JP2006120594A - 厚さの減少したバックライト装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は液晶表示装置に使用されるバックライト装置に関するものである。
【解決手段】上記バックライト装置は反射板;発生した光を側方向へ放出するよう上記反射板上に棒状で配された複数の第1LED光源;上記第1光源の上部に各々配される複数の遮光板;上記遮光板の上部に配され上記遮光板に対応する下部に散乱パターンが形成された透明板;及び、上記透明板内へ光を放出するよう上記透明板の側面に棒状で配された第2LED光源を含む。 このように本発明のバックライト装置は透明板の側面に第2LED光源を形成して通常の直下型バックライト装置において問題となる暗部の形成を防止して全体光の均一度を高めることにより薄い厚さでも大画面液晶表示装置に使用することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶表示装置に使用されるバックライト装置に関し、より具体的には、透明板の側面に光源を形成することで通常の直下型バックライト装置の問題である暗部の形成を防止して全体光の均一度を高めることにより、薄い厚さでも大画面の液晶表示装置に使用し得るバックライト装置に関する。
発光ダイオード、即ちＬＥＤを使用する液晶表示装置（ＬＣＤ）のバックライト装置は、側面放出方式（ｅｄｇｅ・ｅｍｉｔｔｉｎｇ）と直下方式（ｄｉｒｅｃｔ・ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）とに区分される。側面放出方式は、光源から出た光を側方へ送ってから反射板や散乱パターンを利用して上側へ光の経路を変えさせ、液晶パネルに照明を提供する。これと異なって、直下方式は液晶パネルの下部に光源を設け、この光源から側方へ光を送った後反射シートを利用して上側へ光の経路を変えさせ、液晶パネルに照明を提供するようになる。
図1は、通常の側面放出型バックライト装置を概略的に示す。図1に示すように、側面放出型バックライト装置(10)は、散乱パターン(14)が上面に形成された反射板(12)と、この反射板(12)の上面に配された導光板(16)と、この導光板(16)の両側に配された棒状のLED光源(18、20)とを備える。
LED光源(18、20)が光(L)を側方に向かって導光板(16)内へ放出する場合、光(L)は、導光板(16)内を巡って散乱パターン(14)に当たり上側へ散乱されることにより、導光板(16)上部の液晶パネル(22)にバックライトを提供するようになる。
このような側面放出型バックライト装置(10)は、その厚さが小さく構造が簡単であるとの利点がある。また、反射板(12)の上面や導光板(16)の下面に形成された反射パターン(14)の設計により、上側へ送られる光の強さを均一に調節できるとの利点がある。しかし、LED光源(18、20)から出た光を送り得る距離は限界があるので、この構造は大画面LCDのバックライトには適用することができない。
図2は、通常の直下型バックライト装置を概略的に示す。図2に示すように、直下型バックライト装置(30)は、平坦な反射シート(32)と、この反射シート(32)上に設けられた棒状のLED光源(34)と、上記LED光源(34)上に配された遮光板(36)と、上記遮光板(36)から所定間隔(G1)を隔てて配された透明板(38)と、上記透明板(38)から所定間隔(G2)を隔てて配された拡散板(40)とを備える。
光源(34)は、光(L)を主に平面方向へ放出し、このように放出された光(L)は、反射シート(32)によって反射されて上部の透明板(38)を通過し、その後上部の拡散板(40)によって所望の均一度で拡散されることにより、上部にある液晶パネル(42)に対してバックライトを提供する。こうした構造のバックライト装置(30)は、液晶パネル(42)の下部に多数の棒型のLED光源(34)を設け得るので、大画面LCDに効果的にバックライトを提供し得るとの利点がある。
しかし、LED光源(34)と透明板(38)との間に予め定められた間隔(G1)が必要であり、透明板(38)と拡散板(40)との間もまた所定の間隔(G2)で維持されなければならないので、この構造のバックライト装置(30)は厚さが増加するとの欠点がある。
具体的に説明すると、LED光源(34)から発生した光(L)は、主に遮光板(36)間の第1領域(A1、A2)を通して上側へ反射されるので、遮光板(36)により遮られた第2領域(B1、B2、B3)は暗部を形成する。こうした暗部及びそれによる輝線を除去するためには、第1領域(A1、A2)を通して放出された光が透明板(38)を通過して拡散板(40)に入射するまで互いに混合されるように、透明板(38)と拡散板との間の距離を充分に確保しなければならず、一定値以上の間隔(G2)が要される。
このように、反射シート(32)から液晶パネル(42)へ進行する光を全体的に均一にするために、上記間隔(G1、G2)を一定値以上に維持しなければならないので、直下型バックライト装置(30)はその特性上厚さの増加が免れ難い。
