(57)【要約】【課題】  バックライトユニット及びそれを採用した液晶表示装置を提供する。【解決手段】ベースプレートに配列され、外側が中間部より高密度を有するように配列間隔に変化を与えた複数の発光デバイスユニットを備えるバックライトユニット及びそれを採用した液晶表示装置である。これにより、コーナー部での光量不足により暗く表示される部分が発生せず、全体的な輝度の均一度が向上する。【選択図】      図３
2006120644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートと、
前記ベースプレートに配列され、外側が中間部より高密度を有するように、配列間隔に変化を与えた複数の発光デバイスユニットと、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】
前記複数の発光デバイスユニットは、
前記ベースプレートにｎ本のラインを有するように配列され、
外側から少なくとも一つのライン上で、そのラインの端部で中央部に比べて稠密に配置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３】
前記外側から少なくとも一つのライン上に配置される発光デバイスユニット間の間隔は、その端部から中央部に行くほど次第に広くな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ｎ本のラインには、同数の発光デバイスユニットが配列され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ｎ本のラインのうち残りのラインには、前記発光デバイスユニットが等間隔で配置され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】
前記残りのライン上に配置される発光デバイスユニットの配置間隔をｄ０とし、
前記外側ライン上の端部の発光デバイスユニットの最小配置間隔をｄ１とし、その中央部の最大配置間隔をｄ２とする時、
前記発光デバイスユニットは、ｄ１＜ｄ０＜ｄ２の関係が成り立つように配置されることを特徴とする請求項５に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記複数の発光デバイスユニットは、
前記ベースプレートにｎ本のラインを有するように配列され、
外側から少なくとも一つのライン上に配列される発光デバイスユニットの個数が、残りのラインに配列される発光デバイスユニットの個数より多くな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８】
前記ｎ本のラインのうち残りのラインには、前記発光デバイスユニットが等間隔で配置されることを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記外側から少なくとも一つのライン上に配置される発光デバイスユニット間の間隔は、その端部から中央部に行くほど次第に広くなることを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記複数の発光デバイスユニットは、
前記ベースプレートにｎ本のラインを有するように配列され、
前記ｎ本のラインの配列方向により、外側でのライン間の間隔が中間でのライン間の間隔より稠密に配列された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】
前記ｎ本のラインには、同数の発光デバイスユニットが配列されることを特徴とする請求項１０に記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
前記複数の発光デバイスユニットのそれぞれは、
光を発生させる発光ダイオードチップと、
前記発光ダイオードチップ側から発生した光をコリメーティングするためのコリメーターと、を備え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１３】
前記コリメーターは、入射光を概略的に側方向に進ませる側面放出器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】
前記コリメーターは、ドーム状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】
光学プレートと、
前記発光デバイスユニットから上側に直ちに出射光を反射させるように、前記光学プレートの一面に形成された複数の反射ミラーと、を更に備え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１６】
前記光学プレートは、透明ＰＭＭＡ及び第２透過拡散板のうち、何れか一つであることを特徴とする請求項１５に記載のバックライトユニット。
【請求項１７】
前記ライン上には、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の光を出射する発光デバイスユニットが交互に配置された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１８】
前記発光デバイスユニットの上側に位置して、入射光を拡散透過させる第１透過拡散板を更に備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１７のうち、何れか一項に記載のバックライトユニット。
【請求項１９】
前記発光デバイスユニットの下側に位置して、入射光を拡散反射させる反射拡散板を更に備えることを特徴とする請求項１８に記載のバックライトユニット。
【請求項２０】
前記第１透過拡散板から出射される光の直進性を向上させるための輝度向上フィルム、及び偏光効率を向上させるための偏光向上フィルムのうち、少なくとも何れか一つを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載のバックライトユニット。
