JP2011100728A - 導光板、ＢＬＵ及びディスプレイ装置｛ＬｉｇｈｔＧｕｉｄｅＰａｎｅｌ、ＢａｃｋＬｉｇｈｔＵｎｉｔａｎｄＤｉｓｐｌａｙＡｐｐａｒａｔｕｓ｝ - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、下面及び上面にパターンが形成されている導光板、ＢＬＵ、及びディスプレイ装置を提供することである。
【解決手段】本願発明は、導光板、ＢＬＵ及びディスプレイ装置を提供する。本願発明のディスプレイ装置は、第１面に発光部から出射されるバックライトの輝度を向上させるためのパターンが形成されており、第２面に発光部から出射されるバックライトの輝度の均一性を向上させるためのパターンが形成されている導光板を含む。これにより、バックライトの輝度が向上し、プリズムシートを必要としないため、コストが削減できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、導光板、ＢＬＵ及びディスプレイ装置に関し、更に詳細には、ディスプレイ内の発光モジュールをバックライトにして映像をディスプレイさせる導光板、ＢＬＵ及びディスプレイ装置に関する。
現在、最も普遍化されているディスプレイであるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、自ら発光することができない。従って、ＬＣＤパネルには、ＬＣＤでバックライトを投射するＢＬＵ（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）が必要である。
ＢＬＵは、バックライトを発生させる発光部と、発光部から出射されるバックライトをディスプレイパネルに均一に伝達する導光板とで構成されている。発光部は、ＬＣＤにバックライトを効率良く投射できるように配置されている発光素子と、発光素子を駆動させるための駆動素子とで構成される。駆動素子は、複数の発光素子を駆動させるうえで支障がないように適正な個数で実現される。
一方、ＢＬＵの発光素子がどこに位置するかによって、直下型方式又はエッジ（ｅｄｇｅ）型方式として区分されている。直下型方式は、発光素子がＢＬＵの背面全体にバランス良く配置されており、エッジ型方式は、発光素子がＢＬＵの側面のみに配置されている。エッジ型バックライトユニットは、直下型バックライトユニットに比べて、輝度が落ちるうえに輝度の均一性が脆弱という弱点があるものの、厚さの面でよりスリムになれるというメリットがある。
エッジ型方式には、側面のみに発光素子が配置されるため、ディスプレイパネルの中央部分にまでバックライトを伝達するためには、導光板が必要である。ところが、導光板の固定溝及び固定突起は、光源と導光板との間の光経路上に配置されることで、導光板に向って照射された光の一部を遮断したり散乱させたりする。そうすると、固定突起が設置された付近で、輝度の均一性が低下し、ディスプレイ上には輝線又は暗部が生じてしまう。
従って、バックライトの輝度の改善及び輝度の均一性に対する改善のための導光板の設計方策を模索することが求められている。
特開２００６−１３４７５０号公報 韓国特許第８３０，３４０号公報
そこで、本発明は、上記問題を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、下面と上面とにパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）が形成されている導光板、ＢＬＵ及びディスプレイ装置を提供することである。
上記目的を達成するための本発明に係るディスプレイ装置は、入力映像を信号処理する映像処理部と、前記信号処理された映像をディスプレイするディスプレイパネルと、及び前記ディスプレイパネルにバックライトを提供するＢＬＵ（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）と、を含み、前記ＢＬＵは、バックライトを出射する発光部と、前記発光部から出射されるバックライトを前記ディスプレイパネルに均一に伝達する導光板と、を含み、前記導光板は、第１面に前記発光部から出射されるバックライトの輝度を向上させるためのパターン（ｐａｔｔｅｒｎ）が形成されており、第２面に前記発光部から出射されるバックライトの輝度の均一性を向上させるためのパターンが形成されている。
