JP2005108817A - バックライトアセンブリー及びこれを有する液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化を具現しかつ表示品質を向上させることができるバックライトアセンブリー及びこれを有する液晶表示装置が開示されている。
【解決手段】バックライトアセンブリーは、光源から発生された光が入射される入射面、入射面の一端部から延長される出射面及び入射面の他端部から延長される反射面を含む導光板を具備する。出射面は、所定角度に傾いた第３出射面と入射面に垂直した第１出射面を含み、反射面は、所定角度に傾いた第１反射面と入射面に垂直した第２反射面を含む。また、バックライトアセンブリーは、導光板の反射面側に配置されて光の反射を防止する光吸収層を更に具備する。従って、導光板の反射面側に実装される反射板及び出射面状に実装される複数の光学シートによる厚さの増加を防止し、入光部から発生する光漏れ現象を除去して表示品質を向上させることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、バックライトアセンブリー及びこれを有する液晶表示装置に関し、より詳細には薄型化を具現しかつ表示品質を向上させることができるバックライトアセンブリー及びこれを有する液晶表示装置に関するものである。

一般的に、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、液晶表示装置を利用して映像を表示する平板表示装置（ｆｌａｔ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）の一つである。このような液晶表示装置は、映像を表示するための液晶表示パネル及び前記液晶表示パネルの後面に配置され、光を供給するバックライトアセンブリーを含む。

また、前記液晶表示装置は、前記バックライトアセンブリーの設計によって、重さ、体積及び消費電力などが決定される。特に、携帯電話、ＰＤＡなどのような中小型製品では、軽量、薄型及び低消費電力に対した設計が要求されていて、このような要求に対応して前記バックライトアセンブリーの開発が進行されている。

図１は、一般的な液晶表示装置に利用されるバックライトアセンブリーを示した断面図である。
図１を参照すると、前記バックライトアセンブリー５０は、光を発生する光源１０及び前記光源から発生された光をガイドして特定方向に出射させる導光板２０を具備する。

前記光源１０は、前記バックライトアセンブリー５０の薄型及び低消費電力のために少なくとも一つの発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。

前記導光板２０は、前記光源１０から発生された光が入射される入射面２１、前記入射面２１の一端部から垂直に延長される反射面２２及び前記一端部と向い合う他段部から前記反射面２２と平行するように延長され、前記入射面２１に入射された光を出射する出射面２３を含む。

この時、前記導光板２０は、前記出射面２３と前記反射面２２が互いに平行なフラットの形態を有し、前記入射面２１の高さ（ｈ）と、前記反射面２２と前記出射面２３との離隔距離（ｄ）とが同じである構造を有する。

一方、前記バックライトアセンブリー５０は、前記出射面２３上に配置され、前記出射面２３を通じて出射される光の光学特性を向上させるための複数の光学シート３０を具備する。また、前記反射面２２の下部には、前記導光板２０から漏洩する光を反射して前記バックライトアセンブリー５０の光利用効率を向上させるための反射板４０が配置される。

このような構成を有する従来のバックライトアセンブリー５０は、本出願人が出願した韓国公開特許第２００３−００８０８２５号に詳細に記載されている。

一方、従来のバックライトアセンブリー５０は、前記光源１０の大きさによって、前記入射面２１の高さ（ｈ）及び前記離隔距離（ｄ）が決定される。即ち、前記光源１０の大きさが増加されることによって、前記入射面２１の高さ（ｈ）及び前記離隔距離（ｄ）が増加され、また、前記光学シート３０及び前記反射板４０を含んだ前記バックライトアセンブリー５０の全体的な厚さ（ｔ）が増加される。反面、前記光源１０の大きさを減少させることによって、前記バックライトアセンブリー５０の全体的な厚さ（ｔ）を減少させることができる。

しかし、前記光源１０の大きさを減少させて前記バックライトアセンブリー５０の全体的な厚さ（ｔ）を減少させることには限界があり、前記光学シート３０又は前記反射板４０を除去するか、より薄い高価な製品を用いない限り、前記バックライトアセンブリー５０の全体的な厚さ（ｔ）をこれ以上減らすことができないという問題がある。

従って、本発明はこのような問題を勘案したものであって、本発明の第１目的は、全体的な厚さを減少させかつ表示品質を向上させることができるバックライトアセンブリーを提供することにある。

また、本発明の第２目的は、前記のバックライトアセンブリーを有する液晶表示装置を提供することにある。

前記導光板は、前記光源から発生された光が入射される入射面、前記入射面の一端部から延長される出射面及び前記入射面の他端部から延長される反射面を含む。ここで、前記反射面は、前記入射面の他端部から所定角度に傾いて延長される第１反射面及び前記第１反射面から前記入射面に対して垂直に延長される第２反射面で構成される。

前記反射板は、前記反射面と前記収納容器との間に実装され、前記反射面に漏洩される光を再び前記導光板に反射させる。
また、本発明の第１目的を達成するためのバックライトアセンブリーは、光を発生する光源、導光板、前記光源と導光板を収納する収納容器及び光吸収層を含む。

前記導光板は、前記光源から発生される光が入射される入射面、前記入射面の一端部から延長されるガイド部と前記ガイド部から前記入射面に対して垂直に延長される第１出射面とで構成される出射面、及び前記入射面の他端部から垂直に延長される反射面、を含む。

前記光吸収層は、前記反射面と前記収納容器との間に配置され、前記反射面の一部領域と対応されるように配置され、光の反射を防止する。
また、前述した本発明の第２目的を達成するための液晶表示装置は、光を発生する光源、導光板、前記光源と導光板を収納する収納容器、光吸収層及び液晶表示装パネルを含む。

前記導光板は、前記光源から発生された光が入射される入射面、前記入射面の一端部から延長されるガイド部と前記ガイド部から前記入射面に対して垂直に延長される第１出射面とで構成される出射面及び前記入射面の他端部から延長される反射面を含む。

前記光吸収層は、前記反射面と前記収納容器との間に配置され、前記反射面の一部領域と対応されるように配置されて光の反射を防止する。

このようなバックライトアセンブリー及びこれを有する液晶表示装置によると、導光板の反射面又は出射面に所定角度に傾いた傾斜面を形成することで、バックライトアセンブリーの全体的な厚さを減少させ、表示品実を向上させることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施例をより詳細に説明する。
＜バックライトアセンブリーの実施例＞
第１実施例
図２は、本発明の第１実施例によるバックライトアセンブリーを示した分解斜視図であり、図３は、図２に図示されたバックライトアセンブリーの断面図である。

