JP5769485B2 - バックライトユニット及び表示装置 - Google Patents

Description

実施例は、バックライトユニットに係り、特に、画面全体にわたって光の輝度を均一にさせることができるバックライトユニット及び表示装置に関するものである。

コンピュータのモニター、ＬＣＤ−ＴＶ、移動通信端末機などに用いられる受光型平板表示装置の一種である液晶表示装置は、自発光能力がないため、外部から照射された照明光を選択的に投射させることによって画像を形成する。

このために、液晶表示装置の内部背面には光を照射するバックライトユニットが設置される。

バックライトユニットは、光源の配置形態によって、直下型（ｄｉｒｅｃｔ ｌｉｇｈｔ ｔｙｐｅ）とエッジ型（ｅｄｇｅ ｌｉｇｈｔ ｔｙｐｅ）とに分類される。

ここで、直下型は、液晶パネルの後方に設けられる導光板に光源が配置されて、導光板の後方に向けて光を照射する形態のものであり、エッジ型は、導光板の側方に光源が配置されて、導光板の側方に向けて光を照射する形態のものである。

従来のバックライトユニットは、一つまたは複数の光源アレイを一つの導光板が覆う形態とされているため、導光板の一部分に品質不良が発生する場合、導光板全体を交換しなければならないという問題点があった。

特に、導光板の一部表面にスクラッチ、縞、または歪みの部分が生じた場合、表示装置の画面上においてそれらの部分における光の輝度または暗度が他の部分のそれと顕著に異なってくるため、導光板全体を入れ替えなければならない。

一方、大型画面の表示装置では、導光板の大きさもその画面の大きさに比例して大きくしなければならないが、このような大型の導光板を使用するバックライトユニットの製作は、その組立作業が面倒であるとともに時間がかかるという問題点がある。

実施例は、複数の発光アセンブリを備えることによって発光アセンブリの組立及び管理をより容易にし、また、画面上に現れる光の輝度を画面全体にわたって均一にするように発光素子モジュールに印加される電流の量を調節することができるバックライトユニットを提供する。

一実施例は、ボトムカバーと、少なくとも一つの光源を含む発光素子モジュールを備え、前記ボトムカバー上に互いに隣接して配置される複数の発光アセンブリと、前記各発光アセンブリの発光素子モジュールに電源を供給する電源供給部と、前記各発光アセンブリの発光素子モジュールのうち、前記各発光アセンブリの外側領域に位置する発光素子と前記各発光アセンブリの中央領域に位置する発光素子にそれぞれ異なる電流量が印加されるように前記電源供給部を制御する制御部と、を含むバックライトユニットを提供する。

ここで、前記制御部は、前記各発光アセンブリの外側領域に位置する発光素子に印加される電流量を、前記各発光アセンブリの中央領域に位置する発光素子に印加される電流量よりも大きく制御することができる。

そして、前記発光アセンブリは、前記発光素子モジュールの上部に配置される導光板を含むことができる。

そして、前記導光板は、前記発光素子モジュールと対向して、前記発光素子モジュールから放出された光が入射する入射部と、前記入射部から入射した光を前記入射方向と異なる方向に出射させる出射部と、を含むことができる。

そして、前記発光素子モジュールは、前記導光板の下部において左右方向に沿って配置されることができる。

そして、前記制御部は、前記導光板に入射する光の量が前記導光板の左右両端で最大となるように、前記発光素子モジュールに印加される電流量を制御することができる。

そして、前記発光素子モジュールは、複数の光源と、前記光源が配置される回路基板と、を含み、前記光源は、所定の数量が一つの発光単位を構成し、複数の発光単位が一つの発光素子モジュールを構成し、前記制御部は、前記発光単位別に電流を独立して印加することができる。

そして、前記制御部は、前記発光素子モジュールの両端に位置する最外側の発光単位に印加される電流が、前記最外側の発光単位の間に配置される発光単位に印加される電流よりも大きくなるように制御することができる。

そして、前記制御部は、前記ボトムカバーに装着される複数の発光アセンブリに設けられる発光素子モジュールを構成する発光単位のうち、前記ボトムカバーの縁部に最も隣接する発光単位に印加される電流量が、全ての発光単位への電流印加量のうち最大となるように制御することができる。

そして、前記発光アセンブリは、複数個の行及び複数個の列からなるマトリクス形態で配列されることができる。

そして、前記制御部は、同一の行に配置される複数の発光アセンブリに設けられる発光素子モジュールの発光単位のうち、最外側に配置される発光単位に印加される電流量が最大となるように制御することができる。

そして、前記制御部は、同一の列に配置される複数の発光アセンブリに設けられる発光素子モジュールの発光単位のうち、最下端部に設けられる発光アセンブリの発光素子モジュールの発光単位に印加される電流量が最大となるように制御することができる。