さらに、前記第２面のパターンは、レーザー（ｌａｓｅｒ）パターンであることが望ましい。
また、前記第２面のレーザーパターンは、ドット（ｄｏｔ）模様のパターンであることが望ましい。
さらに、前記第２面のレーザーパターンは、点線形態のパターンであることが望ましい。
また、前記第２面のパターンは、印刷パターンであることが望ましい。
さらに、前記第１面のパターンは、プリズム（ｐｒｉｓｍ）形状であることが望ましい。
また、前記第１面のプリズム形状は、複数個のＶ型溝が備えられている形状であることが望ましい。
さらに、前記ＢＬＵは、エッジ（ｅｄｇｅ）方式又は分割型導光板方式であることが望ましい。
また、前記導光板は、押出方式で製造されることが望ましい。
また、本発明に係るＢＬＵは、バックライトを出射する発光部と、前記発光部から出射されるバックライトを前記ディスプレイパネル面に均一に伝達する導光板と、を含み、前記導光板は、第１面に前記発光部から出射されるバックライトの輝度を向上させるためのパターンが形成されており、第２面に前記発光部から出射されるバックライトの輝度の均一性を向上させるためのパターンが形成されている。
さらに、前記第２面のパターンは、レーザーパターンであることが望ましい。
また、前記第１面のパターンは、プリズム形状であることが望ましい。
さらに、前記第１面のプリズム形状は、複数個のＶ型溝が備えられていることが望ましい。
また、前記導光板は、押出方式で製造されることが望ましい。
さらに、本発明に係る導光板は、第１面に発光部から出射されるバックライトの輝度を向上させるためのパターンが形成されており、第２面に発光部から出射されるバックライトの輝度の均一性を向上させるためのパターンが形成されている。
さらに、前記第２面のパターンは、レーザーパターンであることが望ましい。
また、前記第１面のパターンは、プリズム形状であることが望ましい。
さらに、前記第１面のプリズム形状は、複数個のＶ型溝が備えられていることが望ましい。
また、前記導光板は押出方式で製造されることが望ましい。
以上説明したように、本発明によると、導光板の第１面にプリズムパターンが形成されると、高輝度のバックライトを提供することができ、導光板の第２面にレーザーパターンが形成されると、バックライトの輝度の均一性を改善することができるようになる。なお、別途のプリズムシートが必要でないため、コストが削減できる。
本発明の一実施例に係るＬＣＤ装置のブロック図である。 本発明の一実施例に係るエッジ（ｅｄｇｅ）方式のＢＬＵを簡略に示した図である。 本発明の一実施例に係る導光板の斜視図を示した図である。 本発明の一実施例に係る導光板の断面図を示した図である。 本発明の一実施例に係る導光板の下面にドット模様のパターンがある導光板の背面図を示した図である。 本発明の一実施例に係る導光板の下面に点線模様のパターンがある導光板の背面図を示した図である。 本発明の一実施例に係る分割型導光板方式のＢＬＵを簡略に示した図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
図１は、本発明が適用可能なＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置のブロック図である。図１に示されたように、ＬＣＤ装置１００は、映像入力部１０１、映像処理部１０２、ＢＬＵ（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）１０３及びＬＣＤパネル１０４を含む。
映像入力部１０１は、ワイヤレス通信又はケーブルによって、外部機器又は外部システムと接続されるためのインターフェースを含み、ワイヤレス通信又はケーブルを介して、外部機器又は外部システムから映像が入力される。映像入力部１０１は、入力された映像を映像処理部１０２に伝達する。
映像処理部１０２は、入力された映像を後述のＬＣＤパネル１０４で処理するのに適した形態に変換するために、映像信号を処理し、ＢＬＵ１０３のローカルデミングのための明るさ制御信号を生成する。なお、このような映像処理部１０２は、ＢＬＵ１０３の発光部（図示せず）の動作が行われるようにするための信号を処理してＢＬＵ１０３に伝達する。
