JP2007041605A

JP2007041605A - 液晶表示装置のバックライト構造体

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Publication number: JP2007041605A
Application number: JP2006212545A
Authority: JP
Inventors: Young Ki Song; ヤンキソン
Original assignee: Boe Hydis Technology Co Ltd
Current assignee: Hydis Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2007-02-15
Also published as: US7686494B2; TWI348574B; US20070035967A1; TW200706998A

Abstract

【課題】少なくとも１つの反射構造物を通じて各々のＬＥＤ光源から発光された光を反射させて、導光板に線光源形態の光を入射させることによって、画面の品位を向上させることができる液晶表示装置のバックライト構造体を提供する。
【解決手段】本発明は、液晶表示装置のバックライト構造体に関し、多数のＬＥＤ光源と、前記多数のＬＥＤ光源の一側に設けられ、前記多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板と、を備える液晶表示装置のバックライト構造体において、前記各々のＬＥＤ光源と対向するように一定の角度で傾斜した少なくとも１つ以上の反射面を有する反射構造物が設けられ、前記各々のＬＥＤ光源から発光された光を前記反射面を通じて反射させて、前記導光板に線光源形態の光を入射させることによって、画面の品位損傷及び画面明るさ分布の不均一性を招くホットスポット（Hot Spot）の発生を防止できるという効果がある。
【選択図】図２

Description

本発明は、バックライト構造体に関し、より詳細には、画面の品位を向上させることができると共に、画面明るさ分布の均一度を向上させることができる液晶表示装置のバックライト構造体に関する。

最近、陰極線管（Cathode Ray Tube）の短所である重さと体積を低減することができる各種平板表示装置が開発されている。このような平板表示装置としては、液晶表示装置（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Field Emission Display；ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel；ＰＤＰ）及びエレクトロルミネセンス（Electro-Luminescence；ＥＬ）表示装置などが挙げられる。このような平板表示装置に対して表示品質を高め、大画面化を試みる研究が活発に進行されてきている。

前記平板表示装置のうち液晶表示装置ＬＣＤは、ランプのような光源を用いて画像を表現する非発光型表示装置である。前記液晶表示装置ＬＣＤは、小型、軽量化及び低消費電力化などの長所を有しており、液晶表示パネルの内部に注入された液晶の電気・光学的性質を用いて情報を表示する装置である。

すなわち、前記液晶表示装置ＬＣＤは、陰極線管とは異なって、ＴＦＴ基板とカラーフィルタ基板との間に注入された液晶物質が自体発光をする発光性物質でなく、外部から入る広の量を調節して画面に表示する受光性物質であるから、液晶表示パネルに光を照射するための別途の装置、すなわちバックライトモジュール（Backlight Module）が必要である。

従来技術として、特許文献１の大韓民国特許公開第２００５−１０５８２３号公報（発明の名称：ＬＥＤを用いたＬＣＤバックライトモジュール）には、エネルギー効率に優れており、寿命が長いＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いたＬＣＤバックライトモジュールが開示されている。

図１は、従来技術のＬＥＤを用いたＬＣＤバックライトモジュールを説明するための分解斜視図であって、ＬＥＤを用いたＬＣＤバックライトモジュール１は、光源手段１０、導光板３２、拡散板３４及びプリズムシート（Prism Sheet）５０を備えている。光源手段１０は、基板１２と、多数のＬＥＤ１４とで構成される。

この際、ＬＥＤ１４は、基板１２に単列または複列で装着され、外部の電源と電気的に連結されるように構成される。

一方、上記のように、ＬＥＤ１４が複数個装着された基板１２は、光源カバー１６内に挿入され固定される。光源カバー１６の内側面には、結合溝１６ａが光源カバー１６の長手方向に形成されていて、基板１２が結合溝１６ａに挿入され固定される。

導光板３２は、光源手段１０のＬＥＤ１４から発生した光を収容し、導光板３２の上面全体に前記光を分散させる役割をする。

拡散板３４は、導光板３２の上面に配置され、導光板３２を通過した光を均一に分布させる役割をする。

また、拡散板３４の上面には、第１及び第２プリズムシート５２及び５４で構成されたプリズムシート５０が配置される。このようなプリズムシート５０は、拡散板３４からの光を前記ＬＣＤパネルの一定領域（画像形成領域）内に誘導する。また、プリズムシート５０の上面には、プリズムシート５０を保護する保護シート５６が配置されることができる。

一方、上記のように構成された従来技術のＬＣＤバックライトモジュール１に適用されたＬＥＤ１４は、点光源であって、画面表示のために面光源を必要とする液晶表示装置のために、ＬＥＤ１４から出射した点光源形態の光は、導光板３２を経由しながら、面光源に変わるようになる。

ところが、ＬＥＤ１４は、点光源であるＬＥＤの特性上、幅広く発光するものでなく、ＬＥＤ１４が位置する部位で多くの光が集中して発光するので、導光板３２に当接する部分が他の周辺よりさらに明るいホットスポット（Hot Spot）形態の明るい点が発生する。これにより、液晶表示装置を通じて表示される画面の品位を低下させ、画面明るさ分布の均一度を低下させるという問題点がある。