他の実施例は、ボトムカバーと、少なくとも一つの光源を含む発光素子モジュールを備え、前記ボトムカバー上に互いに隣接して配置される複数の発光アセンブリと、前記発光アセンブリから放出される光を拡散させる光学シートと、前記光学シートの前方に設けられて映像を具現する表示パネルと、前記各発光アセンブリの発光素子モジュールに電源を供給する電源供給部と、前記各発光アセンブリの発光素子モジュールのうち、前記各発光アセンブリの外側領域に位置する発光素子と前記各発光アセンブリの中央領域に位置する発光素子にそれぞれ異なる電流量が印加されるように前記電源供給部を制御する制御部と、を含む表示装置を提供することができる。

上記のバックライトユニット及びこれを含む表示装置によれば、各発光アセンブリへの電流印加が独立して行われ、各発光アセンブリ内における光源にも独立して電流の印加がなされるため、ローカルディミングのような局部的な画像明暗の制御が可能になる。

実施例によるバックライトユニット付き表示装置の分解斜視図である。 実施例による表示装置の側断面図である。 実施例によるバックライトユニットに配置された複数の発光アセンブリを示す斜視図である。 図３の複数の発光アセンブリの配置を示す平面図である。 実施例による発光アセンブリの前面斜視図である。 実施例による発光アセンブリの前面斜視図である。 実施例による発光アセンブリの背面斜視図である。 実施例による発光アセンブリの側断面図である。 実施例による導光板の斜視図である。 実施例による発光素子モジュールの前面斜視図である。 実施例による発光素子モジュールの背面斜視図である。 実施例による発光素子モジュールが反射シートに装着された様子を示す正面図である。 実施例によるボトムカバーに発光アセンブリがマトリクス形態で配置された様子を示す正面図である。

以下、上記目的を具体的に実現できるような好適な実施例を、添付の図面を参照しつつ説明する。

実施例の説明において、各層（膜）、領域、パターンまたは構造物が基板、各層（膜）、領域、パッドまたはパターンの“上（ｏｎ）”にまたは“下（ｕｎｄｅｒ）”に形成されると記載される場合において、“上（ｏｎ）”と“下（ｕｎｄｅｒ）”は、“直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）”または“別の層を介在して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）”形成されるいずれの場合をも含む。また、各層の上または下は、図面を基準にして説明する。

図面において、各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張、省略または概略して示している。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを全的に反映しているわけではない。

図１に示すように、本実施例の表示装置は、バックライトユニット１００と、バックライトユニット１００の前方に設けられて、バックライトユニット１００から放出される光を拡散させる光学シート２００と、光学シート２００の前方に設けられて、映像を具現する表示パネル２１０と、を含む。

バックライトユニット１００、光学シート２００、表示パネル２１０の周縁には、これらを支持して固定する支持部材２４０が設けられ、支持部材２４０にはトップカバー３００が装着される。

バックライトユニット１００は、ボトムカバー１１０と、ボトムカバー１１０の内部に装着される複数の発光アセンブリ１０とを含み、発光アセンブリ１０は、ボトムカバー１１０の内面に相互に隣接して配置される。

ボトムカバー１１０の後方には、縦方向または横方向に配置される少なくとも一つのビーム部材２５０が設けられ、該ビーム部材２５０は、ボトムカバー１１０の熱変形または物理的変形を防止する。

ビーム部材２５０は、一方向に長く延びた形態を有することができ、ボトムカバー１１０に比べて熱膨脹係数が小さいとともに剛性が高い金属材質で形成することが好ましい。

一方、ボトムカバー１１０の背面には、バックライトユニット１００及び表示パネル２１０に電力を供給できる電力供給装置（図示せず）及びその他駆動回路のための基板（図示せず）を設けることができる。

図２に示すように、バックライトユニット１００を構成するボトムカバー１１０の上部には、複数の発光アセンブリ１０が相互に隣接して配置されている。

一つの発光アセンブリ１０は、発光素子モジュール１３と、発光素子モジュール１３と隣接して配置される導光板１５と、導光板１５の後方に配置される反射シート１７と、発光素子モジュール１３、導光板１５及び反射シート１７を一緒に固定する固定カバー２０と、で構成される。

発光素子モジュール１３は、光源１１と、光源１１の配列される回路基板１２と、で構成される。光源１１は、導光板１５の方向に光を放出するように設置される。

図２において、発光素子モジュール１３の配置される部分は、発光領域Ａと定義することができ、発光素子モジュール１３によって発光された光が入射して導光板１５から出射する領域は、出射領域Ｂと定義することができる。

発光アセンブリ１０は、ボトムカバー１１０の内面に沿って相互に隣接して配置され、ここで、一つの発光アセンブリ１０の導光板１５の一部は、隣接する別の発光アセンブリの一部を覆うように設けられる。

これは、導光板１５の下面を傾斜形成することによって可能になるもので、特定の発光アセンブリ１０の出射領域Ｂの一部が、別の発光アセンブリ１０の発光領域Ａを覆うことのできる構造である。

ボトムカバー１１０にはその内部に突出する放熱突起１１０ｂが設けられ、この放熱突起１１０ｂは、ボトムカバー１１０の表面積を増加させることで放熱効率を増大させる。

また、放熱突起１１０ｂは、相互に隣接する発光アセンブリ１０の間に配置されて、発光アセンブリ１０を支持する役割を果たす。

さらにいうと、導光板１５の下面は傾斜面とされており、このような傾斜によって、導光板１５及び反射シート１７とボトムカバー１１０との間には空間が形成され、この空間に放熱突起１１０ｂを配置することができる。