図２及び図３を参照すると、本発明の第１実施例によるバックライトアセンブリー１０００は、光を発生する光源２００、前記光源２００から入射された光をガイドして特定方向に出射させる導光板３００、前記光源２００と前記導光板３００を収納する収納容器４００及び前記導光板３００から漏洩する光を反射するための反射板５００を含む。

具体的に、前記光源２００は、点状光源の形態を有する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成され、前記導光板３００の一側面に配置されて光を発生する。

前記導光板３００は、前記光源から発生された光が入射される入射面３１０、前記入射面３１０の一端部３１０ａから垂直に延長される出射面３２０及び前記入射面３１０の他端部３１０ｂから延長される反射面３３０を含む。また、前記反射面３３０は、前記入射面３１０の他端部３１０ｂから所定角度に傾いて延長される第１反射面３３２及び前記第１反射面３３２から前記入射面３１０に対して垂直に延長される第２反射面３３４で構成される。この時、前記第１反射面３３２は、前記入射面３１０の他端部３１０ｂから延長されて前記出射面３２０の方向に傾き、前記入射面３１０と前記第１反射面３３２が形成する内角は０゜より大きく、９０゜より小さく形成される。

従って、前記出射面３２０と前記第２反射面３３４との離隔距離（ｄ１）は、前記入射面３１０の高さ（ｈ）より小さく形成される。この時、前記入射面３１０の高さ（ｈ）は、前記光源２００の大きさによって決定される。即ち、前記入射面３１０の高さ（ｈ）は前記光源２００の大きさと同じく形成されることで、前記光源２００から出射される光の利用効率を高めることができる。

前記反射板５００は、前記導光板３００の反射面３３０と前記収納容器４００との間に配置され、前記反射面３３０に漏洩する光を再び前記導光板３００側に反射させる。前記反射板５００の厚さ（ｔ１）は、前記入射面３１０の他端部３１０ｂと前記第２反射面３３４との段差より小さいか同じに形成される。また、前記反射板５００は前記第２反射面３３４と対応される大きさを有するように形成される。

従って、前記反射板５００は、前記第２反射面３３４と前記収納容器４００との間に実装されることで、前記反射板５００の厚さ（ｔ１）の分だけ前記バックライトアセンブリー１０００の全体的な厚さ（ｔ２）が増加されることを防止されることができる。

また、前記バックライトアセンブリー１０００は、前記導光板３００の出射面３２０の上部に配置され、前記出射面３２０から出射される光の光学特性を向上させるための複数の光学シート６００を更に含む。前記複数の光学シート６００は、光の拡散のための拡散シート又は光の集光のための少なくとも１枚の集光シートで構成され、前記出射面３２０に出射される光の輝度及び視野角の特性を向上させる役割を遂行する。

図４は、図２に図示された導光板を具体的に示した斜視図であり、図５は、図４のＡ部分を拡大した拡大図である。

図４及び図５を参照すると、前記導光板３００は、前記光源２００から発生された光が入射され、所定の高さ（ｈ）を有する入射面３１０、前記入射面３１０の一端部３１０ａから垂直に延長された出射面３２０及び前記入射面３１０の他端部３１０ｂから延長される反射面３３０を含む。また、前記反射面３３０は、前記入射面３１０の他端部３１０ｂから所定角度（α）に傾いて延長される第１反射面３３２及び前記第１反射面３３２から前記出射面３２０と平行に延長される第２反射面３３４で構成される。

具体的に、前記第１反射面３３２は、前記入射面３１０の他端部３１０ｂから一定距離（ｄ３）だけ延長され、所定角度（α）だけ傾くように形成される。この時、前記入射面３１０と前記第１反射面３３２が形成する内角（α）は、０゜より大きく、９０゜より小さい範囲を有し、望ましくは、前記入射面３１０を通じて入射された光が前記第１反射面３３２で透過されず、全部反射することができる全反射条件を満たす範囲の角度を有する。

また、前記第１反射面３３２の前記延長距離（ｄ３）は、前記内角（α）及び前記反射板５００の厚さ（ｔ１）などによって変わることができるが、望ましくは、前記光源２００が点光源形態である複数の発光ダイオードで構成されることによって発生される非表示領域に対応する距離だけ延長されることで、全体的な外郭サイズの増加を防止することができる。即ち、前記発光ダイオードは、一定角度の範囲内でだけ光を出射する。従って、前記入射面３１０から一定距離までは前記発光ダイオードの間に対応する位置に暗部が発生し、これによって前記一定距離だけは表示領域として用いることができないようになる。従って、前記第１反射面３３２の延長距離（ｄ３）を前記非表示領域と対応させることで、表示品質には影響を及ぼさないようになる。

一方、前記第２反射面３３４には、前記出射面３２０に出射される光の輝度均一性を向上させるための反射パターン（図示せず）が更に形成されることができる。前記反射パターンは前記第２反射面３３４に入射される光を前記出射面３２０方向に散乱反射させ、前記出射面３２０に出射される光量を制御して輝度均一性を向上させる。

このように、前記第１反射面３３２を所定角度（α）だけ傾くように形成することで、前記出射面３２０と前記第２反射面３３４との離隔距離（ｄ１）は、前記入射面３１０の高さ（ｈ）より小さく形成され、これによって、前記入射面３１０の他端部３１０ｂと前記第２反射面３３４との段差（ｄ２）だけ前記導光板３００の下部には余裕空間が形成される。従って、前記余裕空間に前記反射板５００を実装することで、前記バックライトアセンブリー１０００の厚さを減少させることができる。

図６は、図４に図示された導光板の入射面と第１反射面が形成する内角を説明するための図面である。
図６を参照すると、前記光源２００から発生された光は、０゜〜１８０゜の範囲を有し、前記導光板３００の入射面３１０に入射される。この時、前記入射面３１０を通じて入射された光は特定臨界角（θｃ）から外れない範囲内で前記導光板３００の内部に入射される。