大韓民国特許公開第２００５−１０５８２３号明細書

本発明は、前述したような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、少なくとも１つの反射構造物を通じて各々のＬＥＤ光源から発光された光を反射させて、導光板に線光源形態の光を入射させることによって、画面の品位を向上させることができる液晶表示装置のバックライト構造体を提供することにある。

本発明の他の目的は、画面明るさ分布の不均一性を招くホットスポットの発生を効果的に防止することができる液晶表示装置のバックライト構造体を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の第１態様に係る液晶表示装置のバックライト構造体は、多数のＬＥＤ光源と、前記多数のＬＥＤ光源の一側に設けられ、前記多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板と、を備える液晶表示装置のバックライト構造体において、前記各々のＬＥＤ光源と対向するように一定の角度で傾斜した少なくとも１つ以上の反射面を有する反射構造物が設けられ、前記各々のＬＥＤ光源から発光された光を前記反射面を通じて反射させて、前記導光板に線光源形態の光を入射させることを特徴とする。

ここで、互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源と、それらの間に前記一対のＬＥＤ光源と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面を有する１つの反射構造物とが一群として構成され、前記一群が少なくとも１つ配置されることが好ましい。

好ましくは、前記導光板の長手方向の中心線を基準にして両側が互いに対向するように、１つのＬＥＤ光源と、一定の角度で傾斜した１つの反射面を有する反射構造物が互いに対向するように構成された一組が少なくとも１つ配置される。

好ましくは、前記導光板の入光面は、前記反射構造物の反射面と同じ形態で近接して設けられる。

好ましくは、前記導光板の入光面には、散乱効果により前記ＬＥＤ光源の発散角を拡大するために、一定の間隔で離隔された多数の‘Ｖ’字形状の溝が形成される。

また、本発明の第２態様に係る液晶表示装置のバックライト構造体は、多数のＬＥＤ光源と、前記多数のＬＥＤ光源の一側に設けられ、前記多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板と、を備える液晶表示装置のバックライト構造体において、互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源と、それらの間に前記一対のＬＥＤ光源と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面を有する１つの反射構造物とが一群として構成され、前記１群が前記導光板の長手方向の中心線を基準にして両側に１つずつ配置され、前記各々の光源から発光された光を前記反射面を通じて反射させて、前記導光板に線光源形態の光を入射させることを特徴とする。

また、本発明の第３態様に係る液晶表示装置のバックライト構造体は、多数のＬＥＤ光源と、前記多数のＬＥＤ光源の一側に設けられ、前記多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板と、を備える液晶表示装置のバックライト構造体において、互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源と、それらの間に前記一対のＬＥＤ光源と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面を有する第１反射構造物とが一群として構成され、前記第１反射構造物の中心が前記導光板の長手方向の中心線と一致するように配置され、前記一群を基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源と、一定の角度で傾斜した１つの反射面を有する第２反射構造物とが対向するように構成された一組が各々１つずつ配置され、前記各々のＬＥＤ光源から発光された光を前記反射面を通じて反射させて、前記導光板に線光源形態の光を入射させることを特徴とする。

また、本発明の第４態様に係る液晶表示装置のバックライト構造体は、多数のＬＥＤ光源と、前記多数のＬＥＤ光源の一側に設けられ、前記多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板と、を備える液晶表示装置のバックライト構造体において、前記導光板の長手方向の中心線を基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源と、一定の角度で傾斜した１つの反射面を有する反射構造物とが対向するように構成された一組が少なくとも１つ配置され、前記各々のＬＥＤ光源から発光された光を前記反射面を通じて反射させて、前記導光板に線光源形態の光を入射させることを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置のバックライト構造体によれば、多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板が設けられ、各々のＬＥＤ光源と対向するように一定の角度で傾斜した少なくとも１つ以上の反射面を有する反射構造物が設けられ、この反射構造物を通じて各々のＬＥＤ光源から発光された光を反射させて、導光板に線光源形態の光を入射させることによって、画面の品位損傷及び画面明るさ分布の不均一性を招くホットスポットの発生を防止できるという利点がある。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。しかしながら、下記の実施形態は、様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲がこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明の実施形態は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明をより完全に説明するために提供されるものである。

まず、本発明の好ましい実施形態では、バックライト（Backlight）モジュールを構成する拡散板やプリズムシートなどは、本発明の主な内容でないので、それらについての詳細な説明及び図示は省略する。

第１実施形態．
図２は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。

図２を参照すれば、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）のバックライト構造体１００は、多数のＬＥＤ光源１１０と、前記多数のＬＥＤ光源１１０の一側に設けられた導光板１２０と、各々のＬＥＤ光源１１０と対向するように設けられた少なくとも１つの反射構造物１３０とを備えてなる。

ここで、前記多数のＬＥＤ光源１１０は、導光板１２０の一側に設けられていて、導光板１２０に垂直する方向、すなわち幅方向に光を出射するように設けられている。この際、ＬＥＤ光源１１０から発光される光が、反射構造物１３０に放射形態で出射されるように構成することが好ましい。