このような放熱突起１１０ｂは、発光アセンブリ１０の設置位置をガイドする一種のスペーサの機能をすることができ、表示装置またはバックライトユニットが立設される場合に、発光アセンブリ１０の下部を支持する支持部の役割も果たすことができる。

導光板１５の上部または前面に配置される光学シート２００は、拡散シート２００ａ及び／またはプリズムシート２００ｂなどで構成されることができる。

拡散シート２００ａは、導光板１５から出射した光を均一に拡散させ、拡散シート２００ａによって拡散された光は、プリズムシート２００ｂによって表示パネル２１０に集光することができる。

プリズムシート２００ｂは、水平または垂直プリズムシートで構成することができ、１枚以上の照度強化フィルムなどを含むことができる。

図示してはいないが、光学シート２００がバックライトユニットに配置された時、揺動することなく固定した状態を維持するように、ボトムカバー１１０内には光学シート２００を支持するガイドピン（図示せず）を設けることが好ましい。

ガイドピン（図示せず）との結合のために、光学シート２００には所定の孔や溝を形成することができ、このような孔や溝にガイドピン（図示せず）を結合させることによって光学シート２００をボトムカバー１１０に固定することができる。

光学シート２００の前面または上部には表示パネル２１０が設けられる。

表示パネル２１０は、互いに対向して均一なセルギャップを保ちつつ合着された下部基板２１１及び上部基板２１２からなり、これら両基板２１１，２１２の間に介在された液晶層をさらに含むことができる。

下部基板２１１には複数のゲートライン及びこれと交差する複数のデータラインが形成される。ゲートラインとデータラインとの交差領域に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成することができる。

一方、上部基板２１２には、ＲＧＢのカラーフィルタが設けられることができる。ただし、カラーフィルタは上部基板２１２にのみ設置されるものではない。

下部基板２１１は、薄膜トランジスタの他にもカラーフィルタを含むことができる。

下部基板２１１及び上部基板２１２から構成される表示パネル２１０の構成は、上述の構成に限定されるものではなく、液晶層を駆動する方式にしたがって様々にすることができる。

表示パネル２１０の縁部には、ゲートラインにスキャン信号を供給するゲート駆動ＰＣＢ（Ｇａｔｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）を設けることができる。また、表示パネル２１０の上面（すなわち、前面）及び下面（すなわち、背面）のうち少なく一方には、偏光フィルム（図示せず）を配置することが好ましい。

そして、上記の表示パネル２１０、光学シート２００、バックライトユニット１００の周縁は、支持部材２４０によって取り囲まれて固定され、支持部材２４０は、トップカバー３００によって取り囲まれて固定される。

図３に示すように、発光アセンブリ１０は複数個が設けられ、これらはｘ軸及びｙ軸方向にそれぞれ複数個のマトリクス（ｍａｔｒｉｘ：行列）形態で配置されることができる。例えば、２７個の発光アセンブリは、３×９の行列形態で配置されることができる。

上記の通り、発光アセンブリ１０はそれぞれ、光を発光する発光領域Ａと、光を出射する出射領域Ｂとからなることができ、最下端の発光アセンブリ１０を除けば、残り発光アセンブリ１０の発光領域Ａは、下側の発光アセンブリの出射領域Ｂによって覆われる。

このような構造によって、最下端部の発光アセンブリ１０以外の残り発光アセンブリ１０の発光領域Ａは、外部に露出されない形態となる。

図４に示すように、各発光アセンブリ１０の一部分が重なって配置される場合、各発光アセンブリ１０の導光板１５は、上下左右にそれぞれある程度離隔して配置されることが好ましい。

ここで、ｘ方向は、左右方向であって、発光アセンブリ１０同士が重なることなく一定距離ｔ１だけ離隔する方向であり、ｙ方向は、上下方向であって、発光アセンブリ１０同士がある程度重なる方向である。

特定の一つの発光アセンブリ１０の上下領域をＬ１とし、これと一定部分重なる別の発光アセンブリ１０の上下領域をＬ２とする。

Ｌ１の上下領域を有する発光アセンブリ１０の導光板１５の先端部１５１は、Ｌ２の上下領域を有する発光アセンブリ１０の導光板１５の段差部１５２と一定距離ｔ２離隔する。

このようにｔ１，ｔ２のような一定距離を設定した理由は、導光板１５が樹脂物であり、発光素子モジュールから発生する熱によって熱膨張することを考慮したためである。

このような距離によって、特定導光板が隣接している導光板と接触して変形されたり破損されたりすることを防止することができる。

特に、光源が発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、導光板１５が熱膨張係数の大きい樹脂材質で構成される場合、発光ダイオードから放出される熱によって導光板１５が熱膨張することがある。