したがって、本発明は先述した従来の技術の問題を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、通常の直下型バックライト装置に使用される透明板の側面に光源を形成して通常の直下型バックライト装置から問題となる暗部の形成を防止して全体光の均一度を高めることにより、薄い厚さでも大画面の液晶表示装置に使用し得るバックライト装置を提供することである。
先述した本発明の目的を成し遂げるために本発明は液晶パネルの下部から照明を提供するバックライト装置として、反射板;発光ダイオードから成り、上記発光ダイオードから発生した光を側方向へ放出するよう上記反射板上に棒状で配された複数の第1光源;上記第1光源の上部に各々配される複数の遮光板;上記遮光板上部に配され上記遮光板に対応する下部に散乱パターンが形成された透明板;及び、発光ダイオードから成り、上記透明板内へ光を放出するよう上記透明板の側面に棒状で配された第2光源を含むバックライト装置を提供することを特徴とする。
本発明のバックライト装置において、上記遮光板は上記第1光源の上部に付着され、上記透明板は上記遮光板と間隔を隔てて配されることが好ましい。
これと異なり、上記遮光板は上記透明板の下部に付着され、上記透明板は上記第1光源と離隔するよう配されることができる。
また、上記第1光源、上記遮光板及び上記透明板はこの順序どおりに積層されることができる。
また、本発明は液晶パネルの下部から照明を提供するバックライト装置として、反射板;発光ダイオードから成り、上記発光ダイオードから発生した光を側方向へ放出するよう上記反射板上に棒状で配された複数の第1光源;上記第1光源の上部に各々付着される複数の遮光板;上記遮光板上部に配され上記遮光板に対応する下部に散乱パターンが形成された透明板;及び、発光ダイオードから成り、上記透明板内へ光を放出するよう上記透明板の側面に棒状で配された第2光源を含むバックライト装置を提供することを特徴とする。
また、本発明は液晶パネルの下部から照明を提供するバックライト装置として、反射板;発光ダイオードから成り、上記発光ダイオードから発生した光を側方向へ放出するよう上記反射板上に棒状で配された複数の第1光源;上記第1光源の上部に配され上記第1光源に対応する下部に散乱パターンが形成された透明板;上記散乱パターンの下部に各々付着された複数の遮光板;及び、発光ダイオードから成り、上記透明板内へ光を放出するよう上記透明板の側面に棒状で配された第2光源を含むバックライト装置を提供することを特徴とする。
先述した本発明のバックライト装置は上記透明板上部に配される拡散板をさらに含むことができる。
本発明のバックライト装置において、上記第1及び第2光源は一列で配された複数の発光ダイオードを各々具備することができる。
本発明のバックライト装置において、上記散乱パターンはインクドット、微小凹凸及びランバートパターンの群から選択されることができる。
本発明のバックライト装置において、上記反射板はランバート面(Lambertian surface)を有することができる。
先述したような本発明のバックライト装置は通常の直下型バックライト装置に使用される透明板の側面に光源を形成して通常の直下型バックライト装置から問題となる暗部の形成を防止して全体光の均一度を高めることにより薄い厚さでも大画面液晶表示装置に使用することができる。
以下、本発明の好ましき実施例について添付の図を参照しながら詳しく説明する。
先ず、図3ないし図5を参照しながら本発明の第1実施例によるバックライト装置について説明する。これらの図において、図3は本発明の第1実施例によるバックライト装置の分解斜視図で、図4は本発明の第1実施例によるバックライト装置を概略的に説明する断面図で、図5は本発明の第1実施例によるバックライト装置の動作を説明する断面図である。
本発明の第1実施例によるバックライト装置(100)は大画面液晶表示装置(LCD)に使用するためのもので、LCDの液晶パネル(116)の下部からバックライト照明を提供するバックライト装置である。
上記バックライト装置(100)は、通常の基板(図示せず)の上面に配される反射板(102)、上記反射板(102)上に棒状で配された複数の第1LED光源(104)、上記第1LED光源(106)の上面に各々配される複数の遮光板(106)、上記遮光板(106)上部に配され上記遮光板(106)に対応する下部に散乱パターン(110)が形成された透明板(108)及び上記透明板(108)内へ光を放出するよう上記透明板(108)の側面に棒状で配された第2LED光源(112)を含む。
上記反射板(102)は通常の基板上に薄い膜またはシート状で配され、好ましくはランバート面(Labertian surface)を有する。
