JP2008235271A - 導光板及びそれを用いたバックライトアセンブリ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の導光板は、本体、第1突出部及び第2突出部を含む。本体は光が入射される入射面、及び光が出射する出射面を含む。第1突出部は、本体の出射面に形成され長さ方向に垂直な断面が不等辺梯形形状を有する。第2突出部は本体の出射面に形成され第1突出部と互いに対称される形状を有する。
【選択図】図1
Description
表示装置のうち、液晶表示装置は液晶を用いて画像を表示する平板表示装置の一つとして、他の表示装置に比べて薄くて軽く、低消費電力及び低駆動電圧で動作するという長所があって産業全般に渡って幅広く使用される。
一般的に、バックライトアセンブリは光を発生するランプ及びランプから発生される光をガイドして液晶表示パネルに出射する導光板を含む。ランプから発生した光は、スネルの法則に従って導光板の内部で全反射され導光板の下部に配置される反射板によって反射され液晶表示パネル方向に所定の出射角の分布を有して出射される。
しかし、従来のバックライトアセンブリに使用される拡散シートとプリズムシートは製造原価を上昇させ、組立工程を複雑にする問題点がある。
ここで、前記第1突出部は、前記出射面に傾斜を成す第1面、前記第1面から延長された第2面、前記第2面から前記出射面に伸びている第3面を含む。
また、前記第2面は、前記出射面と実質的に平行であることが望ましい。
また、前記第3面は、前記出射面に実質的に垂直であることが望ましい。
また、前記第3面は、傾斜面であることが望ましい。
また、前記第3面は、前記第1面に向かう方向に傾くことが望ましい。
また、前記第1及び第2突出部は、互いに平行に配列されて形成されることが好ましい。
また、前記第1突出部は、互いに離隔距離を置いて形成されることが好ましい。
また、前記本体は、前記出射面に対向する反射面をさらに含み、前記反射面に形成される第3突出部をさらに含む。
また、前記第3突出部は、前記入射面に平行な方向に延長される三角柱形状であることが望ましい。
前記離隔距離は、前記入射面から遠くなるほど狭くなることが望ましい。
また、前記第3突出部は、前記入射面に平行する方向に形成される複数の三角柱形状を含む。
また、前記三角柱形状は、前記入射面から遠くなるほど長さが長くなることが望ましい。
本発明の導光板は、光が入射される入射面、前記光が出光される出射面、及び前記出射面に対向する反射面を含む本体と、前記出射面に形成され長さ方向に垂直する断面が実質的に不等辺梯形形状を有する突出パターンと、を含む。
図1は本発明の一実施例による導光板を示す斜視図であり、図2は本発明の一実施例による導光板の背面を示す斜視図である。図1及び図2に示すように、本発明の一実施例による導光板100は本体110、第1プリズムパターン122、第2プリズムパターン124及び第3プリズムパターン130を含む。
第1プリズムパターン122は複数の第1突出部126aを含み、第2プリズムパターン124は複数の第2突出部126bを含む。複数の第1及び第2突出部126a、126bは互いに平行に配列されて形成される。第1突出部及び第2突出部126a、126bは、入射面に垂直な第2方向に延在する不等辺梯形柱形状を有し、入射面の長さ方向の中心線M−Mを基準にして互いに対称な形状を有する。ここで、不等辺梯形は、1組の互いに平行な辺と、第1辺と、前記第1辺に対向する第2辺と、を有し、第1辺と第2辺との長さが互いに異なる梯形である。また、1組の互いに平行な辺は、出射面112に沿うように形成されている。前記第3プリズムパターン130は入射面を通じて入射される光の輝度を向上させるために反射面114に形成される。第3プリズムパターン130は複数の第3突出部134を含む。第3突出部134は入射面に水平な第1方向に延長される三角柱形状を有する。
図3は図1のA−A‘線に沿って切断した導光板の断面図であり、図1及び図2プリズムパターンの第1及び第2突出部を説明するための図面である。図3に示すように、複数の第1突出部126aを含む第1プリズムパターン122及び複数の第2突出部126bを含む第2プリズムパターン124は導光板100の出射面112に形成される。
左右視野角改善のための最適の第1及び第2突出部126a、126bの形状は実験値による下記の表1を通じて決定されることができる。ここで、調節調節可能な変数は出射面112と傾斜面127とが成す角度θ、垂直面129の高さH、第1及び第2突出部126a、126bの幅W、第1及び第2突出部126a、126bが形成される周期Pを含む。垂直面129の高さHは出射面112を基準とする。第1及び第2突出部126a、126bが形成される周期Pは第1及び第2突出部126a、126bの幅Wと第1及び第2突出部126a、126bそれぞれ間の離隔距離Dとの合計である。
<表1>