【請求項２１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルに光を照射する請求項１ないし請求項１７のうち、何れか一項に記載のバックライトユニットと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２２】
前記発光デバイスユニットの上側に位置して、入射光を拡散透過させる第１透過拡散板を更に備えることを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。
【請求項２３】
前記発光デバイスユニットの下側に位置して、入射光を拡散反射させる反射拡散板を更に備えることを特徴とする請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項２４】
前記第１透過拡散板から出射される光の直進性を向上させるための輝度向上フィルム、及び偏光効率を向上させるための偏光向上フィルムのうち、少なくとも何れか一つを更に備えることを特徴とする請求項２２に記載の液晶表示装置。
【請求項２５】
ベースプレートと、
光を出射するように前記ベースプレートに配置される発光ユニットの複数の列と、を備え、
前記複数の列は、
前記ベースプレートの両端に配置され、その中心よりその端部で狭い間隔に離れた発光ユニットを備える外側列と、
前記ベースプレート上の前記外側列の間に位置し、その端部及び中心部にかけて同じ間隔に離れた発光ユニットを備える内側列と、を備えることを特徴とする液晶表示装置に使用できるバックライトユニット。
【請求項２６】
前記外側列は、前記内側列と同数の発光ユニットを有することを特徴とする請求項２５に記載のバックライトユニット。
【請求項２７】
前記外側列は、前記内側列より多数の発光ユニットを有することを特徴とする請求項２５に記載のバックライトユニット。
【請求項２８】
前記外側列の中心に位置した発光ユニットは、前記内側列の発光ユニットと同じ間隔に離れたことを特徴とする請求項２７に記載のバックライトユニット。
【請求項２９】
前記複数の列は、互いに同じ間隔に離れたことを特徴とするバ請求項２５に記載のバックライトユニット。
【請求項３０】
ベースプレートと、
光を出射するように前記ベースプレートに配置される発光ユニットの複数の列と、を備え、前記発光ユニットの外側列が、前記発光ユニットの内側列より狭い間隔で離れるように配列されたことを特徴とする液晶表示装置に使用できるバックライトユニット。
【請求項３１】
前記複数の列のそれぞれで発光ユニットは、互いに同じ間隔に離れたことを特徴とする請求項３０に記載のバックライトユニット。
【請求項３２】
ベースプレートと、
前記ベースプレートの長手方向及び前記ベースプレートの幅方向のうち、少なくとも何れか一つの方向に相異なる間隔で離れるように、前記ベースプレートに配列された発光ユニットと、を備えることを特徴とする液晶表示装置に使用できるバックライトユニット。
【請求項３３】
前記ベースプレートのコーナーの近傍に配置された発光ユニットは、前記長手方向及び幅方向のうち、何れか一つ方向に、前記ベースプレートの中心の近傍に位置した発光ユニットより狭い間隔に離れたことを特徴とする請求項３２に記載のバックライトユニット。
【請求項３４】
液晶パネルと、
前記液晶パネルに向って光を出射するバックライトユニットと、を備え、
前記バックライトユニットは、
ベースプレートと、
前記ベースプレートの第１単位領域に配置された第１個数の発光デバイスユニットと、
前記第１単位領域と同じサイズを有する前記ベースプレートの第２単位領域に配置された第２個数の発光デバイスユニットと、を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３５】
前記液晶パネルとバックライトユニットとの間に配置され、複数の反射ミラーを有する光学プレートを更に備え、
前記発光デバイスユニットのそれぞれは、
第１光ビームを反射する反射面、第２光ビームを屈折させる第１屈折面、及び前記ベースプレートの中心軸にほぼ垂直方向に第３光ビームを屈折させる第２屈折面を備えることを特徴とする請求項３４に記載の液晶表示装置。
【請求項３６】
液晶パネルと、
前記液晶パネルに向って光を出射するバックライトユニットと、を備え、
前記バックライトユニットは、
ベースプレートと、
第１輝度を有する光を出射するように、前記ベースプレートの第１領域に配置された第１発光デバイスユニットを有する第１ユニットと、
第２輝度を有する光を出射するように、前記ベースプレートの第２領域に配置された第２発光デバイスユニットを有する第２ユニットと、を備え、
前記第１領域は、前記第２領域と異なり、前記第１領域は、前記第２領域と同じサイズを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３７】
ベースプレートと、
前記ベースプレートの第１領域に配置された複数の第１発光デバイスユニットと、
前記ベースプレートの第２領域に配置された複数の第２発光デバイスユニットと、を備え、
前記第１発光デバイスユニットの個数は、前記第２発光デバイスユニットの個数と同じであり、前記第１領域は、前記第２領域と異なるサイズを有することを特徴とする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及びそれを採用した液晶表示（ＬＣＤ）装置に係り、より詳細には、直下発光型のバックライトユニット及びそれを採用したＬＣＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平板表示装置の一つであるＬＣＤ装置は、それ自体が発光して画像を形成できずに、外部から光が入射されて画像を形成する受光型の表示装置である。バックライトユニットは、このようなＬＣＤ装置の背面に設置されて光を照射する。
【０００３】
バックライトユニットは、光源の配置形態によりＬＣＤ装置の直下に設置された複数の光源からの光を液晶パネルに照射する直下発光型と、導光板（ライトガイドパネル：ＬＧＰ）の側壁に設置された光源からの光を液晶パネルに伝達するエッジ発光型とに大別されうる。
