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発明の名称 バックライトユニット
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−12586(P2007−12586A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−364855(P2005−364855)
出願日 平成17年12月19日(2005.12.19)
代理人 【識別番号】100064447
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 正夫
発明者 韓 相 鎬 / 金 度 潤
要約 課題
本発明は、ベンディング(反り)現象が発生して生産性を低下させる中間導光板を除去したバックライトユニットを提供する。

解決手段
本発明によるバックライトユニットは、底面及び側面を有するボトムカバー、ボトムカバー内に設置されて複数の光を発生する複数の発光ダイオード、ボトムカバー内に設置されて、複数の光を混合して白色光を発生させる多様な角度を有する反射板、及びボトムカバーに付着されて白色光を拡散させるための拡散板を備えることを特徴とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
底面及び側面を有するボトムカバーと、
前記ボトムカバー内に設置されて複数の光を発生する複数の発光ダイオードと、
前記ボトムカバー内に設置されて、前記複数の光を混合して白色光を発生させる多様な角度を有する反射板と、
前記ボトムカバーに付着されて前記白色光を拡散させるための拡散板と、を備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項2】
前記反射板は、
前記発光ダイオードのうちいずれか一つから伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第1角度で傾斜した第1領域と、
前記第1領域から前記ボトムカバーに隣接する側面に伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第2角度で傾斜した第2領域と、
前記発光ダイオードのうちいずれか一つの発光ダイオードから他の発光ダイオード側に伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第3角度で傾斜した第3領域と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。
【請求項3】
前記第1角度は、5°〜90°の範囲の角度であり、前記第2角度は、0°〜90°の範囲の角度であることを特徴とする請求項2に記載のバックライトユニット。
【請求項4】
前記第3角度は、5°〜90°の範囲の角度であることを特徴とする請求項2に記載のバックライトユニット。
【請求項5】
前記第1角度と前記第2角度とは、同じ大きさであることを特徴とする請求項2に記載のバックライトユニット。
【請求項6】
前記第3角度は、前記第1角度より大きいことを特徴とする請求項2に記載のバックライトユニット。
【請求項7】
前記第1角度は、前記第2角度より大きいことを特徴とする請求項6に記載のバックライトユニット。
【請求項8】
前記反射板は、
前記発光ダイオードが二つ隣接する間に位置する前記第3領域から伸張し、前記ボトムカバーの底面と平行となる第4領域をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のバックライトユニット。
【請求項9】
前記反射板は、
アルミニウムで形成されることを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。
【請求項10】
前記発光ダイオードは、
サイドエミッティング発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項1に記載のバックライトユニット。
【請求項11】
底面及び側面を有するボトムカバーと、
前記ボトムカバー内に設置される反射板と、
前記反射板のホール内に設置されて複数の光を発生する複数のサイドエミッティング発光ダイオードと、
前記複数のサイドエミッティング発光ダイオードと前記拡散板との間に媒介物なしに空間が存在するように、前記ボトムカバーに付着される拡散板と、を備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項12】
前記反射板は、
前記発光ダイオードのうちいずれか一つから伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第1角度で傾斜した第1領域と、
前記第1領域から前記ボトムカバーに隣接する側面に伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第2角度で傾斜した第2領域と、
前記発光ダイオードのうちいずれか一つの発光ダイオードから他の発光ダイオード側に伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第3角度で傾斜した第3領域と、を含むことを特徴とする請求項11に記載のバックライトユニット。
【請求項13】
前記第1角度は、5°〜90°の範囲の角度であり、前記第2角度は、0°〜90°の範囲の角度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ユニット。
【請求項14】
前記第3角度は、5°〜90°の範囲の角度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ユニット。
