JP2006330723A - 光学プレート、これを有するバックライトアセンブリ、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光効率を向上させるための光学プレート、これを有するバックライトアセンブリ、及び表示装置を提供すること。
【解決手段】光学プレートは、ベース部及び複数のプリズムを含む。プリズムは、頂点部に形成された凹部を含む。プリズムは、ベース部上に形成され、ベース部を経由する光の均一度を向上させ出射する。これによって、頂点部に形成された凹部を有するプリズムによって背面から提供される光を散乱させて、暗部及び輝線の発生を最小化しつつ、光効率を向上させることができる。
【選択図】図１６

Description

本発明は、光学プレート、これを有するバックライトアセンブリ、及び表示装置に係り、より詳細には、光効率を増加させるための光学プレート、これを有するバックライトアセンブリ、及び表示装置に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）に採用されるバックライトアセンブリは、画面の明るさ及び外観に重要な役割を行う。前記バックライトアセンブリは、ランプアセンブリ、導光板、又は拡散プレートアセンブリ、ハウジングユニット等に区分される。

特に、ＬＣＤ ＴＶに採用されるバックライトアセンブリは、拡散プレート、拡散シート、及び輝度向上シートが順次に積層された構造を有する。前記構造で光が互いに異なる屈折率の媒質を通過することにより、エネルギーの伝達現象が発生し、これによって、光が大量に損失するという問題点がある。

又、前記構造で多様な光学シートが利用されるので、前記光学シートの取り扱いが煩わしく、製造原価が上昇するという問題点がある。

図１は、一般的な拡散プレートを有するバックライトアセンブリの光経路を説明する断面図である。

図１を参照すると、一般的な拡散プレート２は、並列配置された複数のランプ４上に配置され、それぞれのランプ４から提供される光と反射板６から提供される光を拡散させて出射する。この際、前記拡散プレート２の表面では、ランプ４のピッチによる輝線と暗線とが発生する。前記輝線は、ランプ４から相対的に近いＩ領域で発生し、前記暗線は、ランプ４から相対的に遠いＩＩ領域で発生する。

前記輝線と暗線とは、前記拡散プレート２の厚みと効率とによって異なる。即ち、前記拡散プレート１０が薄いほど、光透過率は上昇し、均一度は低下する反面、前記拡散プレート２が厚いほど、均一度は上昇し、光透過率は低下する。その理由は、光経路が散乱されるほど、拡散分布率は向上するが、ランプの損失は高くなるためである。

前記暗線及び輝線を除去するために、前記拡散プレート上に光学シートを配置するか、ランプと拡散プレートとの間の間隔をより離隔させる。前記光学シートの配置や間隔離隔は、液晶表示モジュールの厚みを増加させるという問題点がある。従って、前記暗線及び輝線を除去するために、１枚又は２枚の拡散シートが更に配置されることになる。前記拡散シートの使用は、バックライトアセンブリの製造費用を上昇させるという問題点がある。

又、光効率的な側面で損失する光の増加によってバックライトアセンブリの効率性が劣化するという問題点がある。

本発明の技術的な課題は、このような従来の問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、暗線及び輝線の発生を最小化しつつ、光効率を増加させるためのプリズムが形成された光学プレートを提供することにある。

本発明の他の目的は、前記光学プレートを有するバックライトアセンブリを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、前記光学プレートを有する表示装置を提供することにある。

前記本発明の目的を実現するために、一実施例による光学プレートは、平板ベース部及び複数の丸まったプリズムを含む。前記丸まったプリズムは、前記平板ベース部の上に形成される。

前記本発明の他の目的を実現するために、一実施例によるバックライトアセンブリは、光源ユニット及び光学プレートを含む。前記光源ユニットは、光を発散する。前記光学プレートは、平板ベース部、及び前記平板ベース部上に形成された複数の丸まったプリズムを有し、前記光源ユニットから提供される光を透過する。

前記本発明の更に他の目的を実現するために、一実施例による表示装置は、表示パネル、光源ユニット、及び拡散ユニットを含む。前記表示パネルは、光を利用して画像を表示する。前記光源ユニットは、前記表示パネルの下に配置され、光を出射する。前記拡散ユニットは、平板ベース部、及び前記平板ベース部上に形成された複数の丸まったプリズムを有し、前記光源ユニットから提供される光の均一度を向上させて、前記表示パネルに提供する。

このような光学プレート、これを有するバックライトアセンブリ、及び表示装置によると、出射面に形成され、頂点部が凹形状を有するプリズムによって背面から提供される光を散乱させて、暗部及び輝線の発生を最小化しつつ、光効率を増加させることができる。

本発明の一実施形態によると、光学プレートの出射面に丸まったプリズム形状の凸レンズアレイパターンが形成されるので、前記光学プレートの背面から提供される光を散乱させて、暗部及び輝線の発生を最小化しつつ、光効率を向上増加させることができる。

又、本発明の一実施形態によると、光学プレートの出射面に頂点領域が凹であるプリズム形状の凸レンズアレイパターンが形成されるので、前記光学プレートの背面から提供される光を散乱させて、暗部及び輝線の発生を最小化しつつ、光効率を向上増加させることができる。

又、本発明の一実施形態によると、より効果的で最適化された構造による光分散を通じて光源と光学プレートとの間の間隔を減少させることができ、バックライトアセンブリ及び液晶表示装置の厚みを減少させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施例による光学プレートの斜視図である。図３は、図２に図示された光学プレートの平面図である。図４は、図２に図示された光学プレートの断面図である。図５は、図２に図示された光学プレートの丸まった単位プリズムの断面図である。

図２乃至図５を参照すると、光学プレート１０は、平板ベース部１２及びレンズ部１４を含む。

前記平板ベース部１２は、約１〜２ｍｍの厚みを有する透明なプラスティック系プレートを含む。前記プラスティック系プレートの材質は、透明で屈折率が高いポリカボネート系列樹脂（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ−ｓｅｒｉｓｅｓ ｒｅｓｉｎ、ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート系列樹脂（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ−ｓｅｒｉｓｅｓ ｒｅｓｉｎ、ＰＭＭＡ）、メタクリレートスチレンコポリマー（ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ−ｓｔｙｒｅｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＭＳ）等のような物質を含む。

前記レンズ部１４は、頂点部が丸まったプリズムを含む。前記プリズムのピッチ（又は、底辺の長さ）と前記プリズムの丸まった頂点部の曲率半径との比率は、約１００：３０〜１００：３８の条件を満足する。好ましくは、前記プリズムの底辺の長さと前記プリズムの丸まった頂点部の曲率半径との比率は、約１００：３４の条件を満足する。

前記プリズムのピッチは、約５０μｍ〜約２００μｍである。前記丸まった頂点部の曲率半径は、約１５μｍ〜約７６μｍである。例えば、前記プリズムのピッチが５０μｍであれば、丸まった頂点部の曲率半径は１５μｍである。前記プリズムのピッチが２００μｍであれば、丸まった頂点部の曲率半径は７６μｍである。

前記プリズムの傾斜角は、約４３°〜約４７°である。前記プリズムの高さは、約５０μｍである。前記丸まったプリズムは密集するように形成される。

図示していないが、前記平板ベース部１２の背面に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記平板ベース部１２に印加される（照射される）ことを遮断するＵＶ光遮断層を更に含むようにしてもよい。特に、前記平板ベース部１２がＰＣ材質からなると、前記ＵＶ光遮断層を更に含むようにしなければならない。

又、前記平板ベース部１２に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記プリズムに照射されることを遮断するＵＶ光遮断粒子を更に含むこともできる。

