(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が装着された一面に隣接する左右側面にグルーブが形成されているモールドフレームを含むバックライトユニットに装着されて光源の光を前面に誘導する導光板において、
板形態のボデーと、
前記ボデーの左右側面に形成され、上面、下面、前記ボデーの側面と平行した第１側面、前記第１側面と隣接し、前記光源から遠い第２側面及び前記第１側面と隣接し、前記光源に近い第３側面で構成される突起部と、
前記ボデーの下面に形成されて、均一な光が照射されるようにする多数のパターンとを含み、
前記突起部の上面は前記ボデーの上面の延長表面から一定間隔離れて形成され、前記突起部の下面は前記ボデーの下面の延長表面から一定間隔離れて形成され、第３側面とボデーの側面が接する端に傾斜面を含む導光板。
【請求項２】
前記第１側面と前記第２側面及び第３側面が触れ合う２つの端のうち、少なくとも１つはラウンディングされたものであり、前記モールドフレームのグルーブは前記突起部の形状に対応する形状を有することを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
前記第１側面と前記第２側面及び第３側面が触れ合う２つの端のうち、少なくとも１つは面取り処理されたものであり、前記モールドフレームのグルーブは前記突起部の形状に対応する形状を有することを特徴とする請求項１に記載の導光板。
【請求項４】
平板表示装置に使用される導光板において、
所定の厚さを有する板形態のボデーと、
前記ボデーの両側面上に各々形成される一対の突起部を含み、
前記各突起部の厚さは前記ボデーの厚さより小さく、前記各突起部は前記ボデーの前記両側面各々の中央部分に形成され、
前記平板表示装置は窓形態のモールドフレームを備え、前記モールドフレームは両側面の内側に各々形成された一対のグルーブと下側に配置された光源を有し、前記導光板は前記突起部対が前記モールドフレームの前記グルーブに各々結合されるように前記モールドフレームに差し込まれ、前記突起部は前記光源が配置される方向に傾斜面を含むことを特徴とする導光板。
【請求項５】
前記各突起部は前記ボデーの両表面から同一の間隔で形成されることを特徴とする請求項４に記載の導光板。
【請求項６】
前記各突起部は前記ボデーの両表面から同一ではない間隔で形成されることを特徴とする請求項４に記載の導光板。
【請求項７】
前記各突起部は四角形であることを特徴とする請求項４に記載の導光板。
【請求項８】
モールドフレームと、
前記モールドフレームの一面に装着される光源と、
左右側面に突起部があり、前記光源から照射される光を前面に誘導する導光板とを含み、
前記モールドフレームは前記光源が装着される一面に隣接する左右側面にグルーブを備えて前記突起部と結合され、前記導光板の突起部は前記導光板の上下面の延長平面から一定間隔離れて形成され、
前記導光板の突起部は光源に近い側面に傾斜面を含むことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項９】
前記バックライトユニットは、
前記導光板の下部に配置されて前記光源から照射される光を前記導光板に反射する反射板と、
前記導光板の上部に配置されて前記導光板から伝達された光を均一に拡散させる拡散板と、
前記拡散板の上部に配置されて前記拡散板から伝達された光の輝度を向上させる多数のプリズムシートと、
前記多数のプリズムシートの上部に配置されて前記プリズムシートを保護する保護膜とを含むことを特徴とする請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記導光板の突起部は少なくとも１つの端がラウンディングされることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
前記導光板の突起部は少なくとも１つの端が面取り処理されることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
一面に開放されたグルーブがあるハウジングと、
前記ハウジングの内部に設置され、その一部は前記グルーブに密着されて露出される表示パネルと、
モールドフレームと、前記モールドフレームの一面に装着される光源及び前記光源から照射される光を前記表示パネルの前面に誘導する導光板で構成され、前記表示パネルの後ろに配置されるバックライトユニットと、
前記導光板が配置されたモールドフレームと結合されるトップシャーシを含み、
前記光源が装着される一面に隣接する前記モールドフレームの左右側面にグルーブが形成されてあり、前記導光板は前記モールドフレームの前記グルーブに結合されるように左右側面に突起部があり、前記突起部は導光板の上下面の延長平面から一定隔たり離れて形成され、
前記導光板の突起部は光源に近い側面に傾斜面を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
前記バックライトユニットは、
前記導光板の下部に配置されて前記光源から照射される光を前記導光板に反射する反射板と、
前記導光板の上部に配置されて前記導光板から伝達された光を均一に拡散させる拡散板と、
前記拡散板の上部に配置されて前記拡散板から伝達された光の輝度を向上させる多数のプリズムシートと、
