JP2002170419A - 液晶表示装置のバックライトユニット - Google Patents
液晶表示装置のバックライトユニットInfo
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Abstract
から光を照射するバックライトユニットを提供する。 【解決手段】 バックライトユニットの導光板は板形態
のボデーの側面に突起部が形成される。この突起部はボ
デーの側面に形成され、ボデーの上面及び下面の延長表
面から内の方に一定間隔離れて形成される特徴を有す
る。そして、突起部は光源に近い側面に傾斜面を含むこ
ともできる。
Description
id crystal display device)に関し、さらにはLCD表示
パネルの後面から光を照射するバックライトユニット
(backlight unit)に関する。
モニター、携帯用コンピュータ、自動車用ナビゲーショ
ンシステム(navigation system)等のLCDパネルの後面
から光を照射する機能を有する液晶表示装置の1つの構
成要素である。LCD(liquid crystal display)はいろ
いろな情報の表示素子であるが、自ら発光できない受動
ディスプレイ(passive display)素子であるので、後
面に光源を置いてLCD画面を照らす別途の装置が必要で
ある。このような機能を遂行するのがバックライトユニ
ットである。
表示部を大きくするとともに、全体システムを小型化す
るために、後面に光源が配置される方式から直径23mm
の超細管蛍光灯(cold cathode fluorescent tube)等
のランプを側面に配置し、これから照射される光を前面
に誘導する導光板(light guide panel)を使用する方
式が主に使用される。バックライトユニットは、フレー
ム、光源、導光板及び多数のシートで構成される。フレ
ームは導光板及び多数のシートを搭載する。多数のシー
トは、導光板の底に配置されて導光板の前面に光を反射
する反射板(reflecting sheet)、導光板の前面に誘導
された光を均一に拡散させる拡散板(diffuser sheet)、
拡散板に伝達された光の輝度(luminance)を向上させる
プリズムシート(prism sheet)及びプリズムシートを保
護する保護膜(protecting sheet)で構成される。導光板
はランプから遠いほど厚さが減少する形状の板材であ
り、アクリル樹脂のような透明な材質で製造される。
から反射板、導光板、拡散板、プリズムシート、保護膜
の手順によって配置される。これらの固定のために接着
剤を使用したり、フレームに固定できるグルーブを形成
し、導光板の側面に突起部を形成して結合されるように
構成する方法が使用されている。ホームと突起部の形状
を直角形態に構成する場合、光集中現象が発生し、これ
を改善するために直角部分をラウンディング処理したバ
ックライトユニットに関する発明が米国特許第5,988,82
7号に開示されている。
クライトユニットは光集中現象を防止できるが、LCDモ
ジュールが外部からの衝撃荷重にさらされる場合、突起
部の直角部分の端で破断される現象が発生する。図1は
外部衝撃によって従来導光板の突起部が破損される現象
を示す透視図である。図1に示されたように、Y方向に
衝撃力が作用すると、P点に応力が集中されて、降伏応
力(yield stress)より大きい応力が発生し、これによ
って破断されて、P点にすきま14が生じる。このよう
にして生じたすきま14は導光板が情報を表示する時、
顕著に現れて、品質を低める結果を招来する。より悪い
場合には、すきまが大きくなって導光板を支持できず
に、下の方向に移動して、ランプを破損する恐れもあ
る。図1は光集中現象が改善されない突起部を示すもの
であり、光集中現象が改善された突起部も同一に破断さ
れる。
P点の応力がQ点の応力に比べて約27%くらい大きいの
で、参照符号P点から始まる。従って、P点で破断が発生
しないように強度が補強されなければならない。特に、
LCDモジュールは携帯用コンピュータ、PDA等、主に移動
できる品物に適用されるので、他の表示装置に比べて落
下等による衝撃にさらされる恐れが多い。従って、衝撃
に対する十分な強度を有するバックライトユニットが必
要である。
された液晶表示装置用バックライトユニットを提供する
ことである。
部が落下等による衝撃で破損されることを防止し、LCD
構成部分に対する光集中を減らすことによってLCDの品
質を改善させ得る導光板及びバックライトユニットを提
供することである。
めに、本発明のバックライトユニットは外部衝撃に堪え
得るように導光板の側面に形成される突起部の形状を改