上記第1LED光源(104)は一列に配された複数のLEDから成り、上記LEDから発生した光を側方向へ放出するよう構成される。したがって、第1LED光源(104)はLEDの光を側方へ誘導するよう構成されたLEDレンズを使用すると好ましい。一方、3個の第1LED光源(104)を示しているが、これは例示に過ぎず、第1LED光源(104)は2または4以上の多様な数で構成することができる。
上記遮光板(106)は第1LED光源(104)から上側へ進行する光を反射するよう第1LED光源(104)の上部に付着される。遮光板(106)はシート状の部材として、高い反射率を有する素材から成ると好ましい。通常、高反射率の金属から成る。
透明板(108)は一定の厚さを有する平板部材として、透明なアクリルまたはPMMAなどから成り、通常上記遮光板(106)から一定の間隔を隔てて離隔するよう配される。これと異なり、透明板(108)は上記遮光板(106)を介して上記第1LED光源(104)上に積層されても構わない。
上記透明板(108)下部の散乱パターン(110)は上記遮光板(106)に対応する位置に形成される。上記散乱パターン(110)は、好ましくはインクドットまたは微小凹凸から成り透明板(108)内を巡る光を上側へ反射させる。これと異なり、散乱パターン(110)の代わりにランバート面を上記散乱パターン(110)に該する位置に形成することもできる。
一方、反射板(102)と透明板(108)間の空間は便宜上開放されるもので図示したが、これらの間には通常高反射率の側壁が提供され光の側方漏れを防止することになる。
上記第2LED光源(112)は一列に配された複数のLEDから成り、透明板(108)内へ光を放出するよう通常の透明板(108)の両端に配される。もちろん、第2LED光源(112)を透明板(108)の長手方向の側面に配すれば1個のLED光源(112)のみを設けることも可能である。
一方、上記透明板(108)の上部には予め定められた間隔(G)を隔てて薄い拡散板(114)がさらに配される。上記拡散板(114)は通常光を空間的に均一に分布させ液晶パネル(116)全体の明るさを一定に維持する同時に透過損失を最少化するよう拡散効果の優れたフィルムから構成される。
この際、上記透明板(108)と拡散板(114)との間隔は図2の従来の技術の間隔(G2)に比して顕著に狭い。その理由は、透明板(108)の散乱パターン(110)から反射した光(L3、L4)が、反射板(102)から反射した光(L1、L2)の間の従来の 技術による直下型バックライト装置における第2領域(B1、B2、B3)に該する暗部を照らすことにより、透明板(108)から放出される全体光の均一度が顕著に向上するためである。
次いで、本発明の第1実施例によるバックライト装置(100)の動作及び効果について主に図5を参照しながら下記のように説明する。
図5に示すように、第1LED光源(104)が側方へ光(L1、L2)を放出すると、一部の光(L1)は直接反射板(102)から反射し上側の透明板(108)に入射し、これを通過して拡散板(114)に到達する。また、一旦透明板(108)の底面に当たった光(L2)はそれから反射した後、反射板(102)から再び上向き反射し透明板(108)を通して拡散板(114)に到達する。この過程は通常の直下型バックライト装置の過程と類似する。
一方、第2LED光源(112)が透明板(108)内へ光(L3、L4)を放出すると、これら光(L3、L4)は透明板(108)の上面と底面から反射し透明板(108)内を巡って散乱パターン(110)に当たると上側へ反射し 拡散板(114)に到達する。
この際、先述したように、散乱パターン(110)が従来の技術による直下型バックライト装置の暗部である第2領域(B1、B2、B3)に対応する位置に形成されこれら領域の明るさを補償するので透明板(108)から上向き放出される光の均一度が向上する。その結果、透明板(108)から放出される光の混合のために必要な間隔(G)が図2に示す従来の技術の直下型バックライト装置の間隔(G2)に比して顕著に減少し、これは全体バックライト装置(100)の厚さを減少させる効果がある。
以下、図6と図7を参照しながら本発明の第2実施例によるバックライト装置について説明する。これらの図において、図6は本発明の第2実施例によるバックライト装置を概略的に説明する断面図で、図7は本発明の第2実施例によるバックライト装置の動作を説明する断面図である。
本発明の第2実施例によるバックライト装置(200)は大画面液晶表示装置(LCD)に使用するためのものとして、LCDの液晶パネル(216)の下部からバックライト照明を提供するバックライト装置である。
上記バックライト装置(210)は通常の基板(図示せず)の上面に配される反射板(202)、上記反射板(202)上に棒状で配された複数の第1LED光源(204)、上記第1光源(204)の上部に離隔するよう配され上記第1光源(204)に対応する下部に散乱パターン(210)が形成された透明板(208)、上記散乱パターン(210)の下部に各々付着された複数の遮光板(206)及び上記透明板(208)内へ光を放出するよう上記透明板(208)の側面に棒状で配された第2光源(212)を含む。
