(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1レンチキュラー領域で前記突出部は前記入射面の横方向と垂直な第1方向に延長された半円錐形状を有し、前記第2レンチキュラー領域で前記突出部は前記入射面の横方向と垂直な第1方向に延長された半円柱形状を有することを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。
前記第1レンチキュラー領域の前記突出部は前記入射面の横方向と垂直な第1方向に延長された半円錐形状を有し、前記第2レンチキュラー領域の前記突出部は前記入射面の横方向と垂直な前記第1方向に延長された半円柱形状を有することを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以上の本発明の目的、他の目的、特徴及び長所は、添付した図面に関連する以下の望ましい実施形態を通じて容易に理解できよう。しかし、本発明はここで説明される実施形態に限定されず、他の形態に具体化され得る。ここで紹介する実施形態は、開示する内容が徹底的、且つ完全なように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供される。
【0013】
本明細書で、何らかの構成要素が他の構成要素の「上に在る」と言及される場合に、それは他の構成要素の上に直接形成されるか、又は、これらの間に第3の構成要素が介在するか、の何れかでることもありることを意味する。また、図面において、構成要素の厚さは一般に、技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。
【0014】
本明細書で使用された用語は実施形態を説明するためであり、本発明を制限しない。本明細書で単数形は明文で特別に言及しない限り、複数形も含む。明細書中で使用される‘含む、包含する(comprise、include)’は言及された構成要素以外の1つ以上の他の構成要素の存在又は追加を排除しない。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に対して詳細に説明する。
【0015】
図1は本発明の一実施形態による表示装置の分解斜視図である。
図1を参照すれば、表示装置1000は表示ユニット100、バックライトユニット200、モールドフレーム400、及び底部シャーシー500を含む。
【0016】
表示装置1000を平面視すると、表示装置1000は長方形構造を有する。表示装置1000の短辺方向は第1方向(D1)として定義され、表示装置1000の長辺方向は第1方向(D1)と直交する第2方向(D2)として定義される。また、表示装置1000の底部シャーシー500、バックライトユニット200、モールドフレーム400、及び表示ユニット100は、第1及び第2方向(D1、D2)に垂直な第3方向(D3)に順次的に積層される。
【0017】
表示ユニット100は映像を表示する表示パネル106、表示パネル106へ駆動信号を提供する駆動チップ108、及び表示パネル106に電気的に連結される印刷回路基板110を含む。
【0018】
表示パネル106は第1基板102、第1基板102と対向して結合する第2基板104、及び第1基板102と第2基板104との間に介在する液晶層(図示せず)を含む。本発明の一例として、
図1では表示パネル106が液晶表示パネルである場合を例示したが、表示パネル106は前記液晶表示パネルに限定されない。
【0019】
第1基板102には複数の画素がマトリックス形態に具備され、複数の画素の各々は一方向に延長されたゲートライン(図示せず)、他の方向に延長されてゲートラインと絶縁されて交差するデータライン(図示せず)、及び画素電極(図示せず)を具備する。また、各画素には薄膜トランジスター(図示せず)が具備されて、前記ゲートライン、データライン、及び画素電極に連結される。
【0020】
第2基板104には色画素であるRGB(赤(Red)、緑(Green)、青(Blue))画素(図示せず)及び画素電極と対向する共通電極(図示せず)が形成される。前記色画素と前記共通電極は第1基板102に具備できる。前記液晶層は、その液晶分子が、前記画素電極及び前記共通電極の間に形成された電界の大きさに従って配列されることによって、バックライトユニット200から提供される光の透過率を調節して望む階調を表示する。
【0021】
平面視すると、第1基板102の少なくとも一辺には前記データラインへデータ信号を印加するための駆動チップ108が具備される。駆動チップ108は外部信号に応答して表示パネル106の前記データラインに印加するべきデータ信号を発生する。前記外部信号は印刷回路基板110から供給された信号であり、前記外部信号には映像信号、各種制御信号、駆動電圧等が包含される。
【0022】
第1基板102は駆動チップ108が具備された前記少なくとも一辺と異なる他の辺に提供されて前記ゲートラインにゲート信号を印加するゲート駆動回路を含む。前記ゲート駆動回路は表示パネル106を形成する薄膜工程を通じて前記他の辺に形成され得る。従って、その場合、前記ゲート駆動回路は表示パネル106内に組み込まれる。
【0023】
本発明の他の実施形態としては、駆動チップ108はデータ駆動チップとゲート駆動チップに分離された2つ以上のチップから構成され、チップオンガラス(Chip on Glass)工程によって第1基板102上に実装される。