前記臨界角（θｃ）は、前記入射面３１０に入射された光が前記入射面３１０の法線を基準に前記導光板３００の内部に入射されることができる最大角度を示す。このような臨界角（θｃ）は次の＜数学式１＞を通じて求めることができる。

ここで、ｎ_１は光が入射される前の第１媒質の屈折率であり、ｎ_２は光が入射された後の第２媒質の屈折率である。また、θ_１は入射面の法線と入射される光が形成する角度であり、θ_２は入射面の法線と出射される光が形成する角度である。

従って、前記光源２００から前記入射面３１０に入射される光の第１角度（θ_１）を法線を基準に０゜から９０゜まで変更しかつ前記＜数学式１＞に代入すると、前記導光板３００の内部に入射される光の第２角度（θ_２）の範囲を求めることができる。このように求められた前記第２角度（θ_２）の最大値がすぐ前記臨界角（θ_ｃ）になる。即ち、ｎ_１は、導光板と光源との間に存在する小さな媒質の屈折率であり、ｎ_２は、密な導光板の屈折率とすると、９０゜であるθ_１に対応するθ_２値が前記臨界角（θｃ）である。

従って、前記臨界角（θｃ）は、次の＜数学式２＞のように表現される。

このように、前記光源２００から発生されて前記導光板３００の入射面３１０に到達された光は、前記臨界角（θｃ）の範囲内から前記導光板３００の内部に入射される。

一方、前記導光板３００の内部に入射された光は、前記導光板３００の出射面３２０及び反射面３３０に到達される。この時、前記出射面３２０及び反射面３３０に到達された光のうち、前記導光板３００の全反射条件を満たす光は、前記導光板３００内部に再び反射されるが、前記全反射条件を満たさない光は前記導光板３００の外部に透過されて出射される。

具体的に、前記導光板３００の入射面３１０を通じて前記導光板３００の内部に流入された光は、前記臨界角（θｃ）の範囲内で前記出射面３２０及び反射面３３０に到達される。特に、前記第１反射面３３２に到達される光のうち、前記第１反射面３３２の法線を基準に前記臨界角（θｃ）より大きい角度に入射される光は、前記導光板３００の内部に再び反射されるが、前記臨界角（θｃ）より小さい角度に入射される光は、前記導光板３００の外部に透過されて出射される。

従って、前記第１反射面３３２に入射される全ての光が前記全反射条件を満たす範囲内で前記第１反射面３３２を傾けるように形成することで、光の利用効率を低下させないかつ別途の余裕空間を確保することができる。

ここで、前記入射面３１０と前記第１反射面３３２が形成する内角（α）の最小角度は前記入射面３１０、前記第１反射面３３２及び前記臨界角（θｃ）に入射された光の進行ラインが形成する三角型の内角の合計を示した次の＜数学式３＞から求めることができる。

従って、θ＝α−θｃの条件を満たす。また、第１反射面３３２から全反射が起きるためにはθ値が臨界角θｃより大きいか同じであるべきなので、次の数学式４を満たす。

前記＜数学式４＞のように、前記第１反射面３３２から光が漏洩しない前記全反射条件を満たす範囲内で、前記入射面３１０と前記第１反射面３３２が形成することができる最小角度は２θｃ又は２ｓｉｎ^−１（ｎ₁ /ｎ₂）である。

一方、前記入射面３１０と前記第１反射面３３２が形成することができる前記最小角度は前記導光板３００が有する屈折率によって変更される。

一例として、前記導光板３００に一番多く用いられるアクリル樹脂であるＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ Ｍｅｔｈｙｌ Ａｃｒｙｌａｔｅ）導光板である場合、前記臨界角（θｃ）と前記最大傾斜角に対して説明する。

前記ＰＭＭＡ導光板は１．４９の屈折率を有する。
従って、前記＜数学式２＞のｎ_１には空気の屈折率である１を代入し、ｎ_２には前記ＰＭＭＡ導光板の屈折率である１．４９を代入する。前記臨界角 θｃ値は４２．１６になる。従って、前記ＰＭＭＡ導光板の臨界角（θｃ）は４２．１６゜であることがわかる。

次に、前記臨界角（θｃ）４２．１６゜を前記＜数学式４＞に代入すると、前記入射面３１０と第１反射面３３２が形成することができる最小内角（α）は８４．３２゜になる。従って、前記第１反射面３３２は前記入射面３１０の他端部３１０ｂから５．６８゜を超えない範囲内で前記出射面３２０方向に傾くように形成されることによって、前記第１反射面３３２に光が漏れることを防止することと同時に余裕空間を確保することができる。

第２実施例
図７は、本発明の第２実施例によるバックライトアセンブリーを示した分解斜視図であり、図８は、図７に図示されたバックライトアセンブリーの断面図である。本実施例によるバックライトアセンブリーは導光板及び光吸収層を除いた余りの構成は図２に図示された第１実施例と同じであるので、その重複された説明は省略し、同じ構成要素に対しては同じ名称及び図面符号を用いる。

図７及び図８を参照すると、本発明の第２実施例によるバックライトアセンブリー２０００は、光を発生する光源２００、前記光源２００から入射された光をガイドして特定方向に出射させる導光板７００及び前記光源２００と前記導光板７００を収納する収納容器４００を含む。

前記導光板７００は、前記光源２００から発生された光が入射される入射面７１０、前記入射面７１０の一端部７１０ａから延長されて光を出射する出射面７２０及び前記入射面７１０の他端部７１０ｂから延長される反射面７３０を含む。

具体的に、前記出射面７２０は、前記入射面７１０の一端部７１０ａから延長されるガイド部７２２及び前記ガイド部７２２から前記入射面７１０に垂直に延長される第１出射面７２４で構成される。前記ガイド部７２２はまた前記入射面７１０の一端部７１０ａから垂直に延長された第２出射面７２２ａ及び前記第２出射面７２２ａから所定角度に傾いて延長され、前記第１出射面７２４と連結される第３出射面７２２ｂを含む。この時、前記第３出射面７２２ｂは、前記反射面７３０方向に傾き、前記第２出射面７２２ａと前記第３出射面７２２ｂが形成する内角は９０゜より大きく、１８０゜より小さく形成される。