善したものである。
の導光板は、板形態のボデーの側面に突起部が形成され
ている。突起部はボデーの側面に形成され、突起部の厚
さはボデーより小さく、ボデーの上面及び下面の延長表
面から内部の方に一定間隔離れて形成される特徴を有す
る。そして、突起部は光源に近い側面に傾斜面を含む特
徴を有する。このような特徴は、図1に示されたY方向
の衝撃荷重に弱い部分(P点)を補強するためのもので
ある。突起部の端のうち、光源から遠い端はラウンディ
ングされて形成され得る。これは光集中現象を減少させ
るためのものであり、光源に近い端にも形成され得る。
端はラウンディング処理をせずに、面取り処理を行うこ
とで同一の目的を達成できる。
は、モールドフレーム(mold frame)、導光板及び多数
のシートで構成される。前述のように、導光板は左右側
面に突起部が形成されており、突起部は導光板の上面及
び下面の延長表面から一定間隔離れて形成される特徴を
有する。モールドフレームは一面に超細管蛍光灯のよう
な光源が配置される。多数のシートは、導光板の下に配
置されて、光源から照射された光の方向を変えて導光板
に反射する反射板、導光板の上部に配置されて導光板か
ら反射される光を均一に拡散させる拡散板、拡散板の上
部に配置されて拡散板を通過した光の輝度を向上させる
多数のプリズムシート及びプリズムシートを保護する保
護膜で構成される。導光板の突起部は光源で2つの端の
うち、少なくとも1つはラウンディング処理又は面取り
処理が行われ、光源に近い側面は導光板と触れ合う所に
傾斜面を備える。このような突起部の形状と結合するモ
ールドフレームのグルーブは突起部に結合され得る形状
を有する。
イトユニットはLCD画面を有する全てのシステムに適用
され得る。このような液晶表示装置はハウジング(hous
ing)と、ハウジング内に配置された表示パネル(displa
y panel)と、表示パネルの後ろに配置されたバックライ
トユニットと、バックライトユニットのモールドフレー
ムと結合して表示パネルとバックライトユニットの構成
要素を固定するトップシャーシとで構成される。
を添付した図面を参照して詳細に説明する。
が装着された液晶表示装置を含む携帯用コンピュータが
示されている。液晶表示装置は窓形態の上部カバー3と
前面が開放された形態の下部カバー3’を有するハウジ
ングと、いろいろな情報をディスプレイする表示パネル
4と、光を表示パネルに導く本発明のバックライトユニ
ット5と、バックライトユニット5のモールドフレーム
と結合して表示パネル4とバックライトユニット5の構
成要素を固定し、保護するトップシャーシ(図示しな
い)とで構成される。
に示されたように、多数のシート10,11,12,1
2’,13と、モールドフレーム7と、モールドフレー
ム7の一側面に搭載された超細管蛍光灯のようなランプ
の光源23と、光を前面に導く導光板2とを含む。多数
のシートは、導光板2の背面に配置されて、光源23か
ら照射された光の方向を変えて導光板2に反射する反射
板10と、導光板2の前面に配置されて導光板2から反
射される光を均一に拡散させる拡散板11と、拡散板1
1の前面に配置されて拡散板を通過した光の輝度を向上
させる多数のプリズムシート12,12’と、プリズム
シート12’を保護する保護膜13とで構成される。モ
ールドフレーム7は光源23、導光板2及び多数のシー
ト10,11,12,12’,13を収納する役割をし、図
7に示されたように、光源23が装着された一面に隣接
する左右側面にグルーブ9,9’が形成されている。グ
ルーブ9,9’は導光板2の左右側面に配置された突起
部1,1’と多数のシート10,11,12,12’,13
の左右側面に形成された突起部が差し込まれて、バック
ライトユニット内部に結合されたシート10,11,1
2,12’,13と導光板2が互いに移動できないように
拘束する役割をする。
イトユニットの導光板2は板(plate)形態のボデー1
5と、ボデー15の左右側の中間に各々配置されて導光
板2を固定させる突起部1,1’と、ボデー15の背面
に形成されて光を均一に照射されるようにする多数のパ
ターン(図示しない)とで構成される。板型のボデー1
5はアクリル樹脂のような透明な材質で製造され、図2
には示されないが、光源23から遠い部分の厚さは光源
23に近い部分の厚さに比べて、一定比率に順次に小さ
くなる。各々の突起部1,1’は上面(upper surface)
17、下面(lower surface)18,ボデー15の左側面
又は右側面と平行に配置された第1側面(first side su
rface)19,第1側面19に隣接し、光源から遠い所に
位置した第2側面(second side surface)20、第1側