【0024】
印刷回路基板110は複数のテープキャリヤーパッケージ(Tape Carrier Package、TCP)109によって表示パネル106に電気的に連結され得る。駆動チップ108はTCP(109)上に実装される。TCP(109)は底部シャーシー500の側面を囲むように折り曲げられる。
【0025】
TCP(109)に連結された印刷回路基板110は底部シャーシー500内部の下部に配置される。この場合、表示装置1000は底部シャーシー500の下部に配置されて印刷回路基板110を保護するためのシールドケース(図示せず)をさらに包含できる。図示しないが、印刷回路基板110は底部シャーシー500の側壁に配置され得る。
【0026】
バックライトユニット200は光を発生する光源部210及び光源部210から前記光を受信して表示ユニット100側へガイドする導光板(light guide plate:220)を包含する。
【0027】
本発明の一実施形態では、バックライトユニット200は端部型(側面照光型)バックライトユニット(edge type backlight unit)である。即ち、バックライトユニット200の光源部210は表示パネル106の下方に配置され、導光板220の少なくとも1つの側面に前記光を提供し、導光板220は前記光を表示ユニット100の方へガイドする。
【0028】
導光板220は第1方向(D1)に延長された第1側面221、第1側面221と平行である第2側面222、第2方向(D2)に延長された第3側面223、及び第3側面223と平行である第4側面224を含む。本発明の一実施形態で、光源部210は導光板220の第3側面223に隣接して具備される。従って、以下では第3側面223を導光板220の入射面と称する。
【0029】
光源部210は入射面223に沿って順次的に配列された複数の発光ダイオード(Light Emitting Diodes、LED)211を包含する。光源部210は複数の発光ダイオード211が実装される支持フィルム212をさらに包含する。支持フィルム212の上には複数の発光ダイオード211が第2方向(D2)に互に離隔されて配置される。
【0030】
バックライトユニット200は導光板220と表示ユニット100との間に具備される複数の光学シート(optical sheets、230)と導光板220の下部に配置される反射板240をさらに含む。
【0031】
複数の光学シート230は光の拡散のための拡散シート及び光を集光するための少なくとも1枚の集光シートから構成されているので、出射面へ出射される光の輝度及び視野角を向上する。図示しないが、複数の光学シート230はシートの最上側に具備された保護シートをさらに包含できる。反射板240は導光板220の下側に具備されて導光板220から漏洩された光を反射して再び導光板220側へ再入射させる役割を遂行する。
【0032】
底部シャーシー500はバックライトユニット200が安着される底部502、底部502から垂直方向(即ち、第3方向(D3))に延長された側壁504、及び側壁504から底部502と平行に延長されて光源部210をカバーするカバー部506を包含する。
【0033】
モールドフレーム400は表示ユニット100及びバックライトユニット200の間に介在して、表示パネル106を支持する。モールドフレーム400は表示パネル106を支持するための支持部410及び支持部410から第3方向(D3)に延長された側壁420を含む。モールドフレーム400の支持部410及び側壁420は、光源部210に隣接する部分が除去されて、底部シャーシー500のカバー部506を露出する。従って、光源部210に隣接する領域(以下、入光部領域という)で表示パネル106はカバー部506上に安着される。
【0034】
表示パネル106とカバー部506との間には両面テープ(図示せず)が介在し、表示パネル106は前記両面粘着テープによってカバー部506に固定される。
【0035】
また、表示パネル106の縁には表示パネル106をモールドフレーム400に固定するための固定テープ(図示せず)がさらに付着される。
【0036】
図示しないが、他の実施形態では表示装置1000は、底部シャーシー500と対向して結合し表示パネル106の縁をカバーするトップシャーシーを、前記固定テープの代わりに包含する。
【0037】
図2は
図1に示した導光板及び発光ダイオードの平面図であり、
図3は
図2に示した切断線I−I’に沿って切断した断面図である。
図2及び
図3を参照すれば、導光板220は表示装置1000の第1方向(D1)に延長された第1側面221、第1側面221と平行である第2側面222、表示装置1000の第2方向(D2)に延長された第3側面223、及び第3側面223と平行である第4側面224を含む。
【0038】
本発明の一例として、複数の発光ダイオード211は第3側面(即ち、入射面)223に隣接して配列される。発光ダイオード211は光を発生し、導光板220は第3側面223を通じて前記光を受信する。即ち、第3側面223は導光板220の入射面として定義され、第3側面223と平行である第4側面224は前記入射面と対向する対光面として定義される。
【0039】
導光板220は入射面223を通じて入射された光を出射する出射面225及び出射面225と対向し、前記入射された光を反射する反射面226をさらに含む。
【0040】