【０００４】
直下発光型のバックライトユニットには、点光源としてランバーティアンの光が出射される発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用できる。
【０００５】
ＬＥＤを点光源として使用する直下発光型のバックライトユニットで、ＬＥＤ５は、一般的に図１に示すように、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）１上に２次元アレイで等間隔ｐで配列される。
【０００６】
ところが、ＬＥＤ５を図１に示すように、等間隔で配列する場合、バックライトユニットを正面から測定及び観測する場合、バックライトユニットの各四つのコーナー部で、その四つのコーナー部の光量不足により暗く示される部分が発見されるという問題点がある。
【特許文献１】日本特許公開平４−６１３０２号公報
【特許文献２】日本特許公開平６−２３０３７８号公報
【特許文献３】日本特許公開平５−５５１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記問題点を改善するためになされたものであって、コーナー部での光量不足により暗く表示される部分が発生しないように、発光デバイスユニットの配列を改善して全体的な輝度の均一度を向上させるバックライトユニット及びそれを採用したＬＣＤ装置を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明に係るバックライトユニットは、ベースプレートと、前記ベースプレートに配列され、外側が中間部より高密度を有するように、配列間隔に変化を与えた複数の発光デバイスユニットとを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一特徴によれば、前記複数の発光デバイスユニットは、前記ベースプレートにｎ本のラインを有するように配列され、外側から少なくとも一つのライン上で、そのラインの端部で中央部に比べて稠密に配置されうる。
【００１０】
この時、前記外側から少なくとも一つのライン上に配置される発光デバイスユニット間の間隔は、その端部から中央部に行くほど次第に広くなることが好ましい。
【００１１】
また、前記ｎ本のラインには、同数の発光デバイスユニットが配列されうる。前記ｎ本のラインのうち残りのラインには、前記発光デバイスユニットが等間隔で配置されうる。
【００１２】
ここで、前記残りのライン上に配置される発光デバイスユニットの配置間隔をｄ０とし、前記外側ライン上の端部の発光デバイスユニットの最小配置間隔をｄ１とし、その中央部の最大配置間隔をｄ２とする時、前記発光デバイスユニットは、ｄ１＜ｄ０＜ｄ２の関係が成り立つように配置されうる。
【００１３】
本発明の他の特徴によれば、前記複数の発光デバイスユニットは、前記ベースプレートにｎ本のラインを有するように配列され、外側から少なくとも一つのライン上に配列される発光デバイスユニットの個数が、残りのラインに配列される発光デバイスユニットの個数より多く配列されうる。
【００１４】
この時、前記ｎ本のラインのうち残りのラインには、前記発光デバイスユニットが等間隔で配置されうる。
【００１５】
また、前記外側から少なくとも一つのライン上に配置される発光デバイスユニット間の間隔は、その端部から中央部に行くほど次第に広くなるように配列されうる。
【００１６】
本発明の更に他の特徴によれば、前記複数の発光デバイスユニットは、前記ベースプレートにｎ本のラインを有するように配列され、前記ｎ本のラインの配列方向により外側でのライン間の間隔が、中間でのライン間の間隔より稠密に配列されうる。
【００１７】
この時、前記ｎ本のラインには、同数の発光デバイスユニットが配列されうる。
【００１８】
一方、前記発光デバイスユニットは、光を発生させるＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップ側から入射された光をコリメーティングするためのコリメーターと、を備え得る。
【００１９】
前記コリメーターは、入射光を概略的に側方向側に進ませる側面放出器でありうる。
【００２０】
前記コリメーターは、ドーム状でありうる。
【００２１】
本発明に係るバックライトユニットは、光学プレートと、前記発光デバイスユニットから上側に直ちに出射光を反射させるように、前記光学プレートの一面に形成された複数の反射ミラーとを更に備えうる。
【００２２】
前記光学プレートは、透明ＰＭＭＡ（ＰｏｌｙＭｅｔｈｙｌ  ＭｅｔｈＡｃｒｙｌａｔｅ）及び第２透過拡散板のうち、何れか一つでありうる。
【００２３】
前記第１透過拡散板から出射される光の直進性を向上させるための輝度向上フィルム、及び偏光効率を向上させるための偏光向上フィルムのうち、少なくとも何れか一つを更に備え得る。
【００２４】
前記ライン上には、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の光を出射する発光デバイスユニットが交互に配置されうる。
【００２５】
本発明に係るバックライトユニットは、前記発光デバイスユニットの上側に位置して、入射光を拡散透過させる第１透過拡散板を更に備えうる。
【００２６】
また、前記発光デバイスユニットの下側に位置して、入射光を拡散反射させる反射拡散板を更に備えうる。
【００２７】
前記目的を達成するための本発明に係るＬＣＤ装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射する前記の特徴のうち、少なくとも一つを備えるバックライトユニットとを備えることを特徴とする。
【００２８】
前記目的を達成するための本発明に係るＬＣＤ装置に使用できるバックライトユニットは、ベースプレートと、光を出射するように前記ベースプレートに配置される発光ユニットの複数の列とを備え、前記複数の列は、前記ベースプレートの両端に配置され、その中心よりその端部で狭い間隔に離れた発光ユニットを備える外側列と、前記ベースプレート上の前記外側列の間に位置し、その端部及び中心にかけて同じ間隔に離れた発光ユニットを備える内側列と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