前記反射面７３０は、前記入射面７１０の他端部７１０ｂから所定角度に傾いて延長される第１反射面７３２及び前記第１反射面７３２から前記入射面７１０に対して垂直に延長される第２反射面７３４で構成される。この時、前記第１反射面７３２は前記出射面７２０方向に傾き、前記入射面７１０と前記第１反射面７３２が形成する内角は０゜より大きく、９０゜より小さく形成される。また、前記第２反射面７３４には前記出射面７２０に出射される光の輝度均一性を向上させるための反射パターン（図示せず）が更に形成されることができる。

従って、前記第１出射面７２４と前記第２反射面７３４との離隔距離（ｄ１）は、前記入射面７１０の高さ（ｈ）より小さく形成される。この時、前記入射面７１０の高さ（ｈ）は前記光源２００の大きさによって決定される。即ち、前記入射面７１０の高さ（ｈ）は前記光源２００の大きさと同じく形成されることで、前記光源２００から出射される光の利用効率を高めることができる。

一方、前記バックライトアセンブリー２０００は、前記導光板７００の出射面７２０側に配置される複数の光学シート６００、前記導光板７００の反射面７３０側に配置される反射板５００及び光吸収層５５０を更に含む。

前記複数の光学シート６００は、光の拡散のための拡散シート及び光の集光のための少なくとも１枚の集光シートで構成され、前記出射面３２０に出射される光の輝度及び視野角の特性を向上させる。ここで、前記複数の光学シート６００の全体的な厚さ（ｔ１）は前記第２出射面７２２ａと前記第１出射面７２４との段差より小さいか同じである。

前記反射板５００は、前記第２反射面７３４と前記収納容器４００との間に実装され、前記第２反射面７３４に漏洩する光を再び前記導光板３００側に反射させる。ここで、前記反射板５００の厚さ（ｔ２）は前記入射面７１０の他端部７１０ｂと前記第２反射面７３４との段差より小さいか同じに形成される。

前記光吸収層５５０は、前記反射面７３０と前記収納容器４００との間に前記入射面７１０側に偏って実装される。望ましくは、前記光吸収層５５０は、前記入射面７１０を通じて入射された光のうち、前記第３出射面７２２ｂから反射される光が前記反射面７３０に到達される領域に対応して配置される。この時、前記光吸収層５５０は、前記反射面７３０に到達された光の再反射を防止するために黒の材質で構成され、所定幅を有する板形状の光吸収板で構成される。

このような前記光吸収層５５０は光の反射を防止することによって、前記導光板３００の入光部から発生される光漏れ現象を除去する。また、前記光吸収層５５０に前記光吸収板以外にも、黒テープを貼るか黒インクを印刷する方法などによって形成されることができる。

このように、本発明の第２実施例によるバックライトアセンブリー２０００は前記第２出射面７２２ａと前記第１出斜面７２４との段差によって形成された余裕空間に前記複数の光学シート６００が実装され、前記入射面７１０の他端部７１０ｂと前記第２反射面７３４との段差によって形成された余裕空間に前記反射板５００及び光吸収層５５０が実装される。従って、前記複数の光学シート６００の厚さ（ｔ１）と前記反射板５００の厚さ（ｔ２）だけ前記バックライトアセンブリー２０００の全体的な厚さ（ｔ３）を減少させることができる。

図９は、図７に図示された導光板を具体的に示した斜視図であり、図１０は、図９のＢ部分を拡大し拡大図である。

図９及び図１０を参照すると、前記導光板７００は、前記光源２００から発生された光が入射され、所定の高さ（ｈ）で形成される入射面７１０、前記入射面７１０の一端部７１０ａから延長される出射面７２０及び前記入射面７１０の他端部７１０ｂから延長される反射面７３０を含む。ここで、前記反射面７３０は、前記入射面７１０の他端部７１０ｂから所定角度（α）に傾いて延長される第１反射面７３２及び前記第１反射面７３２から前記入射面７１０に垂直に延長される第２反射面７３４で構成され、図４乃至図６で説明された反射面３３０と同じ構成を有するので、重複された説明は省略する。

前記出射面７２０は、前記入射面７１０の一端部７１０ａから延長されるガイド部７２２及び前記ガイド部７２２から前記入射面７１０に対して垂直な方向に延長される第１出射面７２４で構成される。また、前記ガイド部７２２は前記入射面７１０の一端部７１０ａから垂直な方向に延長される第２出射面７２２ａ及び前記第２出射面７２２ａから所定角度に傾いて延長される第３出射面７２２ｂを含む。

具体的に、前記第３出射面７２２ｂは、前記第２出射面７２２ａから前記反射面７３０の方向に傾くように形成され、前記第１出射面７２４と連結される。従って、前記第３出射面７２２ｂと前記第１出射面７２４の延長線７２４ａが形成する内角（β）は０゜より大きく、９０゜より小さく形成され、前記第２出射面７２２ａと前記第３出射面７２２ｂが形成する内角（γ）は９０゜より大きく、１８０゜より小さく形成される。この時、前記第３出射面７２２ｂと前記第１出射面７２４の延長線７２４ａが形成する内角（β）は、前記第３出射面７２２ｂの高さ（ｄ２）と前記第２出射面７２２ｂの底辺の長さ（ｄ３）によって決定され、前記高さ（ｄ２）は前記複数の光学シート６００の全体的な厚さ（ｔ１）より大きいか同じに形成される。

一方、前記導光板７００は、前記第３出射面７２２ｂの形成によって、前記入射面７１０を通じて入射された光に対した進行経路の変更を誘発する。
図１１は、図９に図示された導光板の光経路を説明するための図面である。

図１１を参照すると、前記光源２００から発生された光は、法線を基準に０゜〜９０゜の範囲を有し、前記導光板７００の入射面７１０に入射される。この時、前記入射面７１０を通じて入射された光は特定臨界角（θｃ）を外れない範囲内で、前記導光板７００の内部に入射される。前記臨界角（θｃ）は、前記＜数学式２＞で既に説明している。

以下、前記導光板７００として一番多く用いられるＰＭＭＡ導光板を一例にして、光の経路変化に対して説明する。前記ＰＭＭＡ導光板の臨界角（θｃ）は４２．１６゜である。また、一例に、前記第３出射面７２２ｂの高さ（ｄ２）は０．２ｍｍであり、前第３出射面７２２ｂの底辺の長さ（ｄ３）は０．５ｍｍである。この時、前記第３出射面７２２ｂと前記第１出射面７２４の延長線７２４ａが形成する内角（β）は２１．８゜である。