上記反射板(202)は通常の基板上に薄い膜またはシート状で配され、好ましくはランバート面を有する。
上記第1LED光源(204)は一列に配された複数のLEDから成り、上記LEDから発生した光を側方向へ放出するよう構成される。したがって、第1LED光源(204)はLEDの光を側方へ誘導するよう構成されたLEDレンズを使用することが好ましい。一方、3個の第1LED光源(204)を示したが、これは例示に過ぎず、第1LED光源(204)は2または4以上の多様な数で構成されることができる。
上記遮光板(206)は第1LED光源(204)から上側へ進行する光を反射するよう第1LED光源(204)に対応する透明板(208)の下部に付着される。遮光板(206)はシート状の部材として、高い反射率を有する素材から成ることが好ましい。通常、高反射率の金属から成る。また、上記遮光板(206)は第1LED光源(204)から離隔するよう配されるので第1LED光源(204)の上面より広い領域に形成されることが好ましい。
透明板(208)は一定の厚さを有する平板部材として、透明なアクリルまたはPMMAなどから成り、通常上記第1LED光源(204)から一定の間隔を置いて離隔するよう配される。これと異なって、透明板(208)は上記第1LED光源(204)上に積層されても構わなく、この場合上記遮光板(206)は透明板(208)と第1LED光源(204)との間に介在する。
上記透明板(208)下部の散乱パターン(210)は上記第1LED光源(204)に対応する位置に形成される。上記散乱パターン(210)は好ましくはインクドットまたは微小凹凸から成り透明板(208)内を巡る光を上側へ反射させる。これと異なり、散乱パターン(210)の代わりにランバート面を上記散乱パターン(210)に該する位置に形成することもできる。
一方、反射板(202)と導光板(208)との間の空間は便宜上開放されるもので示したが、これらの間には通常高反射率の側壁が提供され光の側方漏れを防止することができる。
上記第2LED光源(212)は一列に配された複数のLEDから成り、透明板(208)内へ光を放出するよう通常の透明板(208)の両端に配される。もちろん、第2LED光源(212)を透明板(208)の長手方向側面に配すれば1個のLED光源(212)のみを設けることも可能である。
一方、上記透明板(208)の上部には予め定められた間隔(G)を隔てて薄い拡散板(214)がさらに配される。上記拡散板(214)は通常の光を空間的に均一に分布させ液晶パネル(216)全体の明るさを一定に維持すると同時に透過損失を最少化するよう拡散効果の優れたフィルムで構成される。
この際、上記透明板(208)と拡散板(214)との間の間隔は図2の従来の技術の間隔(G2)に比して顕著に小さい。その理由は、透明板(208)の散乱パターン(210)から反射した光(L3、L4)が、反射板(202)から反射した光(L1、L2)の間の従来の技術による直下型バックライト装置の第2領域(B1、B2、B3)に該する暗部を照らすことにより、透明板(208)から放出される全体光の均一度が顕著に向上するからである。
次いで、本発明の第2実施例によるバックライト装置(200)の動作及び効果について主に図7を参照しながら下記のように説明する。
図7に示すように、第1LED光源(204)が側方へ光(L1、L2)を放出すると、一部光(L1)は直接反射板(202)から反射して上側の透明板(208)に入射し、これを通過して拡散板(214)に到達する。また、一旦透明板(208)の底面に当たった光(L2)はそれから反射した後、反射板(202)から再び上向き反射して透明板(208)を通して拡散板(214)に到達する。この過程は通常の直下型バックライト装置の過程と類似する。
一方、第2LED光源(212)が透明板(208)内へ光(L3、L4)を放出すると、これら光(L3、L4)は透明板(208)の上面と底面から反射して透明板(208)内を巡って散乱パターン(210)に当たると上側へ反射し拡散板(214)に到達する。
この際、先述したように、散乱パターン(210)が従来の技術における直下型バックライト装置の暗部である第2領域(B1、B2、B3)に対応する位置に形成され、これら領域の明るさを補償するので透明板(208)から上向き放出される光の均一度が向上する。その結果、透明板(208)から放出される光の混合のために必要な間隔(G)が図2に示す従来の技術における直下型バックライト装置の間隔(G2)に比して顕著に減少するようになり、これは全体バックライト装置(200)の厚さを減少させる効果がある。
上記においては本発明の好ましき実施例を参照して説明したが、該当技術分野において通常の知識を有する者であれば、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更できることが分かるであろう。
