(57)【要約】【課題】  光源の出射角度と方向を調整することができる液晶表示装置及びそのバックライトモジュールを提供する。【解決手段】  本発明に係わるバックライトモジュール２は、透光基板２１と、光学フィルム２２と、少なくとも一つの光源２３と、を備える。光学フィルム２２は、第１表面２２１と、第１表面２２１に対向する第２表面２２２とを有する。第１表面２２１は、透光基板２１と貼り合って、第２表面２２２は、少なくとも一つのフレネルパターン領域２２２１を有する。光源２３は、透光基板２１の片側に位置する。【選択図】  図２
2005352485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光基板と、
前記透光基板と貼り合う第１表面と、前記第１表面に対向し少なくとも一つのフレネルパターン領域を有する第２表面と、を有する光学フィルムと、
前記透光基板の片側に位置する、少なくとも一つの光源と、
を備える、ことを特徴とするバックライトモジュール。
【請求項２】
前記透光基板と接合する開口を有するハウジングをさらに備え、前記透光基板と前記ハウジングにより容置空間を形成し、前記光源は、前記ハウジングに設けられ、且つ前記容置空間に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項３】
前記フレネルパターン領域は、少なくとも一つの焦点距離を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項４】
前記フレネルパターン領域は、直線型のフレネルパターンである、ことを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項５】
前記光源は、冷陰極蛍光ランプまたは発光ダイオードアレイである、ことを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項６】
前記光源は、その数が前記フレネルパターン領域の数と実質的に等しく、且つ前記フレネルパターン領域に対向する位置に隣接する、ことを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項７】
前記透光基板の少なくとも一つの表面には、刻みパターンを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のバックライトモジュール。
【請求項８】
液晶モジュールと、
透光基板と、
前記透光基板と貼り合う第１表面と、前記第１表面に対向し少なくとも一つのフレネルパターン領域を有する第２表面と、を有する光学フィルムと、
前記透光基板の片側に位置し、前記透光基板は、前記液晶モジュールと光源との間に位置する、少なくとも一つの光源と、
を備える、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記透光基板と接合する開口を有するハウジングをさらに備え、前記透光基板と前記ハウジングにより容置空間を形成し、前記光源は、前記ハウジングに設けられ、且つ前記容置空間に位置する、ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記フレネルパターン領域は、少なくとも一つの焦点距離を有する、ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記フレネルパターン領域は、直線型のフレネルパターンである、ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記光源は、冷陰極蛍光ランプまたは発光ダイオードアレイである、ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記光源は、その数が前記フレネルパターン領域の数と実質的に等しく、且つ前記フレネルパターン領域に対向する位置に隣接する、ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記透光基板の少なくとも一つの表面には、刻みパターンを有する、ことを特徴とする請求項８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、液晶表示装置及びそのバックライトモジュールに関し、特に光源の出射角度と方向を調整することができる、液晶表示装置及びそのバックライトモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア時代とともに、表示装置の形態も多様化している。そのうち、平面表示装置は、軽量、薄型等の特点を有するため、発展の主流の一つになっている。平面表示装置において、液晶表示装置は、全カラー、高解像度、薄型、省エネルギ、高コントラスト等多くの利点を有するため、その適用領域がもっとも広い。例えば、小面積の携帯電話のスクリーン、車載用表示パネルから、中寸法のノートブック型パソコンのスクリーンとテーブル型のスクリーン、さらに大寸法の液晶テレビまで、すべて液晶表示装置の適用領域である。