前記多数のプリズムシートの上部に配置されて前記プリズムシートを保護する保護膜とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記導光板の突起部は少なくとも１つの端がラウンディングされることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記導光板の突起部は少なくとも１つの端が面取り処理されることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置（liquid crystal display device）に関し、さらにはLCD表示パネルの後面から光を照射するバックライトユニット（backlight unit）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、バックライトユニットはLCDモニター、携帯用コンピュータ、自動車用ナビゲーションシステム（navigation system）等のLCDパネルの後面から光を照射する機能を有する液晶表示装置の１つの構成要素である。LCD（liquid crystal display）はいろいろな情報の表示素子であるが、自ら発光できない受動ディスプレイ（passive display）素子であるので、後面に光源を置いてLCD画面を照らす別途の装置が必要である。このような機能を遂行するのがバックライトユニットである。
【０００３】
バックライトユニットは、液晶表示装置の表示部を大きくするとともに、全体システムを小型化するために、後面に光源が配置される方式から直径２３mmの超細管蛍光灯（cold cathode fluorescent tube）等のランプを側面に配置し、これから照射される光を前面に誘導する導光板（light guide panel）を使用する方式が主に使用される。バックライトユニットは、フレーム、光源、導光板及び多数のシートで構成される。フレームは導光板及び多数のシートを搭載する。多数のシートは、導光板の底に配置されて導光板の前面に光を反射する反射板（reflecting sheet）、導光板の前面に誘導された光を均一に拡散させる拡散板(diffuser sheet)、拡散板に伝達された光の輝度(luminance)を向上させるプリズムシート(prism sheet)及びプリズムシートを保護する保護膜(protecting sheet)で構成される。導光板はランプから遠いほど厚さが減少する形状の板材であり、アクリル樹脂のような透明な材質で製造される。
【０００４】
バックライトユニットはフレームの裏面側から反射板、導光板、拡散板、プリズムシート、保護膜の手順によって配置される。これらの固定のために接着剤を使用したり、フレームに固定できるグルーブを形成し、導光板の側面に突起部を形成して結合されるように構成する方法が使用されている。ホームと突起部の形状を直角形態に構成する場合、光集中現象が発生し、これを改善するために直角部分をラウンディング処理したバックライトユニットに関する発明が米国特許第5,988,827号に開示されている。
【０００５】
このようなラウンディング処理されたバックライトユニットは光集中現象を防止できるが、LCDモジュールが外部からの衝撃荷重にさらされる場合、突起部の直角部分の端で破断される現象が発生する。図１は外部衝撃によって従来導光板の突起部が破損される現象を示す透視図である。図１に示されたように、Y方向に衝撃力が作用すると、P点に応力が集中されて、降伏応力（yield stress）より大きい応力が発生し、これによって破断されて、P点にすきま１４が生じる。このようにして生じたすきま１４は導光板が情報を表示する時、顕著に現れて、品質を低める結果を招来する。より悪い場合には、すきまが大きくなって導光板を支持できずに、下の方向に移動して、ランプを破損する恐れもある。図１は光集中現象が改善されない突起部を示すものであり、光集中現象が改善された突起部も同一に破断される。
【０００６】
図１に示された破断されたすきま１４は、P点の応力がQ点の応力に比べて約２７％くらい大きいので、参照符号P点から始まる。従って、P点で破断が発生しないように強度が補強されなければならない。特に、LCDモジュールは携帯用コンピュータ、PDA等、主に移動できる品物に適用されるので、他の表示装置に比べて落下等による衝撃にさらされる恐れが多い。従って、衝撃に対する十分な強度を有するバックライトユニットが必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、改善された液晶表示装置用バックライトユニットを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、LCD構成部分の突起部が落下等による衝撃で破損されることを防止し、LCD構成部分に対する光集中を減らすことによってLCDの品質を改善させ得る導光板及びバックライトユニットを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明のバックライトユニットは外部衝撃に堪え得るように導光板の側面に形成される突起部の形状を改善したものである。
【００１０】