図６は、図２に図示された丸まったプリズムによる光学的効果を説明する概略図である。

図６を参照すると、一定パルス形態の背面光が丸まったプリズムの頂点部（ラウンド部又は上部円形面）に入射されることにより、前記頂点部によって第１拡散光に分散される（左側に図示）。前記第１拡散光は一つのピーク値を有し、前記背面光のピーク値より相対的に小さい。しかし、前記頂点部は、光源との距離が相対的に短いので、前記円形構造のみで光源の輝線と暗線が見えない程度で光の分散効果を得ることができない。

一方、一定パルス形態の背面光がプリズムの傾斜部（又は、梯形部）に入射されることにより、前記傾斜部によって第２拡散光に分散される（右側に図示）。前記第２拡散光は２つのピーク値を有し、前記背面光のピーク値より相対的に小さく、前記第１拡散光のピーク値より相対的に小さい。しかし、前記傾斜部によって光が２方向に分散されるので、これによる輝線と暗線とが発生する。

以上で説明したように、前記プリズムラウンド部による短所を前記プリズムの傾斜部で補完し、前記プリズム傾斜部による短所を前記プリズムラウンド部で補完することを確認することができる。

図７は、本発明の他の実施例による光学プレートを説明する断面図である。

図７を参照すると、本発明の他の実施例による光学プレート２０は、平板ベース部２２、複数の丸まったプリズムを有するレンズアレイシート２４及び前記平板ベース部２２とレンズアレイシート２４とを物理的に結合させる接着部材２６を含む。

前記平板ベース部２２は、１〜２ｍｍの厚みを有する透明なプラスティック系プレートを含む。前記プラスティック系プレートの材質は、透明で屈折率が高いポリカボネート系列樹脂、ポリメチルメタクリレート系列樹脂、メタクリレートスチレンコポリマー等のような物質を含む。

前記レンズアレイシート２４には、頂点部が丸まった複数のプリズムが形成される。前記丸まったプリズムは、図５に示すようである。即ち、前記プリズムの底辺の長さと前記プリズムの丸まった頂点部の曲率半径との比率は、１００：３０〜１００：３８の条件を満足する。好ましくは、前記プリズムの底辺の長さと前記プリズムの丸まった頂点部の曲率半径との比率は１００：３４の条件を満足する。

前記接着部材２６は硬化された接着剤でも良く、両面に接着層が形成された接着テープでも良い。

図７では、平板ベース部２２とレンズアレイシート２４との間に接着部材２６が介在している場合を図示したが、前記接着部材２６を省略しても良い。

前記光学プレート２０は前記平板ベース部２２の背面に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記平板ベース部２２に照射されることを遮断するＵＶ光遮断層（図示せず）を更に含むようにしてもよい。

又、前記光学プレート２０は前記平板ベース部２２に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記プリズムに照射されることを遮断するＵＶ光遮断粒子（図示せず）を更に含むようにしてもよい。

ここで、前記本発明の一実施例による丸まったプリズム形状の光学プレートの製造方法について説明する。

図８乃至図１２は、図２に図示された光学プレートの製造方法を説明する工程図である。

まず、図８に示すように、約１ｍｍ程度の厚みを有する純銅、黄銅、アルミニウムやニッケルのような金属からなるベース基板ＳＵＢをステージＳＴＧ上に準備した後、フラットダイヤモンド工具を利用して表面を鏡面処理する。

その後、図９に示すように、外郭部に形成された突出部を有するローラーＲＯＬを利用して、図８による結果物の表面に一定深さの溝を形成する。前記突出部は、ローラーの軸方向と平行に延長される。前記突出部のピッチや傾斜角、ラウンド部の曲率半径は、前記図５に示すとおりである。他の例として、ダイヤモンドバイト（ｄｉａｍｏｎｄ ｂｉｔｅ）のような道具を利用することもできる。前記溝は、後に丸まったプリズムアレイ形状の光学プレートの丸まったプリズムを定義するためにある。

その後、図１０に示すように、図９による結果物上に溶解された金属を形成した後に凝固させる鋳物工程（ｃａｓｔ−ｉｒｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ）を通じてファーザースタンパ（ｆａｔｈｅｒ ｓｔａｍｐｅｒ）ＦＳを形成する。これによって、前記ファーザースタンパＦＳは、表面に溝が形成されたベース基板ＳＵＢの形状と反対の形状に製造される。

その後、図１１に示すように、図１０による結果物上に溶解された金属を形成した後に凝固させる鋳物工程を通じて、前記ファーザースタンパＦＳの形状とは反対の形状を有するドータースタンパ（ｄａｕｇｈｔｅｒ ｓｔａｍｐｅｒ）ＤＳを形成する。ここで、丸まったプリズムアレイ形状の光学プレート成形のためのスタンパを製造するにおいて、前記スタンパを利用して大量の光学プレートを製造しようとする時には、スタンパを複数個具備して、１回で多数個の光学プレートを製造する必要がある。

このような場合に、前記ベース基板ＳＵＢから複数個のスタンパを製造すると、前記ベース基板ＳＵＢでスタンパと接触する部分が磨耗し、結果物の形状が不良になる可能性がある。従って、本実施例では、前記ファーザースタンパを利用して複数個のドータースタンパを製造する。その後、前記ドータースタンパを利用して、丸まったプリズムアレイ形状の光学プレートを製造する。

前述したように、２つのスタンパで光学プレートを成形すると、前記ファーザースタンパＦＳと成形しようとする光学プレートとの形状は同じであり、前記ベース基板と前記ドータースタンパＤＳとの形状は同じである。従って、前記ファーザースタンパＦＳの形状と成形しようとする光学プレートとの形状は逆になっている。

その後、図１２に示すように、図１１によるドータースタンパＤＳの溝が形成された表面にＵＶ硬化樹脂ＲＳＮを充填させ、透明なプラスティック系列の平板ベース部１２を位置させる。前記ＵＶ硬化樹脂ＲＳＮは、平板ベース部１２と同じ屈折率を有する材質が好ましい。

その後、前記平板ベース部１２のエッジ領域を外郭圧着ポルＰＯＬを通じて加圧しながら、ＵＶ光を照射して、ＵＶ硬化樹脂ＲＳＮを前記平板ベース部１２の一面に付着させる。前記ＵＶ硬化樹脂ＲＳＮが前記平板ベース部１２に付着することによって、前記図２乃至図５に図示された丸まったプリズムアレイ形状の光学プレートが完成される。

図１３は、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリの光経路を概略的に説明する断面図である。

図１３を参照すると、バックライトアセンブリ１００は、光を発散する平板蛍光ランプ１１０及び前記平板蛍光ランプ１１０上に配置され、前記平板蛍光ランプ１１０から提供される光の均一度を向上させて出射する光学プレート１２０を含む。前記光学プレート１２０は、図２乃至図５に示すように、平板ベース部１２２、及び前記平板ベース部１２２上に形成された複数の丸まったプリズム１２４を有する。前記光学プレート１２０は耐熱性を有する。

前記平板蛍光ランプ１１０は、第１外部電極Ｌ２０を有するランプ本体Ｌ１０を含む。前記ランプ本体は、断面上で観察する時、同一平面上に互いに平行で断続的に形成された複数の放電空間Ｌ３０を有する。