導光板１２０は、ＬＥＤ光源１１０から発光された点光源形態の光を面光源形態の光に転換し、画面を表示する液晶基板（不図示）に均一に送られるように案内（guide）する機能を行う。

反射構造物１３０は、一定の角度θ（好ましくは、θ＝約３０゜〜５５゜程度）で傾斜した２つの反射面１３０ａ及び１３０ｂを含み、ＬＥＤ光源１１０から発光された光を２つの反射面１３０ａ及び１３０ｂを通じて反射させて、導光板１２０に線光源形態の光が入射されるように案内する機能を行う。

このような反射構造物１３０の形状は、例えば、二等辺三角柱形状からなり、２つの反射面１３０ａ及び１３０ｂの一端が互いに当接するように構成されることが好ましいが、これに限らず、板形状のみならず、多様な形状（図１４参照）からなることができる。

このように構成された本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体１００によれば、各々のＬＥＤ光源１１０から発光された光を反射構造物１３０の２つの反射面１３０ａ及び１３０ｂによって反射させて、光の経路を変更した後、導光板１２０に入射させることによって、導光板１２０から見れば、入射される光が点光源でない線光源の形態に変形され、画面の品位損傷及び画面明るさ分布の不均一性を招くホットスポットの発生を効果的に防止することができる。

以下、前述したような構成を有する本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体１００に設けられた多数のＬＥＤ光源１１０と反射構造物１３０の配置構造について詳細に説明する。

図２に示されたように、互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源１１０と、それらの間に一対のＬＥＤ光源１１０と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面１３０ａ及び１３０ｂを有する１つの反射構造物１３０とから構成される一群Ａが、導光板１２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側に各々１つずつ水平配置されている。

この際、各々の一群Ａは、互いに密接するように配置されることが好ましいが、これに限らず、各々の一群Ａは、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されることができる。

一方、本発明の第１実施形態では、一群Ａを導光板１２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側に各々１つずつ水平配置したが、これに限らず、導光板１２０の大きさによって導光板１２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側に複数の一群Ａが水平配置されることができる。

図３は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体と従来技術を比較するためのシミュレーション（simulation）結果を示す図であって、通常のＳＰＥＯＳ光学シミュレーションツール（tool）を使用した。

図３を参照すれば、図３の（ａ）は、従来技術に係る液晶表示装置のバックライト構造体を適用する場合のシミュレーション結果を示すもので、各々のＬＥＤ１４（図１参照）と導光板３２（図１参照）とが当接する部分が他の周辺よりさらに明るいホットスポット形態の明るい部分Ｉが発生し、各々のＬＥＤ１４間には、暗い部分IIが発生することを示す。

一方、図３の（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体１００（図２参照）を適用したシミュレーション結果を示すもので、図３のａと比較してホットスポット形態の明るい部分Ｉと暗い部分IIが顕著に減少し、全体的に光が均一に進行することを示す。したがって、画面の品位を向上させることができると共に、画面明るさ分布の均一度を向上させることができる。

第２実施形態．
図４は、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。

図４を参照すれば、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置ＬＣＤのバックライト構造体２００は、多数のＬＥＤ光源２１０と、前記多数のＬＥＤ光源２１０の一側に設けられた導光板２２０と、各々のＬＥＤ光源２１０と対向するように設けられた少なくとも１つの反射構造物２３０とを備えてなる。

ここで、本発明の第２実施形態に適用されたＬＥＤ光源２１０、導光板２２０及び反射構造物２３０は、本発明の第１実施形態に適用されたＬＥＤ光源１１０、導光板１２０及び反射構造物１３０と同様なので、これらについての具体的な説明は、本発明の第１実施形態を参照する。

但し、本発明の第２実施形態は、本発明の第１実施形態に適用された多数のＬＥＤ光源１１０と反射構造物１３０の配置構造を異ならしめたもので、本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体２００に設けられた多数のＬＥＤ光源２１０と反射構造物２３０の配置構造について詳細に説明する。

図４に示されたように、導光板２２０の一側に多数の一群Ａ１〜Ａ３が水平に配置されている。各々の一群Ａ１〜Ａ３は、互い対向するように配置された一対のＬＥＤ光源２１０と、それらの間に一対のＬＥＤ光源２１０と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面２３０ａ及び２３０ｂを有する１つの反射構造物２３０とから構成される。

また、前記多数の一群Ａ１〜Ａ３のうちいずれか１つの一群Ａ１は、当該反射構造物２３０の中心が導光板２２０の長手方向の中心線Ｏと一致するように配置されていて、前記一群Ａ１を基準にして互いに対称となるように、両側に各々１つずつ他の一群Ａ２及びＡ３が水平配置されている。

この際、各々の一群Ａ１〜Ａ３は、互いに密接するように配置されることが好ましいが、これに限らず、各々の一群Ａ１〜Ａ３は、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されてもよい。