このような特性から、もし導光板同士が熱膨張する前に互いに接していると、熱膨張されつつ互いに圧力を加えて、導光板全体において破損や熱変形が発生することがある。

また、導光板１５を含む発光アセンブリ１０の相互配置（相対的な位置関係）がずれる危険性もある。

そこで、本実施例では、上記の通り、各導光板１５を隣接する導光板と接触させずに一定間隔をおいて配置することによって、熱膨張による変形、配置不良の問題点を解消することができる。

図２で説明した通り、本実施例の発光アセンブリ１０では光源１１が導光板１５の下側面に配置され、エッジ（ｅｄｇｅ）型バックライト方式で光を放出する。

そして、それぞれの発光アセンブリ１０を相互に隣接して配置し、発光アセンブリ１０がそれぞれ光源の機能をする点から、直下（ｄｉｒｅｃｔ）方式の特性も示す。

ただし、この場合、一般の直下方式による光源は点光源の特性を有するのに対し、本実施例による発光アセンブリ１０は面光源の特性を有することができる。

これにより、光源が画面上にホットスポット（ｈｏｔ ｓｐｏｔ）のように現れる問題を解決できる他、従来の直下型タイプに比べて厚さも減らすことができる。

図５に示すように、発光アセンブリ１０は、発光領域Ａと出射領域Ｂとからなる。

発光領域Ａの場合、光源１１及び回路基板１２で構成される発光素子モジュール１３と、導光板１５の一部を構成し、光源１１に隣接して配置されて光源から光が入射する入射部１５ａと、を含む。

そして、発光素子モジュール１３と導光板１５の入射部１５ａは、固定カバー２０に取り囲まれて結合される。

固定カバー２０は、発光領域Ａの前方と後方をカバーする役割を果たし、前方側は第１固定カバー２１に取り囲まれ、後方側は第２固定カバー２２に取り囲まれる。

出射領域Ｂは、導光板１５の一部を構成する出射部１５ｂ及び該出射部１５ｂの背面に配置される反射シート１７で構成される。

出射部１５ｂは入射部１５ａから一側に延在する形態をとる。

一方、出射部１５ｂと入射部１５ａとの境界上には段差部１５２が設けられる。出射部１５ｂの先端部１５１は、導光板１５において最も薄い厚さとされる。

図６に示すように、第１固定カバー２１には、導光板１５の一部が挿入されて固定される固定孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃが形成される。

このような固定孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃと導光板１５の一部分が結合されることによって、導光板１５と第１固定カバー２１間の位置決めが可能になる。
一方、固定孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃの近傍には所定の挿入孔２３（２３ａ，２３ｂ）が形成され、挿入孔２３ａ，２３ｂには、ねじ形態の締結部材２４（２４ａ，２４ｂ）が挿入される。

ここで、第１固定カバー２１に形成される挿入孔２３（２３ａ，２３ｂ）のうち、中央部及び両端部に在る挿入孔２３ｂは、発光アセンブリ１０を締結部材２４ｂによってボトムカバー１１０（図１参照）に固定するためのものである。

そして、中央に位置する挿入孔２３ｂの両側に位置する小さい挿入孔２３ａは、導光板１５と発光素子モジュール１３とを締結部材２４ａによって締結するためのものである。

図７に示すように、発光アセンブリ１０の背面には、導光板１５の背面を覆う反射シート１７が設けられ、その下部には反射シート１７及び導光板１５をカバーしてこれらを固定させる第２固定カバー２２が設けられる。

第２固定カバー２２には、第１固定カバー２１に形成された挿入孔２３ａ，２３ｂに対応する締結孔２２ａ，２２ｂが形成される。

締結部材２４（２４ａ，２４ｂ）は、挿入孔２３ａ，２３ｂと締結孔２２ａ，２２ｂを挿通して締結され、相対的に大きい締結部材２４ｂの端部は相対的に大きく突出して、該突出した部分がボトムカバー１１０（図１参照）と結合される。

また、第２固定カバー２２にはコネクター孔４７が形成され、このコネクター孔４７には、発光素子モジュール１３に連結されるコネクター１４が嵌まり込んでボトムカバー１１０（図１参照）に結合されることができる。

第２固定カバー２２には複数のコネクター孔４７を形成することができる。これは、発光アセンブリがボトムカバー１１０に結合される位置にしたがってコネクター１４の位置が変わることがあり、このような位置変化を考慮したものである。

このコネクター１４はボトムカバー１１０に設けられる電力供給装置（図示せず）に結合され、このような結合によって発光素子モジュール１３に電源を供給することができる。

図８に示すように、発光アセンブリ１０は、上記の通り、発光領域Ａと出射領域Ｂとからなり、発光領域Ａは、主に、ＬＥＤ形態の光源１１と回路基板１２とで構成される発光素子モジュール１３によって構成される。

導光板１５の入射部１５ａの側面は光源１１と対向するように設けられ、光源１１が発光する場合、光はＣ方向に移動して入射部１５ａに入射する。

出射部１５ｂは、入射部１５ａと一体として連結され、入射部１５ａから入った光は、導光板１５の内部で全反射または乱反射を経て出射部１５ｂの外部に出射する。

この場合、光は、その性質上、出射部１５ｂの全方に出射するが、導光板１５の後方（または下方）に設けられる反射シート１７によって、導光板１５の後方（または下方）に向かう光は、反射シート１７によって反射されて導光板１５の内部に再入射し、主にＤ方向に出射する。