前記第１外部電極Ｌ２０はランプ本体の外面に形成され、全ての放電空間Ｌ３０と交差するように、放電空間Ｌ３０の長手方向の両端部にそれぞれ形成される。

前記ランプ本体は、リヤ基板Ｌ４０、及び前記リヤ基板Ｌ４０と結合し放電空間Ｌ３０を形成するフロント基板Ｌ５０で構成される。前記リヤ基板Ｌ４０は四角形の平板形状を有し、一例として、可視光線は透過させ、紫外線は遮断する透明なガラス基板で構成される。前記フロント基板Ｌ５０は、前記リヤ基板Ｌ４０と結合し放電空間Ｌ３０を形成し、一例として、前記リヤ基板Ｌ４０と同じ透明なガラス基板で構成される。

前記フロント基板Ｌ５０は、前記リヤ基板Ｌ４０と離隔して放電空間Ｌ３０を形成する複数の放電空間部Ｌ５２、隣接する放電空間部Ｌ５２の間に形成され前記リヤ基板Ｌ４０と接する複数の空間分割部Ｌ５４、及び前記放電空間部Ｌ５２と空間分割部Ｌ５４とのエッジに形成され前記リヤ基板Ｌ４０と結合するシーリング部Ｌ５６で構成される。

前記放電空間Ｌ３０には、プラズマ放電のための多様な種類の放電ガスが注入される。一例として、前記放電ガスは、水銀、ネオン、アルゴン、キセノン、及びクリプトン等を含む。前記放電空間Ｌ３０に存在する前記放電ガスのガス圧は約５０ｔｏｒｒ程度で、外部大気圧である７６０ｔｏｒｒと比較して、圧力差が発生する。このような圧力差によって、ランプ本体の外部から内部に向かう力が発生し、このような力によって空間分割部Ｌ５４はリヤ基板Ｌ４０に密着する。

前記ランプ本体は、前記リヤ基板Ｌ４０の内面に形成される第１蛍光層Ｌ４２、反射層Ｌ４４、及びフロント基板Ｌ５０の内面に形成される第２蛍光層Ｌ５８を更に含む。前記第１及び第２蛍光層Ｌ４２、Ｌ５８は、前記放電空間Ｌ３０でプラズマ放電を通じて発生した紫外線によって励起され、可視光線を放出する。前記反射層Ｌ４４は、前記リヤ基板Ｌ４０と第１蛍光層Ｌ４２との間に形成される。前記反射層Ｌ４４は、前記第１及び第２蛍光層Ｌ４２、Ｌ５８によって発生した可視光線を前記フロント基板Ｌ５０側に反射させて、前記リヤ基板Ｌ４０を通じて光が漏洩することを防止する。

前記第１外部電極Ｌ２０は、前記フロント基板Ｌ５０の外面に形成される。前記第１外部電極Ｌ２０は、前記フロント基板Ｌ５０の両端部に前記放電空間部Ｌ５２の長手方向と垂直な方向にそれぞれ形成され、全ての放電空間Ｌ３０と重畳される。

このように、前記放電空間Ｌ３０が形成された領域では、相対的に多い量の光が発散され、前記放電空間Ｌ３０が形成されない領域では、相対的に少ない量の光が発散される。これによって、相対的に多い量の光が発散される領域では輝線が発生し、相対的に少ない量の光が発散される領域では暗部が発生する。

しかし、本発明による光学プレート１２０の丸まったプリズムによって光の拡散程度を増加させるので、光学プレート１２０の表面で発生する輝線や暗部の発生を最小化しつつ、輝線と暗部との差異を最小化することができる。

以上では、丸まったプリズムアレイ形状の光学プレートを平板形状ランプを有するバックライトアセンブリに配置したことを一つの実施例として説明したが、当業者なら丸まったプリズム形状の光学プレートを複数のランプを有する直下型バックライトアセンブリや複数の発光ダイオードを有するバックライトアセンブリに配置することもできるのは自明である。

図１４は、本発明による丸まったプリズムアレイ形状の光学プレートを平板蛍光ランプに適用して測定した光解釈結果を示すグラフである。

図１４を参照すると、レンチキュラレンズアレイタイプの光学プレートは、約８０[ｃｄ／ｍ^２]乃至７５０[ｃｄ／ｍ^２]の輝度分布範囲を有する背面光を約５２０[ｃｄ／ｍ^２]乃至６８０[ｃｄ／ｍ^２]の輝度分布範囲を有するように分散させる。前記レンチキュラレンズアレイタイプの光学プレートは、一般的にバックライトアセンブリのスリム化のために提案された。前記レンチキュラレンズは、ビューアー側に半円周形状に突出された形状を有し、スクリーンを中心に１８０°の視野角を提供するように画像を拡散させる。

しかし、本発明による丸まったプリズムアレイタイプの光学プレートは、約８０[ｃｄ／ｍ^２]乃至７５０[ｃｄ／ｍ^２]の輝度分布範囲を有して入射する背面光を約５８０[ｃｄ／ｍ^２]乃至６１０[ｃｄ／ｍ^２]の輝度分布範囲を有するように分散させる。

従って、本発明による光学プレートは、レンチキュラレンズアレイタイプの光学プレートに対して光分散効果が優れることが確認できる。

図１５は、本発明の更に他の実施例による光学プレートを説明する斜視図である。図１６は、図１５に図示された光学プレートを説明する断面図である。図１７は、図１６のＢ領域を拡大した単位プリズムによる光拡散動作を説明する断面図である。

図１５乃至図１７を参照すると、光学プレート３０は、平板ベース部３２、レンズ部３４、及びＵＶ光遮断層３６を含む。

前記平板ベース部３２は、約１〜２ｍｍの厚みを有する透明なプラスティック系プレートを含む。前記プラスティック系プレートは、透明で屈折率が高いポリカボネート系列樹脂、ポリメチルメタクリレート系列樹脂、メタクリレートスチレンコポリマー等のような物質を含む。

前記レンズ部３４は、頂点領域に形成された凹部を有するプリズムを含む。前記プリズムのピッチは５０〜３００μｍである。前記プリズムは、２つの傾斜部（又は、傾斜曲面）によって定義され、前記凹部は、２つの平面によって定義される。前記２つの傾斜部は、円形部を定義する。前記円形部は、半円断面形状を有する。前記円形部の実質的な半径は、約２５μｍ〜約１５０μｍである。前記凹部の内角（θ）は、約６０°〜約１６０°である。前記凹部の深さ（Ｈ）は、約０．１Ｒ〜約０．７Ｒである（ここで、Ｒは、円形部の半径）。即ち、前記円形部の半径が２５μｍであれば、前記凹部の深さは、約２５μｍ〜１．７５μｍである。一方、前記円形部の半径が１５０μｍであれば、前記凹部の深さは約１５μｍ〜１０５μｍである。

本実施例による光学プレートと前記光学プレートに光を提供する光源間との間隔が６．５ｍｍであるとき、前記凹部の内角（θ）と前記凹部の深さ（Ｈ）とは、それぞれ約１１２°及び約０．２Ｒである。

前記プリズムは、密集するように形成されることが好ましい。

前記ＵＶ光遮断層３６は、前記平板ベース部３２の背面に形成される。前記ＵＶ光遮断層３６は、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記平板ベース部３２に照射されることを遮断する。特に、前記平板ベース部３２がＰＣ材質からなると、前記ＵＶ光遮断層３６は必ず具備されるようにしなければならない。

図１７を参照すると、凹部によって背面光は単位プリズムの外郭領域に向かって光の経路が変更され、傾斜部によって背面光は単位プリズムの中央領域に向かって光の経路が変更される。

図１８は、本発明の更に他の実施例による光学プレートを説明する断面図である。

図１８を参照すると、光学プレート４０は、平板ベース部３２、レンズ部３４、及び散乱粒子４６を含む。前記図１５及び図１６と比較する時、同じ構成要素には同じ参照番号を付与し、その詳細な説明は省略する。