反射面226は、出射面225と平行な第1フラット面226a、第1フラット面226aから延長されて入射面223に近接し、出射面225に対して傾いた傾斜面226b、及び傾斜面226bと入射面223を連結する第2フラット面226cから構成される。傾斜面226bは入射面223に接近するほど、出射面225から離隔するように傾く。第2フラット面226cは傾斜面226bと入射面223との間で出射面225と平行に配置される。
【0041】
傾斜面226bが第2フラット面226cに対して傾いている角度(以下、傾斜角という)αは2°乃至5°である。傾斜面226bの傾斜角αが増加するほど、光源部210に隣接する前記導光板領域(以下、入光部領域)での光漏洩が増加する。従って、光漏洩増加を抑制するために傾斜面226bの傾斜角度は2°乃至5°に設定される。
導光板220は出射面225上に形成された、複数のレンチキュラー突出部(lenticular protrusions)227をさらに含む。
【0042】
本発明の一実施例として、出射面225は入射面223から順次的に隣接する第1及び第2領域A1、A2に区分される。この場合、突出部227は第1領域A1には形成されず、第2領域A2のみに形成される。本発明の一実施例として、第2領域A2は第1レンチキュラー領域RA1及び第2レンチキュラー領域RA2を含む。
【0043】
第1レンチキュラー領域RA1で突出部227は入射面223の横方向(D2)と垂直な方向(D1)に延長された半円錐形状を有し、第2レンチキュラー領域RA2で突出部227は入射面223の横方向(D2)と垂直な方向(D1)に延長された半円柱形状を有する。具体的に、第1レンチキュラー領域RA1で突出部227の高さは、入射面223から離隔するほど増加し、突出部227の弦(chord)の長さ(以下、「弦長」という)も入射面223から離隔するほど増加する。
【0044】
図4は突出部の平面図であり、
図5は
図4に示した切断線II−II’及び切断線III−III’に沿って切断した突出部の断面図である。
図4及び
図5を参照すれば、突出部227は、入射面223に平行な方向である横方向(D2)に切断した時、半円形状を有する。突出部227の高さ(height)を‘h’と称し、弦長を‘d’として定義する時、第1レンチキュラー領域RA1では、突出部227の高さ(h)及び弦長(d)は線形的に増加する。突出部227の高さ(h)及び弦長(d)が増加する比率は互に同一であって、第1レンチキュラー領域RA1で突出部227における両者の比(h/d)は一定である。
【0045】
一方、第2レンチキュラー領域RA2で突出部227は一定な高さ(h)及び一定な弦長(d)を有する。本発明の一実施例として、突出部227は第1及び第2レンチキュラー領域RA1、RA2で同一の高さ(h)対弦長(d)比、(h/d)を有する。
【0046】
しかし、本発明の他の実施形態では、突出部227は第2レンチキュラー領域RA2でも半円錐形状を有する。即ち、第2レンチキュラー領域RA2でも突出部227の高さ(h)及び弦長(d)は入射面223から離隔するほど、増加する。
【0047】
図6は、第1レンチキュラー領域に第2レンチキュラー領域と同一形状の突出部が具備されている場合(図示せず)の、突出部の高さhと弦長dをパラメータとして、導光板上の位置(即ち、入射面からの距離)別の輝度を示したグラフである。
図6で、x軸は導光板上の位置を示し、y軸は輝度を示す。また、
図6で、第1グラフ(G1)は突出部227の高さ(h)が7μmであり、弦長(d)が100μmである場合の輝度を示し、第2グラフ(G2)は突出部227の高さ(h)が8μmであり、弦長(d)が100μmである場合の輝度を示し、第3グラフ(G3)は突出部227の高さ(h)が10μmであり、弦長(d)が100μmである場合の輝度を示し、第4グラフ(G4)は突出部227の高さ(h)が10μmであり、弦長(d)が50μmである場合の輝度を示す。
【0048】
図6を参照すれば、第1レンチキュラー領域RA1にも第2レンチキュラー領域RA2と同一形状の突出部227が提供される場合、導光板220の入光部領域で輝度が急激に増加して光漏洩現象が現れる。
【0049】
特に、同一弦長(即ち、100μm)(d)で突出部227の高さ(h)が増加するほど、前記入光部領域の輝度が高く現れた。また、同一高さ(即ち、10μm)で突出部227の弦長(d)が小さいほど、前記入光部領域の輝度が高く現れた。結果的に、突出部227の(h/d)比が大きいほど、従って突出部227の断面輪郭の曲率(以下、単に「突出部(227)の曲率」という)が大きいほど、光漏洩現象が著しく現われる。
【0050】
図7は、第1レンチキュラー領域の開始地点をパラメータとして、導光板上の位置別の輝度を示したグラフである。
図7で、x軸は導光板220上の位置を示し、y軸は輝度を示す。また、
図7で、第5グラフ(G5)は第1レンチキュラー領域RA1が導光板220上の0mm乃至50mmの位置範囲に定義された第1ケースの輝度を示し、第6グラフ(G6)は第1レンチキュラー領域RA1が導光板220上の3.5mm乃至50mmの位置範囲に定義された第2ケースの輝度を示し、第7グラフ(G7)は第1レンチキュラー領域RA1が導光板220上の2.5mm乃至50mmの位置範囲に定義された第3ケースの輝度を示す。
【0051】
図7を参照すれば、第1ケースにおいて、第1レンチキュラー領域RA1は出射面225が導光板220の入射面223と接した地点から開始される。しかし、前記第2及び第3ケースにおいては、第1レンチキュラー領域RA1は入射面223から各々3.5mm、及び2.5mm離隔された位置で開始される。