一方、本発明の第２実施形態では、一群Ａ１を基準にして互いに対称となるように、両側に各々１つずつ他の一群Ａ２及びＡ３を水平配置したが、これに限らず、導光板２２０の大きさによって一群Ａ１を基準にして両側に各々複数の一群が水平配置されてもよい。

第３実施形態．
図５は、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。

図５を参照すれば、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置ＬＣＤのバックライト構造体３００は、多数のＬＥＤ光源３１０と、前記多数のＬＥＤ光源３１０の一側に設けられた導光板３２０と、各々のＬＥＤ光源３１０と対向するように設けられた１つの第１反射構造物３３０と、少なくとも１つの第２反射構造物３４０とを備えてなる。

ここで、本発明の第３実施形態に適用されたＬＥＤ光源３１０、導光板３２０及び第１反射構造物３３０は、本発明の第１実施形態に適用されたＬＥＤ光源１１０、導光板１２０及び反射構造物１３０と同様なので、これらについての具体的な説明は、本発明の第１実施形態を参照する。

また、第２反射構造物３４０は、一定の角度θ（好ましくは、θ＝約３０゜〜５５゜程度）で傾斜した１つの反射面３４０ａを含み、ＬＥＤ光源３１０から発光された光を１つの反射面３４０ａを通じて反射させて、導光板３２０に線光源形態の光が入射されるように案内する機能を行う。

このような第２反射構造物３４０の形状は、例えば、直角三角柱形状からなることが好ましいが、これに限らず、板形状のみならず、多様な形状（図１４参照）からなることができる。

以下、前述したような構成を有する本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体３００に設けられた多数のＬＥＤ光源３１０と第１及び第２反射構造物３３０及び３４０の配置構造について詳細に説明する。

図５に示されたように、互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源３１０と、それらの間に一対のＬＥＤ光源３１０と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面３３０ａ及び３３０ｂを有する第１反射構造物３３０とが一群Ａ’から構成され、前記一群Ａ’に設けられた第１反射構造物３３０の中心が導光板３２０の長手方向の中心線Ｏと一致するように配置されている。

また、前記一群Ａ’を基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源３１０と、一定の角度で傾斜した１つの反射面３４０ａを有する第２反射構造物３４０とが対向するように構成された一組Ｂが各々１つずつ水平配置されている。

この際、各々のＬＥＤ光源３１０は、発光される光が導光板３２０の長手方向の中心線Ｏに向かうように配置されている。

一方、前記一群Ａ’と各々の一組Ｂは、互いに密接するように配置されることが好ましいが、これに限らず、前記一群Ａ’と各々の一組Ｂは、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されてもよい。

他方、本発明の第３実施形態では、一群Ａ’を基準にして互いに対称となるように両側に各々１つずつ一組Ｂを水平配置したが、これに限らず、導光板３２０の大きさによって一群Ａ’を基準にして両側に各々複数の一組Ｂが水平配置されてもよい。

図６は、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体と従来技術を比較するためのシミュレーション結果を示す図であって、通常のＳＰＥＯＳ光学シミュレーションツールを使用した。

図６を参照すれば、図６の（ａ）は、従来技術に係る液晶表示装置のバックライト構造体を適用する場合のシミュレーション結果を示すもので、各々のＬＥＤ１４（図１参照）と導光板３２（図１参照）とが当接する部分が他の周辺よりさらに明るいホットスポット形態の明るい部分Ｉが発生し、各々のＬＥＤ１４間には、暗い部分IIが発生することを示す。

一方、図６の（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体３００（図５参照）を適用したシミュレーション結果を示すもので、図６の（ａ）と比較してホットスポット形態の明るい部分Ｉと暗い部分IIが顕著に減少し、全体的に光が均一に進行することを示す。したがって、画面の品位を向上させることができると共に、色相の均一度を向上させることができる。

第４実施形態．
図７は、本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。

図７を参照すれば、本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置ＬＣＤのバックライト構造体４００は、多数のＬＥＤ光源４１０と、前記多数のＬＥＤ光源４１０の一側に設けられた導光板４２０と、各々のＬＥＤ光源４１０と対向するように設けられた１つの第１反射構造物４３０と、少なくとも１つの第２反射構造物４４０とを備えてなる。

ここで、本発明の第４実施形態に適用されたＬＥＤ光源４１０、導光板４２０及び第１及び第２反射構造物４３０及び４４０は、本発明の第３実施形態に適用されたＬＥＤ光源３１０、導光板３２０、第１及び第２反射構造物３３０及び３４０と同様なので、これらについての具体的な説明は、本発明の第３実施形態を参照する。

但し、本発明の第４実施形態は、本発明の第３実施形態に適用された第２反射構造物３４０の配置構造を異ならしめたもので、本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体４００に設けられた多数のＬＥＤ光源４１０と第１及び第２反射構造物４３０及び４４０の配置構造について詳細に説明する。

図７に示されたように、互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源４１０と、それらの間に一対のＬＥＤ光源４１０と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面４３０ａ及び４３０ｂを有する第１反射構造物４３０とが一群Ａ’から構成され、前記一群Ａ’に設けられた第１反射構造物４３０の中心が導光板４２０の長手方向の中心線Ｏと一致するように配置されている。