表1中の相対輝度は、第1及び第2プリズムパターンのない場合の輝度に対する相対輝度である。また、表1でTCO(The Swedish Confederation of Professional Emlpoyees)指数はモニター視野角に関連された規定で普通1.7未満の数値を満足しなければならない。1.7未満の数値を満足する場合を中心にして調節できる第1及び第2突出部126a、126bの形状の変数の範囲を検討すると、出射面112と傾斜面127とが成す角θは45°〜60°であることが望ましい。より望ましくは、出射面112と傾斜面127とが成す角θは50°である。
従って、本発明の一実施例による導光板100は第1プリズムパターン122の第1突出部126aと第2プリズムパターン124の第2突出部126bによって中央領域に光の分布を集中させることができるようになる。
第1傾斜面127が出射面112と成す第1傾斜角θ1は、第2傾斜面129’が出射面112と成す第2傾斜角θ2より小さいことが望ましい。ここで、第2傾斜面129’は図3で説明した垂直面129に対応する。なお、図5に示すように、中心線M−Mに対して、第1突出部126aの第2傾斜面129’と、第2突出部126bの第2傾斜面129’と、が向かい合うように形成される。第2傾斜面129’は光を反射させ中央に集中させる機能を遂行する。第2傾斜角θ2は導光板100の製造工程において一定の工程マージンを提供する。
第3突出部134は反射面114と第1角Q1を成す第1傾斜面135、第1傾斜面135と連結されプリズムの山を形成し反射面114と第2角Q2を成す第2傾斜面136を含む。ここで、第1角Q1と第2角Q2は同一であることが望ましい。
第3突出部134の第1及び第2傾斜面135、136は、反射面114に漏洩した光を反射または屈折させ出射面112に出射されるようにする。即ち、本発明の一実施例による導光板100の第3突出部134は、光を反射または屈折させ、導光板100が使用される表示装置の輝度を向上させることのできる構造を有する。
図9は図8に示された第1角(または第2角)の角度の変化に対する導光板から出射される光量の変化を示すグラフである。ここで、光量は、第1角の角度が0度に対する相対光量を示す。図9を参照すると、導光板100は第1角Q1(または第2角Q2)が20°〜50°の範囲で比較的均一な光の量を出射する。従って、第3突出部134の第1角Q1と第2角Q2は20°〜50°の範囲内で選択されることが望ましい。より望ましくは、第3導出部134の第1角Q1と第2角Q2は、最も光量が大きい、25°である。
図10は本発明の他の実施例による導光板の背面を示す斜視図であり、図11は図10のC−C‘線による導光板の断面図である。図10及び図11に示すように、導光板100は反射面114に形成された第3プリズムパターン130を含む。第3プリズムパターン130は入射面に水平な第1方向に延長される三角柱形状の第3突出部134を複数個含む。
図12は本発明のさらに他の実施例による導光板の背面を示す斜視図であり、図13は図12の導光板の背面を示す平面図である。図12及び図13に示すように、導光板100は反射面114に形成された他の形状の第3プリズムパターン130を含む。第3プリズムパターン130は複数個の第3突出部134を含む。第3突出部134は入射面に水平な第1方向に沿って形成される複数の三角柱形状を含む。つまり、第3突出部134の三角柱の長さ方向が、第1方向に沿うように配置される。
前記ランプユニット210は少なくとも一つのランプ212及びランプ反射板214を含む。ランプユニット210は要求される輝度によって導光板100の一側面または互いに向き合う両側面に配置される。
前記反射シート220は導光板100下部に配置され下部に漏洩される光を導光板100に反射させる。前記光学シート220は導光板100の上部に配置され導光板100から出射される光の特性を向上させる。
本発明の一実施例によるバックライトアセンブリ200は光の出射分布を調節する第1及び第2突出部と光効率を向上させる第3突出部が形成された導光板100を使用するので光学シート240の枚数を減少させることができる。従って、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリ200は従来の3枚以上の光学シート(拡散シート、プリズムシート、保護シートなど)を使用するバックライトアセンブリより製造原価が節減され、組立工程数が短縮されることができる。
<表2>
表2を参照すると、従来のバックライトアセンブリと本発明の一実施例によるバックライトアセンブリに対して、25ポイント(出射角が25度の地点)及び中央ポイント(出射角が0度の地点)で輝度を測定した結果、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリが従来バックライトアセンブリより向上された輝度特性を示すことがわかる。