【0052】
第5乃至第7グラフ(G5〜G7)に示したように、第1ケースでは第2及び第3ケースでよりも前記入光部領域での輝度が高く現れた。即ち、第1レンチキュラー領域RA1が入射面223と接した地点から開始されれば、光漏洩現象が現れた。
【0053】
従って、第1レンチキュラー領域RA1と入射面223との間に突出部227が形成されない第1領域A1(
図2、3に示したように)を提供すると、光漏洩現象を抑制できる。
【0054】
図8は、第1レンチキュラー領域A1の幅をパラメータとして、導光板上の位置別の輝度を示したグラフである。
図8で、x軸は導光板220上の位置を示し、y軸は輝度を示す。また、
図8で、第8グラフ(G8)は第1レンチキュラー領域RA1が導光板220上の2.5mm乃至10mmの位置範囲に提供された第4ケースの輝度を示し、第9グラフ(G9)は第1レンチキュラー領域RA1が導光板220上の3.5mm乃至50mmの位置範囲に提供された第5ケースの輝度を示し、第10グラフ(G10)は第1レンチキュラー領域RA1が導光板220上の5mm乃至25mmの位置範囲に提供された第6ケースの輝度を示す。
【0055】
図8を参照すれば、第4ケースでは、第1レンチキュラー領域RA1は7.5mmの幅を有し、第5ケースでは、第1レンチキュラー領域RA1は46.5mmの幅を有し、第6ケースでは、第1レンチキュラー領域RA1は20mmの幅を有する。ここで、第1レンチキュラー領域RA1の幅は、入射面223に垂直なD1方向の幅である。
【0056】
第1レンチキュラー領域RA1の幅が小さいほど、第1レンチキュラー領域RA1に形成される突出部227の傾斜度、即ち、傾斜角θは増加する。即ち、第4ケースのように第1レンチキュラー領域RA1の幅が7.5mmと狭い場合、7.5mmの幅内で突出部227が望む高さに到達するためには突出部227の傾斜度が急になる。しかし、第5ケースのように第1レンチキュラー領域RA1の幅が46.5mmと広い場合、突出部227の傾斜度は緩慢になる。
【0057】
第8乃至第10グラフ(G8〜G10)に示したように、第1レンチキュラー領域RA1の幅が7.5mmと狭い第4ケースにおいて、前記入光部領域で輝度が増加して光漏洩現象が現れた。
再び、
図3を参照すれば、第1レンチキュラー領域RA1の幅を‘a’として定義し、第1レンチキュラー領域RA1で突出部227の最大高さを‘b’として定義する時、前記傾斜度を表す傾斜角θは下記の数学式を満足する。ここで、第1レンチキュラー領域RA1の幅‘a’は入射面223に垂直なD1方向の幅である。
<数学式>
tan(θ)= (b/a)
【0058】
以上検討したように光漏洩現象を抑制するためには、突出部227の傾斜度が緩くなければならない。そのために、本発明の一実施例では、θ<0.03°、即ち、tan(θ)<5.2×10
−4、となるように突出部227を形成する。
これは、上記第6ケース(a=25mm−5mm=20mm、b=h=10μm、従って、(b/a)=5×10
−4)、即ち、
図8の第10グラフG10を限度見本とするものである。
【0059】
図9は
図1に示した導光板の斜視図であり、
図10は
図9に示した切断線IV−IV’沿って切断した断面図であり、
図11は
図9に示した切断線V−V’に沿って切断した断面図である。
【0060】
図9及び
図10を参照すれば、導光板220には、その出射面225上にレンチキュラー形状の突出部227が提供される。ここで、前記レンチキュラー形状は、半円柱レンズ形状を言う。しかし、前記レンチキュラー形状は半円柱レンズ形状に限定されず、半楕円柱レンズ形状等を包含する。
【0061】
出射面225は入射面223から順次的に隣接する第1及び第2領域A1、A2に区分される。この場合、突出部227は第1領域A1には形成されず、第2領域A2のみに提供される。本発明の一実施例として、第2領域A2は第1レンチキュラー領域RA1及び第2レンチキュラー領域RA2を含む。
【0062】
第1レンチキュラー領域RA1で突出部227は、入射面223に平行な横方向(D2)に対して垂直な方向(D1)に延長された半円錐形状を有し、第2レンチキュラー領域RA2で突出部227は、入射面223に平行な横方向(D2)に対して垂直な方向(D1)に延長された半円柱形状を有する。具体的に、第1レンチキュラー領域RA1で突出部227の高さは、入射面223から離隔するほど、増加し、突出部227の弦長も入射面223から離隔するほど、増加する。
【0063】
図10に示したように、第1レンチキュラー領域RA1で導光板220を入射面223に平行な横方向(D2)に切断した時、突出部227の断面は半円形状を有する。
【0064】
図11に示したように、第2レンチキュラー領域RA2で導光板220を入射面223に平行な横方向(D2)に切断した時、、突出部227の断面は半円形状を有する。第2レンチキュラー領域RA2での突出部227の高さ(h)と弦長(d)は第1レンチキュラー領域RA1での突出部227の高さ(h)と弦長(d)より大きい。
【0065】
特に、
図11に示したように第2レンチキュラー領域RA2では、複数の突出部227が入射面223に平行な横方向(D2)に連続して、互いに離隔せず配列される。しかし、第1レンチキュラー領域RA1で突出部227は第2レンチキュラー領域RA2での突出部227より小さい弦長を有するので、