面19と光源23に近い所に位置した第3側面(third s
ide surface)21とで構成される。突起部1,1’の形
態は長方形である。突起部1,1’の上面17、下面1
8は、図2に示されたように、ボデー15の上面と下面
の延長表面から各々隔たりb、cほど離れて形成されるの
で、突起部1,1’の厚さaはボデー15の厚さdより小
さく構成される。隔たりb、cは同一に又は相違に決定で
きる。
1,1’は、第3側面21がボデー15の左側面又は右
側面と接する凹んだ端に傾斜面(inclined surface)2
2を備え得る。傾斜面22は直角凹んだ端に集中される
応力(stress)を減らすようにしたものである。
20の間の端は、図4及び図5に示されるように、光が
一方に集中されるのを効率的に防止するようにラウンデ
ィング処理するのが望ましい。例えば、導光板2の各々
突起部1,1’は、図4及び図5に示されるように、第
1側面19と第2側面20の間にラウンディングされた
端を有し、第1側面19と第3側面21の間には直角端
を有する。前述の目的のために、突起部1,1’の第1
側面19と第3側面21の間の端もラウンディング処理
され得る。
起部1,1’は第3側面21とボデー15の左側面又は
右側面の間の凹んだ端に集中される応力を減らすため
に、凹んだ端に傾斜面22を形成できる。
側面19と第2側面20及び第3側面21の間の端は、
端に集中される光を分散させるために面取り処理されて
いる。端に対する面取りの程度は衝撃によって導光板2
が光源23に滑らないように適切に決定する。これは過
度に面取りする場合、導光板2の突起部1,1’がモー
ルドフレーム7のホームに固定されなくなり、LCDモジ
ュールに外部から力が作用する時、導光板2が光源23
を破損する恐れがあるためである。
だ端に応力が集中されるのを防止するために第3側面2
1とボデー15の左側面又は右側面の間の直角凹んだ端
に傾斜面22を形成する。
説明したが、本発明の技術及び思想の範囲内で、様々な
変形及び修正が可能であることは当業者には周知であ
り、このような変形及び修正が添付された特許請求範囲
に属することは当然である。
携帯用コンピュータ、PDA等の液晶表示装置に全部適用
され得ることは当然である。
置用バックライトユニットは、突起部の厚さを導光板の
厚さに比べて小さく形成し、突起部の側面に傾斜面を形
成することによって、落下等の衝撃によって突起部が破
損されることを防止できるし、その結果、LCDの品質が
改善され得る。実験によると、図5の点Rでの応力は、
従来構造に比べて約33%減少して降伏応力以内の範囲
に属するようになる。
又は面取り処理することによって、LCD構成部分に対す
る光集中を顕著に減少させり、排除させたりする。この
ような突起部の構造は、特に、表示部の大きさは大型化
され、完成品の大きさは小型化される傾向を考慮する
と、制限された設計空間で強度が顕著に改善された構造
である。
れる現象を示す透視図である。
る導光板を示す透視図である。
る導光板を示す透視図である。
る導光板を示す透視図である。
る導光板を示す透視図である。
る導光板を示す透視図である。
図である。
れた状態でのV-V’面を切る断面図である。
装着した携帯用コンピュータの分解透視図である。
Claims (19)
- 【請求項1】光源が装着された一面に隣接する左右側面
にグルーブが形成されているモールドフレームを含むバ
ックライトユニットに装着されて光源の光を前面に誘導
する導光板において、 板形態のボデーと、 前記ボデーの左右側面に形成され、上面、下面、前記ボ
デーの側面と平行した第1側面、前記第1側面と隣接
し、前記光源から遠い第2側面及び前記第1側面と隣接
し、前記光源に近い第3側面で構成される突起部と、 前記ボデーの下面に形成されて、均一な光が照射される
ようにする多数のパターンとを含み、 前記突起部の上面は前記ボデーの上面の延長表面から一
定間隔離れて形成され、前記突起部の下面は前記ボデー
の下面の延長表面から一定間隔離れて形成されることを
特徴とする導光板。 - 【請求項2】前記突起部は第3側面とボデーの側面が接
する端に傾斜面を含むことを特徴とする請求項1に記載
の導光板。 - 【請求項3】前記第1側面と前記第2側面及び第3側面
が触れ合う2つの端のうち、少なくとも1つはラウンデ
ィングされたものであり、前記モールドフレームのグル
ーブは前記突起部の形状に対応する形状を有することを
特徴とする請求項1又は請求項2に記載の導光板。 - 【請求項4】前記第1側面と前記第2側面及び第3側面
が触れ合う2つの端のうち、少なくとも1つは面取り処
理されたものであり、前記モールドフレームのグルーブ
は前記突起部の形状に対応する形状を有することを特徴