前記散乱粒子４６は、前記平板ベース部３２及びレンズ部３４に形成され、下部から提供される光を拡散させる。前記散乱粒子４６は、前記平板ベース部３２にのみ形成されるようにしてもよく、前記レンズ部３４にのみ形成されるようにしてもよい。

前記光学プレート４０は前記平板ベース部３２に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記プリズムに照射されることを遮断するＵＶ光遮断粒子（図示せず）を更に含むようにしてもよい。

一方、図１７では、プリズムの傾斜部と凹部とが接する領域がウェッジ形状であることを図示したが、製造を容易にするために前記傾斜部と凹部とが接する領域は、図１９のように丸まった形状であるようにしてもよい。

図１９は、本発明の更に他の実施例による光学プレートの単位プリズムによる光拡散動作を説明する断面図である。

図１９を参照すると、凹部によって背面光は単位プリズムの外郭領域に向かって光の経路が変更され、傾斜部によって背面光は単位プリズムの中央領域に向かって光の経路が変更され、前記傾斜部と凹部が接する領域によって背面光は単位プリズムの外郭領域又は中央領域に向かって光の経路が変更される。

図２０は、図１５に図示された光学プレートのプリズムによる光学的効果を説明する概略図である。

図２０を参照すると、一定パルス形態の背面光がプリズムの傾斜部に入射することによって、前記傾斜部によって第１拡散光に分散される（左側に図示）。前記第１拡散光は一つのピーク値を有し、前記背面光のピーク値より相対的に小さい。しかし、前記プリズムの傾斜部は、前記プリズムの頂点領域に対して光源との距離が相対的に短いので、円形形状の傾斜部の構造のみで光学の輝線と暗線とが見えない程度で、光の分散効果を得ることができない。

一方、一定パルス形態の背面光が頂点領域に形成された凹部を有するプリズムに入射することによって、前記凹部によって第２拡散光に分散される（中央に図示）。前記第２拡散光は２つのピーク値を有し、前記背面光のピーク値より相対的に小さく、前記第１拡散光のピーク値より相対的に小さい。しかし、前記頂点領域によって光が２方向に分散されるので、輝線及び暗線が発生する。

従って、前記傾斜部を経由する光と前記凹部を経由する光とを重畳させると、所望のブロード（ｂｒｏａｄ）な輝度分布特性を有する光を出射するることができる（右側に図示）。

以上で説明したように、前記プリズム傾斜部による短所を前記プリズムの凹部で補完し、前記プリズムの凹部による短所を前記プリズム傾斜部で補完することが確認できる。

ここで、本発明の前記更なる他の実施例による頂点領域が凹であるプリズム形状の光学プレートの製造方法について説明する。

図２１乃至図２５は、図１５に図示された光学プレートの製造過程を説明する工程図である。

まず、図２１に示すように、純銅、黄銅、アルミニウムやニッケルのような金属が１ｍｍ程度で蒸着されたベース基板ＳＵＢをステージＳＴＧ上に準備した後、フラットタイヤモンド工具を利用して表面を鏡面処理する。

その後、図２２に示すように、外郭部に形成された突出部を有するローラーＲＯＬを利用して、図２１による結果物の表面に一定深さの溝を形成する。前記突出部はローラーの軸方向と平行に延長される。前記突出部のピッチや高さ、半径、凹部の深さ等は前記図１５乃至図１７に図示した通りである。他の例として、ダイヤモンドバイトのような道具を利用することもできる。前記溝は、後に頂点領域が凹であるプリズム形状の光学プレートのプリズムを定義するためにある。

その後、図２３に示すように、図２２による結果物上に溶解された金属を形成した後に凝固させる鋳物工程を通じてファーザースタンパＦＳを形成する。これによって、前記ファーザースタンパＦＳは、表面に溝が形成されたベース基板ＳＵＢの形状と反対の形状に製造される。

その後、図２４に示すように、図２３による結果物上に溶解された金属を形成した後に凝固させる鋳物工程を通じて、前記ファーザースタンパＦＳの形状とは反対の形状を有するドータースタンパＤＳを形成する。ここで、頂点領域が凹であるプリズム形状の光学プレート成形のためのスタンパを製造するにおいて、前記スタンパを利用して大量の光学プレートを製造しようとする時には、スタンパを複数個具備して、１回に多数個の光学プレートを製造する必要がある。

このような場合に、前記ベース基板ＳＵＢから複数個のスタンパを製造すると、前記ベース基板ＳＵＢでスタンパと接触する部分が磨耗し、結果物の形状が不良になる可能性がある。従って、本実施例では、前記ファーザースタンパを利用して複数個のドータースタンパを製造する。その後、前記ドータースタンパを利用して、丸まったプリズムアレイ形状の光学プレートを製造する。

前述したように、２つのスタンパで光学プレートを成形すると、前記ファーザースタンパＦＳと成形しようとする光学プレートとの形状は同じであり、前記ベース基板と前記ドータースタンパＤＳとの形状は同じである。従って、前記ファーザースタンパＦＳの形状と成形しようとする光学プレートの形状とは逆である。

その後、図２５に示すように、図２４によるドータースタンパＤＳの溝が形成された表面にＵＶ硬化樹脂ＲＳＮを充填させ、透明なプラスティック系列の平板ベース部３２を配置する。前記ＵＶ硬化樹脂ＲＳＮは、平板ベース部３２と同じ屈折率を有する材質が好ましい。

その後、前記平板ベース部３２のエッジ領域を外郭圧着ポルＰＯＬを通じて加圧しながら、ＵＶ光を照射して、ＵＶ硬化樹脂ＲＳＮを前記平板ベース部３２の一面に付着させる。前記ＵＶ硬化樹脂ＲＳＮが前記平板ベース部３２に付着することによって、前記図１５乃至図１７に図示された丸まったプリズムアレイ形状の光学プレートが完成する。

図２６は、図１５に図示された光学プレートを有するバックライトアセンブリの断面図である。

図２６を参照すると、バックライトアセンブリ１５０は、光を発散する平板蛍光ランプ１１０及び前記平板蛍光ランプ１１０上に配置され、前記平板形状ランプ１１０から提供される光の均一度を向上させて出射する光学プレート１７０を含む。前記平板光学プレート１１０については、前記図１３で説明したので、その説明は省略する。

前記光学プレート１２０は、図１５乃至図１７に示すように、平板ベース部１７２、及び前記平板ベース部１７２上に形成された頂点領域が凹である複数のプリズム１７４を有する。前記光学プレート１７０は耐熱性を有する。

前記平板形状ランプ１１０と前記光学プレート１２０との間の間隔は約６．５ｍｍであることが好ましい。

平板蛍光ランプ１１０の放電空間Ｌ３０が形成された領域では、相対的に多い量の光が発散され、前記放電空間Ｌ３０が形成されない領域では、相対的に少ない量の光が発散する。これによって、相対的に多い量の光が発散する領域では輝線が発生し、相対的に少ない量の光が発散する領域では暗部が発生する。

しかし、本発明による光学プレート１７０の頂点領域が凹であるプリズムによって光の拡散程度を増加させるので、光学プレート１７０の表面から発生する輝線や暗部の発生を最小化することができる。又、本発明によると、前記輝線と暗部との差異を最小化することができる。

以上では、頂点領域が凹であるプリズムアレイ形状の光学プレートを平板蛍光ランプを有するバックライトアセンブリに配置したことを一例として説明したが、当業者なら頂点領域が凹であるプリズム形状の光学プレートを複数のランプを有する直下型バックライトアセンブリや複数の発光ダイオードを有するバックライトアセンブリに配置することもできるのは自明である。

