(57)【要約】【課題】本発明は、上下表面に微細構造物を形成することによって、光の明るさや均一度が向上できるバックライトユニットの導光板を提供することにある。【解決手段】液晶表示装置の後面に取り付けられ、光源から入射された光を液晶表示装置方向に導くバックライトユニットの導光板は、透光性材質の板材状からなり、導光板の下部面に備えられる複数の溝からなり、一側面から入射される光を散乱させ、所定方向に集めてくれるレンチキュラ部と、多面体の立体形状をなすべく導光板上部面に突き出されて形成される複数の立体突起部からなり、レンチキュラ部により散乱された光を上側方向に集光する集光部と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示装置の後面に装着され、光源から入射された光を前記液晶表示装置の方向に導くバックライトユニットの導光板において、
前記導光板は透光性材質の板材状からなり、
前記導光板下部面に備わる複数の溝からなり、一側面から入射される光を散乱させ、且つ、所定方向に集めてくれるレンチキュラ部及び、
多面体の立体形状をなすように前記導光上部面に突き出されて設けられる複数の突起部からなり、前記レンチキュラ部により散乱された光を上側方向に集光する集光部を含んでなされることを特徴とするバックライトユニットの導光板。
【請求項２】
前記レンチキュラ部は、断面が半円状からなる複数の溝が、前記導光板の下部面に、光の入射される面に対して略平行な方向に長く形成されて成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の導光板。
【請求項３】
前記レンチキュラ部の表面には、光を散乱させるための複数の微細散乱溝が備えられてい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の導光板。
【請求項４】
前記立体突起部は、上側角が平坦に切断された四角錐形状であることを特徴とする請求項２又は３に記載のバックライトユニットの導光板。
【請求項５】
前記導光板は、光が入射される方向の断面が楔形状からなることを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニットの導光板。
【請求項６】
液晶表示装置の後面に取り付けられ、光源から入射された光を前記液晶表示装置方向に導くバックライトユニットの導光板において、
前記導光板は、透光性材質の板材状からなり、
前記導光板の下部面に、断面が半円状からなる複数の突起が、光の入射される面に対して略平行な方向に長く形成され、一側面から入射される光を散乱させ、所定方向に集めてくれるレンチキュラ部及び、
前記導光板の上部面に凹んで形成され、且つ、内壁面が深さ方向に傾斜をなす多角形の溝部からなされ、前記レンチキュラ部により散乱された光を上側方向に集光する集光部を含んでなされることを特徴とするバックライトユニットの導光板。
【請求項７】
液晶表示装置の後面に取り付けられ、光源から入射された光を前記液晶表示装置方向に導くバックライトユニットの導光板において、
前記導光板は透光性材質の板材状からなり、
前記導光板の下部面に、光の入射される面に対して略平行な方向に長く延長される複数の溝、ないしは突起からなり、且つ、入射される光を散乱させ、所定方向に集めてくれるレンチキュラ部及び、
多面体の立体形状をなすように前記導光板の上部面に突き出されて成される複数の立体突起部からなり、前記レンチキュラ部により散乱された光を上側方向に集光する集光部を含んでなされることを特徴とするバックライトユニットの導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の導光板に関し、より詳しくは、液晶表示装置のバックライトユニットに含まれる導光板の上下部表面に構造物を形成することによって、プリズムシートを別途に取り付けることなく、光の明るさ及び均一度が向上できるバックライトユニットの導光板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置(ＬＣＤ)は、自ら発光し得ないという特性を持っているため、面光源の供給装置であるバックライトユニットが必要となる。バックライトユニットに用いられる導光板は、光源から放出される光が液晶表示装置に均一な輝度分布をもって均等に到達できるようにする機能を奏する。即ち、導光板は、側面、又は、背面の点光源又は線光源を面光源の形態に切り替える役割を果す部品である。
【０００３】
導光板はアクリル樹脂のような透明光学用樹脂により作製し、且つ、光の散乱及び反射のために表面に形成されている様々なパターンにより、導光板の内部へ入射された光線が外部に出射される。導光板表面のパターンは、光散乱インクを用いてスクリーン印刷法によりパターンを形成するといった方法で成されるが、最近は、金型にパターンを直接加工しかつ射出する方法により形成する場合もある。
【０００４】
図１は、従来技術の導光板が用いられた液晶表示装置のバックライトユニットの構成を示した概略図である。
【０００５】
従来技術による液晶表示装置のバックライトユニットは、光源２と、反射シート３、導光板９、拡散シート４、プリズムシート５ａ、５ｂ、保護シート６などを含んで成される。
【０００６】
光源２は、導光板９の側面に取り付けられ、且つ、光源２の後面には反射笠７が配設される。光源２の光は、導光板９の側面に直接入射されるか、又は、反射笠７により反射されかつ入射される。