反射シート１７は、導光板１５の後方（または、下方）にわたって配置され、その一部は発光素子モジュール１３を構成する回路基板１２と導光板１５との間に挟持される。

発光素子モジュール１３と導光板１５と反射シート１７との結合関係は、固定カバー２０によって維持される。すなわち、第１固定カバー２１は段差を有する状態で発光アセンブリ１０の前方（または、上方）に配置され、第２固定カバー２２は、発光アセンブリ１０の後方（または、下方）に配置される。

そして、締結部材２４によって第１及び第２固定カバー２１，２２と回路基板１２とが締結される。

第１固定カバー２１の内面には、光源１１から発光される光の一部を導光板１５の入射部１５ａの方向に案内する補助反射シート１９が設けられる。

光源１１から発散される光の大部分は直接入射部１５ａに向かうが、一部は、放出される過程で第１固定カバー２１に向かうことがある。

このように放出される光を導光板１５の方向に進行させるために補助反射シート１９を設けるわけである。

補助反射シート１９は、上記のように光を反射させる役割の他に、光源１１の電極が第１固定カバー２１と接触して電流が通じるようになる通電現象を防止する役割も果たす。

このために、補助反射シート１９の大きさは、光源１１の大きさに合わせて形成するか、あるいは光源１１よりもやや大きく形成した、絶縁物質から構成することが好ましい。

光源１１の発光方向は導光板１５の入射部１５ａとなり、よって、光源１１から放出される光の大部分は導光板１５の入射部１５ａに向かう。

しかし、光は、その特性上、光源１１から放出されると同時に四方に広がるため、光の一部は第１固定カバー２１の方向にも向かうことになり、これによって光損失が発生する。

このような光損失を防止するために、第１固定カバー２１の内部に補助反射シート１９を配置することができ、この場合、補助反射シート１９は光源１１に近接するように配置することが重要である。

そして、補助反射シート１９から反射される光は導光板１５の入射部１５ａに入射しなければならず、導光板１５の入射部に隣接するように配置することができる。

第２固定カバー２２は、回路基板１２と隣接するように配置され、回路基板１２と第２固定カバー２２との間には、回路基板１２から発生する熱を第２固定カバー２２に伝達する放熱部材１８が設けられる。

発光素子モジュール１３から発生した熱が回路基板１２上に残留すると、光源１１の発光時に異常を招くことがある。このように発生した熱を放熱部材１８によって迅速に外部に放出することができる。

放熱部材１８は、高い熱伝導率を有する材質、すなわち、金属、黒鉛などの材質からなることが好ましい。

そして、放熱部材１８は、回路基板１２の左右幅と上下幅に対応する大きさを有するか、あるいはそれよりもやや大きく形成されることが好ましい。

導光板１５の出射部１５ｂは、下面が所定の傾斜角度θを有するように形成され、先端部１５１に行くほど厚さが漸次薄くなる形態となる。

そして、先端部１５１は、隣接する発光アセンブリの発光領域Ａを覆うように配置される。ここで、傾斜角度は状況によって変わることができ、特に、入射部１５ａから入射した光が出射部１５ｂの下面によって散乱及び反射されて最も効率的に上面へと出射するような最適化された角度となることが好ましい。

そして、光の出射効率を向上させるために、導光板１５の表面に散乱パターンやプリズムパターンを形成することもできる。

導光板１５の下面に形成された傾斜面に沿って配置される反射シート１７の基端部は、導光板１５の段差部１５２と一致するように配置しても良く、図８に示すように、段差部１５２を超えて隣接する導光板に接触するように配置しても良い。

熱膨張を考慮して、一つの導光板１５を隣接する導光板と所定間隔離隔させなければならないが、この離隔空間を反射シート１７がカバーすることによって、導光板１５から出る光を導光板１５の前方（または、上方）に反射させることができる。このため、反射シート１７の基端部は導光板１５の段差部１５２を越えて配置されることが好ましい。

これにより、画面上に暗線が現れることを防止でき、光損失も最小化させることができる。

このような発光アセンブリ１０間の配置によって、導光板１５の上面（または、前面）は、隣接する導光板の上面（または、前面）と共に平面を形成することができ、このように平面とすることによって、面光源として効率的に機能することが可能になる。

図９に示すように、導光板１５の下部には突起部１５ｃが設けられる。具体的に、突起部１５ｃは入射部１５ａの表面に設けられる。

このように設けられる突起部１５ｃは、第１固定カバー２１（図６）に形成された固定孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（図６）に嵌合して、導光板１５が第１固定カバー２１に動くことなく固定されるようにする。

突起部１５ｃの形状は様々な形状（円筒、四角柱など）にすることができ、入射部１５ａに沿って側面に互いに所定間隔離隔して配置されることが好ましい。

図１０は、発光素子モジュール１３を示す図であり、発光素子モジュール１３は、左右に長く形成される回路基板１２と、この回路基板１２の表面に互いに所定間隔離隔して配置される複数の光源１１と、を含む。発光素子モジュール１３は、導光板の下部において左右方向に配置されることができる。

