、互いに離隔して配置される複数の光源グループ242、244及び246、及び導光板400を備える。導光板400は、第1溝250、及び第2溝412及び414を有する。
【0107】
ここで、第1溝250には複数の光源グループ242、244及び246が含まれ、第1溝250は第1方向(z)に形成される。また、第2溝412及び414は、光源グループ242、244及び246から発生する光の入射面402に形成される。すなわち、隣接する光源グループ(242及び244)または(244及び246)間の領域と第2方向(x)に重なる部分に、第2溝412及び414が形成される。
【0108】
図11は、本発明の一実施例に係るディスプレイ装置を示す図である。
【0109】
図11に示すバックライトユニット710におけるボトムカバー100、リフレクタ300、導光板400、光学部材500及びパネルガイド600は、図2に示す各部と同一であるため、その詳細についての説明は省略する。特に、図11に含まれた導光板400は、上述した第2溝を有する。
【0110】
図11に示す液晶表示パネル700は、光学部材500の上部または前面に配置され、パネルガイド600により支持される。液晶表示パネル700は、ガラス基板の間に液晶が挟まれており、光の偏光性を用いるために偏光板を両ガラス基板に載せた構成とされている。ここで、液晶は、液体と固体との中間特性を有し、液体のように流動性を有する有機分子である液晶が、結晶のように規則的に配列されている状態のもので、分子配列が外部電界によって変化する性質を用いて画像を表示する。液晶表示パネル700の前面にはカラーフィルタ(図示せず)を設けることができる。
【0111】
光学部材500は、導光板400から入射する光を拡散させる拡散シート502、及び拡散シート502から入射する光を垂直に出射するように変化させて発光領域に導くプリズムシート504を備えることができる。このような拡散シート502とプリズムシート504は、2乃至3枚を適宜組み合わせて形成すればよく、組み合わせる順序は限定されない。例えば、光学部材500は、拡散シート502とプリズムシート504のみで構成されてもよい。また、実施例によって、他の機能性シートが光学部材500にさらに設けられてもよい。例えば、導光板400と光学部材500との間に拡散プレートが挿入されてもよい。
【0112】
また、光学部材500は、拡散シート502やプリズムシート504上に配置される保護シート506をさらに備えることができる。保護シート506は、塵埃や傷(scratch)に敏感な拡散シート502及びプリズムシート504を保護し、バックライトユニットを運搬する際に拡散シート502及びプリズムシート504の移動を防止する役割を担う。
【0113】
以上では実施例を中心に説明してきたが、それらは単なる例示で、本発明を限定するためのものではない。したがって、本発明の属する分野における通常の知識を有する者には、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上に例示していない種々の変形及び応用が可能であるということが理解されるであろう。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素を変形して実施することができる。なお、それらの変形及び応用も、添付の請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈すべきである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11