ＢＬＵ１０３には、映像処理部１０２から生成された信号が受信され、発光部２０１を駆動し、ＬＣＤパネル１０４にバックライトを投射する。これは、ＬＣＤパネル１０４が自ら発光できないためである。ＢＬＵ１０３は、発光部及び導光板を含む。発光部は、バックライトを出射する発光素子と、発光素子を駆動させる駆動素子とで構成されている。導光板は、発光部から出射されたバックライトを、ＬＣＤパネル１０４のパネル面に均一に伝達する役割を担う。導光板は、図２乃至図４を参考に以後詳細に説明する。
ＬＣＤパネル１０４は、ＢＬＵ１０３から発生したバックライトの透過率を調節して映像信号を可視化させ、画面にディスプレイされるようにする。このようなＬＣＤパネル１０４は、電極の生成した二つの基板が対向するように配置されており、両基板との間に液晶物質が注入されて形成される。ここで、両電極に電圧を印加すると、電場が生成され、両基板との間に注入された液晶物質の分子を動かしてバックライトの透過率を調節する。
以下、図２を参照し、本発明のＢＬＵの構造について更に詳細に説明する。図２は、本発明の一実施例に係るエッジ（ｅｄｇｅ）方式のＢＬＵを簡略に示した図である。
図２に示されたように、本発明のＢＬＵは、発光部２０１、導光板２０２、及び拡散板２０３を備える。
発光部２０１は、駆動素子によって駆動されてバックライトを出射する。発光部２０１から出射されたバックライトは、導光板の側面に入射される。
導光板２０２は、上述のように、発光部２０１から出射されたバックライトをＬＣＤパネル１０４のパネル面に均一に伝達する役割を担う。しかしながら、導光板２０２を通過する間に、バックライトの効率は、低下する場合がある。このような問題を解決するために、導光板２０２の上面には、プリズム形状のパターンが形成されている。ここでいうプリズム形状とは、図２に示されたように、複数個のＶ型溝が備えられている形状のことをいう。導光板２０２の上面のプリズム形状は、発光部２０１から出射された側光（ｓｉｄｅ ｌｉｇｈｔ）を正面光に変え、放射する光を集光させて輝度を高める役割を担う。従って、導光板２０２の上面のプリズム形状は高輝度のバックライトを提供する。なお、上面にプリズム形状の形成された導光板２０２は、別途のプリズムシートを必要としないため、コストが削減できるというメリットがある。
このような導光板の上面のプリズム形状は、押出方式によって製造されることができる。押出方式とは、複数個のＶ型溝が備えられている少なくとも一つのローラを含む押出機械に導光板の材料を通過させ、上面にプリズム形状の形成された導光板を製造する方式である。
導光板２０２の下面には、バックライトの輝度の均一性を向上させるためのパターンが形成されている。このようなバックライトの下面のパターンは、レーザーによって形成されることができる。なお、レーザーパターンは、ドット（ｄｏｔ）模様か点線模様になり得る。レーザーパターンは、図３Ａ乃至図３Ｄを参考に後述する。
拡散板２０３は、発光部２０１によって出射されて導光板２０２を通過したバックライトを拡散させ、画面の全体的な色合い及び明るさが均一に見えるようにする。
以下図３Ａ乃至図３Ｄを参照し、本発明の導光板の構造についてより詳細に説明する。図３Ａは、本発明の一実施例に係る導光板の斜視図を示した図である。
図３Ａに示されたように、本発明の導光板は、その上面に形成されたプリズム形状３０１のパターンを備えている。
上述のように、導光板の上面のプリズム形状３０１とは、図３Ａに示されたように、複数個のＶ型溝が備えられている形状のことをいう。導光板の上面のプリズム形状３０１は、発光部から出射されたバックライトを正面光に変え、放射する光を集光させて輝度を高める役割を担う。このようなプリズム形状３０１を通して、ディスプレイは高輝度のバックライトを提供することができる。なお、プリズム形状がその上面に形成された導光板は、別途のプリズムシートを必要としないため、コストが削減できるというメリットがある。
プリズム形状がその上面に形成された導光板は、押出方式によって製造されることができる。押出方式とは、複数個のＶ型溝が備えられている少なくとも一つのローラを含む押出機械に導光板の材料を通過させ、プリズム形状がその上面に形成された導光板を製造する方式である。