また、前記一群Ａ’を基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源４１０と、一定の角度で傾斜した１つの反射面４４０ａを有する第２反射構造物４４０とが対向するように構成された一組Ｂ’が各々１つずつ水平配置されている。

この際、前記一群Ａ’に設けられた各々のＬＥＤ光源４１０は、発光される光が導光板４２０の長手方向の中心線Ｏに向かうように配置されていて、前記一組Ｂ’に設けられた各々のＬＥＤ光源４１０は、発光される光が前記一群Ａ’に設けられた各々のＬＥＤ光源４１０から発光する光の反対方向に出射されるように配置されている。

一方、前記一群Ａ’と各々の一組Ｂ’は、互いに密接するように配置されることが好ましいが、これに限らず、前記一群Ａ’と各々の一組Ｂ’は、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されてもよい。

他方、本発明の第４実施形態では、一群Ａ’を基準にして互いに対称となるように、両側に各々１つずつ一組Ｂ’を水平配置したが、これに限らず、導光板４２０の大きさによって一群Ａ’を基準にして両側に各々複数の一組Ｂ’が水平配置されてもよい。

第５実施形態．
図８は、本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。

図８を参照すれば、本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置ＬＣＤのバックライト構造体５００は、多数のＬＥＤ光源５１０と、前記多数のＬＥＤ光源５１０の一側に設けられた導光板５２０と、各々のＬＥＤ光源５１０と対向するように設けられた少なくとも１つの反射構造物５３０とを備えてなる。

ここで、本発明の第５実施形態に適用されたＬＥＤ光源５１０、導光板５２０及び反射構造物５３０は、本発明の第３実施形態に適用されたＬＥＤ光源３１０、導光板３２０及び第２反射構造物３４０と同様なので、これらについての具体的な説明は本発明の第３実施形態を参照する。

以下、前述したような構成を有する本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体５００に設けられた多数のＬＥＤ光源５１０と反射構造物５３０の配置構造について詳細に説明する。

図８に示されたように、導光板５２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源５１０と、一定の角度で傾斜した１つの反射ならば５３０ａを有する反射構造物５３０とが対向するように構成された一組Ｂ１が各々２個ずつ水平配置されている。

この際、前記一組Ｂ１に設けられた各々のＬＥＤ光源５１０は、発光される光が導光板５２０の長手方向の中心線Ｏに向かうように配置されている。

一方、各々の一組Ｂ１は、互いに密接するように配置されることが好ましいが、これに限らず、各々の一組Ｂ１は、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されてもよい。

他方、本発明の第５実施形態では、一組Ｂ１を導光板１２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側に各々２個ずつ水平配置したが、これに限らず、導光板５２０の大きさによって導光板５２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側に複数の一組Ｂ１が水平配置されてもよい。

第６実施形態．
図９は、本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。

図９を参照すれば、本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置ＬＣＤのバックライト構造体６００は、多数のＬＥＤ光源６１０と、前記多数のＬＥＤ光源６１０の一側に設けられた導光板６２０と、各々のＬＥＤ光源６１０と対向するように設けられた少なくとも１つの反射構造物６３０とを備えてなる。

ここで、本発明の第６実施形態に適用されたＬＥＤ光源６１０、導光板６２０及び反射構造物６３０は、本発明の第５実施形態に適用されたＬＥＤ光源５１０、導光板５２０及び反射構造物５３０と同様なので、これらについての具体的な説明は、本発明の第５実施形態を参照する。

但し、本発明の第６実施形態は、本発明の第５実施形態に適用された多数のＬＥＤ光源５１０と反射構造物５３０の配置構造を異ならしめたもので、本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体６００に設けられた多数のＬＥＤ光源６１０と反射構造物６３０の配置構造について詳細に説明する。

図９に示されたように、導光板６２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源６１０と、一定の角度で傾斜した１つの反射面６３０ａを有する反射構造物６３０とが対向するように構成された一組Ｂ１’が各々２個ずつ水平配置されている。

この際、前記一組Ｂ１’に設けられた各々のＬＥＤ光源６１０は、発光される光が導光板６２０の長手方向の中心線Ｏに向かう反対方向に出射されるように配置されている。

一方、各々の一組Ｂ１’は、互いに密接するように配置されることが好ましいが、これに限らず、各々の一組Ｂ１’は、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されてもよい。

他方、本発明の第６実施形態では、一組Ｂ１’を導光板６２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側に各々２個ずつ水平配置したが、これに限らず、導光板６２０の大きさによって導光板６２０の長手方向の中心線Ｏを基準にして両側に複数の一組Ｂ１’が水平配置されてもよい。

第７実施形態．
図１０は、本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。

図１０を参照すれば、本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置ＬＣＤのバックライト構造体７００は、多数のＬＥＤ光源７１０と、前記多数のＬＥＤ光源７１０の一側に設けられた導光板７２０と、各々のＬＥＤ光源７１０と対向するように設けられた１つの第１反射構造物７３０と、少なくとも１つの第２反射構造物７４０とを備えてなる。