回路基板１２は、一般ＰＣＢ、メタルコアＰＣＢ、フレキシブルＰＣＢのうちいずれかとすることができるが、これに限定されるものではない。

光源１１は、上記の通り、ＬＥＤで構成されることができ、特に、３〜４個が一つのユニットとして電源を受け、別のユニットと独立して駆動することができる。

これによって、ローカルディミングのような作動を行うことが可能になり、表示装置の作動に際してより効率的な明暗表現ができる。

本実施例では、３２個のＬＥＤとし、４個が一つのユニットを構成することで総８個のユニットを構成するとしたが、この数量に限定されず、様々な数量にすることができる。

図１１に示すように、回路基板１２の背面にはコネクター１４が設けられることによって、ボトムカバー１１０（図１）に設けられる電源供給装置に連結可能になる。

図１２に示すように、反射シート１７に設けられる挿入溝１７ａには、発光素子モジュール１３の光源１１が挿入される。発光素子モジュール１３に設けられる複数の光源１１は、それぞれ独立して電流が印加される複数の発光単位に分けられる。ここで、制御部１１１は、発光単位別に電流を独立して印加することができる。

具体的に、制御部１１１は、発光素子モジュール１３の両端に配置される最外側発光単位に印加される電流が、両最外側発光単位の間に配置される発光単位に印加される電流よりも大きくなるように制御する。そして、制御部１１１は、ボトムカバー１１０に装着される複数の発光アセンブリ１０に設けられる発光素子モジュール１３を構成する発光単位のうち、ボトムカバーの縁部に最も近接する発光単位に印加される電流量が、残りの発光単位への電流印加量のどれよりも大きくなるように制御することができる。

本実施例では、光源を３２個としており、４個の光源が一つの発光単位を構成し、それぞれの発光単位に電流が印加されて発光するようになっている。すなわち、本実施例では、８個の発光単位が設けられ、各発光単位別に印加される電流によって光出力量は変わる。

発光アセンブリ１０における全ての発光単位に同一の電流が印加される場合に、発光アセンブリ１０の中央及び隣接区域（Ｆ区域）の発光量は、その外側区域（Ｅ区域）に比べて大きくなる。

なぜなら、Ｆ区域では、そこに配置された発光素子モジュールから放出される光と隣接する発光素子モジュールから出る光とが補強干渉（強め合う干渉；Constructive Interference）を起こして輝度を増加させるが、Ｅ区域ではこのような補強干渉による輝度の増加が期待できないからである。

以下では、Ｆ区域を補強区域と定義し、Ｅ区域を非補強区域と定義する。

したがって、非補強区域Ｅ、特に、各発光アセンブリ１０の両端の最外側区域に設けられる発光素子モジュールに印加される電流を、補強区域Ｆ、特に、各発光アセンブリ１０の中央区域及びその隣接区域に配置される発光素子モジュールに印加される電流よりも大きくすることで、補強干渉による輝度増加の効果を保全することができる。

ここで、非補強区域に配置される発光単位と補強区域に配置される発光単位に印加される電流の大きさは、概ね２．５：１〜３：１の比率とすると好適であるが、状況によって適宜変化させることができる。

したがって、補強区域の発光単位に印加される電流を１０ｍＡとすれば、非補強区域の発光単位に印加される電流を２５〜３０ｍＡ程度とすることができる。

図１３に示すように、ボトムカバー１１０に発光アセンブリ１０が複数の行と列を有するマトリクス形態で配置される場合に、発光アセンブリ１０の非補強区域Ｅと補強区域Ｆは、各行ごとに現れることができる。

特に、非補強区域Ｅは、ボトムカバー１０の縁部に隣接して設けられる発光単位、及び各発光アセンブリ１０とその側面に隣接して配置される発光アセンブリ１０との境界線上に隣接して配置される発光単位において現れる。

そして、補強区域Ｆは、各発光アセンブリ１０の中心区域及びその隣接区域に配置された発光単位において現れる。

したがって、本発明に係る制御部１１１は、各発光アセンブリ１０に電源を供給する電源供給部１１２を制御して、各補強区域Ｆと各非補強区域Ｅに印加される電流の量を別々にすることができる。

特に、同一の行に配置される発光単位のうち、各ボトムカバー１１０の縁部に最も近接して配置される発光単位に最大の電流を供給することができる。

具体的に、制御部１１１は、各発光アセンブリ１０の発光素子モジュール１３のうち、各発光アセンブリ１０の外側領域に配置される光源１１と各発光アセンブリ１０の中央領域に配置され光源１１に、それぞれ異なる電流量が印加されるように電源供給部を制御する。

そして、制御部１１１は、各発光アセンブリ１０の外側領域に配置される光源１１に印加される電流量を、各発光アセンブリ１０の中央領域に配置される光源１１に印加される電流量よりも大きく制御することができる。特に、制御部１１１は、導光板に入射する光の量が、導光板の左右両端において最大となるように、発光素子モジュールに印加される電流量を制御することができる。

