JP5864132B2 - バックライトユニット及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、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。

一般に、液晶表示装置は、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ：ＣＲＴ）に比べて視認性に富む他、同じ画面サイズの陰極線管に比べて平均消費電力及び発熱量も小さいため、プラズマ表示装置や電界放出表示装置と共に携帯電話やコンピュータのモニター、テレビの表示装置として広く使用されている。

液晶表示装置の駆動原理は、液晶の光学的異方性及び分極性質に基づく。液晶は、細くて長い構造により分子の配列に方向性を持っており、人為的に液晶に電場を印加することで分子配列の方向を制御することができる。

したがって、液晶の分子配列方向を任意に調節すると液晶の分子配列が変わり、光学的異方性によって液晶の分子配列方向に光が屈折することで画像情報が表現されることとなる。

しかしながら、液晶表示装置は自発的には発光できない受光性素子であるから別の光源が必要とされ、このような光源としてバックライトユニットが使用される。すなわち、液晶パネルの下部に配置されたバックライトユニットから出射した光を液晶パネルに入射させ、液晶の配列によって透過される光の量を調節することで画像を表示することができる。

本発明は、導光板の移動による損傷を防止することができるバックライト及び表示装置を提供する。

本発明の一実施例は、光を出射する発光素子と、前記発光素子から発生した光を一定方向にガイドする光学部材と、前記光学部材を支持するように前記光学部材の背面に配置される下部シャーシと、前記発光素子の含まれているモジュールを支持し、前記下部シャーシと一部が接触する支持部材と、前記光学部材の背面と前記下部シャーシとの間に配置される緩衝部材と、を含む、バックライトユニットを提供する。

ここで、前記光学部材は導光板を含むことができる。

そして、前記光学部材は、前記緩衝部材と前記導光板との間に配置されて、前記導光板の背面から出射する光を前記導光板に再入射させる反射シートをさらに含むことができる。

そして、前記緩衝部材は、前記光学部材の背面と前記下部シャーシのうち少なくとも一つと直接接触することができる。

そして、前記緩衝部材は、前記光学部材の領域内に配置されることができる。
前記緩衝部材は、ライン形態に配置されることができる。

そして、前記緩衝部材は、互いに対向する２個のライン形態とすることができる。

そして、前記下部シャーシは、前記導光板に向かって突出する少なくとも一つの突出部を有し、前記緩衝部材は、前記少なくとも一つの突出部の表面に接触することができる。

そして、前記緩衝部材は、絶縁テープとすることができる。

そして、前記支持部材はブラケットであり、前記ブラケットは、前記下部シャーシに垂直な垂直部と、前記垂直部に連結され、前記下部シャーシに平行な水平部を含むことができる。

そして、前記緩衝部材は、前記ブラケットの水平部と前記光学部材との間に配置されることができる。

そして、前記支持部材は、ガイドパネルをさらに含むことができる。

そして、前記ブラケットの水平部は、前記光学部材に向かって突出する少なくとも一つの支持突出部を有し、前記緩衝部材は、前記少なくとも一つの支持突出部の表面に接触することができる。

また、前記下部シャーシは、前記光学部材に向かって突出する少なくとも一つの突出部を有し、前記少なくとも一つの突出部と前記光学部材との間に第２緩衝部材をさらに含むことができる。

本発明の他の実施例は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライトユニットと、を含み、前記バックライトユニットは、光を出射する発光素子と、前記発光素子から発生した光を一定方向にガイドする光学部材と、前記光学部材を支持するように前記光学部材の背面に配置される下部シャーシと、前記発光素子の含まれているモジュールを支持し、前記下部シャーシと一部が接触する支持部材と、前記光学部材の背面と前記下部シャーシとの間に配置される緩衝部材と、を含む、表示装置を提供する。

本発明の実施例によるバックライトユニット及び表示装置は、導光板の移動による損傷を防止することができる。

実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。 図１に示す下部シャーシに接触する緩衝部材を示す図である。 他の実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。 他の実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。 他の実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。 他の実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。 さらに他の実施例による表示装置を示す断面図である。 さらに他の実施例による表示装置を示す断面図である。 さらに他の実施例による表示装置を示す断面図である。 さらに他の実施例による表示装置を示す断面図である。 さらに他の実施例による表示装置を示す断面図である。

