(57)【要約】【課題】拡散板を通して透過される光量を調節し、砂時計現象を補正した液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネルと、前記液晶パネルに付着される偏光板と、拡散板を備えるバックライトユニットとを含む液晶表示装置において、前記偏光板の砂時計現象発生地域に対面する前記拡散板の所定領域は、前記所定領域以外の領域より少ない透過光量を有して形成されることを特徴とする液晶表示装置を構成する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、前記液晶パネルに付着される偏光板と、拡散板を備えるバックライトユニットと、を含む液晶表示装置において、
前記偏光板の砂時計現象発生地域に対面する前記拡散板の所定領域は、前記所定領域以外の領域より少ない透過光量を有して形成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記拡散板の所定領域は、
前記拡散板の左右中心から左右側面方向に７５〜１００％に該当する領域である第１領域と、前記拡散板の上下中心から上下側面方向に５０〜１００％に該当する領域である第２領域と、を含み、前記第１領域と前記第２領域との重複領域は含まないことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
液晶パネルと、前記液晶パネルに付着される偏光板と、拡散板を備えるバックライトユニットと、を含む液晶表示装置において、
前記偏光板の砂時計現象発生地域に対面する前記拡散板の所定領域は、前記所定領域以外の領域より低い光透過率を有して形成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記拡散板の所定領域の光透過率は、前記所定領域以外の領域の光透過率より約１０〜２０％低いことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記拡散板の所定領域は、
前記拡散板の左右中心から左右側面方向に７５〜１００％に該当する領域である第１領域と、前記拡散板の上下中心から上下側面方向に５０〜１００％に該当する領域である第２領域と、を含み、前記第１領域と前記第２領域との重複領域は含まないことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
液晶パネルと、前記液晶パネルに付着される偏光板と、前記偏光板が付着された前記液晶パネルの後方に位置し、複数のＬＥＤからなるＬＥＤランプを使用するバックライトユニットと、を含む液晶表示装置において、
砂時計現象を感知するように前記偏光板の表面に設置される温度センサーと；
前記温度センサーと信号交換可能に連結され、前記温度センサーから砂時計現象感知信号を受信すると、前記ＬＥＤランプの所定領域の輝度を調節するランプ駆動制御部と；を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記ランプ駆動制御部は、砂時計現象感知信号が受信されたとき、前記ＬＥＤランプの所定領域の輝度を、砂時計現象感知信号が受信されないときより約１５〜２０％低く調節することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記温度センサーは、
前記偏光板の砂時計現象が発生する領域の表面に設置されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記ランプ駆動制御部が輝度を調節する前記ＬＥＤランプの所定領域は、
前記偏光板の砂時計現象が発生する領域に対面する領域であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記ランプ駆動制御部が輝度を調節する前記ＬＥＤランプの所定領域は、
前記ＬＥＤランプの左右中心線から左右側面方向に７５〜１００％に該当するＬＥＤ領域である第１領域と、前記ＬＥＤランプの上下中心線から上下側面方向に５０〜１００％に該当するＬＥＤ領域である第２領域と、を含み、前記第１領域と前記第２領域との重複領域は含まないことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関するもので、より詳細には、バックライトユニットを用いて砂時計現象を補正する液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、多様な種類の薄型ディスプレイが開発・市販されているが、様々な理由によって液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）が多く使用されている。ＬＣＤは、電界生成電極がそれぞれ形成されている二つの基板を、二つの電極が形成されている面が対向するように配置し、二つの基板の間に液晶物質を注入した後、二つの電極に電圧を印加することで生成される電気場によって液晶分子を動かすことで、変化する光の透過率を調節し、画像を表現する装置である。