図10に示したように第1レンチキュラー領域RA1では、複数の突出部227の間にはフラット面(即ち、出射面)225が存在する。
【0066】
図12は出射面上に突出部が形成される時、導光板へ入射した光の入光効率を示した図面であり、
図13は出射面上に突出部が形成されていない時、導光板へ入射した光の入光効率を示した図面である。ここで、入光効率は入射面223を通じて入射した光の量と、対光面224を通じて出射される光の量の比である。
【0067】
図12を参照すれば、出射面225上に突出部227が形成されている時、導光板220の入射面223に平行な横方向に沿って配列された複数の発光ダイオード211の中で一部の発光ダイオード(例えば、中央に位置した3つの発光ダイオード)だけをターンオンして光出射経路を撮影した。
【0068】
図13を参照すれば、導光板220の出射面225の上には突出部227が形成されていない時、
図12に示した場合と同様に導光板220の入射面223側に配列された複数の発光ダイオード211の中で中央に位置した3つの発光ダイオードだけをターンオンして光出射経路を撮影した。
【0069】
図12及び
図13を参照すれば、突出部227が形成されている場合、導光板220の第1及び第2側面221、222の方向へ進行する光の量は、突出部227が形成されていない場合より少ない。一方、入射面223と対向する対光面(即ち、第4側面)224の方向へ進行する光の量は、突出部227が形成されている場合、突出部227が形成されていない場合よりも多い。即ち、突出部227が形成された場合、導光板220の入光効率が増加した。
【0070】
また、突出部227が出射面225上に形成されると、第1及び第2側面221、222へ漏洩する光の量が減少し、導光板220の出射面225を通じて出射する光の量が増加する。
【表1】
【0071】
<表1>に示したように、入射面223を通じて入射する光の量を100%とする時、突出部227がある場合、第1及び第2側面221、222を通じて漏洩する光の量は3.1%に過ぎないが、突出部227が無い場合、13.7%となり、大略4倍程度大きい。一方、正面(即ち、出射面)225を通じて出射する光の量は突出部227がある場合、87.24%となり、突出部227が無い場合に比べて大略10%程度増加した。
【0072】
即ち、出射面225上に突出部227を形成すると、導光板220の正面輝度が増加してバックライトユニット200の光効率が向上する。
【0073】
図14は、
図3に示したように突出部が形成されない第1領域A1において、傾斜面226bの傾斜角α及び傾斜面226bが形成された領域の幅を示した断面図である。
図14を参照すれば、導光板220の反射面226は出射面225と平行である第1フラット面226a、入射面223に隣接し、出射面225に対して傾いた傾斜面226b、及び傾斜面226bと入射面223を連結する第2フラット面226cでなされる。傾斜面226bは入射面223に近接するほど、出射面225から離隔するように傾く。
【0074】
導光板220は第2フラット面226cの位置で第1厚さt1を有する。即ち、第1厚さt1は第2フラット面226cと出射面225との間の離隔距離t1と同一である。傾斜面226bの位置で導光板220の厚さは漸次的に減少し、第1フラット面226aの位置で導光板220の厚さは一定に維持される。即ち、第1フラット面226a位置で第1フラット面226aと出射面225との間の離隔距離と同一の第2厚さt2を有する。本発明の一実施例として、第1厚さt1は0.54mmであり、第2厚さt2は0.4mmである。
【0075】
傾斜面226bは第1フラット面226aと第2フラット面226cを連結する。傾斜面226bを斜辺とする三角形を定義する時、前記三角形の底辺は、傾斜面226bが形成された領域の幅と定義される。本発明の一実施例として、傾斜面226bが形成された領域の幅は、1.3mm乃至2.5mmの範囲の値を有する。前記三角形の高さは第1厚さt1と第2厚さt2の差に該当し、本実施例では0.14mm(=0.54mm−0.40mm)である。また、以下、本発明の実施例では、前記斜辺の長さが変化しても、前記三角形の高さは一定である。
【0076】
この場合、傾斜面226bの傾斜角αが第1角度α1、第2角度α2、及び第3角度α3の順に減少するほど、傾斜面226bの傾斜度は緩慢になる。ここで、前記傾斜角αは前記三角形の底辺と前記斜辺との間の角度として定義される。前記三角形の高さは一定であるので、前記傾斜角αが増加するほど、前記三角形の底辺の長さが減少する。即ち、傾斜面226bが形成された領域の幅は前記傾斜角αが増加するほど、減少する。
【0077】
傾斜面226bが形成された領域の幅が1.0mm以下に減少する場合、前記入光部領域での光漏洩が増加する。これは傾斜面226bの傾斜度が急になれば、光漏洩が増加することを意味するので、本発明では、後述する実施例に基づき、傾斜面226bの傾斜角αは2°乃至5°とする。
【0078】
図15は導光板の平面図であり、
図16は
図15に示した切断線B−B’に沿って切断した時、平均輝度を示したグラフである。
図17は傾斜角αに対する入光効率を示したグラフであり、
図18は傾斜面226bの幅に対する輝度及び入光効率を示したグラフである。
【0079】
図15及び
図16を参照すれば、切断線B−B’は導光板220を入射面223から対光面224方向に切断しており、仮想線Aを基準に導光板220の出射面225は有効光出射領域AEと非有効光出射領域NAEとに区分される。即ち、入射面223から仮想線Aまで領域は非有効光出射領域NAEとして定義され、仮想線Aから対光面224までの領域は有効光出射領域AEとして定義される。
