(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の溝が形成された下面と、仮想で区切られた複数の領域を含む平らな上面とを有する１つの光ガイドプレートと、
前記個々の溝に前記溝の長さ方向にそれぞれ延設され、かつ、前記溝を少なくとも部分的に形成する前記光ガイドプレートの表面に付着された複数の光ガイド部材と、
光を前記光ガイド部材を通じて前記光ガイドプレート内に照射する、前記複数の溝のそれぞれに対して設けられた、１以上の発光ダイオードと、
前記発光ダイオードが載置され、前記光ガイドプレートの下に配置された少なくとも１つの基板と、
を含み、
前記基板は、前記光ガイドプレートの各領域に対応する発光ダイオードに電源を提供して、各領域別に駆動させるライトユニット。
【請求項２】
前記光ガイドプレートが、前方の平面、複数の第１面、及び、複数の第２面を含み、
前記複数の第１面のそれぞれが、前記前方の平面に垂直であり、そして、
前記複数の第２面のそれぞれが、前記複数の第１面のうち対応する面と交差して前記光ガイドプレートの後面に前記複数の溝を形成してなる、請求項１に記載のライトユニット。
【請求項３】
前記複数の光ガイド部材のそれぞれが、対応する前記溝の前記第２面上に形成されている、請求項２に記載のライトユニット。
【請求項４】
前記複数の第２面のそれぞれに反射部材が形成され、そして、
前記光ガイド部材を通じて照射される光は、前記光ガイド部材が付着された前記第１面を通じて前記光ガイドプレートの内部を通過し、前記反射部材によって前記前方の平面を通じて反射される、請求項２に記載のライトユニット。
【請求項５】
前記複数の第２面のそれぞれに形成された前記反射部材が、前記光ガイド部材の下方に延設されている、請求項４に記載のライトユニット。
【請求項６】
前記光ガイドプレート及び前記光ガイド部材が同じ材料で構成されている、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のライトユニット。
【請求項７】
前記複数の溝が、前記光ガイドプレートの一端から多端まで形成されている、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のライトユニット。
【請求項８】
前記光ガイド部材が付着される前記光ガイドプレートの表面と、前記光ガイド部材との間に介在された接着部材を含む、請求項１ないし５のいずれか一項に記載のライトユニット。
【請求項９】
前記接着部材、前記光ガイド部材、及び、前記光ガイドプレートの光屈折率が同一である、請求項８に記載のライトユニット。
【請求項１０】
個々の前記溝の少なくとも一部に沿って形成され、かつ、前記光ガイド部材の下方に形
成された反射部材を含む、請求項１ないし９のいずれか一項に記載のライトユニット。
【請求項１１】
複数の溝が形成された下面と、仮想で区切られた複数の領域を含む平らな上面とを有する１つの光ガイドプレートと、
前記個々の溝に前記溝の長さ方向にそれぞれ延設され、かつ、前記溝を少なくとも部分的に形成する前記光ガイドプレートの表面に付着された複数の光ガイド部材と、
光を前記光ガイド部材を通じて前記光ガイドプレート内に照射する、前記複数の溝のそれぞれに対して設けられた、１以上の発光ダイオードと、
前記発光ダイオードが載置され、前記光ガイドプレートの下に配置された少なくとも１つの基板と、
前記光ガイドプレートの正面に配置された表示パネルと、
を含み、
前記基板は、前記光ガイドプレートの各領域に対応する発光ダイオードに電源を提供して、各領域別に駆動させる表示装置。
【請求項１２】
前記光ガイドプレートが、前方の平面、複数の第１面、複数の第２面を含み、
前記複数の第１面のそれぞれが、前記前方の平面に垂直であり、そして、
前記複数の第２面のそれぞれが、前記複数の第１面のうち対応する面と交差して前記光ガイドプレートの後面に前記複数の溝を形成してなる、請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記表示パネルと前記光ガイドプレートとの間に配置された光学シートを含む、請求項１１または１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記光ガイド部材が付着される前記光ガイドプレートの表面と、前記光ガイド部材との間に介在された接着部材を含む、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライトユニット及びこれを具備した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(LED: Light Emitting Diode)は、GaAs系、AlGaAs系、GaN系、InGaN系、及び、InGaAlP系などの化合物半導体材料を用いて発光源を構成することができる。