図２７は、図１５に図示された頂点領域が凹であるプリズムアレイ形状の光学プレートを平板蛍光ランプに適用して測定した光解釈結果を示すグラフである。

図２７を参照すると、一般的なレンチキュラレンズアレイプレートは、約８０[ｃｄ／ｍ^２]乃至７５０[ｃｄ／ｍ^２]の輝度分布範囲を有する背面光を約５２０[ｃｄ／ｍ^２]乃至６８０[ｃｄ／ｍ^２]の輝度分布範囲を有するように分散させる。前記レンチキュラレンズは、ビューアー側に半円周形状に突出した形状を有し、スクリーンを中心に１８０°の視野角を提供するように画像を拡散させる。

しかし、本発明による光学プレートは、前記背面光を約６００[ｃｄ／ｍ^２]乃至６１０[ｃｄ／ｍ^２]の輝度分布範囲を有するように分散させる。ここで、本発明による光学プレートは、頂点領域が凹であるプリズムアレイタイプの光学プレートとしてジョナサンレンズアレイプレートと称する。

従って、本発明による光学プレートは、レンチキュラレンズアレイタイプの光学プレートに対して光分散効果に優れることが確認できる。

図２８は、本発明の一実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。

図２８を参照すると、液晶表示装置は、収納容器２１０、平板蛍光ランプ２２０、インバータ２３０、及びディスプレイユニット３００を含む。

前記収納容器２１０は、平板形状ランプ２２０を収納するための収納空間を有する。

前記平板蛍光ランプ２２０は、多数の放電空間に分割され光を発生するランプ本体、ランプ本体の両端部に放電空間と交差するように形成された外部電極及び外部電極と接触するようにランプ本体に接続された補助電極を含む。

具体的に、前記ランプ本体は面形態に光を出射するために、上から見た平面が四角形の形状を有する。前記ランプ本体は、前記インバータ２３０から外部電極に印加される放電電圧によって放電空間でプラズマ放電を発生させ、プラズマ放電によって発生された紫外線を可視光に変換して外部に出射する。

前記ランプ本体は広い発光面積を有するので、発光効率を向上させ、均一な発光のために、内部空間が多数の放電空間に分割された構造を有する。前記ランプ本体は、多数の放電空間を形成するために、互いに結合される第１基板及び第２基板を含む。

前記インバータ２３０は、前記平板蛍光ランプ２２０の発光のための放電電圧を発生する。

前記ディスプレイユニット３００は、前記平板蛍光ランプ２２０から供給される光を利用して、画像を表示する液晶表示パネル３１０及び前記液晶表示パネル３１０を駆動するための駆動回路部３２０を含む。

前記液晶表示パネル３１０は、第１基板３１２、前記第１基板３１２と対向して結合される第２基板３１４、及び前記第１基板３１２と第２基板３１４との間に介在された液晶層３１６を含む。

前記第１基板３１２は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）がマトリクス形態に形成されたＴＦＴ基板である。一例として、前記第１基板３１２はガラス材質からなる。前記ＴＦＴのソース端子及びゲート端子にはそれぞれデータライン及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には、透明な導電性材質からなる画素電極（図示せず）が接続される。

前記第２基板３１４は、色を具現するためのＲＧＢ画素が薄膜形態に形成されたカラーフィルター基板である。前記第２基板３１４は、一例として、ガラスを含む。前記第２基板３１４には、透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。

このような構成を有する液晶表示パネル３１０は、前記ＴＦＴのゲート端子に電源が印加されＴＦＴがターンオンすると、前記画素電極と共通電極との間には、電界が形成される。このような電界によって第１基板３１２と第２基板３１４との間に介在した液晶層３１６の液晶分子の配列が変化する。前記液晶分子の配列変化によって平板蛍光ランプ２２０から供給される光の透過度が変化し、所望する階調の画像が表示される。

前記駆動回路部３２０は、前記液晶表示パネル３１０にデータ駆動信号を供給するデータ印刷回路基板（以下、ＰＣＢ）３２２、前記液晶表示パネル３１０にゲート駆動信号を供給するゲートＰＣＢ３２４、前記データＰＣＢ３２２を前記液晶表示パネル３１０に接続するデータフレキシブル印刷回路フィルム（以下、ＦＰＣ）３２６、及び前記ゲートＰＣＢ３２４を前記液晶表示パネル３１０に接続するゲートＦＰＣ３２８を含む。前記データＦＰＣ３２６及びゲートＦＰＣ３２８は、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）又はチップオンフィルム（ＣＯＦ）からなる。

前記データＰＣＢ３２２は、データＦＰＣ３２６のベンディングによって前記収納容器２１０の側面又は背面に配置され、前記ゲートＰＣＢ３２４は、前記ゲートＦＰＣ３２８のベンディングによって前記収納容器２１０の側面又は背面に配置される。一方、前記液晶表示パネル３１０及びゲートＦＰＣ３２８に別の信号配線を形成することによって、前記ゲートＰＣＢ３２４を除去することができる。

前記液晶表示装置２００は前記平板蛍光ランプ２２０上に配置され、平板蛍光ランプ２２０から出射する光を拡散させて、光の輝度均一性を向上させる光学プレート２５０を更に含む。前記光学プレート２５０は丸まったプリズムアレイ形状を有し、所定の厚みを有するプレート形状に形成され、平板蛍光ランプ２２０と一定間隔に離隔するように配置される。前記光学プレート２５０は、光の透過のために透明な材質からなり、光の拡散のための拡散剤を含む。前記光学プレート２５０は、一例として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）材質からなる。

前記液晶表示装置２００は、前記平板蛍光ランプ２２０と光学プレート２５０との間に配置されるミドルモールド２４０を更に含む。前記ミドルモールド２４０は、前記平板蛍光ランプ２２０の上部から前記収納容器２１０と結合され前記平板蛍光ランプ２２０を固定する。前記ミドルモールド２４０は、実際に光が出射されない外部電極領域を遮りながら平板蛍光ランプ２２０のエッジを固定し、前記光学プレート２５０のエッジを支持する。前記ミドルモールド２４０は、一例として、四角フレーム形状の一体型に形成される。前記ミドルモールド２４０は、他の一例として、Ｕ形状とＩ形状を有する２つの片又はＬ形状の２つの片で形成される。前記ミドルモールド２４０は、更に他の一例として、各辺に対応する４つの片で形成される。

前記ミドルモールド２４０は、２０（Ｗ／ｍｋ）以上の熱伝導率を有するプラスティック（以下、放熱プラスティックと称する）材質からなることが好ましい。前記放熱プラスティックの一例として、クールポリマー社（ＣｏｏｌＰｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．）で製造されたクールポリ（ＣｏｏｌＰｏｌｙ（登録商標））という製品である。前記クールポリは、熱伝導性プラスティックであって、１０（Ｗ／ｍｋ）乃至１００（Ｗ／ｍｋ）範囲の熱伝導率を有する。ここで、前記Ｗ、ｍ、及びｋは、ワット（Ｗａｔｔ）、メートル（ｍ）、及びケルビン（Ｋ）をそれぞれ示す。

前記液晶表示装置２００は、アッパーモールド２６０を更に含む。前記アッパーモールド２６０は、前記光学プレート２５０と液晶表示パネル３１０との間に配置される。前記アッパーモールド２６０は、前記光学プレート２５０のエッジを固定し、前記液晶表示パネル３１０のエッジを支持する。前記アッパーモールド２６０は、前記ミドルモールド２４０と同様に、フレーム形状の一体型に形成されるか、２つ又は４つの片に分割された構造を有するようにしてもよい。