【0080】
図16は有効光出射領域で前記B’地点から仮想線Aまでの平均輝度を示したグラフである。
図16で、第11グラフ(G11)は傾斜面226bが形成された領域の幅が1.0mmである場合の平均輝度を示し、第12グラフ(G12)は傾斜面226bが形成された領域の幅が1.3mmである場合の平均輝度を示し、第13グラフ(G13)は傾斜面226bが形成された領域の幅が1.6mmである場合の平均輝度を示し、第14グラフ(G14)は傾斜面226bが形成された領域の幅が2.5mmである場合の平均輝度を示す。
【0081】
図16に示したように、傾斜面226bが形成された領域幅が1.0mmである場合、仮想線Aでの平均輝度が最も高く現れた。特に、傾斜面226bが形成された領域の幅が1.3mm乃至2.5mmである場合、仮想線Aでの平均輝度には大差が無いが、傾斜面226bが形成された領域の幅が1.0である場合、仮想線Aでの平均輝度が大略200lux乃至500lux程度高く現れた。
【0082】
図17に示したように、傾斜面226bの傾斜角αが1.60°乃至5.71°の範囲で変動した時の入光効率には大略1%の偏差が示された。また、
図18で、第15グラフ(G15)に示したように、傾斜面226bが形成された領域の幅が1.3mm乃至1.7mmの範囲で変動した時の入光効率にも大略1%以内の偏差が示された。従って、傾斜面226bの傾斜角α及び傾斜面226bが形成された領域の幅は上述の範囲では、入光効率に対して大きい差異をもたらさない。
【0083】
しかし、
図16の第11グラフ(G11)を参照して上述したように、傾斜面226bが形成された領域の幅が1.0mm以下に減少する場合、平均輝度が急激に増加する。また
図18で、第16グラフ(G16)は傾斜面226bが形成された領域の幅に対する輝度を示し、該幅が1.3mm以下では輝度が急増する。
【0084】
以上により本発明では、平均輝度が急激に増加して発生する光漏洩現象を抑制するために、傾斜面226bの傾斜度が緩慢になるように傾斜面226bが形成される幅を1.3mm以上とし、傾斜角αを2°乃至5°とする。
【0085】
図19(A)及び
図19(B)は、突出部227の曲率が相違する場合の光出射経路を示した図面である。ここで、
図19(A)の突出部227は8μmの第1高さ(h1)と160μmの第1弦長(d1)を有し、
図19(B)の突出部227は20μmの第2高さ(h2)と72.5μmの第2弦長(d2)を有する。
【0086】
図19(A)及び
図19(B)を参照すれば、突出部227の曲率が増加すると共に、導光板220から出射される光が第1及び第2側面221、222側へ拡散されず、より直進性を有する。従って、突出部227の曲率が増加するほど、導光板220の光効率が増加する。
しかし、突出部227の曲率が増加すれば、導光板220の入光部領域での光漏洩も増加する。
【0087】
図20は導光板の平面図であり、
図21は突出部227の曲率を変動した場合の、
図20の仮想線A−A’に沿った各位置での輝度を示したグラフである。
図21で、第17グラフ(G17)は突出部227が10μmの高さと50μmの弦長を有する第7のケースの輝度を示し、第18グラフ(G18)は突出部227が10μmの高さと100μmの弦長を有する第8のケ−スの輝度を示し、第19グラフ(G19)は突出部227が5μmの高さと100μmの弦長を有する第9のケースの輝度を示す。
【0088】
図20及び
図21を参照すれば、突出部227の高さが10μmと同一の第7及び第9のケースを比較した時、弦長がより大きい第9のケースが第7のケースより仮想線A−A’位置での輝度が低い。また、突出部227の弦長が100μmと同一の第8及び第9のケースを比較した時、高さがより低い第9のケースが第8のケースより仮想線A−A’の位置の輝度が低い。
【0089】
これから分かるように、突出部227の曲率が大きいほど、入光部領域での輝度が増加する。従って、突出部227の曲率は光漏洩現象が現れないように適切に設定することが重要である。本発明の一実施例として、前記入光部領域での輝度が1500lux以下に低減するには、突出部227は8μm以下の高さと100μm以上の弦長を有するべきである。
【0090】
図22は導光板220及び発光ダイオード211の背面図であり、
図23は
図22に示した切断線VI−VI’に沿って切断した断面図である。
図22及び
図23を参照すれば、導光板220の反射面226には反射パターン226dが形成される。反射パターン226dは導光板220の入射面223を通じて受信された光を反射して出射面225側へ提供する役割を遂行する。
【0091】
しかし、出射面225上にレンチキュラー形状の突出部227が形成され、反射面226に傾斜面226bが形成される場合、導光板220の有効光出射領域AEの中で互に隣接する2つの発光ダイオード211の間に対応する領域の輝度が相対的に明るく現れるホットスポット(hot spot)現象が現われる。従って、本発明の一実施例として、前記ホットスポット現象が視認されないように反射パターン226dの密度を調節する。
【0092】