図３Ｂは、本発明の一実施例に係る図３Ａの導光板で、軸３ｂを基準として切断した導光板の断面図を示した図である。
図３Ｂに示されたように、本発明の導光板の上面には、プリズム形状３０３のパターンが形成されており、導光板の下面には、レーザーパターン３０５が形成されている。
導光板の上面にあるプリズム形状３０３のパターンとは、図３Ｂに示されているように、複数個のＶ型溝が備えられている形状のことをいう。このようなプリズム形状３０３は、別途のプリズムシートを必要とせずに発光部から出射されたバックライトを正面光に変え、放射する光を集光させて輝度を高める役割を担う。従って、導光板の上面に形成されたプリズム形状３０３のパターンは、高輝度のバックライトを提供するだけでなく、別途のプリズムシートを必要としないため、コストが削減できる。
導光板の下面には、レーザーパターン３０５が形成されている。導光板の下面に形成されたパターン３０５は、導光板に入射されたバックライトの均一性を高める役割を担う。具体的には、図３Ｂに示されたように、導光板の下面のパターン３０５の間隔は、発光部に隣接した側面部分は、疎に溝が形成されており、発光部から離れた中央部分は、密に溝が形成されている。上述の構造のように、側面部分より中央部分の方が密であれば、バックライトは導光板の側面より導光板の中央部分の方でより多くの散乱及び反射が生じるようになる。その結果、導光板の下面のパターンは、発光部に隣接したディスプレイの縁部のみならず、発光部から遠く離れているディスプレイの中央部分までバックライトを満遍なく伝達させることができる。従って、バックライトの輝度の均一性は向上する。
導光板の下面のパターン３０５は、レーザーによって形成され得る。レーザーで導光板の下面にパターンを形成させると、導光板に形成されるパターンの形状は精巧に製作されることができる。なお、導光板に形成されるパターンの形状における再現性が高まり、パターン加工の品質を一定に保つことができる。特に、レーザーパターンは、大型導光板のパターン加工に、より適しているという効果を持っている。
なお、導光板の下面のパターン３０５は、印刷方式によって形成されることもできる。印刷方式は、導光板の下部に乱反射用インクを印刷して乱反射を生じさせる方式として大量生産に有利な方式であり、インクの配合割合を調節して光の強度を高めたり、低めたりすることもできる。
以下図３Ｃ乃至図３Ｄを参照して、本発明の導光板の下面のパターン模様についてより詳細に説明する。図３Ｃは、本発明の一実施例に係る導光板の下面にドット模様のパターンがある導光板の背面図を示した図である。
図３Ｃに示されたように、本発明の導光板では、下面のパターンはドット模様のパターンでも良い。なお、ドット模様のパターンの間隔は、導光板の中央部分では密に、導光板の側面部分では疎になる。この際、発光部（図示せず）は、図３Ｃの長方形の上面と下面とに存在する。側面部分より中央部分の方が密であれば、バックライトは導光板の側面より導光板の中央部分の方でより多くの散乱及び反射が生じるようになる。その結果、導光板の下面のパターンは、発光部に隣接したディスプレイの縁部のみならず、発光部から遠く離れているディスプレイの中央部分までバックライトを満遍なく伝達させる。従って、バックライトの輝度の均一性が向上する。
図３Ｄは、本発明の一実施例に係る導光板の下面に点線模様のパターンがある導光板の背面図を示した図である。
図３Ｄに示されたように、点線模様のパターン間隔は、ドット模様のパターン間隔と同様に、導光板の中央部分では密に、導光板の側面部分では疎になる。この時も、発光部（図示せず）は、図３Ｄの長方形の上面と下面とに存在する。詳細は、図３Ｃにおける説明と同様である。
バックライトの輝度の均一性を向上させるために、導光板の下面に形成されたパターンは、図３Ｃ乃至図３Ｄで説明したように、パターン間隔を調節する方法以外にも、パターンの大きさを調節する方法もある。具体的に、発光部から近い側面部分の大きさは小さく形成し、発光部から離れている中央部分のパターンの大きさは大きく形成できる。従って、導光板の側面部分より中央部分のパターンの方でより多くの散乱及び反射が生じるようになる。その結果、導光板の下面のパターンは、発光部に隣接したディスプレイの縁部のみならず、発光部から遠く離れているディスプレイの中央部分までバックライトを満遍なく伝達させる。従って、バックライトの輝度の均一性は向上する。