ここで、本発明の第７実施形態に適用されたＬＥＤ光源７１０及び導光板７２０は、本発明の第３及び第４実施形態に適用されたＬＥＤ光源３１０、４１０及び導光板３２０、４２０と同様なので、これらについての具体的な説明は、本発明の第３及び第４実施形態を参照する。

また、第１反射構造物７３０は、一定の角度θ（好ましくは、θ＝約３０゜〜５５゜程度）で傾斜すると共に、所定の曲率半径を有する２つの反射面７３０ａ及び７３０ｂを含み、ＬＥＤ光源７１０から発光された光を２つの反射面７３０ａ及び７３０ｂを通じて反射させて、導光板７２０に線光源形態の光が入射されるように案内する機能を行う。

また、第２反射構造物７４０は、一定の角度θ（好ましくは、θ＝約３０゜〜５５゜程度）で傾斜すると共に、所定の曲率半径を有する１つの反射面７４０ａを含み、ＬＥＤ光源７１０から発光された光を所定の曲率半径を有する１つの反射面７４０ａを通じて反射させて、導光板７２０に線光源形態の光が入射されるように案内する機能を行う。

すなわち、本発明の第７実施形態に適用された第１及び第２反射構造物７３０及び７４０は、本発明の第３及び第４実施形態に適用された第１及び第２反射構造物３３０、３４０及び４３０、４４０の反射面に所定の曲率半径をさらに有するように形成させたものである。

以下、前述したような構成を有する本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体７００に設けられた多数のＬＥＤ光源７１０と第１及び第２反射構造物７３０及び７４０の配置構造について詳細に説明する。

図１０に示されたように、互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源７１０と、それらの間に一対のＬＥＤ光源７１０と各々対向するように一定の角度で傾斜すると共に、所定の曲率半径を有する２つの反射面７３０ａ及び７３０ｂを含む第１反射構造物７３０とが一群Ｃとして構成され、前記一群Ｃに設けられた第１反射構造物７３０の中心が導光板７２０の長手方向の中心線Ｏと一致するように配置されている。

また、前記一群Ｃを基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源７１０と、一定の角度で傾斜すると共に、所定の曲率半径を有する１つの反射面７４０ａを含む第２反射構造物７４０とが対向するように構成された一組Ｄが各々１つずつ水平配置されている。

この際、各々のＬＥＤ光源７１０は、発光される光が導光板７２０の長手方向の中心線Ｏに向かうように配置されている。

一方、前記一群Ｃと各々の一組Ｄは、互いに密接するように配置されることが好ましいが、これに限らず、前記一群Ｃと各々の一組Ｄは、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されてもよい。

他方、本発明の第７実施形態では、一群Ｃを基準にして互いに対称となるように、両側に各々１つずつ一組Ｄを水平配置したが、これに限らず、導光板７２０の大きさによって一群Ｃを基準にして両側に各々複数の一組Ｄが水平配置されてもよい。

図１１は、本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体と従来技術を比較するためのシミュレーション結果を示す図であって、通常のＳＰＥＯＳ光学シミュレーションツールを使用した。

図１１を参照すれば、図１１の（ａ）は、従来技術に係る液晶表示装置のバックライト構造体を適用する場合のシミュレーション結果を示すもので、各々のＬＥＤ１４（図１参照）と導光板３２（図１参照）とが当接する部分が他の周辺よりさらに明るいホットスポット形態の明るい部分Ｉが発生し、各々のＬＥＤ１４間には、暗い部分IIが発生することを示す。

一方、図１１の（ｂ）は、本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体７００（図１０参照）を適用したシミュレーション結果を示すもので、図１１の（ａ）と比較してホットスポット形態の明るい部分Ｉと暗い部分IIが顕著に減少し、全体的に光が均一に進行することを示す。したがって、画面の品位を向上させることができると共に、画面明るさ分布の均一度を向上させることができる。

第８実施形態．
図１２は、本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。

図１２を参照すれば、本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置ＬＣＤのバックライト構造体８００は、多数のＬＥＤ光源８１０と、前記多数のＬＥＤ光源８１０の一側に設けられた導光板８２０と、各々のＬＥＤ光源８１０と対向するように設けられた１つの第１反射構造物８３０と、少なくとも１つの第２反射構造物８４０とを備えてなる。

ここで、本発明の第８実施形態に適用されたＬＥＤ光源８１０、導光板８２０及び第１及び第２反射構造物８３０及び８４０は、本発明の第７実施形態に適用されたＬＥＤ光源７１０、導光板７２０及び第１及び第２反射構造物７３０及び７４０と同様なので、これらについての具体的な説明は、本発明の第７実施形態を参照するようにする。

但し、本発明の第８実施形態は、本発明の第７実施形態に適用された第２反射構造物７４０の配置構造を異ならしためたもので、本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体８００に設けられた多数のＬＥＤ光源８１０と第１及び第２反射構造物８３０及び８４０の配置構造について詳細に説明する。