【０００７】
導光板９の下部に形成されるパターン(図示せず)により散乱された光線は、一定した方向性を持たずに、様々な角度で乱れて反射され、導光板９の外部に出射される。したがって、パターン部位から散乱した光を面全体に均等に拡散させるための拡散シート４を導光板９上に装着しなければならず、様々な角度で分散されて出る光線を面に垂直な正面方向に集め、正面から視る際、面輝度を増加させるべくプリズムシート５ａ、５ｂを導光板９上に装着する。しかしながら、かかるシート等は、高価であるため、製造コストの上昇や製作工程の複雑化を齎す惧れがある。
【０００８】
最近、導光板の上側面にプリズムシートを一体に形成することによって、必要なプリズムシート数を減らすことが試みられてはいるが、別途のプリズムシートを導光板上に取り付けなければならないといった構造的な制限が未だ存しているため、原価コストの上昇などの問題点がやはり残っていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記問題等に鑑みて成されたものであって、該目的は、上下表面に微細構造物を形成することから、別のプリズムシートを取り付けることなく光の明るさ及び均一度が向上できるバックライトユニットの導光板を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、光の拡散及び集光を行うために取り付けられたプリズムシート及び拡散シートに代わり得るような微細構造物が表面に形成されているバックライトユニットの導光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、透光性材質からなり、下部面には構造物の一つとしてレンチキュラ部が備わり、且つ、上部面には他の構造物に当該する集光部が備わっているバックライトユニットの導光板を提供する。
【００１２】
液晶表示装置の後面に取り付けられ、光源から入射された光を液晶表示装置方向に導くバックライトユニットの導光板は、透光性材質の板材状からなり、導光板の下部面に備えられる複数の溝からなり、一側面から入射される光を散乱させ、所定方向に集めてくれるレンチキュラ部と、多面体の立体形状をなすべく導光板上部面に突き出されて形成される複数の立体突起部からなり、レンチキュラ部により散乱された光を上側方向に集める集光部と、を含む。
【００１３】
また、レンチキュラ部は、断面が半円状からなる複数の溝が、前記導光板の下部面に、光の入射される面に対して略平行な方向に長く設けられて成される。
【００１４】
また、レンチキュラ部の表面には、光を散乱させるべく微細散乱溝が複数備えられている。
【００１５】
また、立体突起部は、上側角が平坦に切り離された四角錐形状である。
【００１６】
さらに、導光板は、光が入射される方の断面が楔形状からなされる。
【００１７】
好ましくは、液晶表示装置の後面に取り付けられ、光源から入射された光を液晶表示装置方向に導くバックライトユニットの導光板は、透光性材質の板材状からなり、導光板の下部面に、断面が半円状からなる複数の突起が、光の入射される面に対して略平行に長く延長形成され、一側面から入射される光を散乱させ、所定方向に集めるレンチキュラ部と、導光板の上部面に凹んで形成されかつ内壁面が深さ方向に傾斜をなす多角形の溝部からなり、レンチキュラ部により散乱された光を上側方向に集光する集光部と、を含んでなされる。
【００１８】
さらに好ましくは、液晶表示装置の後面に取り付けられ、側面に位置する光源から入射された光を液晶表示装置方向に導くバックライトユニットの導光板は、透光性材質の板材状からなり、導光板下部面に、光の入射される面に対して略平行に長く延長される複数の溝、ないしは突起からなり、入射される光を散乱させ、所定方向に集めてくれるレンチキュラ部と、多面体の立体形状をなすように導光板上部面に突き出されて形成される複数の立体突起部からなり、レンチキュラ部により散乱された光を上側方向に集光する集光部と、を含む。
【発明の効果】
【００１９】
前述したように、本発明のバックライトユニットの導光板によれば、導光板の上下表面に備えられる構造物等により、別のプリズムシートを設けずとも、光の明るさや均一度が向上できる。
【００２０】
また、本発明によるバックライトユニットの導光板に設けられるレンチキュラ部及び集光部のような微細構造物等が、従来技術により導光板に装着されていたプリズムシート、拡散シートに代えられることによって、製造工程の単純化を図ることができ、原価コストが低減するといった効果をも奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面の好ましい実施例等を介して、本発明によるバックライトユニットの導光板の構成と作用とを詳しく説明する。
【００２２】
図２は、本発明の第１実施例による導光板の側面図、図３は、本発明の第１実施例による導光板の斜視図、図４は、図２に示された導光板の底面から視た斜視図をそれぞれ示す。
【００２３】
本発明の第１実施例によるバックライトユニットの導光板１０は、液晶表示装置の後面に装着され、光源より入射された光を液晶表示装置の方向に導く機能を奏する。
【００２４】
導光板１０は、アクリル樹脂のような透明光学用樹脂材の板材状から成される。図示されたように、導光板１０の側断面形状は、光源の入射方向に沿ってその肉厚が漸減する楔状からなることが好ましいが、肉厚が一定した平板状にも作製され得る。