ここで、前記外側列は、前記内側列と同数の発光ユニットを有しうる。前記外側列は、前記内側列より多数の発光ユニットを有しうる。前記外側列の中心に位置した発光ユニットは、前記内側列の発光ユニットと同じ間隔で離れ得る。
【００３０】
前記複数の列は、互いに同じ間隔で離れ得る。
【００３１】
前記目的を達成するための本発明に係るＬＣＤ装置に使用できるバックライトユニットは、ベースプレートと、光を出射するように前記ベースプレートに配置される発光ユニットの複数の列とを備え、前記発光ユニットの外側列が、前記発光ユニットの内側列より狭い間隔で離れるように配列されたことを特徴とする。
【００３２】
ここで、前記複数の列のそれぞれで発光ユニットは、互いも同じ間隔で離れ得る。
【００３３】
前記目的を達成するための本発明に係るＬＣＤ装置に使用できるバックライトユニットは、ベースプレートと、前記ベースプレートの長手方向及び前記ベースプレートの幅方向のうち、少なくとも何れか一つの方向に異なるサイズの間隔で離れるように、前記ベースプレートに配列された発光ユニットを備えることを特徴とする。
【００３４】
前記ベースプレートのコーナーの近傍に配置された発光ユニットは、前記長手方向及び幅方向のうち、何れか一つの方向に、前記ベースプレートの中心の近傍に位置した発光ユニットより狭い間隔で離れ得る。
【００３５】
前記目的を達成するための本発明に係るＬＣＤ装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに向って光を出射するバックライトユニットと、を備え、前記バックライトユニットは、ベースプレートと、前記ベースプレートの第１単位領域に配置された第１個数の発光デバイスユニットと、前記第１単位領域と同じサイズを有する前記ベースプレートの第２単位領域に配置された第２個数の発光デバイスユニットとを備えることを特徴とする。
【００３６】
前記液晶パネルとバックライトユニットとの間に配置され、複数の反射ミラーを有する光学プレートを更に備え、前記発光デバイスユニットのそれぞれは、第１光ビームを反射する反射面、第２光ビームを屈折させる第１屈折面、及び前記ベースプレートの中心軸にほぼ垂直方向に第３光ビームを屈折させる第２屈折面を備え得る。
【００３７】
前記目的を達成するための本発明に係るＬＣＤ装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに向って光を出射するバックライトユニットとを備え、前記バックライトユニットは、ベースプレート、第１輝度を有する光を出射するように、前記ベースプレートの第１領域に配置された第１発光デバイスユニットを有する第１ユニットと、第２輝度を有する光を出射するように、前記ベースプレートの第２領域に配置された第２発光デバイスユニットを有する第２ユニットと、を備え、前記第１領域は、前記第２領域と異なり、前記第１領域は、前記第２領域と同じサイズを有することを特徴とする。
【００３８】
前記目的を達成するための本発明に係るバックライトユニットは、ベースプレート、前記ベースプレートの第１領域に配置された複数の第１発光デバイスユニット及び前記ベースプレートの第２領域に配置された複数の第２発光デバイスユニットを備え、前記第１発光デバイスユニットの個数は、前記第２発光デバイスユニットの個数と同じであり、前記第１領域は、前記第２領域と異なるサイズを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明のバックライトユニットによれば、複数の発光デバイスユニットは、ベースプレートに、外側が中間部より高密度を有するように、配列間隔に変化を与えて配置する。これにより、コーナー部で光量の不足によって暗く表示される部分が発生せずに、バックライトユニットの全体的な輝度の均一度が向上しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００４１】
図２は、本発明の一実施形態に係るバックライトユニットの構造を概略的に示す断面図である。図２に示すように、本発明に係るバックライトユニット１００は、ベースプレート１０１に配置された複数の発光デバイスユニット１０を備える。バックライトユニット１００は、発光デバイスユニット１０の上側に位置して、入射光を拡散透過させる透過拡散板１４０を更に備え得る。また、バックライトユニット１００は、発光デバイスユニット１０の下側に位置して、入射光を拡散反射させる反射拡散板１１０を更に備える。
【００４２】
ここで、発光デバイスユニット１０のＬＥＤチップ１１から出射された光の主進行方向を上側とする時、前記下側は、その逆になる方向をいう。ＬＥＤチップ１１から出射された光の主進行方向は、実質的に発光デバイスユニット１０の中心軸（Ｃ：図６を参照）に該当する。
【００４３】
ベースプレート１０１は、複数の発光デバイスユニット１０を設置するための基板としても役割を行う。このベースプレート１０１は、発光デバイスユニット１０のＬＥＤチップ１１が電気的に連結されるように配列されるＰＣＢでありうる。ここで、発光デバイスユニット１０の駆動のためのＰＣＢをベースプレート１０１と別途に備えても良い。
【００４４】
複数の発光デバイスユニット１０は、ベースプレート１０１に外側が中間部より高密度を有するように、配列間隔に変化を与えて配置される。
【００４５】
図３は、図２の発光デバイスユニット１０の配列の一実施形態を概略的に示す。図３に示すように、発光デバイスユニット１０は、ベースプレート１０１にｎ本のラインを有するようにアレイで配列されうる。
【００４６】
この時、発光デバイスユニット１０は、図３に示すように、ベースプレート１０１上にｎ本のラインＬ１ないしＬｎを有するように配列される。各ライン上に配列された発光デバイスユニット１０間の間隔に比べて、ラインとラインとの間隔が広い。