【請求項15】
前記第1角度と前記第2角度とは、同じ大きさ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ユニット。
【請求項16】
前記第3角度は、前記第1角度より大きいことを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
【請求項17】
前記第1角度は、前記第2角度より大きいことを特徴とする請求項16に記載のバックライトユニット。
【請求項18】
前記反射板は、
前記発光ダイオードが二つ隣接する間に位置する前記第3領域から伸張し、前記ボトムカバーの底面と平行となる第4領域をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載のバックライトユニット。
【請求項19】
底面及び側面を有するボトムカバーと、
前記ボトムカバー内に設置されて複数の光を発生する複数の発光ダイオードと、
前記ボトムカバー内に設置されて、前記複数の光を混合して白色光を発生させる多様な角度を有する反射板と、
前記複数の発光ダイオードと前記拡散板との間に媒介物なしに空間が存在するように、前記ボトムカバーに付着される拡散板と、を備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項20】
前記反射板は、
前記発光ダイオードのうちいずれか一つから伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第1角度で傾斜した第1領域と、
前記第1領域から前記ボトムカバーに隣接する側面に伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第2角度で傾斜した第2領域と、
前記発光ダイオードのうちいずれか一つの発光ダイオードから他の発光ダイオード側に伸張し、前記ボトムカバーの底面に対して第3角度で傾斜した第3領域と、を含むことを特徴とする請求項19に記載のバックライトユニット。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、バックライトユニットに係り、特に、中間導光板を除去しつつ輝度均一度を向上させ、製造工程を単純化させることができるバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に、液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の駆動などの特徴により、その応用範囲が次第に拡大されている趨勢である。このような趨勢によって、液晶表示装置(LCD)は、事務自動化(OA)機器、オーディオ/ビデオ機器などに利用されている。このような液晶表示装置は、マトリックス形態に配列された複数の制御用スイッチに印加される信号によって光ビームの透過量が調節されて、画面に所望の画像を表示する。
【0003】
このような液晶表示装置は、自発光表示装置でないため、バックライトのような別途の光源が必要である。
【0004】
バックライトは、光源の位置によって、直下型方式及びエッジ型方式などがある。エッジ型のバックライトは、液晶表示装置の一端のエッジに光源を設置し、その光源から入射される光を導光板及び複数の光学シートを通じて液晶表示パネルに照射する。直下型のバックライトは、液晶表示装置の直下に複数の光源を配置し、その光源から入射される光を拡散板及び複数の光学シートを通じて液晶表示パネルに照射する。バックライトに利用される光源としては、冷陰極蛍光管(CCFL)及び発光ダイオード(以下、「LED)という。)などがある。
【0005】
最近では、エッジ型方式に比べて輝度、光均一度、色純度の高い直下型方式のバックライトがLCD TV(液晶テレビ)を中心にさらに多く利用されている。
【0006】
図1に示すように、従来の液晶表示装置は、画像を表示するための液晶表示パネル11、及び液晶表示パネル11に光を照射するためのバックライトユニット10を備える。
【0007】
液晶表示パネル11は、複数のデータラインと複数のスキャンラインとが交差に配列され、上部基板と下部基板との間に液晶セルがアクティブマトリックス形態に配列される。また、液晶表示パネル11には、液晶セルのそれぞれに電界を印加するための画素電極及び共通電極が形成される。複数のデータラインと複数のスキャンラインとの交差部には、スキャン信号に応答して画素電極に印加されるデータ電圧をスイッチングするための薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という。)が形成される。このような液晶表示パネルには、テープキャリアパッケージ(以下、「TCP」という。)を介してゲートドライブ集積回路とデータドライブ集積回路とが電気的に接続される。
【0008】
バックライトユニット10は、ボトムカバー13、下部反射板14、中間導光板15、拡散板16、複数のLED17及び複数の光学シート12を備える。
【0009】
ボトムカバー13は、底面及び側面を含み、その内部に下部反射板14が収納される。下部反射板14には、LED17がそれぞれ貫通するホールが形成される。
【0010】
LED17は、赤色LED、緑色LED及び青色LEDを含み、光源駆動回路(図示せず)から供給される電流により発光して赤色、緑色及び青色の光を発生する。
【0011】
中間導光板15は、透明なプラスチック材質で製作されてLED17と拡散板16との間に配置される。この中間導光板15において、LED17の真上に当たる底面位置には、LEDと1:1に対応する中間反射板18が付着される。この中間反射板18は、ダイバータとも呼ばれ、LED17から直接照射される赤色、緑色及び青色の光を反射させる。