以下、本発明の技術的課題及び特徴を、添付の図面及び実施例についての説明から明らかにする。以下に添付の図面に基づいて説明される本発明の好適な実施例は例示的なもので、様々な修正及び変形実施が可能である。したがって、下記の実施例は、本発明を特別な形態に限定するためのものではなく、よって、本発明は、請求項によって定義された本発明の思想と合致するいずれの修正、均等及び代用をも含むことができる。

図面中、同一の構成要素には同一の参照番号を付する。図面において、層及び領域の寸法は、明瞭性のために誇張されている。また、ここに説明される各実施例は、相補的な実施例を含む。以下、添付の図面を参照しつつ、好適な実施例によるバックライトユニット及び表示装置について説明する。

図１は、実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。このバックライトユニットは、下部シャーシ１１０、反射シート１２０、導光板１３０、光学シート１４０、印刷回路基板１５０、ＬＥＤパッケージ１６０、及び緩衝部材１８０を含む。ここで、導光板１３０及び光学シート１４０を光学部材と総称する。

下部シャーシ１１０は、反射シート１２０、導光板１３０、光学シート１４０、印刷回路基板１５０、及びＬＥＤパッケージ１６０を収納する役割を果たし、アルミニウム、亜鉛、銅、鉄、ステンレススチール及びこれらの合金などのような金属からなる。

ＬＥＤパッケージ１６０は、印刷回路基板１５０の一面に実装されて光を出射させる。ここで、印刷回路基板１５０に実装されたＬＥＤパッケージを、ＬＥＤパッケージモジュールという。

印刷回路基板１５０の他面は、下部シャーシ１１０の側面であるガイドパネル１１４に固定される。導光板１３０は、入光面がＬＥＤパッケージ１６０と対向するようにシャーシ１１０の内側に配置され、ＬＥＤパッケージ１６０から出射される光を受光して一定方向にガイド（案内）する。

反射シート１２０は、下部シャーシ１１０と導光板との間に配置され、導光板１３０の背面から出射する光を反射させて導光板１３０に再入射させる。光学シート１４０は、導光板１３０の上部に配置され、通過する光の特性を向上させる。

下部シャーシ１１０は、反射シート１２０及び導光板１３０を支持する少なくとも一つの突出支持部１１２を含む。また、少なくとも一つの突出支持部１１２は、導光板１３０の入光面がＬＥＤパッケージ素子と対向するように導光板１３０の位置を合わせる役割を果たす。例えば、突出支持部１１２は、導光板１３０の入光面と垂直な方向にライン状に形成することができ、２個以上の突出支持部を互いに離隔して形成することができる。

緩衝部材１８０は、一面が突出支持部１１２の表面に接触し、他面は反射シート１２０と接触する。そして、緩衝部材１８０は、光学部材の領域内に配置され、この場合、光学部材と直接接触することもでき、空間的に対応して配置されることもできる。

緩衝部材１８０は、様々な材料からなることができる。例えば、緩衝部材１８０は、絶縁テープ形態のものとすることができ、ゴムやシリコンなどの材料からなることができる。

また、緩衝部材１８０は、下部シャーシ１１０から伝達される衝撃または熱から反射シート１２０及びその上部に配置される導光板１３０の損傷を防止することができる。

また、緩衝部材１８０による摩擦力によって、緩衝部材１８０と接触する反射シート１２０及びその上部に配置される導光板１３０の移動を防止することができる。

導光板１３０は、入光面がＬＥＤパッケージ１６０に近接して配置されている。このため、導光板１３０が移動すると入光面がＬＥＤパッケージ１６０に衝突して損傷することがあり、バックライトユニットの色の均一度も低下することがある。そこで、緩衝部材１８０により導光板１３０の移動を防止するようにしている。