とする請求項1又は請求項2に記載の導光板。 - 【請求項5】平板表示装置に使用される導光板におい
て、 所定の厚さを有する板形態のボデーと、 前記ボデーの両側面上に各々形成される一対の突起部を
含み、 前記各突起部の厚さは前記ボデーの厚さより小さく、前
記各突起部は前記ボデーの前記両側面各々の中央部分に
形成されることを特徴とする導光板。 - 【請求項6】前記各突起部は前記ボデーの両表面から同
一の間隔で形成されることを特徴とする請求項5に記載
の導光板。 - 【請求項7】前記各突起部は前記ボデーの両表面から同
一ではない間隔で形成されることを特徴とする請求項5
に記載の導光板。 - 【請求項8】前記平板表示装置は窓形態のモールドフレ
ームを備え、前記モールドフレームは両側面の内側に各
々形成された一対のグルーブと下側に配置された光源を
有し、前記導光板は前記突起部対が前記モールドフレー
ムの前記グルーブに各々結合されるように前記モールド
フレームに差し込まれ、前記突起部は前記光源が配置さ
れる方向に傾斜面を含むことを特徴とする請求項5に記
載の導光板。 - 【請求項9】前記各突起部は四角形であることを特徴と
する請求項5に記載の導光板。 - 【請求項10】モールドフレームと、 前記モールドフレームの一面に装着される光源と、 左右側面に突起部があり、前記光源から照射される光を
前面に誘導する導光板とを含み、 前記モールドフレームは前記光源が装着される一面に隣
接する左右側面にグルーブを備えて前記突起部と結合さ
れ、前記導光板の突起部は前記導光板の上下面の延長平
面から一定間隔離れて形成されることを特徴とするバッ
クライトユニット。 - 【請求項11】前記バックライトユニットは、 前記導光板の下部に配置されて前記光源から照射される
光を前記導光板に反射する反射板と、 前記導光板の上部に配置されて前記導光板から伝達され
た光を均一に拡散させる拡散板と、 前記拡散板の上部に配置されて前記拡散板から伝達され
た光の輝度を向上させる多数のプリズムシートと、 前記多数のプリズムシートの上部に配置されて前記プリ
ズムシートを保護する保護膜とを含むことを特徴とする
請求項10に記載のバックライトユニット。 - 【請求項12】前記導光板の突起部は光源に近い側面に
傾斜面を含むことを特徴とする請求項10又は請求項1
1に記載のバックライトユニット。 - 【請求項13】前記導光板の突起部は少なくとも1つの
端がラウンディングされることを特徴とする請求項10
又は請求項11に記載のバックライトユニット。 - 【請求項14】前記導光板の突起部は少なくとも1つの
端が面取り処理されることを特徴とする請求項10又は
請求項11に記載のバックライトユニット。 - 【請求項15】一面に開放されたグルーブがあるハウジ
ングと、 前記ハウジングの内部に設置され、その一部は前記グル
ーブに密着されて露出される表示パネルと、 モールドフレームと、前記モールドフレームの一面に装
着される光源及び前記光源から照射される光を前記表示
パネルの前面に誘導する導光板で構成され、前記表示パ
ネルの後ろに配置されるバックライトユニットと、 前記導光板が配置されたモールドフレームと結合される
トップシャーシを含み、 前記光源が装着される一面に隣接する前記モールドフレ
ームの左右側面にグルーブが形成されてあり、前記導光
板は前記モールドフレームの前記グルーブに結合される
ように左右側面に突起部があり、前記突起部は導光板の
上下面の延長平面から一定隔たり離れて形成されること
を特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項16】前記バックライトユニットは、 前記導光板の下部に配置されて前記光源から照射される
光を前記導光板に反射する反射板と、 前記導光板の上部に配置されて前記導光板から伝達され
た光を均一に拡散させる拡散板と、 前記拡散板の上部に配置されて前記拡散板から伝達され
た光の輝度を向上させる多数のプリズムシートと、 前記多数のプリズムシートの上部に配置されて前記プリ
ズムシートを保護する保護膜とを含むことを特徴とする
請求項15に記載の液晶表示装置。 - 【請求項17】前記導光板の突起部は少なくとも1つの
端がラウンディングされることを特徴とする請求項15
又は請求項16に記載の液晶表示装置。 - 【請求項18】前記導光板の突起部は少なくとも1つの
端が面取り処理されることを特徴とする請求項15又は
請求項16に記載の液晶表示装置。 - 【請求項19】前記導光板の突起部は光源に近い側面に
傾斜面を含むことを特徴とする請求項15又は請求項1
6に記載の液晶表示装置。
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