【０００３】
しかしながら、他の薄型ディスプレイであるＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などとは異なり、液晶表示装置は、それ自体が非発光性（受光素子）であるので、光のない場所では使用不可能である。このような短所を補完し、暗い場所での使用を可能にするためには、高輝度の面光源装置であるバックライトユニット（Ｂａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  Ｕｎｉｔ：ＢＬＵ）が必要である。
【０００４】
一般的に、液晶の分子は異方性を有しており、その分子からなる液晶セルやフィルムの異方性は、各液晶分子の分布及び基板に対する傾斜角度の分布程度によって変わる性質を有している。また、このような特徴は、液晶からなるセルやフィルムを見る角度によって光の偏光性を変化させる重要な要因になる。
【０００５】
最近、液晶表示装置の高画質化及び大型化が推進されながら、ＴＮモードの液晶表示装置には、視野角が狭いという脆弱点を改善するためにＷＶ（Ｗｉｄｅ  Ｖｉｅｗ）偏光板が適用される。
【０００６】
図１は、一般的な液晶表示装置に適用されるＷＶ偏光板の構造を概略的に示した図である。図１に示すように、ＷＶ偏光板１０は、入射されるビームの偏光程度によって透過ビームの光量を制御する偏光膜であるＰＶＡ（Ｐｏｌｙ  Ｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌｉｃ）フィルム１１と、ＰＶＡフィルム１１を保護／支持するためにＰＶＡフィルム１１の両側に付着されたＴＡＣ（ＴｒｉＡｃｅｔｙｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム１２及びＴ−ＳＷＶフィルム１３と、液晶セルの光学補償のためにＴ−ＳＷＶフィルム１３の一側面に付着された補償フィルム１４と、液晶セルのガラスとの付着のために補償フィルム１４の外側に塗布された接着剤１５と、ＷＶ偏光板の保護のために接着剤１５及びＴＡＣフィルム１２の外側に付着された上部保護フィルム１６及び下部保護フィルム１７とを含んで構成される。
【０００７】
図１に示すように、ＷＶ偏光板１０は、多層のフィルムを積層した構造を有しているが、前記多層のフィルムは、それぞれ熱及び湿度に対する異なる膨張及び収縮係数を有している。したがって、外部の熱及び湿度に長時間の間露出されると、前記ＷＶ偏光板１０には脆弱部分が生じるようになる。以下、これに対して詳細に説明する。
【０００８】
図１に示すように、各フィルムは、互いに反対対角方向のストレス印加によって基板に付着される。すなわち、一つのフィルムが対角方向のストレス印加によって付着されると、次に積層されるフィルムは、反対対角方向のストレス印加によって付着されるようになる。結局、前記各フィルムは、‘Ｘ'形態のストレス印加によって付着される。このように、ＷＶ偏光板１０は、多層のフィルムを対角方向のストレス印加によって接着するが、熱及び湿度に脆弱であるので、外部の熱及び湿度に長時間の間露出されると、各フィルム間の収縮膨張差によってストレスが発生し、上下及び左右に脆弱部分が生じるようになる。この脆弱部分を通して所定の光透過条件以上に光が透過され、光漏れが誘発されるが、これを砂時計現象という。
【０００９】
図２は、正常動作時における液晶パネル５０位置による輝度を示したグラフで、図３は、このときの液晶パネル５０を示した図である。これら図面に示すように、正常動作時、液晶パネル５０の全体領域は、ほぼ同じ輝度を表している。すなわち、液晶パネル５０の中間部の輝度を‘１００'としたとき、縁部の輝度も‘１００'に該当する。
【００１０】
図４は、砂時計現象発生時における液晶パネル５０位置による輝度を示したグラフで、図５は、このときの液晶パネル５０を示した図である。
【００１１】
上述したように、主に、ＷＶ偏光板１０の上下及び左右の縁部付近に脆弱地域が発生し、上下よりも左右に脆弱地域が発生するようになる。この脆弱地域を通して所定の条件より多くの光が透過されるので、脆弱地域に対応するディスプレイ画面に砂時計現象が発生するようになる。この砂時計現象は、ホワイトパターン入力時にはよく表れず、暗い画面入力時に明確に表れる。本出願人の反復的な実験によると、前記縁部付近の脆弱地域の光透過率は、中間部の光透過率より約２０〜４０％高い。すなわち、液晶パネル５０の中間部に透過される光の輝度を‘１００'としたとき、縁部の輝度は約‘１２０〜１４０'に該当する。