前記光源２００から発生されて前記導光板７００の入射面７１０に到達された光は、前記入射面７１０の法線を基準に４２．１６゜の範囲内で前記導光板７００の内部に入射される。

前記導光板７００の内部に入射された光は、前記導光板７００の出射面７２０及び反射面７３０に到達される。この時、前記各面に到達された光のうち、全反射条件を満たす光は、前記導光板７００内部に再び反射されるが、前記全反射条件を満たさない光は前記導光板７００の外部に透過されて出射される。即ち、前記角面の法線を基準に前記臨界角（θｃ）である４２．１６゜より大きい角度で入射される光は前記導光板７００の内部に再び反射されるが、４２．１６゜より小さい角度で入射される光は前記導光板７００の外部に透過されて出射される。

具体的に、前記導光板７００の内部に入射された光のうち、前記入射面７１０の法線を基準に０゜〜４２．１６゜の範囲に入射された光は、前記導光板７００の第１乃至第３出射面７２４、７２２ａ、７２２ｂに到達される。この時、前記第１及び第２出射面７２４、７２２ａに到達された光は前記第１及び第２出射面７２４、７２２ａそれぞれの法線を基準に４７．８４以上の角度で入射されるので、前記全反射条件を満たして前記導光板７００の内部に全反射される。

反面、前記第３出射面７２２ｂに到達された光のうち、一部は反射し、余りの一部は前記第３出射面７２２ｂを通じて外部に出射される。具体的に、前記第３出射面７２２ｂと前記第１出射面７２４の延長線とで形成する内角（β）が２１．８゜であるので、前記第３出射面７２２ｂに到達される光は前記第３出射面７２２ｂの法線を基準に２６．０４゜以上の角度に入射される。従って、前記第３出射面７２２ｂの法線を基準に２６．０４〜４２．１６の範囲に入射される光は前記第３出射面７２２ｂを通じて出射され、４２．１６以上の角度に入射される光は、前記反射面７３０方向に反射するようになる。

以後、前記第３出射面７２２ｂから反射されて前記反射面７３０に到達される光は前記反射面７３０の法線を基準に２０．３６゜以上の角度に前記反射面７３０に入射される。このように前記反射面７３０に入射された光のうち、２０．３６゜〜４２．１６゜の範囲に入射された光は前記反射面７３０を透過して出射される。このように前記反射面７３０を通じて出射された光は、前記反射板５００を通じて反射されて再び前記導光板７００内部に流入されて、光漏れ現象を誘発させる。

従って、本発明の第２実施例によるバックライトアセンブリー２０００は光の反射を防止するための光吸収層５５０を前記入射面７１０を通じて入射された光のうち、前記第３出射面７２２ｂから反射される光が前記反射面７３０に到達される領域に対応して配置することで、前記出射面７２０から発生される光漏れ現象を除去することができる。

前記導光板７００の内部に入射された光のうち、前記入射面７１０の法線を基準に０〜−４２．１６の範囲に入射された光は前記導光板７００の第１及び第２反射面７３２、７３４に到達される。このように前記第１及び第２反射面７３２、７３４に到達された光は前述した本発明の第１実施例で説明したように、全反射条件を満たすので、前記出射面７２０方向に反射される。

一方、前記導光板７００は望ましく、前記第１反射面７３２と前記第２反射面７３４が接する地点が前記ガイド部７２２と前記第１出射面７２４が接する地点と対応されるように形成される。また、前記ガイド部７２２の延長長さは、前記光源２００が点状光源である関係で発生される非表示領域と対応されるように形成されることが望ましい。

このように、前記導光板７００の非表示領域に対応するように前記ガイド部７２２及び前記第１反射面７３２を形成することで、全体的な外郭サイズの増加なしにも前記バックライトアセンブリー２０００の全体的厚さを減少させることができる。

第３実施例
図１２は、本発明の第３実施例によるバックライトアセンブリーを示した分解斜視図であり、図１３は、図１２に図示されたバックライトアセンブリーの断面図である。本実施例によるバックライトアセンブリーは、導光板、光吸収層及び反射板を除いた余りの構成は図７に図示された第２実施例と同じであるので、その重複された説明は省略し、同じ構成要素に対しては同じ名称及び図面番号を用いることにする。

図１２及び図１３を参照すると、本発明の第３実施例によるバックライトアセンブリー３０００は光を発生する光源２００、前記光源２００から入射された光をガイドして特定方向に出射させる導光板８００、前記光源２００と前記導光板８００を収納する収納容器４００及び前記導光板８００と前記収納容器４００との間に配置される光吸収層５５０を含む。

具体的に、前記導光板８００は、前記光源２００から発生された光が入射される入射面８１０、前記入射面８１０の一端部８１０ａから延長されるガイド部８２２と前記ガイド部８２２から前記入射面８１０に垂直に延長される第１出射面８２４とで構成される出射面８２０及び前記入射面８１０の他端部８１０ｂから垂直に延長される反射面８３０を含む。

前記ガイド部８２２は、また前記入射面８１０の一端部８１０ａから垂直に延長される第２出射面８２２ａ及び前記第２出射面８２２ａから所定角度に傾いて延長され、前記第１出射面８２４と連結される第３出射面８２２ｂを含む。この時、前記第３出射面８２２ｂは、前記反射面８３０方向に傾き、前記第２出射面８２２ａと前記第３出射面８２２ｂが形成する内角は９０゜より大きく、１８０゜より小さく形成される。前記出射面８２０は図８に図示された第２実施例と同じ構造を有するので、より詳細な説明は省略する。

一方、前記反射面８３０は、前記入射面８１０の他端部８１０ｂから前記入射面８１０に垂直に延長される。この時、前記反射面８３０の下部には前記光吸収層５５０と反射板６５０が配置される。

前記光吸収層５５０は、前記導光板８００と前記反射板６５０との間に介在され、望ましくは、前記反射板６５０上に形成される。前記光吸収層５５０は、光の反射を防止するために、黒の材質で構成され、所定の幅を有する板形状で形成されて前記反射板に６５０上に付着される。