以下、図４を参照し、本発明の他の実施例である分割型導光板方式のＢＬＵについてより詳細に説明する。図４は、本発明の一実施例に係る分割型導光板方式のＢＬＵを簡略に示した図である。
図４に示されたように、本発明のＢＬＵは、拡散板４０１、導光板４０２、発光部４０３、ＰＤＢ（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）４０４、及びボトムシャーシ（ｂｏｔｔｏｍ ｃｈａｓｓｉｓ）４０５を備える。
拡散板４０１は、発光部４０３によって出射されて導光板４０２を通過したバックライトを拡散させ、画面の全体的な色合い及び明るさが均一に見えるようにする。
図４に示されたように、導光板４０２は複数枚備えられる。複数枚の導光板４０２は、発光部４０３から出射されたバックライトをＬＣＤパネルのパネル面に均一に伝達する役割を担う。しかしながら、複数枚の導光板４０２の各々を通過する間に、バックライトの効率は、低下する場合がある。このような問題を解決するために、複数枚の導光板４０２の上面の各々には、プリズム形状のパターンが形成されている。ここでいうプリズム形状とは、図４に示されたように、複数個のＶ型溝が備えられている形状のことをいう。複数枚の導光板４０２の上面のプリズム形状の各々は、発光部４０３から出射された側光（ｓｉｄｅ ｌｉｇｈｔ）を正面光に変え、放射する光を集光させて輝度を高める役割を担う。従って、複数枚の導光板４０２の上面のプリズム形状は高輝度のバックライトを提供する。なお、プリズム形状がその上面に形成された導光板４０２は、別途のプリズムシートを必要としないため、コストが削減できるというメリットがある。
このような複数枚の導光板４０２の上面のプリズム形状は、押出方式によって製造されることができる。押出方式とは、複数個のＶ型溝が備えられている少なくとも一つのローラを含む押出機械に導光板の材料を通過させ、上面にプリズム形状の形成された導光板を製造する方式である。
複数枚の導光板４０２の下面の各々には、バックライトの輝度の均一性を向上させるためのパターンが形成されている。このようなバックライトの下面のパターンは、レーザーによって形成されることができる。なお、レーザーパターンは、ドット（ｄｏｔ）模様又は点線模様になり得る。レーザーパターンは、図３Ａ乃至図３Ｄでの説明と同様である。
発光部４０３は少なくとも一つを備える。この時、各々の発光部４０３は、導光板との間に各々配置される。複数個の発光部４０３は、駆動素子によって駆動されてバックライトを出射する。複数個の発光部４０３から出射されたバックライトは、導光板４０２の側面に入射される。
ＰＣＢ４０４はボトムシャーシに配置されており、ＰＣＢ４０４の上部には、発光部４０３が配置されている。
ボトムシャーシ４０５には、ＰＣＢが配置される。ボトムシャーシは、ＢＬＵの全体的な衝撃を緩和してＢＬＵを保護する。なお、導光板４０２は、ボトムシャーシ４０５に直接的に固定されることができる。
実施例で言及したディスプレイ装置はＬＣＤに想定したが、これは例示にすぎない。ＬＣＤ以外の他のディスプレイでもバックライトを必要とするものなら、本発明の技術的な思想が適用され得る。
なお、本実施例で言及したプリズム形状は、複数個のＶ型溝が備えられている形状に想定したが、これは例示にすぎない。複数個のＶ型溝が備えられている形状以外に測光を正面光に変えて放射する光を集光できる形状なら、本発明の技術的な思想が適用され得る。
なお、本実施例で言及したＬＣＤ−ディスプレイ装置は、導光板の上側と下側とに発光部が各々配置されているものを想定したが、これは例示にすぎない。導光板の上側と下側とに発光部が各々配置されているディスプレイ装置以外に、少なくとも一つの発光部を備えたディスプレイ装置なら、本発明の技術的な思想が適用され得る。
なお、本実施例で言及した導光板の下面のパターンは、ドット模様又は点線模様を想定したが、これは例示にすぎない。ドット模様又は点線模様のパターン以外に、バックライトの均一性を向上させることのできるパターンであれば、本発明の技術的な思想が適用され得る。