即ち本発明の一実施例として、反射パターン226dは導光板220の有効光出射領域AEに対応して反射面226に形成されるが、その際、有効光出射領域AEの中で2つの発光ダイオード211の間で相対的に輝度が高く現れる明部を‘C1’領域として定義する時、前記C1領域には周辺領域より相対的に低い密度に反射パターン226dが形成される。
【0093】
本発明の一実施例として、反射パターン226dは、導光板220の反射面226に印刷されたパターンであるか、又は、反射面226を加工して形成されたパターンである。
【0094】
図24は本発明の一実施形態による反射板を示した断面図である。
図24を参照すれば、導光板220の下方には反射板240が具備される。具体的に、反射板240は導光板220の反射面226の中で第1フラット面226aに対応する位置に具備され、第1フラット面226a及び出射面225と平行な平板形態を有する。本発明の一実施例として、反射板240は反射率が高いアルミニウム材質のシートからなる。従って、反射板240は第1フラット面226aから漏洩する光を反射する。
【0095】
図25は本発明の他の実施形態による反射板を示した断面図である。
図25を参照すれば、本発明の他の実施形態による反射板241は導光板220の第1フラット面226a、傾斜面226b、及び第2フラット面226cの全てに対応する位置に具備されて、傾斜面226bの位置で傾いた構造を有する。従って、反射板241は第1フラット面226a、傾斜面226b、及び第2フラット面226cから漏洩する光を全て反射する。
【0096】
図26は反射板の形状を変更した場合の、入光部領域の輝度を示したグラフである。
図26で、x軸は導光板220の中央部を基準に入光部と対光部の位置を示し、y軸は輝度を示す。第20グラフ(G20)は
図24に示した反射板240を採用した場合の輝度分布を示し、第21グラフ(G21)は
図25に示した反射板241を採用した場合の輝度分布を示す。
【0097】
図26によれば、
図25に示したように反射板241が傾斜面226b及び第2フラット面226cの下まで延長された場合、
図24に示したように反射板240が第1フラット面226aの下のみに形成された場合よりも前記入光部領域での輝度がより低い。
【0098】
これから分かるように、前記入光部領域での光漏洩現象を抑制するためには、反射板241は第1フラット面226a、傾斜面226b、及び第2フラット面226cの全てに対応する位置に具備される。
【0099】
図27は本発明の他の実施形態による導光板及び反射板を示した断面図である。
図27を参照すれば、反射板240が導光板220の第1フラット面226aに対応して具備され、導光板220の傾斜面226bに対応する部分は拡散処理される。具体的に、傾斜面226bが形成された領域に散乱剤228を形成する拡散処理を実施して、前記入光部領域での輝度増加を抑制する。
この場合、反射板240を傾斜面226b及び第2フラット面226cの位置まで延長させなくとも光漏洩現象を抑制できる。
【0100】
図28は
図1に示した切断線VII−VII’に沿って切断した断面図である。
図28を参照すれば、底部シャーシー500の底部502にはバックライトユニット200が収納される。特に、底部502、側壁504及びカバー部506によって定義された収納空間には光源部210が収納される。
【0101】
光源部210のうち発光ダイオード211を支持する支持フィルム212は、反射テープ215によって底部シャーシー500の底部502に固定される。反射テープ215は白色物質から構成されて導光板220から漏洩した光を反射する。
【0102】
底部シャーシー500には光源部210と導光板220の入射面223が隣接するように導光板220が収納される。導光板220と底部502との間には反射板240が介在される。本実施形態では反射板240は導光板220の第1フラット面226aに対応する位置に具備される。
【0103】
導光板220の上には光学シート230が配置される。光学シート230は4枚シートから構成される。具体的に、光学シート230は1つの拡散シート、2枚のプリズムシート、及び保護シートからなる。
【0104】
底部シャーシー500のカバー部506の内側面には導光板220の非有効光出射領域NAEに対応して出射面225をカバーする反射シート250がさらに具備される。反射シート250は非有効出射領域NAEで光が漏洩する現象を防止する。
【0105】
カバー部506の上には表示パネル106が安着される。表示パネル106をカバー部506に固定するために、カバー部506と表示パネル106との間には両面テープ510が介在する。また、両面テープ510と表示パネル106との間には、表示パネル106の外部衝撃による破損を防止するための緩衝フィルム520がさらに介在する。
【0106】
図28に示したように、底部シャーシー500の底部502は表示パネル106の搭載される側に向けて所定の深さだけ陥没して形成される。底部502の陥没が始まる地点は少なくとも、第1フラット面226aが開始された地点より導光板220の中央部に近接する。また、底部502の陥没深さは導光板220の第1厚さ(t1、
図14を参照)と第2厚さ(t2、
図14を参照)の差に対応する。
【0107】
底部502が陥没することによって、底部シャーシー500の背面には部品を収納できる部品収納部550が形成される。部品収納部550にはバッテリー600などの部品が収納される。
【0108】
従って、バッテリー600などの部品による、表示装置1000の全体的な厚さの増加を防止できる。
【0109】