【０００３】
このような発光ダイオードはパッケージ化されていろいろな色を放出する発光装置として利用されており、この種の発光装置はカラーを表示する点灯標示器、文字標示器及び映像標示器といった多様な分野において光源として使用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は後述する１以上の目的ないし課題を解決するために提案されたものである。
【０００５】
本発明は、光ガイドプレートの下面に溝を形成し、前記溝の一側に１以上の発光ダイオードをサイドビュー方式で配置したライトユニット及びこれを具備した表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、光ガイドプレートの下面に溝を形成し、前記溝の一側に１以上の発光ダイオードを配置して溝の側面に入射された光を前面に出光することによって、エッジ型バックライトユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、表示パネルに対し光ガイドプレートを一体に製作することで光が均一に出光できるようにしたライトユニット及びこれを具備した表示装置を提供する。
本発明は、光ガイドプレートの屈折率と同じ屈折率を有する接着剤を用いてガイド部を溝に付着させることによって光損失を最小化したライトユニット及びこれを具備した表示装置を提供する。
【０００８】
本発明は、ガイド部と光ガイドプレートを同じ材料で形成し、かつ、１以上の発光ダイオードから発された光はガイド部、接着部材及び光ガイドプレートを通って出射されることによって、ホットスポットを改善することができるライトユニット及びこれを具備した表示装置を提供する。
【０００９】
本発明は、光ガイドプレートの下面に複数の溝を形成し、各溝の一側に１以上の発光ダイオードを配置して領域輝度制御(local dimming)のような部分駆動方式を具現できるようにしたライトユニット及びこれを具備した表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例に係るライトユニットは、一面に複数の溝が形成された光ガイドプレートと、前記個々の溝に前記溝の長さ方向にそれぞれ延設され、かつ、前記溝を少なくとも部分的に形成する前記光ガイドプレートの表面に付着された複数の光ガイド部材と、光を前記光ガイド部材を通じて前記光ガイドプレート内に照射する、前記複数の溝のそれぞれに対して設けられた、１以上の発光ダイオードと、を有している。
【００１１】
本発明の一実施例に係る表示装置は、一面に複数の溝が形成された光ガイドプレートと、前記個々の溝に前記溝の長さ方向にそれぞれ延設され、かつ、前記溝を少なくとも部分的に形成する前記光ガイドプレートの表面に付着された複数の光ガイド部材と、光を前記光ガイド部材を通じて前記光ガイドプレート内に照射する、前記複数の溝のそれぞれに対して設けられた、１以上の発光ダイオードと、前記光ガイドプレートの正面に配置された表示パネルと、を有している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ライトユニット及び表示装置のスリム化に有効である。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、点光源を用いてエッジ型バックライトユニットを提供するので、分割能力に優れ、回答速度が速い。したがって、ダイナミック(dynamic)な映像の具現が可能となる。
本発明の一実施例によれば、光ガイドプレートの下面に複数の溝を形成し、かつ、各溝の一側に１以上の発光ダイオードを配置しているので、向上された光均一性を提供することができる。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、下面に溝を有する光ガイドプレートを一体に形成し、かつ、各溝に光ガイド部材を透明な接着部材を用いて付着してなるので、ホットスポットを改善するとともに光の均一性を確保することができる。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、領域輝度制御（local dimming）、インパルシブ（impulsive）などの部分駆動方式を提供するので、消費全力を節減するだけでなく、画面コントラスト(contrast)を改善して表示装置の画質を改善する効果がある。
【００１６】
本発明の一実施例によれば、部分駆動可能なバックライトユニットは、一体に形成された光ガイドプレートを用いて照明領域を分割駆動し、分割された照明領域を通じて光量分布を制御することができる。また、１以上の発光ダイオードを領域ごとに駆動することによって、分割された照明領域ごとに異なる輝度を照射することができるため、このようなライトユニットを備えた表示装置は良質の映像を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の一実施例に係る表示装置を表した斜視図である。