【０００３】
図１に示すように、現在の大寸法の液晶表示装置１は、液晶モジュール１１と、プリズム片１２と、拡散板１３と、光源１４と、反射層１５と、ハウジング１６とを備える。光源１４が発した光線は、反射層１５の反射により拡散板１３の方向へ出射し、順次に拡散板１３とプリズム片１２とを透過してから、液晶モジュール１１まで出射し、最後に液晶モジュール１１における液晶セルによって光線が通過した時間と順序を制御することで、ユーザが見た画面を生成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、大寸法の液晶表示装置１では、光源１４はL字型またはП字型のランプであり、且つランプの有効長さの影響のため、液晶表示装置１の両側に暗い領域が発生しやすくなり、さらに整体の均一性に影響する。
【０００５】
また、プリズム片１２は複数の大きさ、形状、角度が同様であるプリズムから構成されるため、光線がプリズム片１２を通過する際に、光線が集中することにより、液晶表示装置１の輝度を向上する。しかし、プリズム片１２上のプリズムがいずれも同じ形状、同じ角度であるため、光線が集中する角度も一定である。従って、液晶テレビの広視野角の要請を考慮する場合、現在の液晶表示装置１は、光線が発する角度が分散しすぎるため中央輝度が不足になるという問題が発生する。一方、中央輝度の要求に満たすために、視野角を犠牲にしなければならず、液晶テレビの広視野角の要請に答えない。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、光源の出射角度と方向を調整することができる液晶表示装置及びそのバックライトモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係わるバックライトモジュールは、透光基板と、前記透光基板と貼り合う第１表面と、前記第１表面に対向し少なくとも一つのフレネルパターン領域を有する第２表面と、を有する光学フィルムと、前記透光基板の片側に位置する、少なくとも一つの光源と、を備える。
【０００８】
また、本発明に係わる液晶表示装置は、液晶モジュールと、透光基板と、前記透光基板と貼り合う第１表面と、前記第１表面に対向し少なくとも一つのフレネルパターン領域を有する第２表面と、を有する光学フィルムと、前記透光基板の片側に位置し、前記透光基板は、前記液晶モジュールと光源との間に位置する、少なくとも一つの光源と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように、本発明の液晶表示装置及びそのバックライトモジュールは、光源の出射角度と方向を調整することができる。従来技術と比べると、本発明は、少なくとも一つの焦点距離のフレネルパターンを利用し、光線の出射角度と方向を調整することにより、異なる状況での輝度と視野角の要求を満たすことができる。液晶テレビを例とすると、本発明は、同時に広視野角と高輝度の要求を満たすことができる。さらに、本発明は、光線の出射角度と方向を調整することができるため、従来技術における液晶表示装置の両側に発生し易い暗い領域の問題も解決することができ、さらに、液晶表示装置の均一性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態における液晶表示装置及びそのバックライトモジュールについて説明する。
【実施例１】
【００１１】
図２に示すように、本発明の実施例１におけるバックライトモジュール２は、透光基板２１と、光学フィルム２２と、少なくとも一つの光源２３と、を備える。光学フィルム２２は、第１表面２２１と、第１表面２２１に対向する第２表面２２２とを有する。第１表面２２１は、透光基板２１と貼り合って、第２表面２２２は、少なくとも一つのフレネルパターン領域２２２１を有する。光源２３は、透光基板２１の片側に位置する。
【００１２】
図２に示すように、本実施例のバックライトモジュール２は、さらに、ハウジング２４を備える。ハウジング２４は、透光基板２１と接合する開口を有し、透光基板２１とハウジング２４とにより容置空間２５を形成する。光源２３は、ハウジング２４に設けられ、且つ容置空間２５に位置する。
【００１３】