前記液晶表示装置２００は、収納容器２１０と平板蛍光ランプ２２０との間に配置され、平板蛍光ランプ２２０を支持する緩衝部材２７０を更に含む。前記緩衝部材２７０は、前記平板蛍光ランプ２２０のエッジに対応するように配置され、前記平板蛍光ランプ２２０を前記収納容器２１０と一体距離に離隔させて前記平板蛍光ランプ２２０と金属材質の収納容器２１０との間の電気的な接触を遮断する。このために、前記緩衝部材２７０は、絶縁物質からなる。又、前記緩衝部材２７０は、外部から加わる衝撃を吸収するために、ある程度の弾性を有する物質からなることが好ましい。

一例として、前記緩衝部材２７０は、シリコン材質からなる。前記緩衝部材２７０は「コ」の字形状を有する２つの片で形成される。

他の例として、前記緩衝部材２７０は、前記平板蛍光ランプ２２０の各辺に対応する４つの片で形成されるか、前記平板蛍光ランプ２２０の４つの角に対応する４つの片で形成されるか、又は、フレーム形状の一体型で形成される。

前記液晶表示装置２００は、前記ディスプレイユニット３００を固定するためのトップシャーシ２８０を更に含む。前記トップシャーシ２８０は、前記収納容器２１０と結合され、前記液晶表示パネル３１０のエッジを固定する。この際、前記データＰＣＢ３２２は、データＦＰＣ３２６によってベンディングされ、前記収納容器２１０の側部又は底部に固定される。前記トップシャーシ２８０は、一例として、変形が少なく、強度に優れた金属からなる。

図２９は、本発明の他の実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。

図２９を参照すると、液晶表示装置は、光を利用して画像を表示するディスプレイユニット４００、前記ディスプレイユニット４００の後面に配置され、前記ディスプレイユニット４００に前記光を提供するバックライトアセンブリ５００、前記ディスプレイユニット４００及びバックライトアセンブリ５００を収納する収納容器６００を含む。

前記ディスプレイユニット４００は、画像を表示する表示パネル４１０、前記表示パネル４１０を駆動するためのゲート側及びデータ側ＰＣＢ４２０、４３０で構成される。前記表示パネル４１０は、第１基板（図示せず）、前記第１基板と向かい合う第２基板（図示せず）、及び前記第１基板と第２基板との間に介在した液晶層（図示せず）を含む。

前記第１基板は、スイッチング素子である薄膜トランジスタＴＦＴがマトリクス形態に形成されている透明なガラス基板である。前記薄膜トランジスタのソース端子にはデータラインが接続され、ゲート端子にはゲートラインが接続される。又、前記薄膜トランジスタのドレイン端子には、透明な導電性材質からなる画素電極が接続される。

前記第２基板は、前記第１基板に一定間隔に離隔して対向配置されたカラーフィルター基板である。前記カラーフィルター基板は、光が通過することによって所定の色で発現する色画素であるＲＧＢ画素が薄膜工程によって形成された基板である。前記第１基板の全面にはＩＴＯからなる共通電極が形成される。

このような構成を有する液晶表示パネル４１０は、前記薄膜トランジスタのゲート端子及びソース端子に電源が印加されＴＦＴがターンオンすると、画素電極と共通電極との間には電界が形成される。このような電界によってＴＦＴ基板（図示せず）とカラーフィルター基板（図示せず）との間に注入された液晶の配列角が変化し、変化した配列角によって光透過度が変化し、所望する階調の画像を得ることになる。

前記バックライトアセンブリ５００は、光を発生するための複数のランプ５１１で構成されたランプユニット５１０、前記ランプ５１１を固定するためのランプホルダー５２０、前記ランプユニット５１０の光を拡散しながら、光の輝度均一性と視野角とを向上させて出射する光学プレート５４０を具備する。前記光学プレート５４０は、図２乃至図５で説明したので、その詳細な説明は省略する。

前記ランプユニット５１０は並列に配置された棒形状の複数のランプ５１１であることを図示したが、Ｕ字形状のランプを使用しても良い。前記ランプユニット５１０の下には、反射板（図示せず）が更に配置されることが好ましい。

又、前記ランプ５１１においては、ランプ電極が内部に具備されたＣＣＦＬ又はランプ電極が外部に具備されたＥＥＦＬを使用するようにしてもよい。又、光源として前記ランプユニット５１０は、ＬＥＤに代替することができる。

前記インバータ５７０は前記ランプユニット５１０に駆動信号を印加し、主にＰＣＢ形態に製造される。前記インバータカバー５７２は金属からなり、前記インバータ５７０から発生するＥＭＩ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を防止する。

前記ランプホルダー５２０は、前記ランプ５１１の電極部位を囲みながら前記収容容器５８０と結合して前記ランプ５１１の流動を防止する。前記反射シート５４５及び収納容器５９０は、前記ランプホルダー５２０と結合するための結合ホールが形成されている。

前記反射シート５４５は、前記ランプユニット５１０の下部に具備され、前記ランプユニット５１０から出射した光を前記表示パネル４１０の方向に反射させ、前記ランプホルダー５２０に対応する領域にはホール５８４が形成されている。

前記ランプ固定部５３０は、互いに隣接するランプが水平方向に一定間隔を維持するように前記ランプ５１１を固定する。又、前記ランプ固定部５３０は、光学プレート支持部を更に含み、前記光学プレート５４０と前記ランプユニット５１０との間の一定間隔を維持する。前記ランプ固定部５３０は、前記反射シート５４５に形成されたホールを貫通して、前記収納容器５８０と結合する。

前記バックライトアセンブリ５００は、第１サイドモールド５５０及び第２サイドモールド５６０を更に含む。前記第１及び第２サイドモールド５５０、５６０は、前記収納容器５８０と結合して前記ランプユニット５１０の両端を収納するようにする。

前記第１及び第２サイドモールド５５０、５６０の上部面は、光学プレート５４０が装着される。前記第１及び第２サイドモールド５５０、５６０のうち、少なくとも一つは前記光学プレート５４０の流動を防止する光学プレート流動防止部５５２と光学シート固定部５５３とを更に含む。ここで、前記第１及び第２サイドモールド５５０、５６０は、２０（Ｗ／ｍｋ）以上の熱伝導率を有するプラスティック（以下、放熱プラスティックと称する）材質からなるようにしてもよい。

前記ランプユニット５１０から発生した熱は、前記第１及び第２サイドモールド５５０、５６０に伝達される。放熱プラスティック材質からなる前記第１及び第２サイドモールド５５０、５６０は、伝達した前記熱を後述する収納容器５８０に伝達する。

前記光学プレート５４０は、ランプユニット５１０から入射した光を拡散出射する。

前記ミドルモールド５９０は収納容器５８０と結合して、光学プレート５４０の流動を防止する。又、ミドルモールド５９０の上部面には、表示パネル４１０が装着される。前記ミドルモールド５９０の上部面には、前記表示パネル４１０が装着される時、その位置をガイドするパネルガイド部材５９２を更に含む。前記パネルガイド部材５９２は、ゴムのような弾力部材で形成されることが好ましい。パネルガイド部材５９２は、ミドルモールド５９０に一体に形成されるようにしてもよい。前記パネルガイド部材５９２は、ミドルモールド５９０の上部面の角領域に形成されることが好ましい。