この時、前記光吸収層５５０の形成位置は前記導光板８００の前記第３出射面８２２ｂの形状によって決定される。具体的に、前記光吸収層５５０は、前記光源２００から前記導光板８００の入射面８１０に入射された後、前記第３出射面８２２ｂから反射されて前記反射面８３０に到達される光のうち、前記反射面８３０の法線を基準に臨界角（θｃ）以下に入射される光が到達される領域に対応して配置される。即ち、前記光吸収層５５０は前記第３出射面８２２ｂから反射されて前記反射面８３０を通じて透過される光を吸収することで、前記導光板８００入光部から発生される光漏れ現象を除去する。

一方、前記光収集層５５０は黒テープを前記導光板８００の反射面８３０又は前記反射板６５０に付着する方式で形成することができ、また、黒インクを前記導光板８００の反射面８３０又は前記反射板６５０に印刷する方式で形成することができる。尚、前記光吸収層５５０は、光の反射を防止することさえできれば、どのような材質で形成されてもよい。

また、前記光吸収層５５０はの光吸収率を調節することで、前記導光板８００の入光部から発生される漏洩光の光量を調節することができ、これによって、前記導光板８００の出射面８２０を通じて出謝される光の輝度及び均一度を最適化することもできる。

図１４は、図１２に図示された導光板から出射される光の輝度分布を示したグラフである。
図１４を参照すると、前記グラフは、前記光吸収層５５０が形成される前の輝度分布（Ｓ１）と前記光吸収層５５０を形成した後の輝度分布（Ｓ２）を比較したグラフである。ここで、前記導光板８００は一例において、前記第３出射面８２２ｂの高さ（ｄ２）は０．２ｍｍ、前記第３出射面８２２ｂの底辺の長さ（ｄ３）は０．５ｍｍで形成される。

前記グラフのｘ軸は前記第２出射面８２２ａと前記第３出謝面８２２ｂが接する入光部を基準に前記第１出射面８２４方向への距離であり、ｙ軸は輝度を示す。

まず、前記光吸収層５５０がない状態での輝度分布（Ｓ１）を見ると、前記入光部を基準に１〜２ｍｍの距離から前記出射面８２０に出射される光の輝度がほぼ７ｘ１０^６[ｌｕｍｉｎ]まで発生する反面、その他の距離では相対的に少ない量の光が出射されることがわかる。これは前記第３出射面８２２ｂから反射された光が前記出射面８２０を通じて漏洩することを示す。

反面、前記光吸収層５５０が配置された状態での輝度分布（Ｓ２）を見ると、前記第３出射面８２２ｂが位置した０．５ｍｍ近傍にだけ少しの光漏れが発生するだけ、その他の領域では光漏れがほぼ発生しないことがわかる。ここで、前記第３出射面８２２ｂが位置した領域から発生される光漏れは、前記入射面８１０から入射された光が前記第３出射面８２２ｂを通じてすぐ出射される光であって、前記第３出射面８２２ｂから反射された後、前記出射面３３０に出射される光に比べて光漏れが発生する程度が少ないことがわかる。

従って、前記光吸収層５５０を配置することで、前記入光部の光漏れを４分の１水準以下に減少させることができる。
図１５は、図１２に図示された反射板の他の実施例を示した図面である。
図１５を参照すると、前記光吸収層５５０は、前記収納容器４００の底面上に形成される。また、前記反射板６５０は、前記光吸収層５５０の位置に対応して形成された開口部６５２を有する。

前記光吸収層５５０は光の反射を防止するために黒の材質で構成され、板形状を有する光吸収板、黒テープ又は黒インクなどを用いて前記収納容器４００の底面上に付着又は印刷される。

このように、前記光吸収層５５０を前記収納容器４００底面上に形成した後、前記反射板６５０を実装することで、前記光吸収層５５０と前記反射板６５０の上部に実装される前記導光板８００との直接的な接触を防止する。このように、前記光吸収層５５０と前記導光板８００の反射面８３０との直接的な接触を防止することで、入光部の光漏れ現象を除去することでなく、前記導光板３００内部に反射される光の吸収を防止して追加的な輝度減少を防止することができる。

＜液晶表示装置の実施例＞
第４実施例
図１６は、本発明の第４実施例による液晶表示装置を示した分解斜視図であり、図１７は、図１６に図示されたディスプレイユニットを具体的に示した斜視図である。本実施例で、バックライトアセンブリーは前記第２実施例によるバックライトアセンブリーを一例にして説明する。しかし、前記第１及び第３実施例によるバックライトアセンブリーも使用されることができる。

図１６及び図１７を参照すると、本発明の一実施例による液晶表示装置４０００は、光を提供するためのバックライトアセンブリー２０００、前記バックライトアセンブリー２０００から供給された光を利用して映像を表示するディスプレイユニット９１０及び前記ディスプレイユニット９１０を前記バックライトアセンブリー２０００に固定するためのトップシャーシ９３０を含む。

前記バックライトアセンブリー２０００は図７乃至図１１を参照して説明された第２実施例によるバックライトアセンブリーと同じ構造を有するので、その重複された説明は省略する。

この時、前記収納容器４００は、一つの収納容器ではない二つ以上の収納容器で構成されることができる。即ち、前記収納容器４００は、ボトムシャーシ４１０とモールドフレーム４２０で構成される。前記モールドフレーム４２０は、前記光源２００及び前記導光板７００の収納位置をガイドするために四つの側壁で構成され、底面は開口される形状を有する。前記ボトムシャーシ４１０は、底面及び前記底面から延長された四つの側壁で構成され、前記モルドフレーム４２０とフック締結などの方式で結合される。

このような前記収納容器４００には、反射板５００、光吸収層５５０、光源２００、導光板７００及び複数の光学シート６００が順次実装される。
一方、前記ディスプレイユニット９１０は、前記バックライトアセンブリー２０００の上部に実装され、前記バックライトアセンブリー２０００から供給される光を利用して映像を表示する。

具体的に、前記ディスプレイユニット９１０は、液晶表示パネル９１４、駆動チップ９１６及び延性回路部９１８を含む。
前記液晶表示パネル９１４は、また第１基板９１１、前記第１基板９１１と対向して結合される第２基板９１２及び前記第１基板９１１と第２基板９１２との間に介在される液晶層(図示せず)で構成される。