本実施例において、透光基板２１は、如何なる光透過できる板材である。例えば、透光基板２１は、可撓性（flexible）基板でもよく、剛性（rigid）基板でもよい。また、透光基板２１は、プラスチック（plastic）基板でもよく、ガラス基板でもよい。そのうち、可撓性基板またはプラスチック基板は、例えば、ポリカーボネート（polycarbonate, PC）基板、ポリエステル（polyester, PET）基板、環状オレフィン共重合体（cyclic olefin copolymer, COC）基板やメタロセン基材-環状オレフィン共重合体（metallocene-based cyclic olefin copolymer, mCOC）基板である。
【００１４】
光学フィルム２２は、少なくとも一つのフレネルパターン領域２２２１を有する。図２に示すように、光学フィルム２２は、単一のフレネルパターン領域２２２１を有し、フレネルパターン領域２２２１は、少なくとも一つの焦点距離(focal length)を有する。図２に示すように、フレネルパターン領域２２２１は、一つの焦点距離を有する。なお、本実施例において、光線がフレネルパターン領域２２２１を透過した後、光線が集中または発散を発生する角度は、光源２３とフレネルパターン領域２２２１との焦点距離の相対位置と関係があるため、本実施例の光学路径は、図２に示す光学路径に限らない。
【００１５】
また、図３に示すように、フレネルパターン領域２２２１は、二つの焦点距離を有する場合、光源２３が発した光線の一部分は、中央エリアに集中することにより、中央エリアの輝度を向上することができ、残りの一部分は、両側に発散することにより、片側で発光の輝度が不十分の問題を改善することができる。
【００１６】
もちろん、光学フィルム２２は、複数のフレネルパターン領域２２２１を有することもできる。図４に示すように、光学フィルム２２は、二つのフレネルパターン領域２２２１を有する。
【００１７】
本実施例において、フレネルパターン領域２２２１は、例えば、直線型のフレネルパターンである。もちろん、フレネルパターン領域２２２１は、その形状と寸法が実際の状況に応じて調整することができる。
【００１８】
図２に示すように、透光基板２１は、光源２３と光学フィルム２２との間に位置する。もちろん、図３に示すように、光学フィルム２２は、透光基板２１と光源２３との間に位置することもできる。
【００１９】
さらに、本実施例において、光源２３の形状は、例えば、線形光源またはU字型の光源等である。なお、光源２３は、蛍光ランプ(例えば：冷陰極蛍光ランプ、CCFL)、発光ダイオードアレイ(LED Array)または有機発光ダイオード(OLED)等である。
【００２０】
本実施例において、光源２３は、その数がフレネルパターン領域２２２１の数と実質的に等しく、且つフレネルパターン領域２２２１に対向する位置に隣接する。例えば、図４に示すように、複数の光源２３が設けられた場合、各光源２３は、各フレネルパターン領域２２２１の中央に隣接する。また、光源２３が線形光源で、且つフレネルパターン領域２２２１が直線型のフレネルパターンである場合、光源２３は、フレネルパターン領域２２２１と平行する。
【００２１】
また、バックライトモジュール２には、拡散粒子をドーピングすることもできる。本実施例において、拡散粒子は、透光基板２１にドーピングされたが、もちろん、光学フィルム２２にドーピングされることもできる。ここで、拡散粒子は、光線の進行角度を補正することができ、散乱処理も向上し、さらに霧化の効果が得られる。
【００２２】
さらに、図２と図５に示すように、バックライトモジュール２は、さらに、拡散板(Diffuser)２６を備える。透光基板２１は、光学フィルム２２と拡散板２６との間に位置する。ここで、拡散板２６は、透光基板２１上に設けられるが、もちろん、透光基板２１に隣接することもできる。
【００２３】
また、図３と図６に示すように、光学フィルム２２は、透光基板２１と拡散板２６との間に位置することもできる。ここで、拡散板２６は、図３と図６に示すように、光学フィルム２２上に設けられる。もちろん、拡散板２６は、光学フィルム２２に隣接することもできる(図示せず)。
【００２４】
さらに、透光基板２１の少なくとも一つの表面には、刻みパターン(例えば：ノッチ パターン)を設けることもできる。この刻みパターンは、透光散乱の効果を向上し、光線の反射を低減すると同時に、霧化の効果も向上する。本実施例において、上記刻みパターンは、例えば、光線が透過した透光基板２１の表面に位置する。具体的には、図５に示すように、上記刻みパターンは、透光基板２１の第１表面２１１に位置するが、もちろん、図６に示すように、透光基板２１の第２表面２１２に位置することもできる。なお、上記刻みパターンは、同時に第１表面２１１と第２表面２１２に位置してもよい。
【００２５】