更に、ディスプレイ装置を実現する場合だけでなく、ＢＬＵのみを実現する場合又は導光板を実現する場合にも適用され得る。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
１００ ＬＣＤ装置
１０１ 映像入力部
１０２ 映像処理部
１０４ ＬＣＤパネル
２０１ 発光部
２０２ 導光板
２０３ 拡散板
３０１ プリズム形状
３０３ プリズム形状
３０５ レーザーパターン
４０１ 拡散板
４０２ 導光板
４０３ 発光部
４０４ ＰＤＢ
４０５ ボトムシャーシ

Claims (15)

  1. 入力映像を信号処理する映像処理部と、
    前記信号処理された映像をディスプレイするディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネルにバックライトを提供するＢＬＵと、を含み、
    前記ＢＬＵは、
    前記バックライトを出射する発光部と、
    前記発光部から出射される前記バックライトを前記ディスプレイパネルに均一に伝達する導光板と、を含み、
    前記導光板は、
    第１面に前記発光部から出射される前記バックライトの輝度を向上させるためのパターンが形成されており、第２面に前記発光部から出射される前記バックライトの輝度の均一性を向上させるためのパターンが形成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
  2. 前記第２面のパターンは、
    レーザーパターンであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  3. 前記第２面のレーザーパターンは、
    ドット模様のパターンであることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置。
  4. 前記第２面のレーザーパターンは、
    点線形態のパターンであることを特徴とする請求項２に記載のディスプレイ装置。
  5. 前記第２面のパターンは、
    印刷パターンであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  6. 前記第１面のパターンは、
    プリズム形状であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  7. 前記第１面のプリズム形状は、
    複数個のＶ型溝が備えられている形状であることを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ装置。
  8. 前記ＢＬＵは、
    エッジ方式又は分割型導光板方式であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  9. 前記導光板は、
    押出方式で製造されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
  10. ディスプレイパネルにバックライトを提供するＢＬＵのバックライト提供方法において、
    導光板の第１面に形成されたパターンを通して発光部から出射される前記バックライトの輝度を向上させるステップと、
    前記導光板の第２面に形成されたパターンを通して前記発光部から出射される前記バックライトの輝度の均一性を向上させるステップと、
    を含むバックライト提供方法。
  11. 前記第２面のパターンは、
    レーザーパターンであることを特徴とする請求項１０に記載のバックライト提供方法。
  12. 前記第２面のレーザーパターンは、
    ドット模様のパターンであることを特徴とする請求項１１に記載のバックライト提供方法。
  13. 前記第２面のレーザーパターンは、
    点線形態のパターンであることを特徴とする請求項１２に記載のバックライト提供方法。
  14. 前記第２面のパターンは、
    印刷パターンであることを特徴とする請求項１３に記載のバックライト提供方法。
  15. 前記第１面のパターンは、
    プリズム形状であることを特徴とする請求項１０に記載のバックライト提供方法。
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