【0012】
下部反射板14、中間反射板18及び中間導光板15によりLED17から照射される赤色、緑色及び青色の光は混合され、その結果、白色光が中間導光板15を通過して光学シート12側に入射する。
【0013】
拡散板16は、中間導光板15を挟んでボトムカバー13と共に組み立てられる。この拡散板16は、複数のビーズを備え、そのビーズを利用して中間導光板15を経由して入射される光を散乱させて、液晶表示パネル11の表示面でLEDの位置とそれ以外の位置とで輝度差が発生しないようにする。
【0014】
光学シート12は、拡散シート及びプリズムシートを備え、拡散板16から入射される光を液晶表示パネル11の全体に均一に照射し、表示面に対して垂直方向に光の進行経路を変えて表示面の前方で輝度を向上させる役割を担う。
【0015】
しかし、このようなバックライトユニット10は、次のような問題点がある。液晶表示装置が大面積化されることにともなって、支持点がエッジにのみ存在する中間導光板15が大きくなる。そのため、中間導光板15がたわんで反ってしまい、中間反射板18とLED17との間隔が変わってしまう。その結果、液晶表示パネル11に入射される光量が減少して輝度が低下し、LED17から発生する赤色、緑色及び青色の光が均一に混合されず、液晶表示パネル11に照射される白色光の純度が低下して、液晶表示パネル11に表示される画像の色再現特性が低下する。
【0016】
また、中間導光板15に反射体18を付着する工程は、自動化工程とすることが困難であるのでLED光源ごとに手作業で付着せねばならない。このため、生産性が低下し、これにより液晶表示装置の製造コストも増加する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
本発明の目的は、ベンディング(反り)現象が発生して生産性を低下させる中間導光板を除去したバックライトユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
上記の目的を達成するために、本発明によるバックライトユニットは、底面及び側面を有するボトムカバー、このボトムカバー内に設置されて複数の光を発生する複数のLED、そのボトムカバー内に設置されて、複数の光を混合して白色光を発生させる多様な角度を有する反射板、及びボトムカバーに付着されて白色光を拡散させるための拡散板を備えることを特徴とする。
【0019】
反射板は、LEDのうちいずれか一つから伸張し、ボトムカバーの底面に対して第1角度で傾斜した第1領域、第1領域からボトムカバーに隣接する側面に伸張し、ボトムカバーの底面に対して第2角度で傾斜した第2領域、及びLEDのうちいずれか一つのLEDから他のLED側に伸張し、ボトムカバーの底面に対して第3角度で傾斜した第3領域を含むことを特徴とする。
【0020】
第1角度は、5°〜90°の範囲の角度であり、第2角度は、0°〜90°の範囲の角度であることを特徴とする。
【0021】
第3角度は、5°〜90°の範囲の角度であることを特徴とする。
【0022】
第1角度及び第2角度は、同じ大きさであることを特徴とする。
【0023】
第3角度は、第1角度より大きいことを特徴とする。
【0024】
第1角度は、第2角度より大きいことを特徴とする。
【0025】
反射板は、前記発光ダイオードが二つ隣接する間に位置する第3領域から伸張し、ボトムカバーの底面と平行となる第4領域をさらに含むことを特徴とする。
【0026】
反射板は、アルミニウムで形成されることを特徴とする。
【0027】
LEDは、サイドエミッティングLEDを含むことを特徴とする。
【0028】
本発明によるバックライトユニットは、底面及び側面を有するボトムカバー、ボトムカバー内に設置される反射板、この反射板のホール内に設置されて複数の光を発生する複数のサイドエミッティングLED、及び複数のサイドエミッティングLEDと拡散板との間に媒介物なしに空間が存在するように、ボトムカバーに付着される拡散板を備えることを特徴とする。
【0029】
本発明によるバックライトユニットは、底面及び側面を有するボトムカバー、ボトムカバー内に設置されて複数の光を発生する複数のLED、ボトムカバー内に設置されて、複数の光を混合して白色光を発生させる多様な角度を有する反射板、及び複数のLEDと拡散板との間に媒介物なしに空間が存在するように、ボトムカバーに付着される拡散板を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0030】
本発明によるバックライトユニットは、中間導光板を除去して、中間導光板が反ることにより発生する問題点を解決でき、工程を単純化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0031】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図2〜図5を参照して詳細に説明する。
【0032】
図2に示すように、本発明による液晶表示装置は、画像を表示するための液晶表示パネル111、及び液晶表示パネル111に光を照射するためのバックライトユニット110を備える。
【0033】
液晶表示パネル111は、複数のデータラインと複数のスキャンラインとが交互に配列され、上部基板と下部基板との間に液晶セルがアクティブマトリックス形態に配列される。また、液晶表示パネル111には、液晶セルにそれぞれ電界を印加するための画素電極及び共通電極(図示せず)が形成される。複数のデータラインと複数のスキャンラインとの交差部には、スキャン信号に応答して画素電極に印加されるデータ電圧をスイッチングするためのTFT(図示せず)が形成される。このような液晶表示パネル111には、TCPを介してゲートドライブ集積回路とデータドライブ集積回路とが電気的に接続される。