図２は、図１に示す下部シャーシ１１０に接触する緩衝部材１８０を示す図である。図２を参照すると、緩衝部材１８０は、ライン形態の突出支持部１１２の表面に形成されるので、緩衝部材１８０はライン形態とすれば良い。ここで、下部シャーシ１１０に形成される突出支持部１１２は、導光板１３０の入光面と平行な方向に一定の長さＬ及び幅Ｗを持つライン形態とすることができ、緩衝部材１８０は突出支持部１１２の上部表面に接触する。図２では、２個のライン状に下部シャーシ１１０上に形成される突出支持部１１２及び緩衝部材１８０を示したが、この個数及び形態に限定されるわけではない。

図３は、他の実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。図３を参照すると、バックライトユニットは、下部シャーシ３１０、反射シート１２０、導光板１３０、光学シート１４０、及び回路基板１５０、ＬＥＤパッケージ１６０、及び緩衝部材３８０を含む。

図３に示す下部シャーシ３１０は、図１と違い、内面に突出支持部が形成されておらず、扁平面とされており、緩衝部材３８０は、一面が下部シャーシ３１０の扁平面に接触し、他面は反射シート１２０に接触する。反射シート１２０、導光板１３０、光学シート１４０、及び回路基板１５０、及びＬＥＤパッケージ１６０は、図１におけるそれらと同一であり、その重複説明は省略する。

図４は、他の実施例によるバックライトユニットを示す断面図を表す。図４を参照すると、バックライトユニットは、下部シャーシ４１０、ブラケット４２０、印刷回路基板４３０、ＬＥＤパッケージ４３５、緩衝部材４４０（以下では、下記の第２緩衝部材と区別するために第１緩衝部材という。）、反射シート４４５、導光板４５０、光学シート４６０、及び第２緩衝部材４９０を含む。

下部シャーシ４１０は、バックライトユニットの構成要素を収納する。下部シャーシ４１０の内側に、反射シート４４５、導光板４５０、及び光学シート４６０が順次に収納され、下部シャーシ４１０は、反射シート４４５及び導光板４５０を支持する役割を果たす。

下部シャーシ４１０は、ブラケットを取り囲む外側部と、反射シート４４５及び導光板４５０に向かって突出した突出部を有する背面部と、を含み、突出部は、反射シート４４５を支持する。

第１緩衝部材４４０は、下部シャーシ４１０の突出部の表面に接触する。すなわち、第１緩衝部材４４０は、下部シャーシ４１０の突出部及び反射シート４４５との間に配置され、反射シート４４５は、第１緩衝部材４４０と密着するように配置される。

第１緩衝部材４４０は、下部シャーシ４１０の突出部の前面または一部の領域に接触することができる。また、第１緩衝部材４４０は、ライン形態の緩衝部材とすることができ、多数のライン形態の緩衝部材が互いに離間して突出部の表面に接触することができる。

ＬＥＤパッケージ４３５は、印刷回路基板４３０の一面に実装され、導光板４５０の入光面へと光を出射する。印刷回路基板４３０の他面はブラケット４２０に固定される。

導光板４５０は、下部シャーシ４１０の内側に配置され、ＬＥＤパッケージ１６０から出射する光を受光して一定方向にガイドする。すなわち、導光板４５０は、ＬＥＤパッケージ４３５から出射した線光源を面光源に変換して、画面表示領域（例えば、液晶パネル）に均一に伝達する。導光板４５０は、通常、数ｍｍ程度の厚さを有する透明アクリル材質からなり、下部面には、光の均一な反射のために多数のドット（ｄｏｔ）やＶ字状のホール（図示せず）を形成することができる。

反射シート４４５は、下部シャーシ４１０と導光板４５０との間に配置され、導光板４５０の背面から出射する光を反射させて導光板４５０に再入射させる。

ＬＥＤパッケージ４３５が実装される印刷回路基板４３０を固定するブラケット４２０は、導光板４５０の側面（入光面）に配置され、ＬＥＤパッケージ４３５及び印刷回路基板４３０から発散される熱を放出する。

ここで、同図のブラケット４２０及び上記実施例におけるガイドパネル１１４は両方も、発光素子の含まれているＬＥＤパッケージモジュールを支持するとともに、下部シャーシと接触するもので、支持部材と総称することができる。