一方、発光アセンブリ１０により形成されるマトリクスにおいて上下方向にも補強区域Ｇと非補強区域Ｈが現れる。

すなわち、全ての発光アセンブリ１０に電流が印加されると、発光素子モジュール１３から出る光はエッジタイプのように導光板１５に向かって上部に入射し、導光板１５の内部で散乱及び反射されて前方に出射する。

この過程で、全ての発光アセンブリ１０のうち、最下端部に位置する発光アセンブリ１０以外の発光アセンブリ１０はいずれも、その出射光が、下部に位置する発光アセンブリから出る光と一緒に補強干渉を起こす。その結果、上下方向の補強区域Ｇが形成される。

しかし、マトリクスの最下端部に位置する発光アセンブリ１０から出る光は、上記のような補強干渉を一緒に起こす対象がないため、各列に配置された発光アセンブリ１０に同一の電流が印加されると、相対的に最下端部に位置する発光アセンブリ１０が担当する画面部分は相対的に暗くなる。その結果、上下方向の非補強区域Ｈが形成される。

このような明暗の差を解消するために、マトリクスの最下端部に位置する発光アセンブリ１０の発光素子モジュールに印加される電流が、別の発光素子モジュールに印加される電流よりも大きくなるように制御することができる。

要するに、同一の行に位置する発光アセンブリの発光単位のうち、最外側に位置する発光単位に最大電流を印加し、同一の列に位置する発光アセンブリのうち、最下端部に位置する発光アセンブリの発光単位に最大電流を印加する必要がある。

したがって、発光アセンブリから構成されるマトリクスにおいて最大の電流が印加される部分は、マトリクスの４つの隅部のうち、最下端の左右側隅部に位置する発光単位となる。

上述したバックライトユニット及び表示装置は、複数個の発光アセンブリを独立して組み立てることができるので、バックライトユニットの管理がより容易となる。

そして、各発光アセンブリへの電流印加が独立して行われ、各発光アセンブリにおける光源にも独立して電流の印加がなされるため、ローカルディミングのような局部的な画像明暗の制御が可能になる。

また、バックライトユニットの左右縁部や最下端部のように、他の光源から出力される光との補強干渉の程度が弱い部分に配置される光源に電流をさらに供給することによって、画面全体にわたって均一な輝度を具現することができる。

一方、一つの発光アセンブリとこれに隣接して配置される発光アセンブリとの境界線上における発光量は、発光アセンブリの中間部分における発光量よりも小さく、この部分が外部画面では相対的に暗い暗線と見えることがあるが、このように暗線の発生する部分に隣接する光源に、他の光源に比べて大きい電流を印加することによって、暗線発生の問題点を解決することができる。

以上では具体的な実施例に挙げて本発明を説明してきたが、これらは単なる例示に過ぎず、本発明を限定するためのものではない。したがって、当該技術の分野に属する通常の知識を有する者にとっては、本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で様々な変形及び応用が可能であるということは明らかである。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は、様々な変形実施が可能である。そして、これらの変形及び応用も、添付の請求範囲に規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈すべきである。

Claims (25)