図15は図14に示されたバックライトアセンブリを含む液晶表示装置の分解斜視図である。図15に示すように、液晶表示装置300は画像を表示するための表示ユニット310、表示ユニット310に光を提供するバックライトアセンブリ210、及びトップシャーシ320を含む。バックライトアセンブリ210は図14に説明したのと同一であるので詳細な説明は省略する。
液晶表示パネル312は薄膜トランジスタ基板312a、薄膜トランジスタ基板312aに対向して結合されるカラーフィルタ基板312b及び薄膜トランジスタ基板312aとカラーフィルタ基板312bとの間に介在される液晶(図示せず)を含む。薄膜トランジスタ基板312aはスイッチング素子である薄膜トランジスタ(図示せず)がマトリクッス形態に形成された基板である。薄膜トランジスタのソース、ゲート端子にはそれぞれデータ及びゲートラインが連結され、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連結される。
このような構成の表示ユニット310は光学シート240を固定するためのミドルモルード250の上部に実装され、トップシャーシ320と収納容器230との結合によって固定される。
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者であれば、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。
110 本体
112 出射面
114 反射面
115、116、117、118 第1乃至第4側面
122 第1プリズムパターン
124 第2プリズムパターン
130 第3プリズムパターン
Claims (20)
- 光が入射される入射面、前記光が出射される出射面を含む本体と、
前記出射面に形成され長さ方向に垂直な断面が不等辺梯形形状を有する第1突出部及び前記第1突出部と互いに対称される形状を有する第2突出部と、
を含むことを特徴とする導光板。 - 前記第1突出部は、前記出射面に傾斜を成す第1面、前記第1面から延長された第2面、前記第2面から前記出射面に伸びている第3面を含むことを特徴とする請求項1記載の導光板。
- 前記出射面と前記第1面とが成す角は、45°乃至60°であることを特徴とする請求項2記載の導光板。
- 前記第2面は、前記出射面と実質的に平行であることを特徴とする請求項2記載の導光板。
- 前記第3面は、前記出射面に実質的に垂直であることを特徴とする請求項4記載の導光板。
- 前記第3面は、傾斜面であることを特徴とする請求項4記載の導光板。
- 前記第3面は、前記第1面に向かう方向に傾くことを特徴とする請求項6記載の導光板。
- 前記第1突出部は、前記出射面を基準にして10乃至60μmの高さを有することを特徴とする請求項1記載の導光板。
- 前記第1及び第2突出部は、互いに平行に配列されて形成されることを特徴とする請求項1記載の導光板。
- 前記第1突出部は、互いに離隔距離を置いて形成されることを特徴とする請求項1記載の導光板。
- 前記離隔距離は、170乃至230μmであることを特徴とする請求項10記載の導光板。
- 前記本体は、前記出射面に対向する反射面をさらに含み、前記反射面に形成される第3突出部をさらに含むことを特徴とする請求項1記載の導光板。
- 前記第3突出部は、前記入射面に平行な方向に延長される三角柱形状であることを特徴とする請求項12記載の導光板。
- 前記第3突出部は、互いに離隔距離を間に置いて形成されることを特徴とする請求項12記載の導光板。
- 前記離隔距離は、前記入射面から遠くなるほど狭くなることを特徴とする請求項14記載の導光板。
- 前記第3突出部は、前記入射面に平行する方向に形成される複数の三角柱を含むことを特徴とする請求項12記載の導光板。
- 前記三角柱形状は、前記入射面から遠くなるほど長さが長くなることを特徴とする請求項13記載の導光板。
- 前記第1突出部は、中央線を基準にして左側に形成され、前記第2突出部は中央線を基準にして右側に形成されることを特徴とする請求項1記載の導光板。
- 光が入射される入射面、前記光が出光される出射面、及び前記出射面に対向する反射面を含む本体と、
前記出射面に形成され長さ方向に垂直する断面が実質的に不等辺梯形形状を有する突出パターンと、
を含むことを特徴とする導光板。 - 光を発生する少なくとも一つのランプと、
前記ランプから発生される光が入射される入射面、前記光が出射される出射面と前記出射面に形成され断面が不等辺梯形形状を有する第1突出部、及び前記第1突出部と互いに対称される形状を有する第2突出部を含む導光板と、
前記導光板の下に配置され前記導光板から漏洩される光を反射させる反射板と、
を含むことを特徴とするバックライトユニット。
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