【００１２】
一方、前記ＷＶ偏光板の熱及び湿度による物性変化は、偏光板固有の特性に起因しているので、自体のセル工程開発では解決することが難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述した問題点を改善するためになされたもので、その目的は、拡散板を通して透過される光量を調節し、砂時計現象を補正した液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一側面による液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに付着される偏光板と、拡散板を備えるバックライトユニットとを含む液晶表示装置において、前記偏光板の砂時計現象発生地域に対面する前記拡散板の所定領域は、前記所定領域以外の領域より少ない透過光量を有して形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、前記拡散板の所定領域は、前記拡散板の左右中心から左右側面方向に７５〜１００％に該当する領域である第１領域と、前記拡散板の上下中心から上下側面方向に５０〜１００％に該当する領域である第２領域と、を含み、前記第１領域と前記第２領域との重複領域は含まないことがより好ましい。
【００１６】
本発明の他の側面による液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに付着される偏光板と、拡散板を備えるバックライトユニットとを含む液晶表示装置において、前記偏光板の砂時計現象発生地域に対面する前記拡散板の所定領域は、前記所定領域以外の領域より低い光透過率を有して形成されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記拡散板の所定領域の光透過率は、前記所定領域以外の領域の光透過率より約１０〜２０％低いことが好ましい。
【００１８】
また、前記拡散板の所定領域は、前記拡散板の左右中心から左右側面方向に７５〜１００％に該当する領域である第１領域と、前記拡散板の上下中心から上下側面方向に５０〜１００％に該当する領域である第２領域とを含み、前記第１領域と前記第２領域との重複領域は含まないことが好ましい。
【００１９】
本発明の更に他の側面による液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに付着される偏光板と、前記偏光板が付着された前記液晶パネルの後方に位置し、複数のＬＥＤからなるＬＥＤランプを使用するバックライトユニットとを含む液晶表示装置において、砂時計現象を感知するように前記偏光板の表面に設置される温度センサーと、前記温度センサーと信号交換可能に連結され、前記温度センサーから砂時計現象感知信号を受信すると、前記ＬＥＤランプの所定領域の輝度を調節するランプ駆動制御部とを含むことを特徴とする。
【００２０】
また、前記ランプ駆動制御部は、砂時計現象感知信号が受信されたとき、前記ＬＥＤランプの所定領域の輝度を、砂時計現象感知信号が受信されないときより約１５〜２０％低く調節することが好ましい。
【００２１】
また、前記温度センサーは、前記偏光板の砂時計現象が発生する領域の表面に設置されることが好ましい。
【００２２】
また、前記ランプ駆動制御部が輝度を調節する前記ＬＥＤランプの所定領域は、前記偏光板の砂時計現象が発生する領域に対面する領域であることが好ましい。
【００２３】
また、前記ランプ駆動制御部が輝度を調節する前記ＬＥＤランプの所定領域は、前記ＬＥＤランプの左右中心線から左右側面方向に７５〜１００％に該当するＬＥＤ領域である第１領域と、前記ＬＥＤランプの上下中心線から上下側面方向に５０〜１００％に該当するＬＥＤ領域である第２領域とを含み、前記第１領域と前記第２領域との重複領域は含まないことが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、偏光板による砂時計現象が発生するとしても、それに対応するバックライトユニットの拡散板の所定領域の光量や光透過率を他の領域より低く調節したり、ＬＥＤランプの所定領域の輝度を低く調節することで、砂時計現象を観察不可能にすることができ、その結果、輝度不均一を防止することができ、画面品質を改善させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る液晶表示装置の実施例を添付された図面に基づいて詳細に説明する。図面に示した各線の厚さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性及び便宜のために誇張されて示されている。また、後述する各用語は、本発明の機能を考慮して定義された用語であり、使用者及び運用者の意図または慣例によって変わり得る。そのため、これら用語は、本明細書全般の内容に基づいて定義されるべきである。