【００４７】
この時、少なくとも最外側のライン、例えば、Ｌ１及びＬｎ上には、発光デバイスユニット１０を、端部で中央部に比べて稠密に配置する。発光デバイスユニット１０の配列間隔は、外側のラインＬ１及びＬｎの端部から中心部分に次第に変化、すなわち、次第に広くすることができる。そして、中間ラインＬ２ないしＬｎ−１上には、発光デバイスユニット１０を等間隔で配置できる。この時、外側ラインＬ１及びＬｎの端部に配置される発光デバイスユニット１０間の間隔は、中間ラインＬ２〜Ｌｎ−１上に配置される発光デバイスユニット１０間の間隔より狭くなる。
【００４８】
好ましくは、各ラインに配置される発光デバイスユニット１０の個数を同じくすることができ、この場合、外側ラインＬ１、Ｌｎの中央部で発光デバイスユニット１０の配置間隔は、中間ラインＬ２ないしＬｎ−１上での等間隔で配置される発光デバイスユニット１０の配置間隔より広くなる。
【００４９】
例えば、中間ラインＬ２ないしＬｎ−１上に等間隔で配置される発光デバイスユニット１０の間隔をｄ０、外側ラインＬ１及びＬｎの端部の発光デバイスユニット１０の最小配置間隔をｄ１、その中央部の最大配置間隔をｄ２とする時、ｄ１＜ｄ０＜ｄ２の関係が成立するように発光デバイスユニット１０を配置できる。
【００５０】
前記のように、各ライン上に配置される発光デバイスユニットの個数を同じくし、外側ライン上に配置される発光デバイスユニットの配置間隔のみを変更させれば、発光デバイスユニットを何れも等間隔で配置する時と同数の発光デバイスユニットが使用されうるため、製造コストの上昇を全く誘発せずとも、四つのコーナー部が暗く示される暗部問題を改善でき、全体的な輝度の均一度を向上させうる。
【００５１】
図３では、発光デバイスユニット１０が５ラインで配置され、このうち、外側の第１ラインＬ１と第５ラインＬｎは、前記のように端部がより稠密に配置され、中間の三つのラインＬ２ないしＬｎ−１は、等間隔で配置される例を示す。発光デバイスユニット１０を配置するライン数、各ラインに配置される発光デバイスユニット１０の個数は、設計条件によって多様に変形されうる。
【００５２】
前記のように発光デバイスユニット１０を配置すれば、バックライトユニット１００の四つのコーナー部での光量を、従来の等間隔で配置する場合に比べて多くすることができるため、同じ数量の発光デバイスユニット１０でも全体的な輝度の均一度を向上させ、バックライトユニット１００の四つのコーナー部で光量が少なく、暗く示される問題が発生しなくなる。
【００５３】
バックライトユニットの輝度の均一度は、面光源の評価において重要な要素であるが、通常的に四つのコーナー部の輝度が最も低く評価されて、バックライトユニットの均一度が低下する傾向がある。しかし、本発明の一実施形態に係る発光デバイスユニット１０の配置によれば、各四つのコーナー部で発光デバイスユニット１０の間隔が狭く配列されるため、輝度の均一度を向上させ、暗部の除去が可能である。
【００５４】
一方、複数の発光デバイスユニット１０の配列は、図３の実施形態の配列に限定されずに、多様に変形されうる。図４及び図５は、図２の発光デバイスユニット１０配列の他の実施形態を概略的に示す。実質的に各ライン上に配列される発光デバイスユニット１０の全体個数は、図４及び図５のように少ない数ではなく、図３に示すように、その個数が更に多くなりうる。図４及び図５では、便宜上、発光デバイスユニット１０の個数を減らして示している。また、図４及び図５では、発光デバイスユニット１０が６個のラインを有するように配列された例を示しているが、ライン数を設計条件によって多様に変形できる。
【００５５】
図４に示すように、複数の発光デバイスユニット１０は、ベースプレート１０１にｎ本のラインを有するように配列され、外側から少なくとも一つのライン、例えば、Ｌ１及びＬｎライン上に配列される発光デバイスユニット１０の個数が、残りのラインＬ２ないしＬｎ−１に配列される発光デバイスユニットの個数より多く配列されうる。
【００５６】
本実施形態において、外側ラインＬ１及びＬｎには、残りのラインＬ２ないしＬｎ−１より多数の発光デバイスユニット１０が配置されることに付加して、発光デバイスユニット１０が、そのラインＬ１及びＬｎの端部で中央部に比べて稠密に配置されたことが好ましい。
【００５７】
この時、図３の場合と同様に、発光デバイスユニット１０は、その配置間隔が外側ラインＬ１及びＬｎの端部から中心部分に次第に増加するように配置されてもよい。また、残りのラインＬ２ないしＬｎ−１では、発光デバイスユニット１０が等間隔で配置されうる。最外側ラインＬ１及びＬｎに配列される発光デバイスユニット１０の個数は、更に増加しうるため、最外側ラインＬ１及びＬｎの中心に配列された発光デバイスユニット１０は、残りのラインＬ２ないしＬｎ−１のそれぞれでの発光デバイスユニット１０と同じ間隔で配列されうる。
【００５８】
図４に示すように、複数の発光デバイスユニット１０を配置する場合にも、発光デバイスユニット１０が、外側で中間部より高密度を有するように配置されるため、コーナー部での光量不足により暗く示される部分が発生しなくなり、全体的な輝度の均一度が向上しうる。
【００５９】
図５は、図２の発光デバイスユニットの配列の更に他の実施形態を概略的に示す。図５に示すように、複数の発光デバイスユニット１０は、ベースプレート１０１にｎ本のラインを有するように配列され、ｎ本のラインの配列方向により、外側でのライン間の間隔Ｙ１が中間でのライン間の間隔Ｙより稠密に配置されうる。
【００６０】
この時、各ライン上に配置される発光デバイスユニット１０の個数及び配置間隔は、図５に示すように同じくすることができるが、本発明の全体的な概念は、これに限定されない。
【００６１】
この場合にも、発光デバイスユニット１０がバックライトユニット１００を全体的に見る時、外側で中間部より高密度を有するように配置されるため、コーナー部での光量不足により暗く示される部分が発生しなくなり、全体的な輝度の均一度が改善されうる。