前記収納容器５８０は、金属からなり、底面及び側壁で構成された収納空間に前記表示パネル４１０及びバックライトアセンブリ５００を収納する。

前記トップシャーシ５００は、前記収納容器５８０と結合して、前記ディスプレイユニット４００及びバックライトアセンブリ５００を指定された位置に固定する。

図３０は、本発明の更に他の実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。

図３０を参照すると、液晶表示装置は、収納容器６００、光発生装置７００、及び表示ユニット８００を含む。

前記収納容器６００は、底部６１０及び前記底部６１０のエッジから延長され収納空間を形成する側部６２０で構成され、前記光発生装置７００を収納する。前記収納容器６００は、一例として、強度に優れ、変形の少ない金属からなる。

前記光発生装置７００は、前記収納容器６００の底部６１０上に配置され光を発生する。前記光発生装置７００は、広い面積にかけた均一な発光のために、前記収納容器６００の底部６１０上に複数個が具備される。前記複数の光発生装置７００は、一定の間隔に離隔して、互いに平行に配置される。この際、互いに隣接した光発生装置７００の間で、前記回路基板７１０上に形成された点光源ユニット７２０は、ジグザグ形態に配置される。即ち、一つの光発生装置７００に含まれる点光源ユニット７２０は、隣接した光発生装置７００に含まれる点光源ユニット７２０間に配置される。

一方、前記光発生装置７００は、一つの回路基板７１０上に点光源ユニット７２０が複数の列に配列された構造を有するようにしてもよい。又、前記回路基板７１０は、前記収納容器６００の外部に配置され、前記点光源ユニット７２０のみが前記収納容器６００の内部に挿入された構造を有するようにしてもよい。

前記表示ユニット８００は、前記光発生装置７００から供給される光を利用して、画像を表示する表示パネル８１０及び前記表示パネル８１００を駆動するための駆動回路部８２０を含む。

前記表示パネル８１０は、第１基板８１２、前記第１基板８１２と対向して結合される第２基板８１４及び前記第１基板８１２と第２基板８１４との間に介在した液晶層（図示せず）を含む。

前記第１基板８１２は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）がマトリクス形態に形成されたＴＦＴ基板である。一例として、前記第１基板８１２は、ガラス材質からなる。前記ＴＦＴのソース端子及びゲート端子には、それぞれデータライン及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には、透明な導電性材質からなる画素電極が接続される。

前記第２基板８１４は、色を具現するためのＲＧＢ画素が薄膜形態に形成されたカラーフィルター基板である。前記第２基板８１４は、一例として、ガラス材質からなる。前記第２基板８１４には、透明な導電性材質からなる共通電極が形成される。

動作時、表示パネル８１０は、前記ＴＦＴのゲート端子に電源が印加されＴＦＴがターンオンすると、画素電極と共通電極との間には電界が形成される。このような電界によって前記第１基板８１２と第２基板８１４との間に介在した液晶層の液晶分子の配列が変化し、液晶分子の配列変化によって前記光発生装置７００から供給される光の透過度が変化し、所望する階調の画像を表示することになる。

前記駆動回路部８２０は、前記表示パネル８１０にデータ駆動信号を供給するデータＰＣＢ８２１、前記表示パネル８１０にゲート駆動信号を供給するゲートＰＣＢ８２２、前記データＰＣＢ８２１を前記表示パネル８１０に接続するデータ駆動回路フィルム８２３、及び前記ゲートＰＣＢ８２２を前記表示パネル８１０に接続するゲート駆動回路フィルム８２４を含む。前記データ駆動回路フィルム８２３及びゲート駆動回路フィルム８２４は、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）又はチップオンフィルム（ＣＯＦ）からなる。一方、前記表示パネル８１０及びゲート駆動回路フィルム８２４に別の信号配線を形成することによって、前記ゲートＰＣＢ８２２を除去することができる。

一方、本発明の更に他の実施例による液晶表示装置は、光発生装置７００の発光のための駆動電圧を発生する電源供給装置９１０を更に含む。電源供給装置９１０から発生した駆動電圧は、電源線９１２を通じて光発生装置７００に印加される。

本発明の更に他の実施例による液晶表示装置は、光発生装置７００の上部に配置される導光板９２０を更に含む。前記導光板９２０は、光発生装置７００と所定間隔離隔する位置に配置される。前記導光板９２０は、光発生装置７００から発生する赤色光、青色光、及び緑色光を混合して、白色に近い光を出射する。前記導光板９２０は、一例として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）材質からなる。

液晶表示装置は、前記導光板９２０の上部に配置される光学部材９３０を更に含む。前記光学部材９３０は、赤色光、青色光、及び緑色光の完全な混合のために、導光板９２０と一定間隔以上に離隔するように配置される。光学部材９３０は、導光板９２０から出射する光を拡散させる光学プレート９３２及び光学プレート９３２の上部に配置される光学シート９３４を含む。

前記光学プレート９３２は、前記導光板９２０から出射する光を拡散させて光の輝度均一性を向上させる。前記光学プレート９３２は、所定の厚みを有するプレート形状を有する。前記光学プレート９３２は、一例として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）材質からなり、内部に光の拡散のための拡散剤を含むようにしてもよい。

前記光学シート９３４は、前記光学プレート９３２を通じて拡散した光の経路をもう一度変更して、光の輝度特性を向上させる。前記光学シート９３４は、前記光学プレート９３２を通じて拡散した光を正面方向に集光させて、光の正面輝度を向上させるための集光シートを含む。前記光学シート９３４は、前記光学プレート９３２を通じて拡散した光をもう一度拡散させるための拡散シートを含む。

一方、液晶表示装置は、要求される輝度特性によって多様な機能の光学シートを更に含む。

以上で説明したように、光学プレートの出射面に丸まったプリズム形状の凸レンズアレイパターンが形成されるので、前記光学プレートの背面から提供される光を散乱させて、暗部及び輝線の発生を最小化しつつ、光効率を向上させることができる。

又、光学プレートの出射面に頂点領域が凹であるプリズム形状の凸レンズアレイパターンが形成されるので、前記光学プレートの背面から提供される光を散乱させて、暗部及び輝線の発生を最小化しつつ、光効率を向上させることができる。

又、より効果的で最適化された構造による光分散を通じて光源と光学プレートとの間の間隔を減少させることができ、バックライトアセンブリ及び液晶表示装置の厚みを減少させることができる。

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。

一般的な拡散プレートを有するバックライトアセンブリの光経路を説明する断面図である。 本発明の一実施例による光学プレートの斜視図である。 図２に図示された光学プレートの平面図である。 図２に図示された光学プレートの断面図である。 図２に図示された光学プレートの丸まった単位プリズムの断面図である。 図２に図示された丸まったプリズムによる光学的効果を説明する概略図である。 本発明の他の実施例による光学プレートを説明する断面図である。 図２に図示された光学プレートの製造方法を説明する工程図である。 図２に図示された光学プレートの製造方法を説明する工程図である。 図２に図示された光学プレートの製造方法を説明する工程図である。 図２に図示された光学プレートの製造方法を説明する工程図である。 図２に図示された光学プレートの製造方法を説明する工程図である。 本発明の更に他の実施例によるバックライトアセンブリを概略的に説明する断面図である。 本発明による丸まったプリズムアレイ形状の光学プレートを平板形状ランプに適用して測定した光解釈結果を示すグラフである。 本発明の更に他の実施例による光学プレートを説明する斜視図である。 図１５に図示された光学プレートを説明する断面図である。 図１６のＢ領域を拡大した単位プリズムによる光拡散動作を説明する断面図である。 本発明の更に他の実施例による光学プレートを説明する断面図である。 本発明の更に他の実施例による光学プレートの単位プリズムによる光拡散動作を説明する断面図である。 図１５に図示された光学プレートのプリズムによる光学的効果を説明する概略図である。 図１５に図示された光学プレートの製造過程を説明する工程図である。 図１５に図示された光学プレートの製造過程を説明する工程図である。 図１５に図示された光学プレートの製造過程を説明する工程図である。 図１５に図示された光学プレートの製造過程を説明する工程図である。 図１５に図示された光学プレートの製造過程を説明する工程図である。 図１５に図示された光学プレートを有するバックライトアセンブリの断面図である。 図１５に図示された頂点領域が凹であるプリズムアレイ形状の光学プレートを平板蛍光ランプに適用して測定した光解釈結果を示すグラフである。 本発明の更に他の実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。 本発明の更に他の実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。 本発明の更に他の実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。