前記第１基板９１１には、複数の画素(図示せず)がマトリクス形態で具備され、前記複数の画素それぞれは第１方向に延長されたゲートライン(図示せず)、前記第１方向と直交する第２方向に延長されて前記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)及び画素電極を具備する。また、前記各画素には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（図示せず）が形成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。

前記第２基板９１２には、色画素であるＲＧＢ画素(図示せず)が薄膜工程によって形成され、前記画素電極と向い合う共通電極が形成される。従って、前記液晶層は、前記画素電極及び共通電極に印加される電圧によって配列されることで、前記バックライトアセンブリー２０００から提供される光の透過度を調節する。

前記第１基板９１１の少なくとも一側には前記データライン及び前記ゲートラインに駆動信号を印加するための駆動チップ９１６が実層される。前記駆動チップ９１６はデータライン用チップとゲートライン用チップに分離された二つ以上のチップで構成するか、これを統合した一つのチップで構成されることができ、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）工程によって前記第１基板９１１の一側に実装される。

また、前記駆動チップ９１６が実装された前記第１基板９１１の一側には前記駆動チップ９１６を制御するための制御信号を印加する延性回路部９１８が付着される。前記延性回路部９１８は駆動信号のタイミングを調節するためのタイミングコントローラーやデータ信号を保存するためのメモリーなどが実装され、異方性導電フィルムを媒介に前記第１基板９１１と電気的に連結される。

このようなバックライトアセンブリー及びこれを有する液晶表示装置によると、導光板の反射面は、所定角度に傾いた第１反射面を含み、出射面は所定角度に傾いた第３出射面を含む。従って、前記第１反射面及び第３出射面によって形成された余裕空間に反射板及び複数の光学シートをそれぞれ実装することで、バックライトアセンブリーの全体的な厚さを減少させることができる。

また、導光板の反射面の側に光の反射を防止するための光吸収層を配置することで、前記第３出射面によって発生される入光部の光漏れ現象を除去することができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

一般的な液晶表示装置に利用されるバックライトアセンブリーを示した断面図である。 本発明の第１実施例によるバックライトアセンブリーを示した分解斜視図である。 図２に図示されたバックライトアセンブリーの断面図である。 図２に図示された導光板を具体的に示した斜視図である。 図４のＡ部分を拡大した拡大図である。 図４に図示された導光板の入射面と第１反射面が形成する内角を説明するための図面である。 本発明の第２実施例によるバックライトアセンブリーを示した分解斜視図である。 図７に図示されたバックライトアセンブリーの断面図である。 図７に図示された導光板を具体的に示した斜視図である。 図９のＢ部分を拡大した拡大図である。 図９に図示された導光板の光経路を説明するための図面である。 本発明の第３実施例によるバックライトアセンブリーを示した分解斜視図である。 図１２に図示されたバックライトアセンブリーの断面図である。 図１２に図示された導光板から出射される光の輝度分布を示したグラフである。 図１２に図示された反射板の他の実施例を示した図面である。 本発明の第４実施例による液晶表示装置を示した分解斜視図である。 図１６に図示されたディスプレイユニットを具体的に示した斜視図である。

符号の説明

１０、２００ 光源
２０、３００、７００、８００ 導光板
２１、３１０、７１０、８１０ 入射面
２３、３２０、７２０、８２０ 出射面
３０、６００ 光学シート
４０、５００、６５０ 反射板
５０、１０００、２０００、３０００ バックライトアセンブリー
３３２、７３２ 第１反射面
３３４、７３４ 第２反射面
４００ 収納容器
４１０ ボトムシャーシ
４２０ モールドフレーム
５５０ 光吸収層
６５２ 開口部
７２２、８２２ ガイド部
７２４、８２４ 第１出射面
９１０ ディスプレイユニット
９１１ 第１基板
９１２ 第２基板
９１４ 液晶表示パネル
９１６ 駆動チップ
９１８ 延性回路部
９３０ トップシャーシ
４０００ 液晶表示装置

Claims (35)