【００６２】
図５では、各ライン上に発光デバイスユニット１０が等間隔で配置される例を示すが、図５でのように、ライン間の間隔を変化させることに付加して、図３または図４でのように、少なくとも一つの外側ライン上で、発光デバイスユニット１０の配置間隔をコーナー部で更に稠密に変化を与えることもできる。
【００６３】
ライン方向を水平方向とし、ラインが配列された方向を垂直方向とする時、図３ないし図５に示すように、発光デバイスユニット１０の配置間隔を水平及び／または垂直方向に変化させて、バックライトユニット１００を全体的に見る時、外側、特に、コーナー部での発光デバイスユニット１０の密度を中間部より高く複数の発光デバイスユニット１０を配置すれば、全体的な輝度の均一度が大きく向上しうる。ここで、図３及び図４は、四つのコーナー部での発光デバイスユニット１０間の間隔を狭めることにより、光量の増加をもたらし、これにより、輝度の向上及び暗部を除去する配置構造に該当する。図５は、ライン別に発光デバイスユニット１０の個数は同じであり、垂直方向にライン別の発光デバイスユニット１０の間隔が変化した形態である。
【００６４】
一方、発光デバイスユニット１０は、図６に示すように、光を発生させるＬＥＤチップ１１と、ＬＥＤチップ１１側から入射された光をコリメーティングするためのコリメーター、例えば、入射光を概略的に側方向に進行させる側面放出器１３を備えて構成されうる。
【００６５】
光を発生させるＬＥＤチップ１１は、ベース１２に配置された状態で側面放出器１３と結合され得る。
【００６６】
この時、ＬＥＤチップ１１と側面放出器１３との間は密着されることが好ましい。このように、ＬＥＤチップ１１と側面放出器１３との間を密着させることにより、ＬＥＤチップ１１から発生されて、側面放出器１３内に入る光量を極大化させうる。
【００６７】
発光デバイスユニット１０は、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）色の光を出射するように設けられうる。この場合には、発光デバイスユニット１０にＬＥＤチップ１１として、Ｒ、ＧまたはＢ色の光を発生させるＬＥＤチップが使用される。前記各ラインＬ１ないしＬｎ上では、Ｒ、Ｇ、Ｂ色の光を出射する発光デバイスユニット１０が交互に配置されうる。
【００６８】
この時、各ライン上に配置される各色光別の発光デバイスユニット１０は、それから出射光量を考慮してその個数を異ならせ得る。
【００６９】
Ｒ、Ｇ、Ｂ用のＬＥＤチップから出射されるＲ、Ｇ、Ｂ色の光量は異なることもあり、現在は、Ｇ  ＬＥＤの出射光量が他のＲ、Ｂ  ＬＥＤに比べて少ない。したがって、それを考慮して、例えば、各ライン上に、Ｒ、Ｂ用の発光デバイスユニットは同じ数で配置し、Ｇ発光デバイスユニットは、それより２倍となるように配置できる。各ライン上で、Ｒ、Ｇ、Ｂ用の発光デバイスユニットの配置順序は、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｇ、ＢまたはＢ、Ｇ、Ｇ、Ｒの順序になりうる。
【００７０】
代案として、発光デバイスユニット１０は、何れも白色光を出射するように設けられうる。例えば、発光デバイスユニット１０に、ＬＥＤチップ１１として何れも白色光を発生させるＬＥＤチップが使用される。
【００７１】
前記のように、発光デバイスユニット１０にＲ、Ｇ、Ｂ色の光を発生させるＬＥＤチップを使用するか、または白色光を発生させるＬＥＤチップを使用する場合、このような本発明に係るバックライトユニット１００を適用したＬＣＤ装置は、カラー画像を表示できる。
【００７２】
一方、図６に示すように、側面放出器１３は、透明物質からなる透明な本体を有する。この側面放出器１３は、例えば、中心軸Ｃに対して傾斜した漏斗状の反射面１４と、反射面１４で反射されて入射光を屈折透過させるように中心軸Ｃに対して傾斜した第１屈折面１５と、下面から第１屈折面１５まで連結された凸状の第２屈折面１５７からなりうる。ＬＥＤチップ１１から出射されて側面放出器１３の反射面１４の方向に入射された光は、その反射面１４で反射されて第１屈折面１５に向かい、この第１屈折面１５を透過して概略的に側方向に進む。また、ＬＥＤチップ１１から出射されて凸状の第２屈折面１７に入射された光は、その第２屈折面１７を透過して概略的に側方向に進む。
【００７３】
ここで、側面放出器１３は、ＬＥＤチップ１１側から入射された光を概略的に側方向に出射させる範囲内で、その形状が多様に変形されうる。
【００７４】
また、図２に示すように、反射拡散板１１０は、入射光を拡散反射させて上側に進ませる。反射拡散板１１０は、発光デバイスユニット１０の下側に位置するように、ベースプレート１０１上に位置する。このために、反射拡散板１１０に、複数の発光デバイスユニット１０を通過させうる複数の穴を形成し、反射拡散板１１０は、この穴に発光デバイスユニット１０が挟まれた状態でベースプレート１０１に設置される。
【００７５】
透過拡散板１４０は、発光デバイスユニット１０及び反射拡散板１１０の上側に、バックライトユニット１００の下部１００ａに対して所定間隔ｄほど離れて位置する。透過拡散板１４０は、入射光を拡散透過させる。
【００７６】
この時、透過拡散板１４０が発光デバイスユニット１０と近すぎれば、発光デバイスユニット１０が位置する部分が、残りの部分に比べて更に明るく表示されて、輝度の均一度が低下し得る。また、透過拡散板１４０が発光デバイスユニット１０から離れるほど、バックライトユニット１００が厚くなる。したがって、この透過拡散板１４０と、発光デバイスユニット１０及び反射拡散板１１０を備えるバックライトユニット１００の下部１００ａとの離隔距離ｄは、光の拡散により光が所望するほどよく混ざる範囲内で最小となるように定まることが好ましい。
【００７７】
一方、発光デバイスユニット１０のＬＥＤチップ３１から出射された光のほとんどは、側面放出器１３により側方向に出射されるが、側面放出器１３を通過して上側に進む光も一部が存在しうる。側面放出器１３の上側に進む光量は、例えば、ＬＥＤチップ３１から出射された光の約２０％になりうる。