【0034】
バックライトユニット110は、ボトムカバー113、複数のLED117及び反射板114を備える。
【0035】
ボトムカバー113は、底面及び側面を含み、その内部に下部反射板114が収納される。下部反射板114には、LED117がそれぞれ貫通するホールが形成される。
【0036】
LED117は、赤色LED、緑色LED及び青色LEDを含み、光源駆動回路(図示せず)から供給される電流により発光して赤色、緑色及び青色の光を発生する。
【0037】
LED117から発生する赤色、緑色及び青色の光を混合させて白色光にするための反射板114は、LED117の間に任意の角度でベンディング形状に形成して配置される。
【0038】
図3に示したように、反射板114のうちバックライトユニット110の端部に位置した部分は、LED117の側面から伸張してボトムカバー113とθ1の角度ほど傾斜した部分である第I領域と、第I領域から伸張してボトムカバー113とθ2の角度ほど傾斜した部分である第II領域とを含んでいる。
【0039】
また、反射板114のうちLED117の間に形成された部分は、ボトムカバー113とθ3の角度ほど傾斜した部分である第III領域と、ボトムカバー113と平行した部分である第IV領域とを含んでいる。
【0040】
θ1の角度は、0°〜90°の範囲の角度である。
【0041】
θ2の角度は、5°〜90°の範囲の角度である。
【0042】
但し、図4に示したように、θ1の角度とθ2の角度とが同じ大きさになる場合、反射板114の端部は一直線形状に形成される。
【0043】
そして、図3及び図4に示した何れの場合にも、θ3の角度は、5°〜90°の範囲の角度である。
【0044】
θ1〜θ3の角度は、拡散板116との距離によって任意に設定されうる。これは、LED117から発生する光が、反射板114により反射され、LED117、拡散板116及び反射板114により取り囲まれた空間で混合されて白色光となるようにするためである。例えば、反射板114のθ1〜θ3の角度が適切な角度より小さい設定の場合には、LED117から発生する光が反射板114により反射され、この光が集まって混合される地点がLED117から遠くなってしまう。
【0045】
従って、図4のように、拡散板116とLED117との距離が近い場合には、θ1〜θ3の角度を大きくして適切な角度となるように設定する必要がある。
【0046】
同様に、図5のように、拡散板116とLED117との距離が遠い場合には、θ1〜θ3の角度を小さくして適切な角度となるように設定する。
【0047】
このように、光源からの光を反射して混合させ、白色光にするための反射体を中間導光板として反射板上に形成するのではなく、ボトムカバー上に反射体が一体型となったように機能する反射板114のみを形成することによって、中間導光板を形成する工程省略できるとともに中間導光板が反ることによる問題を解決できる。
【0048】
また、中間導光板に形成された反射体を用いずとも、反射板114のみを利用してLEDから放出される光の混合を円滑にし、輝度の均一度を向上させることができる。
【0049】
そして、反射体を一つ一つ合着させる工程の難点を解決して工程を単純化できる。
反射板114には、既存のいかなる材質を使用してもよく、特に熱伝導が高く光の効率的な反射のためにアルミニウム(Al)を使用する。
【0050】
拡散板116は、LED117上の表示面側にボトムカバー113と共に組み立てられる。この拡散板116は、複数のビーズを備え、そのビーズを介して入射する光を散乱させ、液晶表示パネル111の表示面において、LEDの位置に対応する部分とそれ以外の部分とで輝度差が発生しないようにさせる役割を果たしている。
【0051】
図2に示した光学シート112は、拡散シート及びプリズムシートを備え、拡散板116から入射される光を液晶表示パネルの全体に均一に照射し、表示面に対して垂直方向に光の進行経路を変えて表示面の前方で輝度を向上させる役割を担う。
【0052】
以上説明した内容を通じて、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であるということが分かる。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るものではなく、特許請求の範囲により決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は、バックライトユニット関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】従来の液晶表示モジュールを示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態による液晶表示モジュールを示す断面図である。
【図3】本発明によるバックライトユニットを示す断面図である。
【図4】本発明の他の実施形態によるバックライトユニットを示す断面図である。
【図5】本発明のさらに他の実施形態によるバックライトユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
【0055】
11,111 液晶表示パネル
12,112 光学シート
13,23 ボトムカバー
14 下部反射板
15 中間導光板
16,116 拡散板
17,117 LED
114 反射板




 

 


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