1. ボトムカバーと、
   少なくとも一つの光源を含む発光素子モジュール及び前記発光素子モジュールの上部に配置される導光板を備え、前記ボトムカバー上に互いに隣接して配置される複数の発光アセンブリと、
   前記各発光アセンブリの発光素子モジュールに電源を供給する電源供給部と、
   前記各発光アセンブリの発光素子モジュールのうち、前記各発光アセンブリの外側領域に位置する発光素子と前記各発光アセンブリの中央領域に位置する発光素子にそれぞれ異なる電流量が印加されるように前記電源供給部を制御する制御部と、
   を含み、
   前記ボトムカバーが、前記複数の発光アセンブリのうち、相互に隣り合う発光アセンブリの間で、前記導光板の下の空間に向かって突出する放熱突起を有する、バックライトユニット。
2. 前記制御部は、前記各発光アセンブリの外側領域に位置する発光素子に印加される電流量を、前記各発光アセンブリの中央領域に位置する発光素子に印加される電流量よりも大きくなるように制御する、請求項１に記載のバックライトユニット。
3. 前記導光板は、前記発光素子モジュールと対向して、前記発光素子モジュールから放出された光が入射する入射部と、前記入射部から入射した光を前記入射方向と異なる方向に出射させる出射部と、を含む、請求項１または２に記載のバックライトユニット。
4. 前記発光素子モジュールは、前記導光板の下部において左右方向に沿って配置される、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
5. 前記制御部は、前記導光板に入射する光の量が前記導光板の左右両端で最大となるように、前記発光素子モジュールに印加される電流量を制御する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
6. 前記発光素子モジュールは、複数の光源と、前記光源が配置される回路基板と、を含み、
   前記光源は、所定の数量が一つの発光単位を構成し、複数の発光単位が一つの発光素子モジュールを構成し、
   前記制御部は、前記発光単位別に電流を独立して印加する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
7. 前記制御部は、前記発光素子モジュールの両端に位置する最外側の発光単位に印加される電流が、前記最外側の発光単位の間に配置される発光単位に印加される電流よりも大きくなるように制御する、請求項６に記載のバックライトユニット。
8. 前記制御部は、前記ボトムカバーに装着される複数の発光アセンブリに設けられる発光素子モジュールを構成する発光単位のうち、前記ボトムカバーの縁部に最も隣接する発光単位に印加される電流量が、全ての発光単位への電流印加量のうち最大となるように制御する、請求項６または７に記載のバックライトユニット。
9. 前記発光アセンブリは、複数個の行及び複数個の列からなるマトリクス形態で配列される、請求項６乃至８のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
10. 前記制御部は、同一の行に配置される複数の発光アセンブリに設けられる発光素子モジュールの発光単位のうち、最外側に配置される発光単位に印加される電流量が最大となるように制御する、請求項９に記載のバックライトユニット。
11. 前記制御部は、同一の列に配置される複数の発光アセンブリに設けられる発光素子モジュールの発光単位のうち、最下端部に設けられる発光アセンブリの発光素子モジュールの発光単位に印加される電流量が最大となるように制御する、請求項９または１０に記載のバックライトユニット。
12. ボトムカバーと、
    少なくとも一つの光源を含む発光素子モジュール及び前記発光素子モジュールの上部に配置される導光板を備え、前記ボトムカバー上に互いに隣接して配置される複数の発光アセンブリと、
    前記発光アセンブリから放出される光を拡散させる光学シートと、
    前記光学シートの前方に設けられて映像を具現する表示パネルと、
    前記各発光アセンブリの発光素子モジュールに電源を供給する電源供給部と、
    前記各発光アセンブリの発光素子モジュールのうち、前記各発光アセンブリの外側領域に位置する発光素子と前記各発光アセンブリの中央領域に位置する発光素子にそれぞれ異なる電流量が印加されるように前記電源供給部を制御する制御部と、
    を含み、
    前記ボトムカバーが、前記複数の発光アセンブリのうち、相互に隣り合う発光アセンブリの間で、前記導光板の下の空間に向かって突出する放熱突起を有する、表示装置。
13. 前記制御部は、前記各発光アセンブリの外側領域に位置する発光素子に印加される電流量を、前記各発光アセンブリの中央領域に位置する発光素子に印加される電流量よりも大きくなるように制御する、請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記発光アセンブリは、前記発光素子モジュールの上部に配置される導光板を含み、
    前記導光板は、前記発光素子モジュールと対向して、前記発光素子モジュールから放出された光が入射する入射部と、前記入射部から入射した光を前記入射方向と異なる方向に出射させる出射部と、を含む、請求項１２または１３に記載の表示装置。
15. 前記発光素子モジュールは、前記導光板の下部において左右方向に配置され、
    前記制御部は、前記導光板に入射する光の量が、前記導光板の左右両端で最大となるように、前記発光素子モジュールに印加される電流量を制御する、請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記発光素子モジュールは、複数の光源と、前記光源が配置される回路基板と、を含み、
    前記光源は、所定の数量が一つの発光単位を構成し、複数の発光単位が一つの発光素子モジュールを構成し、
    前記制御部は、前記発光単位別に電流を独立して印加する、請求項１４または１５に記載の表示装置。
17. 前記制御部は、前記発光素子モジュールの両端に位置する最外側発光単位に印加される電流が、前記最外側発光単位の間に配置される発光単位に印加される電流よりも大きくなるように制御する、請求項１６に記載の表示装置。
18. 前記制御部は、前記ボトムカバーに装着される複数の発光アセンブリに設けられる発光素子モジュールを構成する発光単位のうち、前記ボトムカバーの縁部に最も隣接する発光単位に印加される電流量が、全ての発光単位への電流印加量のうち最大となるように制御する、請求項１６または１７に記載の表示装置。
19. 前記発光アセンブリは、複数個の行及び複数個の列からなるマトリクス形態で配列され、
    前記制御部は、同一の行に配置される複数の発光アセンブリに設けられる発光素子モジュールの発光単位のうち、最外側に配置される発光単位に印加される電流量が最大となるように制御する、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の表示装置。
20. 前記各発光アセンブリの外側領域に位置する発光素子に印加される電流量と前記各発光アセンブリの中央領域に位置する発光素子に印加される電流量の大きさは、約２.５：１〜３：１の比を有する、請求項２乃至１１のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
21. 前記導光板の背面に配置された反射シートをさらに含む、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
22. 前記発光素子モジュール、前記導光板及び前記反射シートを固定する固定カバーをさらに含み、
    前記固定カバーは、
    前記発光アセンブリの上方に配置される第１固定カバーと、
    前記発光アセンブリの下方に配置される第２固定カバーと、を含む、請求項２１に記載のバックライトユニット。
23. 前記光源に近接するように配置され、且つ前記第１固定カバーの内部に配置された補助反射シートをさらに含む、請求項２２に記載のバックライトユニット。
24. 前記補助反射シートは、前記光源の大きさに対応するか、又は、より大きい大きさに形成されている、請求項２３に記載のバックライトユニット。
25. 前記補助反射シートは、絶縁物質を含む、請求項２３または２４に記載のバックライトユニット。