【図２】図２は図１の表示装置における光源部を示す斜視図である。
【図３】図３は図２の側面図である。
【図４】図４は本発明の一実施例に係る表示装置におけるライトユニットの分割駆動方式を示す平面図である。
【図５】図５は本発明の別の実施例に係るライトユニットを表した平面図である。
【図６】図６は本発明の更なる別の実施例に係るライトユニットを表した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付された図面に基づいて本発明の実施例について説明する。ここで説明する実施例は様々な形態に変更・変形することできるので、本発明の技術的範囲は、ここに記載した実施例に限定されるものではない。実施例は、もっぱら本発明についての当業者の理解を深めるために提供するものである。したがって、図面に表した要素・部品の形状・大きさなどは説明のために拡張されることがあることとする。
【００１９】
図１は本発明の一実施例に係る表示装置を表した斜視図であり、図２は図１の表示装置における光源部を示す斜視図であり、そして、図３は図２の側面図である。
【００２０】
図１に図示したとおり、表示装置(１００)はライトユニット(１０５)及び表示パネル(１０７)を含む。
【００２１】
ライトユニット(１０５)は光源部(１０１)及び光学シート(１０３)を含む。
【００２２】
ライトユニット(１０５)はボトムカバー(図示せず)の溝内に収容され得る。
【００２３】
表示パネル(１０７)は、ライトユニット(１０５)から照射された光によってイメージ情報を表示するようにしたもので、例えば、液晶表示パネル(liquid crystal display panel)などである。表示パネル(１０７)は、上部基板、下部基板、これらの２つの基板の間に介在される液晶層を含み、上部基板の上面（上部）及び下部基板の下面（下部）にそれぞれ密着された偏光シートをさらに含むことができる。
【００２４】
表示パネル(１０７)は、領域輝度制御またはインパルシブ駆動方式に対応して複数の分割領域に分割され駆動されても良い。
【００２５】
表示パネル(１０７)の下にはライトユニット(１０５)の光学シート(１０３)が配置され得る。また、この光学シート(１０３)は除去され得る。
【００２６】
光学シート(１０３)は拡散シート(図示せず)及び/またはプリズムシート(図示せず)を含んでも良い。この拡散シートは光ガイドプレート(１２０)から出射された光を拡散する。こうして拡散された光はプリズムシートによって発光領域に集光される。ここで、プリズムシートは水平または/及び垂直プリズムシート、一枚以上の輝度強化フィルム（輝度向上フィルム）などを用いて選択的に構成することができる。光学シート(１０３)の種類や個数などは適宜選択され得る。
【００２７】
光学シート(１０３)の下には面光を発生する光源部(１０１)が配置される。
【００２８】
光源部(１０１)は１以上の発光ダイオード(１１５)、モジュール基板(１１０)、光ガイドプレート(１２０)、及び、光ガイド部材(１３０)を含み得る。
【００２９】
光ガイドプレート(１２０)は透明な材料、例えば、PMMA(polymethyl metaacrylate)のようなアクリル樹脂系、PET(polyethylene terephthalate)、PC(poly carbonate)及びPEN(polyethylene naphthalate)樹脂のうち１以上を含んでも良い。
【００３０】
光ガイドプレート(１２０)において、面光源が発生される上面は平坦に形成され、かつ、下面には１以上の溝(１２２)が一方向に長く形成される。
【００３１】
光ガイドプレート(１２０)の上面には拡散パターンがさらに形成され得る。
【００３２】
溝(１２２)は、光ガイドプレート(１２０)を（一端から他端まで）横切って長く形成され得る。
【００３３】
溝(１２２)は、第１面(１２２a)、第２面(１２２b)、及び、この第１面(１２２a)と第２面(１２２b)の交線(１２２c)を有する。
【００３４】
第１面(１２２a)は光ガイドプレート(１２０)の平面に対する傾斜面であり得る。第２面(１２２b)は光ガイドプレート(１２０)の平面に垂直な面であり得るが、それに限定されるものではなく、傾斜面であっても良い。
【００３５】
交線(１２２c)は溝(１２２)の長さ方向の長さと同じ長さを有する。即ち、交線(１２２c)は光ガイドプレート(１２０)の一端から他端までの長さを有する。
【００３６】