【００２６】
本発明の実施例に係る液晶表示装置は、砂時計現象によって所定領域に多くの光が透過されることを防止するために、所定領域の光量を調節し、他の領域より相対的に少ない光量が所定領域を通して透過されるようにする。前記所定領域の光量を調節するために、バックライトユニットに備わった拡散板の光透過率を調節したり、ＬＥＤランプの明るさを調節することを第１実施例と第２実施例に区分して説明する。
【００２７】
まず、本発明の第１実施例に係る液晶表示装置を説明する。
【００２８】
液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの前後面にそれぞれ付着された偏光板と、前記偏光板が付着された液晶パネルの後方に位置するバックライトユニット（ＢＬＵ）とを含む。液晶表示装置の高輝度化及び大型化によって砂時計現象が発生し、この砂時計現象は、上述したように、前記偏光板によって生じるもので、通常、画面の上下及び左右の縁部が相対的に明るく見える現象である。
【００２９】
一方、バックライトユニットは、ＬＥＤランプなどの光源ランプ、導光板、反射板、拡散板及びプリズム板を備えている。
【００３０】
図６及び図７は、本発明の第１実施例に係る液晶表示装置に適用されるバックライトユニットの構造図である。
【００３１】
図６及び図７を参照すると、本発明の第１実施例に係る液晶表示装置に適用されるバックライトユニット２０は、ＬＥＤランプ２１、導光板２２、反射板２３、拡散板２４及びプリズム板（図示せず）を含む。
【００３２】
導光板２２は、ＬＥＤランプ２１から入射された光を均一な平面光に変換させる構成要素である。主に、導光板２２としては、アクリル樹脂であるＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）を使用するが、この理由は、高分子のうち可視光領域での光に対する吸収性が最も低く、透明性及び光沢が良いためである。
【００３３】
反射板２３は、導光板２２の下側に位置し、ＬＥＤランプ２１から入射した光をバックライトユニット２０の出光面、すなわち、液晶パネル方向に反射させることで、光利用効率を高める。また、反射板２３は、入射光全体の反射量を調節し、バックライトユニット２０全体の反射量を調節することで、バックライトユニット２０の出光面全体が均一な輝度分布を有するようにする。
【００３４】
拡散板２４は、導光板２２上の液晶パネル５０（図３を参照）側に位置し、導光板２２を通して入射される光を拡散・散乱させることで、バックライトユニット２０の出光面正面方向の輝度を増大させるとともに均一にする。
【００３５】
前記拡散板２４上には、プリズム板が設置される。前記プリズム板は、光が拡散板２４から出光面正面以外の方向に出ることを防止し、光指向性を向上させるとともに、視野角を狭めることで、バックライトユニット２０の出光面正面方向への輝度を増大させる。
【００３６】
図７を参照すると、本発明の第１実施例に係る拡散板２４の所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、前記所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを除いた残りの領域より低い光透過率を有して形成される。前記所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、偏光板１０（図１を参照）の砂時計現象発生地域、すなわち、中間部よりも上下・左右の縁部地域に対面する領域である。図７に示した矢印は、拡散板２４を通して透過される光量を示している。結果的に、前記拡散板２４の所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの光透過率を低下させることで、所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通して透過される光量は、他の領域、特に、中間領域を通して透過される光量より減少する。
【００３７】
一方、上述したように、偏光板１０（図１を参照）が熱及び湿度に長時間の間露出されると、上下・左右縁部の脆弱部分を通して所定の光透過条件以上に光が透過され、砂時計現象が誘発される。ここで、前記拡散板２４の所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、前記偏光板の脆弱部分に対面する領域である。
【００３８】
結局、本発明の第１実施例によると、前記拡散板２４によって砂時計現象を補正できるという効果がある。すなわち、偏光板の脆弱部分に砂時計現象が発生するとしても、それに対応する拡散板２４の所定領域に透過される光量を減少させることで、液晶パネルを通して透過される光量が減少し、その結果、輝度不均一性が減少するようになる。