通常の側面放出型バックライト装置を概略的に示す図である。 通常の直下型バックライト装置を概略的に示す図である。 本発明の第1実施例によるバックライト装置の分解斜視図である。 本発明の第1実施例によるバックライト装置を概略的に説明する断面図である。 本発明の第1実施例によるバックライト装置の動作を説明する断面図である。 本発明の第2実施例によるバックライト装置を概略的に説明する断面図である。 本発明の第2実施例によるバックライト装置の動作を説明する断面図である。
符号の説明
100 バックライト装置、200 バックライト装置、 102 反射板、202 反射板、104 第1LED光源、204 第1LED光源、106 遮光板、206 遮光板、108 透明板、208 透明板、110 散乱パターン、210 散乱パターン、112 第2LED光源、212 第2LED光源、114 拡散板、214 拡散板、116 液晶パネル、216 液晶パネル、L1 光、L2 光、L3 光、L4 光

Claims (18)

  1. 液晶パネルの下部から照明を提供するバックライト装置であって、
    反射板と、
    発光ダイオードから成り、上記発光ダイオードから発生した光を側方向へ放出するように上記反射板上に棒状で配される複数の第1光源と、
    上記第1光源の上部に各々配される複数の遮光板と、
    上記遮光板の上部に配され、上記遮光板に対応する下部に散乱パターンが形成される透明板と、
    発光ダイオードから成り、上記透明板内へ光を放出するように上記透明板の側面に棒状で配される第2光源と
    を含むバックライト装置。
  2. 上記遮光板は、上記第1光源の上部に付着され、上記透明板は、上記遮光板と間隔を隔てて配される請求項1に記載のバックライト装置。
  3. 上記遮光板は、上記透明板の下部に付着され、上記透明板は、上記第1光源と間隔を隔てて配される請求項1に記載のバックライト装置。
  4. 上記第1光源、上記遮光板、及び上記透明板は、この順序どおり積層される請求項1に記載のバックライト装置。
  5. 上記透明板の上部に配される拡散板をさらに含む請求項1に記載のバックライト装置。
  6. 上記第1及び第2光源は、一列に配された複数の発光ダイオードを各々備える請求項1に記載のバックライト装置。
  7. 上記散乱パターンは、インクドット、微小凹凸、及びランバートパターンからなる群から選択される請求項1に記載のバックライト装置。
  8. 上記反射板は、ランバート面(Lambertian surface)を有する請求項1に記載のバックライト装置。
  9. 液晶パネルの下部から照明を提供するバックライト装置であって、
    反射板と、
    発光ダイオードから成り、上記発光ダイオードから発生した光を側方向へ放出するように上記反射板上に棒状で配される複数の第1光源と、
    上記第1光源の上部に各々付着される複数の遮光板と、
    上記遮光板の上部に配され、上記遮光板に対応する下部に散乱パターンが形成される透明板と、
    発光ダイオードから成り、上記透明板内へ光を放出するように上記透明板の側面に棒状で配される第2光源と
    を含むバックライト装置。
  10. 上記透明板の上部に配される拡散板をさらに含む請求項9に記載のバックライト装置。
  11. 上記第1及び第2光源は、一列に配された複数の発光ダイオードを各々備える請求項9に記載のバックライト装置。
  12. 上記散乱パターンは、インクドット、微小凹凸、及びランバートパターンからなる群から選択される請求項9に記載のバックライト装置。
  13. 上記反射板は、ランバート面(Lambertian surface)を有する請求項9に記載のバックライト装置。
  14. 液晶パネルの下部から照明を提供するバックライト装置であって、
    反射板と、
    発光ダイオードから成り、上記発光ダイオードから発生した光を側方向へ放出するように上記反射板上に棒状で配される複数の第1光源と、
    上記第1光源の上部に配され、上記第1光源に対応する下部に散乱パターンが形成される透明板と、
    上記散乱パターンの下部に各々付着される複数の遮光板と、
    発光ダイオードから成り、上記透明板内へ光を放出するように上記透明板の側面に棒状で配される第2光源と
    を含むバックライト装置。
  15. 上記透明板の上部に配される拡散板をさらに含む請求項14に記載のバックライト装置。
  16. 上記第1及び第2光源は、一列に配された複数の発光ダイオードを各々備える請求項14に記載のバックライト装置。
  17. 上記散乱パターンは、インクドット、微小凹凸、及びランバートパターンからなる群から選択される請求項14に記載のバックライト装置。
  18. 上記反射板は、ランバート面(Lambertian surface)を有する請求項14に記載のバックライト装置。
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