図１２に示されたように、互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源８１０と、それらの間に一対のＬＥＤ光源８１０と各々対向するように一定の角度で傾斜すると共に、所定の曲率半径を有する２つの反射面８３０ａ及び８３０ｂを含む第１反射構造物８３０とが一群Ｃ’として構成され、前記一群Ｃ’に設けられた第１反射構造物８３０の中心が導光板８２０の長手方向の中心線Ｏと一致するように配置されている。

また、前記一群Ｃ’を基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源８１０と、一定の角度で傾斜すると共に、所定の曲率半径を有する１つの反射面８４０ａを含む第２反射構造物８４０とが対向するように構成された一組Ｄ’が各々１つずつ水平配置されている。

この際、前記一群Ｃ’に設けられた各々のＬＥＤ光源８１０は、発光される光が導光板８２０の長手方向の中心線Ｏに向かうように配置されていて、前記一組Ｄ’に設けられた各々のＬＥＤ光源８１０は、発光される光が前記一群Ｃ’に設けられた各々のＬＥＤ光源８１０から発光される光の反対方向に出射されるように配置されている。

一方、前記一群Ｃ’と各々の一組Ｄ’は、互いに密接するように配置されることが好ましいが、これに限らず、前記一群Ｃ’と各々の一組Ｄ’は、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されてもよい。

他方、本発明の第８実施形態では、一群Ｃ’を基準にして互いに対称となるように、両側に各々１つずつ一組Ｄ’を水平配置したが、これに限らず、導光板８２０の大きさによって一群Ｃ’を基準にして両側に各々複数の一組Ｄ’が水平配置されてもよい。

図１３ａ及び図１３ｂは、本発明の実施形態に適用された導光板の他の例を説明するための斜視図である。

図１３ａを参照すれば、本発明の第１実施形態を適用して導光板の構造を変更したもので、本発明の第１実施形態と同様の構成要素に対して同じ参照符号と名称を使用する。

導光板１２０’は、反射構造物１３０にさらに近接するように設けられ、反射構造物１３０が当接する部分の導光板１２０’は、反射構造物１３０の反射面１３０ａ及び１３０ｂと同じ形状で形成されている。

これにより、各々のＬＥＤ光源１１０から発光される光が、導光板１２０’にさらに近接するように入射されることによって、ＬＥＤ光源１１０から発光される光の損失を一層効果的に防止することができる。

一方、図１３ａでは、本発明の第１実施形態を適用したが、これに限らず、本発明の第２〜第８実施形態のいずれにも適用することができる。

図１３ｂを参照すれば、本発明の第１〜第８実施形態に適用された導光板１２０〜８２０の入光面は、散乱効果によりＬＥＤ光源１１０〜８２０（図２〜図１２参照）の発散角をさらに拡大するために、一定の間隔で離隔された多数の‘Ｖ’字形状の溝９００が形成されている。

図１４は、本発明の実施形態に適用された反射構造物の他の例を説明するための断面図である。

図１４を参照すれば、図１４の（ａ）は、本発明の第１及び第２実施形態に適用された反射構造物１３０及び２３０（図２及び図４参照）、本発明の第３及び第４実施形態に適用された第１反射構造物３３０及び４３０（図５及び図７参照）の他の例であって、２つの反射面１３０ａ及び１３０ｂ（２３０ａ及び２３０ｂ）の両終端が互いに当接しないように、その水平断面形状が台形形状からなるものである。

図１４の（ｂ）〜（ｄ）は、図１４の（ａ）のような形態で２つの反射面１３０ａ及び１３０ｂ（２３０ａ及び２３０ｂ）のいずれか一方の反射面、または両方の反射面が所定の曲率半径を有するように形成されたものである。

図１４の（ｅ）は、本発明の第３〜第６実施形態に適用された第２反射構造物３４０〜６４０（図５〜図９参照）の他の例であって、その水平断面形状が台形形状からなるものである。

図１４の（ｆ）は、図１４の（ｅ）のような形態で反射面３４０ａ〜６４０ａ（図５〜図９参照）が所定の曲率半径を有するように形成されたものである。

図１４の（ｇ）及び（ｈ）は、本発明の第７及び第８実施形態に適用された第１反射構造物７３０及び８３０の他の例であって、２つの反射面７３０ａ及び７３０ｂ（８３０ａ及び８３０ｂ）のいずれか一方の反射面が所定の曲率半径を有するように形成されたものである。

一方、前述のような図１４の（ａ）〜（ｈ）の以外に、様々な形態の反射構造物を形成することができる。例えば、本発明の実施形態では、反射構造物の水平断面について説明したが、これに限らず、反射構造物の垂直断面形状を見て、その反射面が一定の角度で傾斜したり、所定の曲率半径を有するように形成されてもよい。

以上より、本発明に係る液晶表示装置のバックライト構造体の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であるので、上述した実施形態及び添付された図面に限定されるものではない。