一面に１以上の溝(１２２)を有する光ガイドプレート(１２０)は、射出成形または押出成形によって、一つの表示パネル(１０７)に対して一体に形成され得る。
【００３７】
溝(１２２)は光ガイドプレート(１２０)の下面に連続して形成されても良く、そして、  光ガイドプレート(１２０)の下面には第１面(１２２a)、第２面(１２２b)が連続して交互に形成されても良い。
【００３８】
光ガイド部材(１３０)は、溝(１２２)の第２面(１２２b)及び溝(１２２)の長さ方向に平行した光ガイドプレート(１２０)の一側面に形成され得る。光ガイド部材(１３０)は直方体の形態で形成され得る。
光ガイド部材(１３０)と光ガイドプレート(１２０)との間には接着部材(１３１)が介在される。
【００３９】
接着部材(１３１)は、例えば、プラスチック系の透明なＵＶボンディング材料で構成され得る。
【００４０】
光ガイド部材(１３０)及び光ガイドプレート(１２０)は同じ材料で構成され得る。
【００４１】
光ガイドプレート(１２０)と接着部材(１３１)の光屈折率は同じであっても良い。このようにすることで、光ガイド部材(１３０)に入射された光が接着部材(１３１)を通って光ガイドプレート(１２０)に入射されるとき、屈折率差による反射損失がほとんどないために、光学特性にほとんど影響を与えない。
【００４２】
例えば、光ガイドプレート(１２０)及び光ガイド部材(１３０)がPMMA材質で構成されている場合、プラスチック系の接着部材(１３１)とは屈折率が約１．５で同じである。
【００４３】
１以上の発光ダイオード(１１５)は光ガイド部材(１３０)の一側に近接配置されても良く、それぞれの溝(１２２)の下には発光ダイオード(１１５)が搭載されたモジュール基板(１１０)が配置される。
【００４４】
モジュール基板(１１０)はメタルコアPCB、FR-４PCB、一般的なPCB、フレキシブル基板などで構成され、本発明の技術的範囲内で多様に変更され得る。モジュール基板(１１０)は棒状に複数配置されるか、又は、複数の光ガイドプレート(１２０)の前面に対応する大きさの単一の基板の形態で配置され得る。
【００４５】
１以上の発光ダイオード(１１５)は、赤、青、緑などのカラーの中から１以上のカラーを発する有色LED又は白色LEDであっても良い。有色LEDは赤色LED、青色LED、緑色LEDを含み得る。このような発光ダイオードの配置及び発光本発明の技術的範囲内で変更され得る。
【００４６】
モジュール基板(１１０)は、各光ガイドプレート(１２０)の領域ごとに光を提供するために領域別発光ダイオード(１１５)に電源を提供して、それを領域ごとに駆動することができる。これによって光ガイドプレート(１２０)の領域ごとに異なる輝度で発光することができる。
【００４７】
１以上の発光ダイオード(１１５)は側方（サイド）発光タイプで光ガイド部材(１３０)の一側に配置されて光を側面に入射し、そして、光ガイドプレート(１２０)は溝(１２２)の第２面(１２２b)から入射された光を案内して上面で面光として出射する。
【００４８】
光ガイドプレート(１２０)の下またはその下面には反射シート、反射材、反射金属板のような反射部材(１４０)が配置され得る。このような反射部材(１４０)は光ガイドプレート(１２０)から漏洩する光を再反射する役割をする。反射部材(１４０)は光ガイド部材(１３０)の下部又はその下面に形成され得る。
【００４９】
反射部材(１４０)は光ガイドプレート(１２０)の溝(１２２)の第１面(１２２a)に形成され得る。反射部材(１４０)は光ガイドプレート(１２０)の溝(１２２)の第２面(１２２b)、即ち、入光面には形成されない。
【００５０】
１以上の発光ダイオード(１１５)は、溝(１２２)の第１面(１２２a)に形成された反射部材(１４０)によって出光方向にふさがっていても良い。
【００５１】
光ガイド部材(１３０)の長さ及び幅は表示装置のサイズ、特性、発光ダイオード(１１５)のスペック及び光ガイドプレート(１２０)の特性によって異なり得る。また、ホットスポットを生じない長さを有し得る。
【００５２】
実施例によれば、光ガイドプレート(１２０)の下面に複数の溝(１２２)を形成し、かつ、個々の溝(１２２)の一側に１以上の発光ダイオード(１１５)を配置することで光均一性を改善することができる。
【００５３】
実施例によれば、下面に溝(１２２)を有する光ガイドプレート(１２０)を一体に形成し、かつ、個々の溝(１２２)に光ガイド部材(１３０)を接着部材(１３１)によって付着することでホットスポットを改善するとともに、光均一性を確保することができる。
【００５４】
実施例は、領域輝度制御、インパルシブのような部分駆動方式を提供して消費全力を節減するだけでなく、画面コントラストを改善して表示装置の画質を改善することができる。
【００５５】