1. 光を発生する光源と、
   前記光源から発生された光が入射される入射面、前記入射面の一端部から延長される出射面、及び前記入射面の他端部から延長される反射面を含み、前記反射面は前記入射面の他端部から所定角度に傾いて延長される第１反射面及び前記第１反射面から前記入射面に対して垂直に延長される第２反射面で構成される導光板と、
   前記光源と前記導光板を収納する収納容器と、
   前記反射面と前記収納容器との間に実装され、前記反射面に漏洩する光を反射するための反射板と、を含むことを特徴とするバックライトアセンブリー。
2. 前記第１反射面と前記入射面が形成する内角は、０°より大きく、９０°より小さいことを特徴とする請求項１記載のバックライトアセンブリー。
3. 前記第１反射面と前記入射面が形成する内角は２ｓｉｎ^−１（ｎ_１/ｎ_２）以上であることを特徴とする請求項２記載のバックライトアセンブリー。
   （但し、前記 ｎ_１は、前記光源と前記導光板との間に存在する媒質の屈折率であり、ｎ_２は、導光板の屈折率である。）
4. 前記導光板は、屈折率が１．４９であるＰＭＭＡ導光板であり、前記入射面と前記第１反射面が構成する内角は８４．３２゜であることを特徴とする請求項３記載のバックライトアセンブリー。
5. 前記反射板は、前記第２反射面と対応する位置に配置されることを特徴とする請求項１記載のバックライトアセンブリー。
6. 前記出射面は、
   前記入射面の一端部から延長されるガイド部と、
   前記ガイド部から前記第２反射面と平行に延長される第１出射面で構成されることを特徴とする請求項１記載のバックライトアセンブリー。
7. 前記ガイド部は、
   前記入射面の一端部から垂直に延長される第２出射面と、
   前記第２出射面から所定角度に傾いて前記第１出射面と連結される第３出射面で構成されることを特徴とする請求項６記載のバックライトアセンブリー。
8. 前記第２出射面と前記第３出射面が形成する内角は、９０゜より大きく、１８０゜より小さいことを特徴とする請求項７記載のバックライトアセンブリー。
9. 前記第１出射面と前記第２反射面との離隔距離は、前記入射面の高さより小さいことを特徴とする請求項６記載のバックライトアセンブリー。
10. 前記第１出射面と前記第３出射面が接する地点は、前記第１反射面と前記第２反射面が接する地点と対応されることを特徴とする請求項８記載のバックライトアセンブリー。
11. 前記導光板の反射面側に配置され、前記反射面に漏洩する光の反射を防止するための光吸収層を更に含むことを特徴とする請求項７記載のバックライトアセンブリー。
12. 前記光吸収層は、前記入射面を通じて入射された光のうち、前記第３出射面から反射される光が前記反射面に到達される領域に対応して配置されることを特徴とする請求項１１記載のバックライトアセンブリー。
13. 前記第１出射面上に配置され、前記第１出射面から出射される光の光学特性を向上させる少なくとも１枚の光学シートを更に含むことを特徴とする請求項７記載のバックライトアセンブリー。
14. 前記少なくとも１枚の光学シートの全体的な厚さは、前記第２出射面と前記第１出射面との段差より小さいか同じであることを特徴とする請求項１３記載のバックライトアセンブリー。
15. 光を発生する光源と、
    前記光源から発生される光が入射される入射面、前記入射面の一端部から延長されるガイド部と前記ガイド部から前記入射面に対して垂直に延長される第１出射面とで構成される出射面、及び前記入射面の他端部から垂直に延長される反射面を含む導光板と、
    前記光源と前記導光板を収納する収納容器と、
    前記反射面と前記収納容器との間に配置され、前記反射面の一部領域と対応されるように配置され、光の反射を防止する光吸収層と、を含むことを特徴とするバックライトアセンブリー。
16. 前記ガイド部は、
    前記入射面の一端部から垂直に延長される第２出射面と、
    前記第２出射面から所定角度に傾いて前記第１出射面と連結される第３出射面と、を含むことを特徴とする請求項１５記載のバックライトアセンブリー。
17. 前記第２出射面と前記第３出射面が形成する内角は、９０゜より大きく、１８０゜より小さいことを特徴とする請求項１６記載のバックライトアセンブリー。
18. 前記第１出射面と前記反射面との離隔距離は、前記第２出射面と前記反射面との離隔距離より小さいことを特徴とする請求項１６記載のバックライトアセンブリー。
19. 前記第１出射面上に配置されて前記第１出射面から出射される光の光学特性を向上させるための少なくとも１枚の光学シートと、
    前記反射面と前記収納容器との間に配置され、前記反射面に漏洩する光を反射する反射板、とを更に含むことを特徴とする請求項１６記載のバックライトアセンブリー。
20. 前記少なくとも１枚の光学シートの全体的な厚さは、前記第２出射面と前記第１出射面との段差より小さいか同じであることを特徴とする請求項１９記載のバックライトアセンブリー。
21. 前記光吸収層は、前記入射面を通じて入射された光のうち、前記第３出射面から反射される光が前記反射面に到達される領域に対応して配置されることを特徴とする請求項２０記載のバックライトアセンブリー。
22. 前記光吸収層は、前記反射面と前記反射板との間に形成されることを特徴とする請求項２１記載のバックライトアセンブリー。
23. 前記光吸収層は、前記収納容器の底面上に形成され、前記反射板は前記光吸収層の位置に対応して形成された開口部を更に含むことを特徴とする請求項２１記載のバックライトアセンブリー。
24. 前記光吸収層は、黒テープ又は黒インクを用いて形成されることを特徴とする請求項２１記載のバックライトアセンブリー。
25. 光を発生する光源と、
    前記光源から発生された光が入射される入射面、前記入射面の一端部から延長されるガイド部と前記ガイド部から前記入射面に対して垂直に延長される第１出射面とで構成される出射面、及び前記入射面の他端部から延長される反射面を含む導光版と、
    前記光源と前記導光板を収納する収納容器と、
    前記反射面と前記収納容器との間に配置され、前記反射面の一部領域と対応されるように配置されて光の反射を防止する光吸収層と、
    前記出射面の上部に配置され、前記出射面から出射される光を用いて映像を表示する液晶表示パネルと、を含むことを特徴とする液晶表示装置。
26. 前記ガイド部は、
    前記入射面の一端部から垂直に延長される第２出射面と、
    前記第２出射面から所定角度に傾いて前記第１出射面と連結される第３出射面と、を含むことを特徴とする請求項２５記載の液晶表示装置。
27. 前記第１出射面と前記反射面との離隔距離は、前記第２出射面と前記反射面との離隔距離より小さいことを特徴とする請求項２６記載の液晶表示装置。
28. 前記反射面は、
    前記入射面の他端部から所定角度に傾いて延長される第１反射面と、
    前記第１反射面から前記入射面に垂直に延長される第２反射面と、を含むことを特徴とする請求項２５記載の液晶表示装置。
29. 前記第１反射面と前記入射面が形成する内角は、２ｓｉｎ^−１（ｎ_１/ｎ_２）〜９０゜であることを特徴とする請求項２８記載の液晶表示装置。
    （但し、ｎ_１は、前記光源と前記導光板との間に存在する媒質の屈折率であり、ｎ_２は、導光板の屈折率である。）
30. 前記光吸収層は、前記入射面を通じて入射された光のうち、前記第３出射面から反射される光が前記反射面に到達される領域に対応して配置されることを特徴とする請求項２６記載の液晶表示装置。
31. 前記第１出射面上に配置されて前記第１出射面から出射される光の光学特性を向上させるための少なくとも１枚の光学シートを更に含むことを特徴とする請求項２７記載の液晶表示装置。
32. 前記少なくとも１枚の光学シートの全体的な厚さは、前記第２出射面と前記第１出射面との段差より小さいか同じであることを特徴とする請求項３１記載の液晶表示装置。
33. 前記第２反射面と前記収納容器との間に配置されて前記第２反射面に漏洩する光を反射する反射板を更に含むことを特徴とする請求項２９記載の液晶表示装置。
34. 前記反射板の厚さは、前記入射面の他端部と前記第２反射面との段差より小さいか同じであることを特徴とする請求項３３記載の液晶表示装置。
35. 前記光吸収層は、前記反射面と前記反射板との間に形成されることを特徴とする請求項３３記載の液晶表示装置。

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