ブラケット４２０は、垂直部及び該垂直部と連結される水平部を含み、垂直部は少なくとも一つの折り曲げ部を有する。

印刷回路基板４３０はブラケット４２０の垂直部に固定され、ブラケット４２０の水平部は、反射シート４４５のエッジ領域と下部シャーシ４１０のエッジ領域との間に配置される。ここで、エッジ領域は、導光板４５０のエッジ領域に隣接する領域を指す。

ブラケット４２０は、様々な形態とすることができる。例えば、ブラケット４２０は、“Ｌ”字形態のものであっても良く、図４に示すように、ブラケット４２０の垂直部を“∩”状にしたものであっても良い。

ブラケット４２０の水平部の表面には、突出支持部４８０が形成され、反射シート４４５及びその上部に配置される導光板４５０を支持する。図４には、一つの突出支持部４８０のみを示したが、これに限定されるわけではない。

突出支持部４８０は、導光板４５０の入光面と平行な方向に一定の長さ及び幅を有するライン形態とすることができ、第２緩衝部材４９０は、突出支持部４８０の上部表面に接触される。すなわち、第２緩衝部材４９０は、突出支持部４８０及び反射シート４４５との間に配置され、反射シート４４５は、第２緩衝部材４９０と密着するように配置される。

図４には、第１緩衝部材４４０と第２緩衝部材４９０の両方を含むバックライトユニットを示したが、これに限定されず、第１緩衝部材４４０または第２緩衝部材４９０のいずれかを省いても良い。

第１緩衝部材４４０及び第２緩衝部材４９０は、ゴム及びシリコンなどの材料からなることができる。また、第１緩衝部材４４０及び第２緩衝部材４９０は、両面接着テープの形態にすることができる。

第１緩衝部材４４０及び第２緩衝部材４９０は、反射シート４４５及び導光板４５０を支持する他、厚さを調節することによって、導光板４５０の入光面がＬＥＤパッケージ素子４３５に水平となるように導光板４５０の位置を合わせる役割を果たすこともできる。

また、第１緩衝部材４４０及び第２緩衝部材４９０は、下部シャーシ４１０から伝達される衝撃または熱から反射シート４４５及びその上部に配置される導光板４５０の損傷を防止することができる。また、第１緩衝部材４４０及び第２緩衝部材４９０は、これらと接触する反射シート４４５及びその上部に配置される導光板４５０の移動を防止することができる。

光学シート４６０は、導光板４５０の上部に配置され、導光板４５０から入射した光を拡散させる拡散シート、及び拡散シートから入射する光を垂直に出射するように変化させるプリズムシートを含むことができる。このような拡散シート及びプリズムシートは、２乃至３枚を適切に組み合わせて形成すればいい。

光学シート４６０は、拡散シートやプリズムシート上に配置される保護シートをさらに含むことができる。保護シートは、埃やスクラッチ（ｓｃｒａｔｃｈ）に敏感な拡散シート及びプリズムシートを保護し、バックライトユニットを運搬するにあたって拡散シート及びプリズムシートが移動することを防止する役割を果たす。

図５は、他の実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。図５を参照すると、バックライトユニットは、下部シャーシ５１０、ブラケット５２０、印刷回路基板４３０、ＬＥＤパッケージ４３５、反射シート４４５、導光板４５０、光学シート４６０、及び緩衝部材５４０を含む。

図５の実施例は、図４の実施例と比較するとき、ブラケット５２０の水平部の表面に突出支持部が形成されず、下部シャーシ５１０は、中央部ではなく導光板４５０のエッジ領域に隣接する下部シャーシ５１０のエッジ領域に少なくとも一つの突出部５３０が形成され、突出部５３０の表面に緩衝部材５４０が形成される点が異なる。

図６は、他の実施例によるバックライトユニットを示す断面図である。図６の実施例は、図５と比較するとき、下部シャーシ６１０が、背面部のエッジ領域ではなく背面部の中央部に、反射シート及び導光板に向かって突出する突出部が形成され、突出部の表面に緩衝部材６２０が形成される点が異なる。