また、実施例によれば、部分駆動可能なバックライトユニットは、一体に形成された光ガイドプレート(１２０)を用いて照明領域を分割駆動し、かつ、分割された照明領域を通じて光量分布を上手く制御することができる。また、発光ダイオードを領域ごとに駆動させることによって、分割された照明領域ごとに輝度を異ならせて照射することができるので、当該表示装置は良質の映像を実現することができる。
【００５６】
図４は、実施例に係る表示装置におけるライトユニットの分割駆動方式を示す平面図である。
【００５７】
図１及び図４によれば、ライトユニット(１０５)は全面駆動方式または部分駆動方式で駆動され得る。部分駆動方式には、例えば、領域輝度制御方式またはインパルシブ方式が含まれる。
【００５８】
１以上の発光ダイオード(１１５)が領域輝度制御タイプである場合、表示パネル(１０７)は複数の単位照明領域を有し、１以上の発光ダイオード(１１５)の輝度は各単位照明領域(A)のグレーピーク値によって個別に制御され得る。
【００５９】
また、１以上の発光ダイオード(１１５)がインパルシブタイプである場合、各駆動領域は表示パネル(１０７)と時間的に同期化されて順次に点灯され得る。
【００６０】
光ガイドプレート(１２０)は一体に形成されているが、下面に形成された溝(１２２)によって分割された照明領域を具現することができるのでライトユニット(１０５)の部分駆動が可能となるとともに光均一性の確保が可能となる。即ち、この実施例は、表示パネル(１０７)上に分割された単位照明領域(A)を具現しているが、これは光ガイドプレート(１２０)の物理的な分割によるものではなく、光ガイドプレート(１２０)が一体に形成されて各単位照明領域(A)の境界においても良質の照明が得られる。
【００６１】
１以上の発光ダイオード(１１５)の駆動タイプ（駆動方式）は、必要に応じて（例えば、回路設計）様々な形態に変形・変更され得る。
【００６２】
図５は本発明の別の実施例に係るライトユニットを表した平面図である。ここでは、光ガイドプレートの外側に配置された光ガイド部材及び発光ダイオードについて説明することとする。溝内に配置された光ガイド部材及び発光ダイオード（いずれも図示せず）については、図５に示した光ガイド部材及び発光ダイオードと同様に形成されたものとする。
【００６３】
図５に示したライトユニットを説明するに当たって、前述した実施例と同じ要素、部分（部品）についてはその説明を省くこととする。
前述した実施例によれば、ライトユニット(１０５)の光ガイド部材(１３０)は、それぞれの溝(１２２)の長さに対応して形成される。
【００６４】
図５によれば、光ガイド部材(２３０)は、発光ダイオード(１１５)のスペック、光発生範囲などを考慮したうえで、その長さ方向に沿って２以上の光ガイド部材(２３１、２３２)に分割され得る。
【００６５】
図６は本発明の更なる別の実施例に係るライトユニットを表した平面図である。
【００６６】
図６に示したライトユニットを説明するに当たって、前述した実施例と同じ要素、部分（部品）についてはその説明を省くこととする。
【００６７】
図６によれば、ライトユニットの光ガイド部材(３３３)は、発光ダイオード(１１５)のスペック、光発生範囲を考慮したうえで、発光ダイオード(１１５)に対して一対一で形成され得る。言い換えれば、複数の光ガイド部材(３３３)は光ガイドプレート(１２０)の一側及び溝の一側に接着部材(１３１)によって付着される。また、光ガイド部材(３３３)の一側に発光ダイオード(１１５)が一対一に配置され得る。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は前述した実施形態及び添付された図面に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ定まる。特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で置換、変形、変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【符号の説明】
【００６９】
１００    表示装置
１０１    光源部
１０３    光学シート
１０５    ライトユニット
１０７    表示パネル
１１０    モジュール基板
１１５    発光ダイオード
１２０    光ガイドプレート
１２２    溝
１２２ａ  第１面
１２２ｂ  第２面
１２２ｃ  交線
１３０    光ガイド部材
１３１    接着部材
１４０    反射部材
【図１】
0005623165.tif 000002
【図２】
0005623165.tif 000003
【図３】
0005623165.tif 000004
【図４】
0005623165.tif 000005
【図５】
0005623165.tif 000006
【図６】
0005623165.tif 000007