本発明の特徴によるバックライトユニットの導光板は、板形態のボデーの側面に突起部が形成されている。突起部はボデーの側面に形成され、突起部の厚さはボデーより小さく、ボデーの上面及び下面の延長表面から内部の方に一定間隔離れて形成される特徴を有する。そして、突起部は光源に近い側面に傾斜面を含む特徴を有する。このような特徴は、図１に示されたY方向の衝撃荷重に弱い部分（P点）を補強するためのものである。突起部の端のうち、光源から遠い端はラウンディングされて形成され得る。これは光集中現象を減少させるためのものであり、光源に近い端にも形成され得る。端はラウンディング処理をせずに、面取り処理を行うことで同一の目的を達成できる。
【００１１】
本発明の特徴によるバックライトユニットは、モールドフレーム（mold frame）、導光板及び多数のシートで構成される。前述のように、導光板は左右側面に突起部が形成されており、突起部は導光板の上面及び下面の延長表面から一定間隔離れて形成される特徴を有する。モールドフレームは一面に超細管蛍光灯のような光源が配置される。多数のシートは、導光板の下に配置されて、光源から照射された光の方向を変えて導光板に反射する反射板、導光板の上部に配置されて導光板から反射される光を均一に拡散させる拡散板、拡散板の上部に配置されて拡散板を通過した光の輝度を向上させる多数のプリズムシート及びプリズムシートを保護する保護膜で構成される。導光板の突起部は光源で２つの端のうち、少なくとも１つはラウンディング処理又は面取り処理が行われ、光源に近い側面は導光板と触れ合う所に傾斜面を備える。このような突起部の形状と結合するモールドフレームのグルーブは突起部に結合され得る形状を有する。
【００１２】
前述した本発明の導光板を備えたバックライトユニットはLCD画面を有する全てのシステムに適用され得る。このような液晶表示装置はハウジング（housing）と、ハウジング内に配置された表示パネル(display panel)と、表示パネルの後ろに配置されたバックライトユニットと、バックライトユニットのモールドフレームと結合して表示パネルとバックライトユニットの構成要素を固定するトップシャーシとで構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図９に、本発明のバックライトユニット５が装着された液晶表示装置を含む携帯用コンピュータが示されている。液晶表示装置は窓形態の上部カバー３と前面が開放された形態の下部カバー３’を有するハウジングと、いろいろな情報をディスプレイする表示パネル４と、光を表示パネルに導く本発明のバックライトユニット５と、バックライトユニット５のモールドフレームと結合して表示パネル４とバックライトユニット５の構成要素を固定し、保護するトップシャーシ（図示しない）とで構成される。
【００１５】
本発明のバックライトユニット５は、図７に示されたように、多数のシート１０,１１,１２,１２’,１３と、モールドフレーム７と、モールドフレーム７の一側面に搭載された超細管蛍光灯のようなランプの光源２３と、光を前面に導く導光板２とを含む。多数のシートは、導光板２の背面に配置されて、光源２３から照射された光の方向を変えて導光板２に反射する反射板１０と、導光板２の前面に配置されて導光板２から反射される光を均一に拡散させる拡散板１１と、拡散板１１の前面に配置されて拡散板を通過した光の輝度を向上させる多数のプリズムシート１２,１２’と、プリズムシート１２’を保護する保護膜１３とで構成される。モールドフレーム７は光源２３、導光板２及び多数のシート１０,１１,１２,１２’,１３を収納する役割をし、図７に示されたように、光源２３が装着された一面に隣接する左右側面にグルーブ９,９’が形成されている。グルーブ９,９’は導光板２の左右側面に配置された突起部１,１’と多数のシート１０,１１,１２,１２’,１３の左右側面に形成された突起部が差し込まれて、バックライトユニット内部に結合されたシート１０,１１,１２,１２’,１３と導光板２が互いに移動できないように拘束する役割をする。
【００１６】
図２を参照すると、本発明によるバックライトユニットの導光板２は板（plate）形態のボデー１５と、ボデー１５の左右側の中間に各々配置されて導光板２を固定させる突起部１,１’と、ボデー１５の背面に形成されて光を均一に照射されるようにする多数のパターン（図示しない）とで構成される。板型のボデー１５はアクリル樹脂のような透明な材質で製造され、図２には示されないが、光源２３から遠い部分の厚さは光源２３に近い部分の厚さに比べて、一定比率に順次に小さくなる。各々の突起部１,１’は上面（upper surface）１７、下面(lower surface)１８，ボデー１５の左側面又は右側面と平行に配置された第１側面(first side surface)１９，第１側面１９に隣接し、光源から遠い所に位置した第２側面(second side surface)２０、第１側面１９と光源２３に近い所に位置した第３側面(third side surface)２１とで構成される。突起部１,１’の形態は長方形である。突起部１,１’の上面１７、下面１８は、図２に示されたように、ボデー１５の上面と下面の延長表面から各々隔たりb、cほど離れて形成されるので、突起部１,１’の厚さaはボデー１５の厚さdより小さく構成される。隔たりb、cは同一に又は相違に決定できる。
【００１７】
図３に示されるように、導光板２の突起部１,１’は、第３側面２１がボデー１５の左側面又は右側面と接する凹んだ端に傾斜面（inclined surface）２２を備え得る。傾斜面２２は直角凹んだ端に集中される応力（stress）を減らすようにしたものである。