【００３９】
前記拡散板２４の所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの光透過率は、前記所定領域以外の領域（特に、中間部付近）の光透過率より約１０〜２０％低く設計することが好ましい。上述したように（図４を参照）、既存の液晶表示装置によると、砂時計現象発生時、液晶パネル５０の縁部付近にある脆弱地域の光透過率は、中間部の光透過率に比べて約２０〜４０％高い。したがって、前記所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの光透過率を中間部の光透過率より約２０〜４０％低く設計すると、砂時計現象が発生するとしても、輝度不均一がほとんど発生しなくなる。しかしながら、この場合、正常動作時、液晶パネルの所定領域が中間部より低い光透過率を有するので、他の輝度不均一を誘発させる。以下、これに対して詳細に説明する。
【００４０】
図８及び図９は、本発明の第１実施例に係る拡散板を適用した結果、液晶パネルの位置による輝度を示したグラフで、図８は、正常動作時を示し、図９は、砂時計現象発生時を示している。
【００４１】
図８に示すように、正常動作時、液晶パネル５０で透過される光は、縁部付近の輝度が中間部の輝度より低く、その比率は、中間部の輝度を‘１００'としたとき、縁部の輝度は約‘８０〜１００'に該当する。すなわち、縁部付近が中間部より１０〜２０％低い輝度を有する。これは、拡散板２４の縁部付近の光透過率を中間部の光透過率より約１０〜２０％低くしたためであり、正常動作時には減少した透過率が適用され、減少した光量が偏光板及び液晶パネルに透過される。
【００４２】
図９を参照すると、砂時計現象発生時、液晶パネル５０の前記縁部付近にある脆弱地域は、中間部より約１０〜２０％高い光透過率を有する。これは、拡散板２４の縁部付近の光透過率を中間部の光透過率より約１０〜２０％低くし、砂時計現象によって偏光板１０（図１を参照）での透過率が約２０〜４０％増加したためであり、結果的に、約１０〜２０％増加した光量が液晶パネルに透過される。
【００４３】
したがって、本発明による液晶表示装置は、既存に比べて輝度不均一を減少できるという効果を有する。もちろん、正常動作時、液晶パネルの縁部の輝度が中間部の輝度よりやや減少する点もあるが、約１０〜２０％の減少は、視聴者が大いに認識しない程度であるので、大した問題にはならない。しかしながら、液晶パネルの縁部の輝度が中間部の輝度より約２０〜４０％高い場合、視聴者が輝度不均一を大いに認識するようになる。
【００４４】
一方、拡散板２４の光透過率を低下させる方法としては、該当領域の厚さを増加させたり、透過率を低下させる物質を添加する方法がある。このような方法は、当業者に広く知られた技術であるので、それに対する詳細な説明は省略する。
【００４５】
再び図７を参照すると、前記拡散板２４の所定領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、拡散板の左右中心から左右側面方向に７５〜１００％に該当する領域である第１領域Ｃ，Ｄと、前記拡散板の上下中心から上下側面方向に５０〜１００％に該当する領域である第２領域Ａ，Ｂとを含む。ここで、前記第１領域と第２領域との重複領域は含まないことが好ましいが、これは、第１領域Ｃ，Ｄと第２領域Ａ，Ｂに対して重複的に光透過率を低下させると、重複領域に対する光透過率が過度に低くなるためであり、第１領域Ｃ，Ｄと第２領域Ａ，Ｂのうち重複領域に対しては、重複しない領域と同一の光透過率を維持するように調節する。
【００４６】
前記光透過率の減少率及び透過率減少地域は、本出願人の反復的な実験によって算出されたものであるが、これに限定されることはなく、液晶表示装置の各構成要素の特性及び実験結果によって変化可能である。
【００４７】
以下、本発明の第２実施例を添付された図面に基づいて詳細に説明する。
【００４８】
図１０は、本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の要部ブロック構成図である。
【００４９】
図１０を参照すると、本発明の実施例に係る液晶表示装置１００は、偏光板１０（図１を参照）に設置される温度センサー４２、バックライトユニット３０のＬＥＤランプ３１及びランプ駆動制御部４０を含む。
【００５０】