【００７８】
このような側面放出器１３の上側に進む光の存在により、バックライトユニットの上側から見ると、ＬＥＤ  ３１チップの位置に光スポットが表示されうる。また、カラー具現のために、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのカラー光を出射するＲ、Ｇ、Ｂ  ＬＥＤチップを配置する場合、色が表示され得る。
【００７９】
したがって、本発明に係るバックライトユニット１００は、発光デバイスユニット１０から上側に直ちに出射光を進ませずに反射させるように、光学プレート１３０の一面に形成された複数の反射ミラー１２０を更に備えることが好ましい。この時、複数の反射ミラー１２０は、各発光デバイスユニット１０の上側に存在するように、発光デバイスユニット１０のアレイに対応して光学プレート１３０の一面にアレイで形成されることが好ましい。
【００８０】
複数の反射ミラー１２０が形成される光学プレート１３０は、入射光をそのまま透過させる透明ＰＭＭＡから形成されうる、光学プレート１３０は、透過拡散板から形成されてもよい。
【００８１】
この時、複数の反射ミラー１２０と発光デバイスユニット１０との間は、所定間隔離れたことが好ましく、このような間隔が維持されるように、光学プレート１３０は、支持台１３５により支持されることが好ましい。支持台１３５は、反射拡散板１１０またはベースプレート１０１に対して光学プレート１３０を支持する。
【００８２】
光学プレート１３０として透過拡散板を使用する場合には、反射拡散板１１０及び透過拡散板１４０のみを備える場合に比べて、光の拡散が更に十分に発生しうるため、透過拡散板１４０と発光デバイスユニット１０との間隔、すなわち、透過拡散板１４０と本発明に係るバックライトユニット１００の下部１００ａとの間隔ｄを狭め得るため、バックライトユニット１００の厚さの縮小に寄与できる。
【００８３】
もちろん、光学プレート１３０として透過拡散板を使用する場合には、透明ＰＭＭＡを使用する場合に比べて、光の透過率が相対的に低下しうる。したがって、光学プレート１３０として透過拡散板を使用するか、あるいは透明ＰＭＭＡを使用するかは、光の出射率の向上に重点をおくか、バックライトユニット１００の厚さの縮小に重点をおくかによって決定すればよい。
【００８４】
一方、本発明に係るバックライトユニット１００は、透過拡散板１４０から出射光の直進性を向上させるための輝度向上フィルム（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ：ＢＥＦ）１５０を更に備え得る。また、本発明に係るバックライトユニット１００は、偏光効率を向上させるための偏光向上フィルム１７０を更に備えうる。
【００８５】
輝度向上フィルム１５０は、透過拡散板１４０から出射光を屈折及び集光させて、光の直進性を向上させることにより輝度を向上させる。
【００８６】
偏光向上フィルム１７０は、例えば、ｐ偏光の光は透過させ、ｓ偏光の光は反射させる過程により、入射された光のほとんどが一偏光、例えば、ｐ偏光の光となって出射されるようにする。
【００８７】
本発明に係るバックライトユニット１００を適用したＬＣＤ装置の場合、バックライトユニット１００上に液晶パネルを備える。液晶パネルは、公知のように、一線型偏光の光を液晶パネルの液晶層に入射させ、電界駆動により液晶ディレクタの方向を変えることにより、液晶層を通過する光の偏光変化により画像情報などを表示する。
【００８８】
したがって、液晶パネルに入射光が単一偏光になるほど、光利用効率を向上させうるため、前記のように、バックライトユニット１００に偏光向上フィルム１７０を備えれば、光効率の向上が可能である。
【００８９】
以上で説明したように、バックライトユニット１００をＬＣＤ装置に適用すれば、各四つのコーナー部が暗く表示されることが防止されて、輝度の均一度が向上し、コーナー部の暗部が改善されうるため、全画面の輝度の均一な良質の画像を具現できる。
【００９０】
図７は、本発明の他の実施形態に係るバックライトユニット１００’を示す。図２では、本発明に係るバックライトユニット１００が、コリメーターとして側面放出器１３が形成された発光デバイスユニット１０を備える場合を例として挙げて説明及び図示したが、本発明の他の実施形態に係るバックライトユニット１００’は、図７に示すように、ドーム状のコリメーター６０が形成された発光デバイスユニット５０を備えることも可能である。ドーム状のコリメーター６０が形成された発光デバイスユニット５０を備える以外に、残りの構成要素は、前記の実施形態と実質的に同じである。したがって、ここでは、実質的に同一または類似した機能を有する部材は、前記と同じ参照符号で表示し、その反復的な説明は省略する。
【００９１】
以下では、本発明に係るバックライトユニット１００のように、発光デバイスユニットを配置するに当って、外側ラインの端部で発光デバイスを、その中心部分より稠密に配置する場合に暗部改善効果を説明する。
【００９２】
図８Ａは、通常的な方法で発光デバイスユニット１０（５０）を配列した時の光学的なシミュレーション結果を示し、図８Ｂは、本発明の一実施形態の方式で発光デバイスユニット１０（５０）を配列した時の光学的なシミュレーション結果を示す。
【００９３】
図８Ａ及び図８Ｂの結果は、発光デバイスユニット１０（５０）を５個のラインで配列し、各ライン当りＲ、Ｇ、Ｂ発光デバイスユニットをそれぞれ１９、３８、１９個ずつＲ、Ｇ、Ｇ、ＢまたはＢ、Ｇ、Ｇ、Ｒの順序で配列し、ライン当り７６個の発光デバイスユニット１０（５０）を、図９に示すような横９６０ｍｍ範囲内に配列し、ライン間の間隔を１０５ｍｍとした時に得られた結果である。
【００９４】
図８Ａは、各ライン上で発光デバイスユニット１０（５０）を等間隔で配置した場合に該当し、図８Ｂは、第１のラインと最後の第５のライン上では、発光デバイスユニット１０（５０）を、端部では更に稠密に、中間部に行くほどその間隔が広くなるように配置し、第２ないし第４のライン上では、発光デバイスユニットを等間隔で配置した場合である。