符号の説明

１０、２０ 光学プレート
１２、２２ 平板ベース部
１４ レンズ部
２４ レンズアレイシート
２６ 接着部材

Claims (43)

1. 平板ベース部と、
   前記平板ベース部の上に形成された複数の丸まったプリズムを含むことを特徴とする光学プレート。
2. 前記丸まったプリズムのそれぞれは、
   一定パルス形態の背面光を前記背面光のピーク値より相対的に小さい一つのピーク値を有する第１拡散光に分散させる丸まった頂点部と、
   前記頂点部で連結され、前記背面光を前記背面光のピーク値と前記拡散光のピーク値より相対的に小さい２つのピーク値を有する第２拡散光に分散させる２つの傾斜部と、を含むことを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
3. 前記平板ベース部の屈折率は、前記丸まったプリズムの屈折率と同じであることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
4. 前記平板ベース部の厚みは、１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
5. 前記丸まったプリズムの傾斜角は、４３°〜４７°であることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
6. 前記丸まったプリズムの頂点部の曲率半径と前記丸まったプリズムの底辺の長さとは比例することを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
7. 前記丸まったプリズムの底辺の長さは、５０μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
8. 前記丸まったプリズムの頂点部の曲率半径は、１５μｍ〜７６μｍであることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
9. 前記丸まったプリズムの底辺の長さと前記丸まったプリズムの丸まった頂点部の曲率半径との比率は、１００：３０〜１００：３８であることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
10. 前記丸まったプリズムのそれぞれは、互いに隣接することを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
11. 前記丸まったプリズムの高さは、５０μｍであることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
12. 前記平板ベース部の背面に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記平板ベース部に照射されることを遮断するＵＶ光遮断コーティング層を更に含むことを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
13. 前記平板ベース部に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記丸まったプリズムに照射されることを遮断するＵＶ光遮断粒子を更に含むことを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
14. 前記平板ベース部は、光を散乱させる散乱粒子を有することを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
15. 前記丸まったプリズムは、頂点部に形成された凹部を含むことを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
16. 前記凹部は、前記丸まったプリズムの延長方向と平行に形成されることを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
17. 前記丸まったプリズムは、前記平板ベース部で突出された半円断面形状を有し、
    前記半円断面形状の半径は、約２５μｍ〜１５０μｍであることを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
18. 前記丸まったプリズムは、前記平板ベース部で突出された半円断面形状を有し、
    前記凹部の内角は、約６０°〜１６０°であることを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
19. 前記丸まったプリズムは、前記平板ベース部で突出された半円断面形状を有し、
    前記凹部の深さは、前記半円断面形状の半径の約０．１〜０．７倍であることを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
20. 前記丸まったプリズムのピッチは、約５０μｍ〜３００μｍであることを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
21. 前記平板ベース部の厚みは、約１ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
22. 前記丸まったプリズムの屈折率は、前記平板ベース部の屈折率と等しいか、大きいことを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
23. 前記平板ベース部の背面に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記平板ベース部に照射されることを遮断するＵＶ光遮断コーティング層を更に含むことを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
24. 前記平板ベース部に形成され、背面から提供される光のうち、高エネルギー波長帯の光が前記丸まったプリズムに照射されることを遮断するＵＶ光遮断粒子を更に含むことを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
25. 前記平板ベース部は、光を散乱させる散乱粒子を有することを特徴とする請求項１５記載の光学プレート。
26. 前記丸まったプリズムは２つの傾斜曲面を含み、
    前記凹部は２つの平面によって定義されることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
27. 前記丸まったプリズムは２つの傾斜曲面を含み、
    前記凹部は２つの平面によって定義され、
    前記傾斜曲面と平面とが連結される領域は丸まっていることを特徴とする請求項１記載の光学プレート。
28. 光を発散する光源ユニットと、
    平板ベース部、及び前記平板ベース部上に形成された複数の丸まったプリズムを有し、前記光源ユニットから提供される光を透過する光学プレートと、を含むことを特徴とするバックライトアセンブリ。
29. 前記光学プレートは、耐熱性を有することを特徴とする請求項２８記載のバックライトアセンブリ。
30. 前記光源ユニットは面光源ユニットであり、前記光学プレートは、前記面光源ユニットの相対的に高い表面で少なくとも６．５ｍｍだけ離隔していることを特徴とする請求項２８記載のバックライトアセンブリ。
31. 前記光源ユニットは複数のランプであり、前記光学プレートは前記ランプに対応する領域で少なくとも６．５ｍｍだけ離隔していることを特徴とする請求項２８記載のバックライトアセンブリ。
32. 前記プリズムの延長方向は、前記光源ユニットの配列方向と平行であることを特徴とする請求項２８記載のバックライトアセンブリ。
33. 前記プリズムの底辺の長さと前記プリズムの丸まった頂点部の曲率半径の比率は、１００：３０〜１００：３８であることを特徴とする請求項２８記載のバックライトアセンブリ。
34. 前記プリズムは、頂点部に形成された凹部を含むことを特徴とする請求項２８記載のバックライトアセンブリ。
35. 前記凹部は、前記プリズムの延長方向と平行に形成されることを特徴とする請求項３４記載のバックライトアセンブリ。
36. 前記プリズムは２つの傾斜曲面を含み、
    前記凹部は２つの平面によって定義されることを特徴とする請求項３４記載のバックライトアセンブリ。
37. 前記プリズムは２つの傾斜曲面を含み、
    前記凹部は２つの平面によって定義され、
    前記傾斜曲面と平面とが連結される領域は丸まっていることを特徴とする請求項３４記載のバックライトアセンブリ。
38. 光を利用して画像を表示する表示パネルと、
    前記表示パネルの下に配置され光を出射する光源ユニットと、
    平板ベース部、及び前記平板ベース部上に形成された複数の丸まったプリズムを有し、前記光源ユニットから提供される光の均一度を向上させて前記表示パネルに提供する拡散ユニットと、を含むことを特徴とする表示装置。
39. 前記光源ユニットは、前記表示パネルの背面に対応して配置された平板形状ランプであることを特徴とする請求項３８記載の表示装置。
40. 前記光源ユニットは、前記表示パネルの背面に対応して配列された複数のランプを含むことを特徴とする請求項３８記載の表示装置。
41. 前記ランプの下に配置された反射板を更に含むことを特徴とする請求項４０記載の表示装置。
42. 前記平板ベース部は、透明であることを特徴とする請求項３８記載の表示装置。
43. 前記拡散ユニットは、
    前記複数の丸まったプリズムが突出するように形成されたレンズアレイシートと、
    前記平板ベース部と前記レンズアレイシートとの間に配置された接着部材と、を更に含むことを特徴とする請求項３８記載の表示装置。
    

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