温度センサー４２は、砂時計現象を感知するように前記偏光板１０（図１を参照）の表面に設置される。特に、温度センサー４２は、前記偏光板１０の上下・左右の脆弱部分、すなわち、砂時計現象が発生する領域の表面に設置されることが好ましい。上述したように、偏光板１０は、熱及び湿度に脆弱であるので、外部の熱及び湿度に長時間の間露出されると、上下・左右の縁部にある脆弱部分を通して所定の光透過条件以上に光が透過される。したがって、砂時計現象が発生する偏光板１０の脆弱部分は、他の部分より高い温度を有し、これを温度センサー４２が感知するようになる。温度センサー４２を偏光板１０の表面に付着する場合、周囲環境によって影響を受けないように注意することが好ましい。
【００５１】
温度センサー４２は、砂時計現象が感知される場合、すなわち、正常な場合より高い温度が感知される場合に信号を発生する。温度センサー４２によって砂時計現象を感知し、信号を発生させる例は、多様に適用可能である。すなわち、温度センサー４２自体に砂時計現象が感知されなかったときの基準温度を設定した後、砂時計現象の発生によって基準温度より高い温度が感知されると、信号を発生したり、別途の比較器の適用によって砂時計現象が発生したときの温度と基準温度とを比較し、信号を発生することができる。このような方式は、広く知られた技術であるので、本実施例では、それに対する詳細な説明を省略する。また、本発明は、特定の例に限定されるものでない。
【００５２】
ランプ駆動制御部４０は、バックライトユニット３０のＬＥＤランプ３１を駆動するように制御するもので、前記温度センサー４２と信号交換可能に連結される。ランプ駆動制御部４０は、砂時計現象が発生しないときの正常モードと、砂時計現象が発生するときの補正モードとに区分してＬＥＤランプ３１を制御する。補正モード時、すなわち、温度センサー４２から砂時計現象発生感知信号を受信すると、ランプ駆動制御部４０は、ＬＥＤランプ３１の所定領域の輝度を正常モード時より低く、好ましくは約１５〜３０％低く調整して駆動させる。前記数値は、本出願人の実験によって算出された値で、砂時計現象発生時に、偏光板１０が正常時より約１５〜３０％多い光を透過させることに基づいている。一方、補正モード時、ランプ駆動制御部４０は、前記ＬＥＤランプ３１の所定領域以外の領域、すなわち、砂時計現象が発生しない領域の輝度が正常モード時と同一になるように制御する。以下、これに対して詳細に説明する。
【００５３】
図１１は、本発明の第２実施例に係る液晶表示装置に適用されるＬＥＤバックライトユニットの構造図である。
【００５４】
図１１を参照すると、本発明の第２実施例に係る液晶表示装置に適用されるＬＥＤバックライトユニット３０は、複数のＬＥＤからなるＬＥＤランプ３１、導光板３２、反射板３３、拡散板３４及びプリズム板３５を含む。
【００５５】
導光板３２は、ＬＥＤランプ３１から入射された光を均一な平面光に変換させる構成要素であり、主に、導光板３２としては、アクリル樹脂であるＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）を使用する。これは、高分子のうち可視光領域での光に対する吸収性が最も低く、透明性及び光沢が良いためである。
【００５６】
反射板３３は、導光板３２の下側に位置し、ＬＥＤランプ３１から入射した光をバックライトユニット３０の出光面、すなわち、液晶パネル５０（図８を参照）方向に反射させることで、光利用効率を高める。また、反射板３３は、入射光全体の反射量を調節し、バックライトユニット３０全体の反射量を調節することで、バックライトユニット３０の出光面全体が均一な輝度分布を有するようにする。
【００５７】
拡散板３４は、導光板３２上の液晶パネル５０側に位置し、導光板３２を通して入射される光を拡散・散乱させることで、バックライトユニット３０の出光面正面方向の輝度を増大させるとともに均一にする。
【００５８】
プリズム板３５は、光が拡散板３４から出光面正面以外の方向に出ることを防止し、光指向性を向上させるとともに、視野角を狭めることで、バックライトユニット３０の出光面正面方向への輝度を増大させる。
【００５９】
図１２及び図１３は、本発明の第２実施例の動作を説明するために、図１１の導光板３２及びＬＥＤランプ３１を矢印Ａ方向で見た正面図で、図１２は、正常モード時を示し、図１３は、補正モード時を示している。
【００６０】
図１２を参照すると、正常モード時、ランプ駆動制御部４０は、ＬＥＤランプ３１のＬＥＤ３６が同一の輝度の光を発するように調節する。
【００６１】
図１３を参照すると、補正モード時、温度センサー４２から信号を受信したランプ駆動制御部４０は、ＬＥＤランプ３１の一対の所定領域Ｂ，Ｃに該当する各ＬＥＤ２７，３８の輝度を、砂時計現象が発生しないとき、すなわち、正常モード時より低く調節する。前記ＬＥＤランプ３１の所定領域Ｂ，Ｃは、前記偏光板１０（図１を参照）での砂時計現象が発生する領域に対面する領域であることが好ましい。
【００６２】