【００９５】
図８Ａと図８Ｂとを比較すれば、本発明のように、発光デバイスユニットを外側ラインの端部で更に稠密に配置する場合、四つのコーナー部での輝度が、通常的な方法であらゆる発光デバイスユニットを等間隔で配置した場合に比べて明るくなることが分かる。これは、図８ＡのＡ従来で示す部分と、図８ＢのＢ本発明で示す部分とを比較すれば分かる。
【００９６】
このような光学的なシミュレーション結果を利用して、均一度及び暗部の改善効果を計算した結果、既存方法と本発明とを対比してみれば、均一度は、８６％から８９％に約３％が改善され、暗部は、７６％から９５％に約１９％向上したことが分かった。
【００９７】
この時、均一度及び暗部の改善結果は、図１０に示す測定範囲及びポイントに対して計算した結果である。図１０に示すように、測定ポイントは、中心
（外１）
2006120644.tif 000003
その中心から横側に３３９ｍｍ、縦側に１９１ｍｍ離れた四つのポイント
（外２）
2006120644.tif 000004
と、中心から横側に４８４ｍｍ、縦側に２６１.５ｍｍ離れたコーナー部の四つのポイント
（外３）
2006120644.tif 000005
であり、各ポイントの測定幅は、５０ｍｍとした。
【００９８】
測定ポイント
（外４）
2006120644.tif 000006
で測定された輝度をＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９とする時、均一度は、前記Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５のうち、最小値をＴ１で分けた値の百分率であり、暗部の改善は、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９のうち、最小値をＴ１で分けた値の百分率である。
【００９９】
ここで、均一度は、境界から約１０％の内側で測るが、均一度の評価に使用される国際規格であるＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）ポイントは、全体を９個の領域に等分する時、各部分のセンターに該当するものと、前記ポイント
（外５）
2006120644.tif 000007
がこのポイントに該当する。
【０１００】
図８Ａ及び図８Ｂのシミュレーション結果を利用して均一度及び暗部の改善程度を計算した結果、本発明のように発光デバイスユニットを配置すれば、均一度の損失なしに、むしろ均一度もやや改善しつつ、暗部を大きく改善できる。
【０１０１】
図１１は、本発明に係るバックライトユニット１００を備えたＬＣＤ装置を概略的に示す。図１１に示すように、ＬＣＤ装置は、バックライトユニット１００と、このバックライトユニット１００上に備えられた液晶パネル３００とを備える。液晶パネル３００は、駆動回路部と連結されている。ここで、ＬＣＤ装置の分野で液晶パネルの具体的な構成及び回路駆動による表示作動について広く知られているため、これについての具体的な説明及び図示を省略する。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、ＬＣＤ装置に関連した技術分野に好適に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】ＬＥＤを点光源として使用する直下発光型のバックライトユニットでの一般的なＬＥＤの配列を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るバックライトユニットの構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図２での発光デバイスユニットの配列の一実施形態を概略的に示す平面図である。
【図４】図２での発光デバイスユニットの配列の他の実施形態を概略的に示す平面図である。
【図５】図２での発光デバイスユニットの配列の更に他の実施形態を概略的に示す平面図である。
【図６】図２の一発光デバイスユニットを拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るバックライトユニットの構造を概略的に示す断面図である。
【図８Ａ】従来の配列方法で発光デバイスユニットを配列した時の均一度のシミュレーション結果を示す写真である。
【図８Ｂ】本発明に係る配列方法で発光デバイスユニットを配列した時の均一度のシミュレーション結果を示す写真である。
【図９】図８Ａ及び図８Ｂの結果を得るための発光デバイスユニットの配置規格を概略的に示す図である。
【図１０】均一度の評価及び暗部の改善結果の計算に使用される測定範囲及びポイントを概略的に示す図である。
【図１１】本発明に係るバックライトユニットを備えたＬＣＤ装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０      発光デバイスユニット
１００    バックライトユニット
１００ａ  バックライトユニットの下部
１０１    ベースプレート
１１０    反射拡散板
１２０    反射ミラー
１３０    光学プレート
１４０    透過拡散板
１５０    輝度向上フィルム
１７０    偏光向上フィルム
【図１】
2006120644.tif 000008
【図２】
2006120644.tif 000009
【図３】
2006120644.tif 000010
【図４】
2006120644.tif 000011
【図５】
2006120644.tif 000012
【図６】
2006120644.tif 000013
【図７】
2006120644.tif 000014
【図９】
2006120644.tif 000015
【図１０】
2006120644.tif 000016
【図１１】
2006120644.tif 000017
【図８Ａ】
2006120644.tif 000018
【図８Ｂ】
2006120644.tif 000019