【００１８】
突起部１,１’の第１側面１９と第２側面２０の間の端は、図４及び図５に示されるように、光が一方に集中されるのを効率的に防止するようにラウンディング処理するのが望ましい。例えば、導光板２の各々突起部１,１’は、図４及び図５に示されるように、第１側面１９と第２側面２０の間にラウンディングされた端を有し、第１側面１９と第３側面２１の間には直角端を有する。前述の目的のために、突起部１,１’の第１側面１９と第３側面２１の間の端もラウンディング処理され得る。
【００１９】
又、図５に示されたように、導光板２の突起部１,１’は第３側面２１とボデー１５の左側面又は右側面の間の凹んだ端に集中される応力を減らすために、凹んだ端に傾斜面２２を形成できる。
【００２０】
図６を参照すると、突起部１,１’の第１側面１９と第２側面２０及び第３側面２１の間の端は、端に集中される光を分散させるために面取り処理されている。端に対する面取りの程度は衝撃によって導光板２が光源２３に滑らないように適切に決定する。これは過度に面取りする場合、導光板２の突起部１,１’がモールドフレーム７のホームに固定されなくなり、LCDモジュールに外部から力が作用する時、導光板２が光源２３を破損する恐れがあるためである。
【００２１】
又、導光板２の突起部１,１’は直角凹んだ端に応力が集中されるのを防止するために第３側面２１とボデー１５の左側面又は右側面の間の直角凹んだ端に傾斜面２２を形成する。
【００２２】
以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術及び思想の範囲内で、様々な変形及び修正が可能であることは当業者には周知であり、このような変形及び修正が添付された特許請求範囲に属することは当然である。
【００２３】
特に、このようなバックライトユニットが携帯用コンピュータ、PDA等の液晶表示装置に全部適用され得ることは当然である。
【００２４】
【発明の効果】
前述のように、本発明による液晶表示装置用バックライトユニットは、突起部の厚さを導光板の厚さに比べて小さく形成し、突起部の側面に傾斜面を形成することによって、落下等の衝撃によって突起部が破損されることを防止できるし、その結果、LCDの品質が改善され得る。実験によると、図５の点Rでの応力は、従来構造に比べて約３３％減少して降伏応力以内の範囲に属するようになる。
【００２５】
又、本発明は突起部の端をラウンディング又は面取り処理することによって、LCD構成部分に対する光集中を顕著に減少させり、排除させたりする。このような突起部の構造は、特に、表示部の大きさは大型化され、完成品の大きさは小型化される傾向を考慮すると、制限された設計空間で強度が顕著に改善された構造である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来導光板の突起部が外部衝撃によって破損される現象を示す透視図である。
【図２】本発明によるバックライトユニットに装着される導光板を示す透視図である。
【図３】本発明によるバックライトユニットに装着される導光板を示す透視図である。
【図４】本発明によるバックライトユニットに装着される導光板を示す透視図である。
【図５】本発明によるバックライトユニットに装着される導光板を示す透視図である。
【図６】本発明によるバックライトユニットに装着される導光板を示す透視図である。
【図７】本発明によるバックライトユニットの分解透視図である。
【図８】図７に示されたバックライトユニットが結合された状態でのV-V’面を切る断面図である。
【図９】本発明の一実施形態のバックライトユニットを装着した携帯用コンピュータの分解透視図である。
【符号の説明】
１  突起部(projection)
２  導光板(light guide panel)
３  ハウジング(housing)
４  表示パネル(display panel)
５  バックライトユニット(backlight unit)
６  携帯用コンピュータ本体
７  モールドフレーム(mold frame)
９  グルーブ(groove)
１０  反射板(reflecting sheet)
１１  拡散板(diffuser sheet)
１２,１２'  プリズムシート(prism sheet)
１３  保護膜(protecting sheet)
１５  ボデー
１７ 上面(upper surface)
１８ 下面(lower surface)
１９ 第１側面(first side surface)
２０ 第２側面(second side surface)
２１ 第３側面(third side surface)
２２ 傾斜面(inclined surface)
２３ ランプ(lamp)
【図１】
0004703020.tif 000002
【図２】
0004703020.tif 000003
【図３】
0004703020.tif 000004
【図４】
0004703020.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004703020.tif 000007
【図７】
0004703020.tif 000008
【図８】
0004703020.tif 000009
【図９】
0004703020.tif 000010