また、バックライトモジュール２は、さらに、反射膜(Reflector)２７を備える。反射膜２７は、ハウジング２４上に設けられ、光源２３とハウジング２４との間に位置する。本実施例において、反射膜２７は、雑光を出光面に反射することにより、光線の利用率を上げて、さらにバックライトモジュール２整体の輝度を高める。ここで、反射膜２７の材料は、例えばアルミニウム(Al)である。
【００２６】
なお、本実施例において、バックライトモジュール２は、液晶表示装置のバックライトモジュールに限らない。
【実施例２】
【００２７】
図７に示すように、本発明の実施例２における液晶表示装置３は、液晶モジュール３１と、透光基板３２と、光学フィルム３３と、少なくとも一つの光源３４と、を備える。光学フィルム３３は、第１表面３３１と、第１表面３３１に対向する第２表面３３２とを有する。第１表面３３１は、透光基板３２と貼り合って、第２表面３３２は、少なくとも一つのフレネルパターン領域３３２１を有する。光源３４は、透光基板３２の片側に位置し、且つ透光基板３２は、液晶モジュール３１と光源３４との間に位置する。
【００２８】
本実施例において、液晶表示装置３は、さらに、ハウジング３５と、拡散板３６と、反射膜３７と、を備える。
【００２９】
なお、本実施例における透光基板３２、光学フィルム３３、光源３４、ハウジング３５、拡散板３６及び反射膜３７は、その機能と特徴が、実施例１における同様な部材と同じであるため、その説明を省略する。
【００３０】
本実施例において、液晶モジュール３１は、第１偏光板３１１と、光フィルタ３１２と、第１電極３１３と、液晶層３１４と、薄膜トランジスタ回路(TFT)３１５と、第２偏光板３１６と、を有する。もちろん、液晶モジュール３１の構成部材は、実際の状況に応じて調整することができる。
【００３１】
図７に示すように、光源３４が発した光線は、拡散板３６、透光基板３２及び光学フィルム３３を経由し、液晶モジュール３１に出射する。続いて、薄膜トランジスタ回路３１５は、液晶層３１４における各液晶セルの作動角度を制御することにより、さらに光線が通過した輝度と時間を制御することで、ユーザが見た画面を生成する。
【００３２】
なお、フレネルパターン領域３３２１は、少なくとも一つの焦点距離を有する。フレネルパターン領域３３２１は、図３に示すように、二つの焦点距離を有する場合、光源３４が発した光線の一部分は、中央エリアに集中することにより、中央エリアの輝度を向上することができ、残りの一部分は、両側に発散することにより、片側で発光の輝度が不十分の問題を改善することができる。従って、液晶表示装置３は、広視野角と高輝度等の利点を有する。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の大寸法の液晶表示装置を示す図である。
【図２】実施例１において、フレネルパターン領域が一つの焦点距離を有するバックライトモジュールを示す図である。
【図３】実施例１において、フレネルパターン領域が二つの焦点距離を有するバックライトモジュールを示す図である。
【図４】実施例１において、二つのフレネルパターン領域を有するバックライトモジュールを示す図である。
【図５】実施例１において、透光基板が光学フィルムと拡散板との間に位置するバックライトモジュールを示す図である。
【図６】実施例１において、光学フィルムが透光基板と拡散板との間に位置するバックライトモジュールを示す図である。
【図７】実施例２における液晶表示装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１   液晶表示装置
１１  液晶モジュール
１２  プリズム片
１３  拡散板
１４  光源
１５  反射層
１６  ハウジング
２   バックライトモジュール
２１  透光基板
２１１  第１表面
２１２  第２表面
２２  光学フィルム
２２１  第１表面
２２２  第２表面
２２２１ フレネルパターン領域
２３  光源
２４  ハウジング
２５  容置空間
２６  拡散板
２７  反射膜
３   液晶表示装置
３１  液晶モジュール
３１１  第１偏光板
３１２  光フィルタ
３１３  第１電極
３１４  液晶層
３１５  薄膜トランジスタ回路
３１６  第２偏光板
３２  透光基板
３３  光学フィルム
３３１  第１表面
３３２  第２表面
３３２１ フレネルパターン領域
３４  光源
３５  ハウジング
３６  拡散板
３７  反射膜
【図１】
2005352485.tif 000003
【図２】
2005352485.tif 000004
【図３】
2005352485.tif 000005
【図４】
2005352485.tif 000006
【図５】
2005352485.tif 000007
【図６】
2005352485.tif 000008
【図７】
2005352485.tif 000009