ＬＥＤランプ３１での前記所定領域Ｂ，Ｃ以外の残りの領域のＬＥＤ３９は、砂時計現象が発生しないときと同一の輝度を有するようにする。したがって、補正モード時、前記所定領域Ｂ，Ｃの輝度は、他の領域の輝度より低くなる。一方、前記所定領域Ｂ，Ｃに対応する偏光板１０の領域、すなわち、砂時計現象が発生する偏光板１０の領域には、正常時より多くの光が透過されるようになる。結局、バックライトユニット３０のＬＥＤランプ３１から出射され、偏光板１０及び液晶パネル５０を通して伝達される光は、全体的に類似した透過量を表すようになる。したがって、輝度不均衡が発生しなくなる。
【００６３】
もちろん、砂時計現象は、液晶パネル別に類似した傾向性を有するが、それぞれ異なる現象発生範囲を有する。したがって、精密に補正しようとする場合、それぞれのパネル別に砂時計現象発生領域を検討した後、補正モード時、それに対応する領域のＬＥＤランプの輝度を低く設定すべきであるが、各パネル別に領域を検討して設定することは費用や効率面で容易でない。また、ＬＥＤランプの前に拡散板が存在するので、補正モード時、バックライトユニットから発生する輝度の境界が明確に表れなくなる。したがって、砂時計現象発生領域の統計値算出によって前記所定領域Ｂ，Ｃを適用することによっても、全てのパネルに対して砂時計現象を補正することが可能である。
【００６４】
したがって、本出願人は、多様な種類のパネルに対する反復的な実験結果、砂時計現象が発生する共通的な領域を次のように算出することができた。すなわち、前記ＬＥＤランプ３１の所定領域Ｂ，Ｃは、左右中心線Ｄから左右側面方向に約７５〜１００％に該当するＬＥＤ領域である第１領域Ｃと、前記ＬＥＤランプ３１の上下中心線Ｅから上下側面方向に５０〜１００％に該当するＬＥＤ領域である第２領域Ｂとを含むことが好ましい。しかしながら、前記第１領域Ｃと第２領域Ｂとの重複領域は含まれない。
【００６５】
図１４は、本発明の第２実施例に係る補正モード時における液晶パネル５０の正面図である。
【００６６】
図１４に示すように、本発明の実施例に係る液晶表示装置によると、バックライトユニット３０のＬＥＤランプ３１から出射され、偏光板１０及び液晶パネル５０を通して出た光は、全体的に類似した輝度を表すので、砂時計現象が観察されなくなる。
【００６７】
本発明は、図面に示した実施例に基づいて説明してきたが、これは、例示的なものに過ぎなく、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、この実施例から多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることを理解するであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】一般的な液晶表示装置に適用されるＷＶ偏光板の概略的な構造図である。
【図２】従来の液晶表示装置の正常動作時における液晶パネル位置による輝度を示したグラフである。
【図３】従来の液晶表示装置の正常動作時における液晶パネルの正面図である。
【図４】従来の液晶表示装置の砂時計現象発生時における液晶パネル位置による輝度を示したグラフである。
【図５】従来の液晶表示装置の砂時計現象発生時における液晶パネルの正面図である。
【図６】本発明の第１実施例に係る液晶表示装置に適用されるバックライトユニットの構造図である。
【図７】本発明の第１実施例に係る液晶表示装置に適用されるバックライトユニットの構造図である。
【図８】本発明の第１実施例に係る液晶表示装置の正常動作時における液晶パネル位置による輝度を示したグラフである。
【図９】本発明の第１実施例に係る液晶表示装置の砂時計現象発生時における液晶パネル位置による輝度を示したグラフである。
【図１０】本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の要部ブロック構成図である。
【図１１】本発明の第２実施例に係る液晶表示装置に適用されるＬＥＤバックライトユニットの構造図である。
【図１２】本発明の第２実施例に係る正常モード時における図１１の導光板とＬＥＤランプを矢印Ａ方向で見た正面図である。
【図１３】本発明の第２実施例に係る補正モード時における図１１の導光板とＬＥＤランプを矢印Ａ方向で見た正面図である。
【図１４】本発明の第２実施例に係る補正モード時における液晶パネルの正面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  ＷＶ偏光板
２０，３０  ＬＥＤバックライトユニット
２１，３１  ＬＥＤランプ
２２，３２  導光板
２３，３３  反射板
２４，３４  拡散板
４０  ランプ駆動制御部
４２  温度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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