【００２５】
導光板１０の上部面には、立体突起部１２ａによる集光部１２が備わり、且つ、下部面にはレンチキュラ部１１が備えられる。そこで、レンチキュラ部１１は、導光板１０の側面に位置する光源から入射する光を散乱させ、所定方向に集める機能を奏し、且つ、集光部１２は、レンチキュラ部１１により散乱された光を上側方向に集光する機能を果す。
【００２６】
前記レンチキュラ部１１は、導光板１０の下部面に形成される複数の溝１１ａからなされる。レンチキュラ部１１を成す溝１１ａは、該断面が半円状からなり、光の入射される面に対して略平行に長く形成されてなされる。また、レンチキュラ部１１は所定粗さを有するように加工され、且つ、該表面に光を散乱させるための微細散乱溝１３が複数備えられている。
【００２７】
立体突起部１２ａは、上側角が平坦に切り離された四角錐状の立体的な形状であって、導光板１０の上部面から突き出されて成される。
【００２８】
次に、前述した構成からなる導光板１０を含むバックライトユニットの作動を説明する。
【００２９】
図５は、本発明の第１実施例による導光板を備えたバックライトユニットの解体状態を示したものである。以下では、導光板１０のそれぞれの面を説明するにおいて、光源２に接する側面部を入射面１４とし、上部面を出光面１５とし、さらに下部面を底面と称する。
【００３０】
導光板１０の側面には、熱陰極蛍光ランプや冷陰極蛍光ランプのような光源２と反射笠７とが設けられ、光源２の光が直接、又は反射笠７により反射されて導光板１０側面の入射面１４へ入射される。導光板１０の下部面には反射シート３が設けられ、下側向きの光を上側の方に反射させる。
【００３１】
導光板１０側面の入射面１４を介して入射された光は、導光板１０のレンチキュラ部１１により散乱が行われる。前述したように、レンチキュラ部１１の表面には微細散乱溝１３が備えられているため、光の散乱がより効率良く行われ得る。レンチキュラ部１１により散乱された光は、上側の出光面１５から一部が下側に再び反射され、且つ、一部は出光面１５を介して上側の液晶表示装置１９の方向に出射される。下側に反射された光は、出光面１５とレンチキュラ部１１との間で反射される過程が繰り返されて行われる。
【００３２】
導光板１０の出光面１５へ出射される光は、立体突起部１２ａにより垂直方向に屈折されて集光する。即ち、従来では、導光板上側に拡散シートと、二つのプリズムシートとを交互に交差しかつ取り付けることによって、出光面に出射される光を拡散、集光させ得たが、本発明によれば、導光板１０上側の立体突起部１２ａが、前述した各種シートに代えて、同様な機能を果すことができる。
【００３３】
図６は、本発明の第２実施例による導光板の斜視図を示す。本発明の第２実施例による導光板の各構成要素は第１実施例と同様であるが、集光部２２をなす立体突起部２２ａの形状が相異して成される。第２実施例による導光板２０の上部面に形成の立体突起部２２ａは上側角が平坦に切り離された六角錐状からなされる。
【００３４】
図７は、本発明の第３実施例による導光板の側面図を示す。本発明の第３実施例による導光板３０の下部面におけるレンチキュラ部３１は、断面が半円状からなる複数の突起３１ａが 、光の入射される面に対して略平行な方向に長く設けられて成される。また、レンチキュラ部３１は前述した第１実施例のような所定粗さを持つように加工され、光を散乱する複数の微細散乱溝(図示せず)が表面に形成される。
【００３５】
また、導光板３０の上部面には、レンチキュラ部３１により散乱される光を上側方向に集光する機能を奏する集光部３２が備えられている。集光部３２は、導光板３０の上部面に凹んで設けられ、且つ、内壁面３２ｂが深さ方向に傾斜をなす多角形の溝部３２ａからなることが好ましい。
【００３６】
前述した第２実施例と第３実施例とによる導光板２０、３０を備える液晶表示装置のバックライトユニットの作動状態は、第１実施例に類似しているため、適宜説明を省略する。
【００３７】
本発明は、特許請求の範囲で請求する請求の要旨から逸脱せずとも、当該技術分野において通常の知識を有する者により、様々に変形して実施することが可能となるため、本発明の技術保護範囲は前述した好ましい実施例に特に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来技術による導光板が用いられる液晶表示装置のバックライトユニットの構成を示す概略図。
【図２】本発明の第１実施例による導光板の側面図。
【図３】本発明の第１実施例による導光板の斜視図。
【図４】図３に示された導光板の底面から視た斜視図。
【図５】本発明の第１実施例による導光板を備えたバックライトユニットの解体状態図。
【図６】本発明の第２実施例による導光板の斜視図。
【図７】本発明の第３実施例による導光板の側面図。
【符号の説明】
【００３９】
２  光源
３  反射シート
７  反射笠
１１ａ  溝
１２ａ、２２ａ  立体突起部
１４  入射面
１５  出光面
１９  液晶表示装置
３１ａ  突起
１３  微細散乱溝
３２ａ  溝部
３２ｂ  内壁面
１１、３１  レンチキュラ部
１２、３２  集光部
１０、２０、３０  導光板
【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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