図29は本発明の他の実施形態による表示装置の断面図である。
図29に示した構成要素の中で
図1及び
図28に示した構成要素と同一の構成要素に対しては同一の参照符号を併記し、それに対する具体的な説明は省略する。
図29を参照すれば、底部シャーシー500の底部502にはバックライトユニット200が収納される。特に、底部502、側壁504、及びカバー部506によって、定義された収納空間には光源部215が収納される。
【0110】
本実施形態によれば、光源部216は支持基板214及び支持基板214上に実装された複数の発光ダイオード213を含む。支持基板214は複数の発光ダイオード213が実装される上面が導光板220の入射面223と平行になるように配置される。
【0111】
底部シャーシー500には光源部216と導光板220の入射面223が隣接するように導光板220が収納される。導光板220と底部502との間には反射板241が介在する。
【0112】
反射板241は導光板220の第1フラット面226a、傾斜面226b、及び第2フラット面226cに対応する位置に具備されて、傾斜面226bに対応する位置で傾いた構造を有する。従って、反射板241は第1フラット面226a、傾斜面226b、及び第2フラット面226cから漏洩する光を反射する役割を遂行する。
【0113】
図29に示したように、底部シャーシー500の底部502は表示パネル106の搭載される側に向けて所定の深さだけ陥没し、底部シャーシー500の背面には部品を収納できる部品収納部550が形成される。部品収納部550にはバッテリー600などの部品が収納される。従って、バッテリー600などの部品による、表示装置1000の全体的な厚さの増加を防止できる。
【0114】
図30は本発明のさらに他の実施形態によるバックライトユニットの平面図であり、
図31は
図30に示した切断線VIII−VIII’に沿って切断した断面図である。
図30及び
図31を参照すれば、本実施形態によるバックライトユニットは導光板220の第3側面223に隣接して具備される複数の第1発光ダイオード211及び導光板220の第4側面224に隣接して具備される複数の第2発光ダイオード213を含む。ここで、第3側面223は第1入射面として定義され、第4側面224は第2入射面として定義される。
【0115】
本実施形態によれば、導光板220の出射面225は第1入射面223から順次的に隣接する第1領域A1、第2領域A2、及び第3領域A3に区分される。第2領域A2は第1レンチキュラー領域RA1、第2レンチキュラー領域RA2、及び第3レンチキュラー領域RA3を包含する。
【0116】
第1レンチキュラー領域RA1は第1領域A1と隣接する領域であり、第3レンチキュラー領域RA3は第3領域A3と隣接する領域であり、第2レンチキュラー領域RA2は第1及び第3レンチキュラー領域RA1、RA3の間に位置する。
【0117】
導光板220は第2領域A2に形成された突出部227を含む。具体的に、突出部227は第1及び第3領域A1、A3には形成されない。
本発明の一実施例として、突出部227は第1レンチキュラー領域RA1及び第3レンチキュラー領域RA3で半円錐形状を有し、第2レンチキュラー領域RA2で半円柱形状を有する。
【0118】
即ち、第1レンチキュラー領域RA1で突出部227の高さは第1入射面223から離隔するほど、増加し、突出部227の弦長も第1入射面223から離隔するほど、増加する。また、第3レンチキュラー領域RA3で突出部227の高さは第2入射面224から離隔するほど、増加し、突出部227の弦長も第2入射面224から離隔するほど、増加する。一方、第2レンチキュラー領域RA2では突出部227の高さ及び弦長は一定の値を維持する。
【0119】
上述以外の点に関しては、突出部227の形状及び大きさは、先に図面を参照して説明した実施形態の内容と重複するので、以下では具体的な説明は省略する。
【0120】
本実施形態(本発明のさらに他の実施形態)によれば、導光板220の反射面226は出射面225と平行な第1フラット面226a、第1入射面223に隣接し、出射面225側へ傾いた第1傾斜面226b、第1傾斜面226bと第1入射面223を連結する第2フラット面226c、第2入射面224に隣接し、出射面225側へ傾いた第2傾斜面226e、第2傾斜面226eと第2入射面224を連結する第3フラット面226fからなる。
【0121】
第1傾斜面226bは第1入射面223に接近するほど、出射面225から離隔するように傾く。第2フラット面226cは第1傾斜面226bと入射面223との間で出射面225と平行に配置される。
【0122】
第2傾斜面226eは第2入射面224に接近するほど、出射面225から離隔するように傾く。第3フラット面226fは第2傾斜面226eと第2入射面224との間で出射面225と平行に配置される。
【0123】
第1及び第2傾斜面226b、226eは先に記述した実施形態における傾斜面226bと類似な形態を有するので、これ以上の具体的な説明は省略する。
【0124】
以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者ならば、本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変形することなく、他の具体的な形態に具現できることを理解できるであろう。従って、以上で記述した実施形態がすべての面で例示的であり、限定的ではないことを理解しなければならない。