図７乃至図１１は、実施例による表示装置を示す図である。図７は、図１に示すバックライトユニットを含む表示装置を示し、図８は、図３に示すバックライトユニットを含む表示装置を示し、図９は、図４に示すバックライトユニットを含む表示装置を示し、図１０は、図５に示すバックライトユニットを含む表示装置を示し、図１１は、図６に示すバックライトユニットを含む表示装置を示す。

図７乃至図１１をそれぞれ参照すると、実施例による表示装置は、バックライトユニット、モールドフレーム４６５、液晶パネル４７０、及び上部シャーシ４８５を含む。ここで、バックライトユニットは、図１、図３、図４乃至図６のいずれかを指す。

モールドフレーム４６５は、下部シャーシ４１０の側面及び光学シート４６０のエッジ領域を取り囲むように配置される。液晶パネル４７０は、モールドフレーム４６５の上端に着座して光学シート４６０の上部または前面に配置される。液晶パネル４７０は、ガラス基板の間に液晶が充填され、光の偏光性を用いるために偏光板を両ガラス基板にそれぞれ載せてなる。ここで、液晶は、液体及び固体の中間的な特性を示す。すなわち、液体のように移動性を有する有機分子である液晶が、結晶のように規則的に配列された状態を有するもので、分子配列が外部電界によって変化する性質を用いて画像を表示する。液晶パネル４７０の前面にはカラーフィルター（図示せず）を設けることができる。

上部シャーシ４８５はモールドフレーム４６５及び液晶パネルのエッジ領域を取り囲むように配置される。モールドフレーム４６５及び上部シャーシ４８５は、液晶パネル４７０の表示領域を露出するように中央部分に開口部を有する。

以上説明した本発明は、上記の実施例及び添付の図面に限定されるものでなく、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ということは、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にとっては明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されず、特許請求の範囲によって定められるべきである。

実施例によるバックライトは、表示装置などに適用することができる。

Claims (12)

1. 光を出射する発光素子と、
   前記発光素子から発生した光を一定方向にガイドする光学部材と、
   前記光学部材を支持するように前記光学部材の背面に配置される下部シャーシと、
   前記発光素子の含まれているモジュールを支持し、前記下部シャーシと一部が接触する支持部材と、を含み、
   前記支持部材はブラケットであり、
   前記ブラケットは、
   前記下部シャーシに垂直な垂直部と、
   該垂直部に連結され、前記下部シャーシに水平な水平部と、を含み、
   前記下部シャーシは、前記光学部材に向かって突出する少なくとも一つの突出部を有し、
   前記少なくとも一つの突出部と前記光学部材との間に第１緩衝部材が配置され、
   前記ブラケットの水平部は、前記光学部材に向かって突出する少なくとも一つの支持突出部を有し、
   前記支持突出部と前記光学部材との間に第２緩衝部材が配置され、
   前記第２緩衝部材は、前記少なくとも一つの支持突出部の表面に接触する、バックライトユニット。
2. 前記光学部材は導光板を含む、請求項１に記載のバックライトユニット。
3. 前記光学部材は、前記第２緩衝部材と前記導光板との間に配置されて、前記導光板の背面から出射する光を前記導光板に再入射させる反射シートをさらに含む、請求項２に記載のバックライトユニット。
4. 前記第２緩衝部材の一面は前記光学部材の背面に接触し、他面は前記反射シートに接触する、請求項３に記載のバックライトユニット。
5. 前記第２緩衝部材は、前記光学部材の背面と前記下部シャーシのうち少なくとも一つと直接接触する、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. 前記第２緩衝部材は、前記光学部材の領域内に配置される、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. 前記第２緩衝部材は、ライン形態に配置される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
8. 前記第２緩衝部材は、互いに対向する２個のライン形態である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
9. 前記第１緩衝部材または前記第２緩衝部材は、絶縁テープである、請求項１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. 前記モジュールは、回路基板と、該回路基板上に配置された前記発光素子と、を含み、
    記モジュールは前記支持部材上に配置される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
11. 前記回路基板が固定されるガイドパネルをさらに含む、請求項１０に記載のバックライトユニット。
12. 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と、
    前記バックライトユニット上に配置された液晶パネルと、
    を含む、表示装置。