従来技術のＬＥＤを用いたＬＣＤバックライトモジュールを説明するための分解斜視図である。本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体と従来技術を比較するためのシミュレーション結果を示す図である。本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体と従来技術を比較するためのシミュレーション結果を示す図である。本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。本発明の第６実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。本発明の第７実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体と従来技術を比較するためのシミュレーション結果を示す図である。本発明の第８実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造体を説明するための斜視図である。本発明の実施形態に適用された導光板の他の例を説明するための斜視図である。本発明の実施形態に適用された導光板の他の例を説明するための斜視図である。本発明の実施形態に適用された反射構造物の他の例を説明するための断面図である。

符号の説明

１００〜８００バックライト構造体
１１０〜８１０ＬＥＤ光源
１２０〜８２０導光板
１３０〜８３０反射構造物
９００溝

Claims

多数のＬＥＤ光源と、前記多数のＬＥＤ光源の一側に設けられ、前記多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板と、を備える液晶表示装置のバックライト構造体において、
前記各々のＬＥＤ光源と対向するように一定の角度で傾斜した少なくとも１つ以上の反射面を有する反射構造物が設けられ、前記各々のＬＥＤ光源から発光された光を前記反射面を通じて反射させて、前記導光板に線光源形態の光を入射させることを特徴とする液晶表示装置のバックライト構造体。
互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源と、それらの間に前記一対のＬＥＤ光源と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面を有する１つの反射構造物とが一群として構成され、前記一群が少なくとも１つ配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記導光板の長手方向の中心線を基準にして前記一群が両側に１つずつ設けられることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記反射構造物の中心が前記導光板の長手方向の中心線と一致するように前記一群が配置され、前記一群を基準にして両側が互いに対称となるように少なくとも１つの一群が配置されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記反射構造物の２つの反射面の一端が互いに当接するように構成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記反射構造物の２つの反射面のうち少なくともいずれか１つは、所定の曲率半径を有するように形成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記反射構造物の２つの反射面の角度は、３０゜〜５５゜範囲であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記一群が少なくとも２つ以上である場合、各々の一群は、互いに密接するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記一群が少なくとも２つ以上である場合、各々の一群は、互いに一定の間隔で離隔するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記導光板の入光面は、前記反射構造物の反射面と同じ形態で近接して設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記導光板の入光面には、散乱効果により前記ＬＥＤ光源の発散角を拡大するために、一定の間隔で離隔された多数の‘Ｖ’字形状の溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
多数のＬＥＤ光源と、前記多数のＬＥＤ光源の一側に設けられ、前記多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板と、を備える液晶表示装置のバックライト構造体において、
互いに対向するように配置された一対のＬＥＤ光源と、それらの間に前記一対のＬＥＤ光源と各々対向するように一定の角度で傾斜した２つの反射面を有する第１反射構造物とが一群として構成され、
前記第１反射構造物の中心が前記導光板の長手方向の中心線と一致するように配置され、前記一群を基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源と、一定の角度で傾斜した１つの反射面を有する第２反射構造物とが対向するように構成された一組が各々１つずつ配置され、
前記各々のＬＥＤ光源から発光された光を前記反射面を通じて反射させて、前記導光板に線光源形態の光を入射させることを特徴とする液晶表示装置のバックライト構造体。
前記各々のＬＥＤ光源は、発光される光が前記導光板の長手方向の中心線に向かうように配置されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記一組に設けられた各々のＬＥＤ光源は、発光される光が、前記一群に設けられた各々のＬＥＤ光源から発光される光の反対方向に出射されるように配置されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記第１反射構造物の２つの反射面の一端が互いに当接するように構成されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記第１反射構造物の２つの反射面のうち少なくともいずれか１つは、所定の曲率半径を有するように形成されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記第２反射構造物の反射面は、所定の曲率半径を有するように形成されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記第１及び第２反射構造物の反射面の角度は、３０゜〜５５゜範囲であることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記一群と前記各々の一組は、互いに密接するように配置されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記一群と前記各々の一組は、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
多数のＬＥＤ光源と、前記多数のＬＥＤ光源の一側に設けられ、前記多数のＬＥＤ光源から発光された光を液晶基板に均一に案内するための導光板と、を備える液晶表示装置のバックライト構造体において、
前記導光板の長手方向の中心線を基準にして両側が互いに対称となるように、１つのＬＥＤ光源と、一定の角度で傾斜した１つの反射面を有する反射構造物とが対向するように構成された一組が少なくとも１つ配置され、
前記各々のＬＥＤ光源から発光された光を前記反射面を通じて反射させて、前記導光板に線光源形態の光を入射させることを特徴とする液晶表示装置のバックライト構造体。
前記一組に設けられた各々のＬＥＤ光源は、発光される光が前記導光板の長手方向の中心線に向かうように配置されることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記一組に設けられた各々のＬＥＤ光源は、発光される光が前記導光板の長手方向の中心線に向かう反対方向に出射されるように配置されることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記反射構造物の反射面は、所定の曲率半径を有するように形成されることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記反射構造物の反射面の角度は、３０゜〜５５゜範囲であることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記各々の一組は、互いに密接するように配置されることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。
前記各々の一組は、互いに一定の間隔で離隔されるように配置されることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置のバックライト構造体。